[發(fā)明專利]一種開關(guān)開合狀態(tài)監(jiān)測裝置及監(jiān)測方法

在審

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• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN107993424A
• 公開（公告）日: 2018-05-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梁峰;孟凡興;方正;王曉煒;倫秀春;高達(dá)賢;鄭培慧;韓銘超
• 申請（專利權(quán)）人: 川鐵電氣（天津）股份有限公司
• 主分類號: G08C17/02
• 分類號: G08C17/02;G01R31/327
• 代理公司: 天津才智專利商標(biāo)代理有限公司12108
• 代理人: 呂志英

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種無線開關(guān)檢測裝置及監(jiān)測方法，特別是涉及一種基于高壓隔離開關(guān)多個(gè)動(dòng)作接觸點(diǎn)開合狀態(tài)的實(shí)時(shí)測量，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測及設(shè)備的健康管理。

背景技術(shù)

隨著用電負(fù)荷的不斷增長和環(huán)境氣候條件的影響，高壓隔離開關(guān)在長期運(yùn)行過程中，有時(shí)會(huì)發(fā)生開關(guān)刀閘等部位因老化或其他機(jī)械、電氣故障造成高壓隔離開關(guān)動(dòng)觸片與靜態(tài)桿接觸不良、動(dòng)作失效等情況，導(dǎo)致隔離開關(guān)及與其連接的高壓設(shè)備損壞。如果不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并進(jìn)行維護(hù)，將會(huì)造成嚴(yán)重的設(shè)備事故。因此實(shí)時(shí)監(jiān)測開關(guān)閉合狀態(tài)是保證高壓設(shè)備安全運(yùn)行的重要手段。針對上述情況，目前市面上通過普通低壓在線式測量開關(guān)閉合狀態(tài)，通過線路連接行程開關(guān)傳遞開關(guān)開合狀態(tài)信號，但高壓隔離開關(guān)由于自身工作電壓高的原因，在應(yīng)用上仍有很大限制和不便，比如強(qiáng)弱電設(shè)備沒有完全隔離，在通信時(shí)線路太長容易受到高壓電場干擾，布線繁瑣等問題。在市面上仍未有一種采用無線方式檢測高壓隔離開關(guān)開合狀態(tài)的設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種成本低、可靠性高的開關(guān)開合狀態(tài)監(jiān)測裝置及監(jiān)測方法。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，一種開關(guān)開合狀態(tài)監(jiān)測裝置，包括設(shè)置在低壓側(cè)安全區(qū)域的協(xié)調(diào)器和至少一個(gè)設(shè)置在高壓側(cè)的狀態(tài)采集終端；所述的協(xié)調(diào)器與狀態(tài)采集終端無線電連接。

在所述的協(xié)調(diào)器與狀態(tài)采集終端之間的低壓側(cè)安全區(qū)域，協(xié)調(diào)器與狀態(tài)采集終端之間設(shè)置小于兩級路由器，且每級一個(gè)路由器用于擴(kuò)展通信；協(xié)調(diào)器與狀態(tài)采集終端相互無線電連接或者協(xié)調(diào)器通過路由器與狀態(tài)采集終端相互無線電連接。

所述協(xié)調(diào)器能夠帶八個(gè)狀態(tài)采集終端。

所述的狀態(tài)采集終端，包括狀態(tài)采集單片機(jī)、開關(guān)信號輸入、信號處理電路、狀態(tài)采集巴倫天線和獨(dú)立電源；所述開關(guān)信號輸入通過信號處理電路與狀態(tài)采集單片機(jī)電連接，狀態(tài)采集巴倫天線與狀態(tài)采集單片機(jī)相互電連接，獨(dú)立電源分別為上述各單元提供電力；狀態(tài)采集單片機(jī)采用內(nèi)置RF收發(fā)器和支持超低低功耗休眠單片機(jī)作為可控制芯片，型號是CC2530F32，芯片內(nèi)部RF射頻模塊配合外圍巴倫天線來實(shí)現(xiàn)無線通訊，采用SimpleTI通信協(xié)議，通信頻率位于ISM中的2.4G頻段。

