[發明專利]斷路器合閘儲能彈簧狀態的監測系統及監測方法

在審

• 申請號: 201810373595.3
• 申請日: 2018-04-24
• 公開（公告）號: CN108692929A
• 公開（公告）日: 2018-10-23
• 發明（設計）人: 黃新波;吳明松;朱永燦;李志文;薛智鵬
• 申請（專利權）人: 西安工程大學
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00;G01R31/327
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 涂秀清

1.斷路器合閘儲能彈簧狀態的監測系統，其特征在于，包括安裝在斷路器機構中的壓力傳感器(1)、加速度傳感器(2)和光電編碼器(3)，所述壓力傳感器(1)、加速度傳感器(2)和光電編碼器(3)均連接信號調理模塊(4)的輸入端，所述信號調理模塊(4)的輸出端連接多路A/D采集卡模塊(5)的輸入端，所述多路A/D采集卡模塊(5)輸出端連接上位機控制系統(7)，所述多路A/D采集卡模塊(5)輸出端與所述上位機控制系統(7)之間通過USB總線(6)連接。

2.如權利要求1所述的斷路器合閘儲能彈簧狀態的監測系統，其特征在于，所述壓力傳感器(2)固接在斷路器的鑄鋁機構(12)和彈簧擋板(8)之間，所述壓力傳感器(2)的檢測面與所述彈簧擋板(8)正對。

3.如權利要求1所述的斷路器合閘儲能彈簧狀態的監測系統，其特征在于，所述加速度傳感器(2)安裝在斷路器的彈簧行程導桿(11)上，所述加速度傳感器(2)通過強磁鐵固定在所述行程導桿(11)的底端。

4.如權利要求1所述的斷路器合閘儲能彈簧狀態的監測系統，其特征在于，所述光電編碼器(3)安裝在斷路器中合閘的主傳動軸(13)上，所述光電編碼器(3)通過強磁鐵吸附在所述主傳動軸(13)的端部。

5.一種采用如權利要求1所述的斷路器合閘儲能彈簧狀態的監測系統監測合閘儲能彈簧狀態的方法，其特征在于，具體包括如下步驟：

步驟1.啟動上位機控制系統(7)，上位機控制系統(7)進行初始化，然后對壓力傳感器(1)、加速度傳感器(2)和光電編碼器(3)進行監測，如果沒有監測到壓力傳感器(1)、加速度傳感器(2)和光電編碼器(3)，上位機控制系統(7)進行報錯提示，反之，上位機控制系統(7)控制A/D采集卡模塊(5)開始采集數據并存儲；

步驟2.A/D采集卡模塊(5)將存儲的數據傳輸到上位機控制系統(7)，上位機控制系統(7)根據數據判斷斷路器是否動作，若未動作，只提取合閘儲能彈簧的壓力值，將其顯示在控制軟件前面板；若動作，上位機控制系統(7)控制A/D采集卡模塊(5)采集并讀取經過信號處理模塊(4)處理的壓力傳感器(1)、加速度傳感器(2)和光電編碼器(3)的數據，然后通過USB總線(6)上傳到上位機控制系統(7)，上位機控制系統(7)進行數據計算得到所述壓力傳感器(1)、加速度傳感器(2)和光電編碼器(3)的輸出數據擬合曲線；

步驟3.根據步驟2得到的曲線分析和判斷斷路器合閘儲能彈簧的性能狀態。

6.一種如權利要求5所述的斷路器合閘儲能彈簧狀態的監測方法，其特征在于，所述步驟2中信號處理模塊(4)將所述壓力傳感器(1)、加速度傳感器(2)和光電編碼器(3)采集到的數據信號放大至所述A/D采集卡模塊(5)所能采集量程范圍內，然后，所述信號處理模塊(4)再將放大后的數據信號傳輸給所述A/D采集卡模塊(5)進行數據采集。

7.一種如權利要求5所述的斷路器合閘儲能彈簧狀態的監測方法，其特征在于，所述步驟2中上位機控制系統(7)采用三次樣條插值和線性擬合的方法處理所述壓力傳感器(1)、加速度傳感器(2)和光電編碼器(3)的數據分別得到斷路器在合閘過程中的彈簧壓力變化曲線、彈簧行程曲線、合閘行程曲線、以及儲能過程中彈簧壓力變化曲線和彈簧行程曲線。

8.一種如權利要求7所述的斷路器合閘儲能彈簧狀態的監測方法，其特征在于，所述步驟3中根據曲線判斷路器合閘儲能彈簧性能狀態的方法是：將上位機控制系統(7)對所述壓力傳感器(1)、加速度傳感器(2)和光電編碼器(3)得到的斷路器在合閘過程中的彈簧壓力變化曲線、彈簧行程曲線、合閘行程曲線、以及儲能過程中彈簧壓力變化曲線和彈簧行程曲線的特征點與對應型號的彈簧操動機構的合閘儲能彈簧參數和機械性能參數的標準值進行對比，即得到斷路器合閘儲能彈簧性能的狀態。