[發明專利]采集GIS內高壓斷路器電流和振動信號的系統及方法

在審

• 申請號: 201910210447.4
• 申請日: 2019-03-19
• 公開（公告）號: CN109883482A
• 公開（公告）日: 2019-06-14
• 發明（設計）人: 楊愛軍;譚佳明;王小華;趙依梵;師晨光;羿敏;榮命哲;劉定新
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02;G05B19/042
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 覃婧嬋

1.一種采集GIS內高壓斷路器電流和振動信號的系統，包括：

采集模塊，用于采集GIS內高壓斷路器的電流和振動信號；

信號調理模塊，用于將所述采集模塊采集的電流信號轉換為電壓信號并放大，以及對放大后的電壓信號和所采集的振動信號濾波后輸出；

A/D轉換及數字隔離模塊，用于將所述信號調理模塊濾波后輸出的電壓信號和振動信號轉化為數字信號并為數字信號的傳輸提供隔離通道；

中央處理模塊，用于實時讀取經所述A/D轉換及數字隔離模塊隔離的數字信號并進行存儲；

通信模塊，用于傳輸所述中央處理模塊存儲的數字信號；

上位機，用于實時顯示所述通信模塊傳輸的數字信號。

2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，優選的，所述采集模塊包括：

霍爾電流傳感器，用于采集斷路器中分合閘線圈的電流信號；

振動傳感器，用于采集斷路器的振動信號。

3.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述信號調理模塊包括：

電流-電壓轉換及放大電路，用于將電流信號轉化為電壓信號，并對轉換后的電壓信號進行放大；

電壓信號四階巴特沃斯低通濾波電路，用于濾除由電流信號轉化的電壓信號中的高頻信號干擾；

振動信號四階巴特沃斯低通濾波電路，用于濾除所采集的振動信號中的高頻信號干擾。

4.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述A/D轉換及數字隔離模塊包括：

采樣ADC，用于將經信號調理模塊濾波后輸出的電壓信號和振動信號轉化為數字信號；

數字隔離芯片，用于為數字信號提供傳輸隔離通道。

5.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述中央處理模塊包括單片機最小系統，用于采樣程序的下載、信號采樣條件的判斷及信號的采集、存儲和發送。

6.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述通信模塊包括：

串口轉485芯片SP3485，用于將信號的輸出方式由串口輸出轉化為RS485總線輸出并抑制共模干擾；

匹配電阻，用于阻抗匹配和提高RS485總線的抗干擾能力、穩定性。

7.一種采集GIS內高壓斷路器電流和振動信號的方法，包括如下步驟：

S1：采集GIS內高壓斷路器的電流和振動信號；

S2：將所采集的電流信號轉換為電壓信號并放大，對放大后的電壓信號和所采集的振動信號濾波后輸出；

S3：將濾波后輸出的電壓信號和振動信號轉化為數字信號；

S4：讀取所述數字信號并進行存儲；

S5：傳輸所存儲的數字信號并實時顯示。

8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，步驟S1中，所述電流和振動信號分別通過霍爾電流傳感器和振動傳感器采集。

9.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，步驟S2中，所述放大后的電壓信號和所采集的振動信號分別通過電壓信號四階巴特沃斯低通濾波電路和振動信號四階巴特沃斯低通濾波電路濾波。

10.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，步驟S5中，所述數字信號通過上位機實時顯示。