所述的協(xié)調(diào)器，包括協(xié)調(diào)器單片機(jī)、隔離電源、配置按鍵、485通訊接口、協(xié)調(diào)器巴倫天線、OLED顯示和信號輸出；所述的配置按鍵和OLED顯示分別與協(xié)調(diào)器單片機(jī)電連接，485通訊接口和協(xié)調(diào)器巴倫天線分別與協(xié)調(diào)器單片機(jī)相互電連接，協(xié)調(diào)器單片機(jī)通過信號輸出輸出電信號，隔離電源為協(xié)調(diào)器單片機(jī)提供電力；隔離電源將輸入V供電電源通過隔離轉(zhuǎn)換電路供給485通信電路，與主電路完全隔離；所述的協(xié)調(diào)器單片機(jī)采用內(nèi)置RF收發(fā)器和支持超低低功耗休眠單片機(jī)作為可控制芯片，型號是CC2530F256，芯片內(nèi)部RF射頻模塊配合外圍巴倫天線來實(shí)現(xiàn)無線通訊，采用485通信協(xié)議，通信頻率位于ISM中的2.4G頻段。

一種開關(guān)開合狀態(tài)的監(jiān)測方法，其特征在于，包括以下步驟：

A.至少一個(gè)狀態(tài)采集終端設(shè)置在高壓電氣隔離開關(guān)的高壓側(cè)，采集狀態(tài)數(shù)據(jù)信號并無線傳送至設(shè)置在低壓側(cè)安全區(qū)域的協(xié)調(diào)器；

B.協(xié)調(diào)器接收到開關(guān)開合狀態(tài)數(shù)據(jù)信號后，在OLED顯示上顯示各個(gè)監(jiān)測終端的開關(guān)開合狀態(tài)，篩選出最高值與該位置的設(shè)定值比較；

C.協(xié)調(diào)器作為Modbus從機(jī)與其他設(shè)備進(jìn)行通信，提供開關(guān)狀態(tài)數(shù)據(jù)信號寄存，供其他設(shè)備掃描調(diào)用；當(dāng)接受到某一高壓隔離開關(guān)狀態(tài)數(shù)據(jù)不符合設(shè)定值時(shí)，協(xié)調(diào)器輸出繼電器報(bào)警信號，同時(shí)置位相應(yīng)內(nèi)置寄存器；

D.協(xié)調(diào)器實(shí)時(shí)檢測用戶在人機(jī)交互接口的輸入，并解析輸入配置相關(guān)設(shè)置；

E.通信距離難以滿足協(xié)調(diào)器與溫度采集終端直接通信時(shí)，可設(shè)置最多兩級，每級一個(gè)路由器，將狀態(tài)采集終端傳送的狀態(tài)數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)發(fā)至協(xié)調(diào)器。

本發(fā)明的有益效果是：

1.對高壓隔離開關(guān)開合狀態(tài)進(jìn)行采集并無線發(fā)送至協(xié)調(diào)器，完全對高壓側(cè)采集電路強(qiáng)弱電進(jìn)行隔離，克服在線式傳輸測量信號易受干擾及布線繁瑣的難題。

2.可實(shí)時(shí)了解隔離開關(guān)開合的狀態(tài)，及時(shí)或預(yù)知性的發(fā)現(xiàn)和排除故障，有效預(yù)防電氣及火災(zāi)等事故的發(fā)生。

3.狀態(tài)采集終端與協(xié)調(diào)器采用無線通訊方式，免除布線，降低成本，提高工人安裝效率5％。

4.一個(gè)協(xié)調(diào)器最多可搭配8個(gè)狀態(tài)采集終端，兩則單獨(dú)通信距離可達(dá)100米，經(jīng)路由器擴(kuò)展后可達(dá)到200米。

5.協(xié)調(diào)器可內(nèi)置于操作機(jī)構(gòu)箱，1對多的工作模式，可以節(jié)約空間約3％。

6.狀態(tài)采集終端利用3.3V鋰亞電池獨(dú)立供電，可不間斷工作3年，安裝成功后無須任何配置，有效降低維護(hù)成本。