[實用新型]瓷支柱絕緣子機械狀態在線監測系統

有效

• 申請號: 201420133723.4
• 申請日: 2014-03-24
• 公開（公告）號: CN203838113U
• 公開（公告）日: 2014-09-17
• 發明（設計）人: 陳國宏;陳安生;陳東風;倪滿生;劉俊健
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網安徽省電力公司電力科學研究院;天津市科遠系統工程有限公司
• 主分類號: G01N29/04
• 分類號: G01N29/04
• 代理公司: 合肥金安專利事務所 34114
• 代理人: 金惠貞

技術領域

本實用新型涉及電力系統中瓷支柱絕緣子裂紋監測技術領域，尤其是一種瓷支柱絕緣子機械狀態在線監測系統。

背景技術

瓷支柱絕緣子是發電站和變電站運行的重要組成設備，起著支撐導線和絕緣的作用。由于瓷支柱絕緣子是高溫燒結成的電瓷產品，屬于脆性材料，沒有固有的形變能且韌性極低，再則瓷支柱絕緣子工作環境惡劣，受外界影響因素很多，如大風、雨雪、覆冰、日曬等等，而引起的附加應力增大，若瓷支柱絕緣子存在微小缺陷，就容易在該處產生應力集中造成破壞。近幾年來，時常發生因瓷支柱絕緣子斷裂而引發的事故。

為了有效檢測出瓷支柱絕緣子的裂紋，國內外一直針對瓷支柱絕緣子開展無損傷研究工作，目前國內在對絕緣子的無損探傷方面常用的設備有超聲波探傷儀、紫外電子光學探傷儀、振動聲學探傷儀等，三者均采用離線式檢測方式，離線式監測方式存在以下缺陷：由于必須采用人工離線檢測，容易導致人為操作失誤、錯檢、漏檢造成的錯誤判斷；占用人力資源，工作效率低；無法做到實時監測，在瓷支柱絕緣子出現異常時，無法及時報警，無法及時避免事故的發生。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種能夠在線實時監測瓷支柱絕緣子的機械狀態、無需人工操作、提高檢測的可靠性的瓷支柱絕緣子機械狀態在線監測系統。

為實現上述目的，本實用新型采用了以下技術方案：瓷支柱絕緣子機械狀態在線監測系統，包括吸附在瓷支柱絕緣子底部法蘭上的激發器和信號采集器，無線激振采集模塊的輸出端與激發器的輸入端相連，信號采集器的輸出端與無線激振采集模塊的輸入端相連，無線激振采集模塊與無線中繼模塊無線通訊，無線中繼模塊與中心接收站無線通訊，中心接收站通過串口與后臺計算機相連；所述激發器采用帶有磁力座的激勵振子，激勵振子通過其磁力座吸附在瓷支柱絕緣子底部法蘭上；所述信號采集器采用帶有磁力座的加速度傳感器，加速度傳感器通過其磁力座吸附在瓷支柱絕緣子底部法蘭上；所述激勵振子通過屏蔽信號線與無線激振采集模塊的輸出端相連，所述加速度傳感器通過屏蔽信號線與無線激振采集模塊的輸入端相連。

所述無線激振采集模塊包括外接電源電路和太陽能電源電路，其輸出端分別與電源選擇電路的輸入端相連，電源選擇電路的輸出端與第一主控MCU的輸入端相連，第一主控MCU的輸入輸出端分別與第一無線通訊模塊、RS485通信模塊的輸入輸出端相連，第一主控MCU的輸入端通過采集電路與信號采集器的輸出端相連，第一主控MCU的輸出端通過激發電路與激發器的輸入端相連。

所述無線中繼模塊包括第二無線通訊模塊，第二無線通訊模塊的輸出端與信號輸入電路的輸入端相連，信號輸入電路的輸出端與電荷電壓變換電路的輸入端相連，電荷電壓變換電路的輸出端與數字濾波電路的輸入端相連，數字濾波電路的輸出端與自動增益電路的輸入端相連，自動增益電路的輸出端與A/D轉換電路的輸入端相連，A/D轉換電路的輸出端與第二主控MCU的輸入端相連，第二主控MCU的輸出端分別與數字濾波電路、自動增益電路、低頻433M無線模塊的輸入端相連；所述太陽能電源電路包括太陽能板，其輸出端依次通過防雷電路、充電電路向電池供電，電池、外接電源電路均與電源選擇電路的輸入端相連，外接電源電路接市電；所述第一主控MCU的輸入端分別與FLASH存儲器、外部觸發電路相連，所述第一無線通訊模塊為WIFI模塊；所述第二無線通訊模塊為WIFI模塊。

由上述技術方案可知，本實用新型通過無線激振采集模塊產生振動脈沖來驅動激發器產生振動信號，對瓷支柱絕緣子的機械參數進行采集，并對采集的數據進行分析及控制，不僅能做到實時監測，同時可觀察每只瓷支柱絕緣子的機械性能發展曲線，當瓷支柱絕緣子出現損傷或機械強度下降到預警值以下時，能夠及時被本系統捕捉，及時報警通知工作人員，從而避免事故的發生。本實用新型將徹底避免人為操作失誤、錯檢、漏檢造成的錯誤判斷，提高電網的安全運行程度；并且采用無線網絡技術避免了現場布線所帶來的安全隱患，無需占用人力資源，大大提高了工作效率。

附圖說明

圖1為本實用新型的系統原理方框圖。

圖2為本實用新型的安裝結構示意圖。

圖3為圖1中無線激振采集模塊圖。

圖4為圖1中無線中繼模塊的電路框圖。

圖中序號為：激勵振子1、加速度傳感器2、無線激振采集模塊3、無線中繼模塊4、中心接收站5、后臺計算機6、屏蔽信號線7、瓷支柱絕緣子8。

具體實施方式