[發明專利]一種故障指示器及其工作方法

在審

• 申請號: 201910386114.7
• 申請日: 2019-05-09
• 公開（公告）號: CN110261727A
• 公開（公告）日: 2019-09-20
• 發明（設計）人: 吳迎年;蒲振
• 申請（專利權）人: 北京信息科技大學
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 徐彥圣

1.一種故障指示器，其特征在于，包括：微控制模塊、遠距離無線電模塊、多電源模塊、接地故障監測模塊和報警模塊；所述微控制模塊分別與所述遠距離無線電模塊、接地故障監測模塊和報警模塊通信連接；所述多電源模塊分別與所述微控制模塊和遠距離無線電模塊有線連接；

所述接地故障監測模塊，用于采集故障線路和負載電阻的電流量，并通過信號分離單元對所述故障線路和負載電阻的電流量進行信號分離，得到五次諧波首半波信號、基波首半波信號和負載電阻投切信號；將所述五次諧波首半波信號、基波首半波信號和負載電阻投切信號傳輸給所述微控制模塊；

所述微控制模塊，用于對所述接地故障監測模塊傳輸的所述五次諧波首半波信號、基波首半波信號和負載電阻投切信號進行對比分析，以判斷接地故障是否發生，若判斷接地故障發生，所述微控制模塊生成接地故障信息和故障信號；

所述遠距離無線電模塊，用于將所述接地故障信息發送至所述微控制模塊對應的上位機；

所述報警模塊，用于接收所述故障信號，并進行相應的報警。

2.如權利要求1所述的故障指示器，其特征在于，所述多電源模塊，包括感應電源模塊、鋰亞電源模塊、風能電源模塊和電量監測模塊；

所述感應電源模塊，用于通過電流互感器獲得互感電流；將所述互感電流依次經過整流濾波保護電路和直流降壓電路進行整流和降壓后，輸入到儲能電路中；通過所述儲能電路對可充電超級電容進行充電，并通過所述可充電超級電容經由線性穩壓電路進行供電；所述儲能電路還對所述鋰亞電源模塊中的鋰亞電池進行充電；

所述鋰亞電源模塊，用于通過鋰亞電池經由線性穩壓電路進行供電；

所述風能電源模塊，用于通過風電發電裝置發電，并通過風能電池接口進行供電；

所述電量監測模塊，用于通過欠壓無壓檢測電路對所述感應電源模塊、鋰亞電池模塊和風能電源模塊輸出的電流進行電壓監測。

3.如權利要求1所述的故障指示器，其特征在于，還包括：短路故障監測模塊和4G通信模塊；

所述短路故障監測模塊，用于通過電流互感得到電流變送信號；對所述電流變送信號進行濾波后，進行I/V變換得到差分電壓信號；將所述差分電壓信號進行A/D轉換，得到所述差分電壓信號對應的數字信號，并傳輸給所述微控制模塊；

所述微控制模塊，還用于對所述數字信號進行計算，得到負荷電流；若所述負荷電流超出預設閾值，所述微控制模塊判定發生短路故障，并生成短路故障信息；

所述遠距離無線電模塊，還用于將所述短路故障信息發送至所述微控制模塊對應的上位機；

所述4G通信模塊，用于將所述短路故障信息發送給客戶端。

4.如權利要求1所述的故障指示器，其特征在于，還包括：雙頻GPS模塊；

所述雙頻GPS模塊，用于采用雙頻GPS定位故障線路位置信息，并將所述故障線路位置信息傳輸給所述微控制模塊。

5.一種故障指示器的工作方法，其特征在于，所述故障指示器包括微控制模塊、遠距離無線電模塊、多電源模塊、接地故障監測模塊和報警模塊；所述微控制模塊分別與所述遠距離無線電模塊、接地故障監測模塊和報警模塊通信連接；所述多電源模塊分別與所述微控制模塊和遠距離無線電模塊有線連接；該工作方法包括：

所述接地故障監測模塊采集故障線路和負載電阻的電流量，并通過信號分離單元對所述故障線路和負載電阻的電流量進行信號分離，得到五次諧波首半波信號、基波首半波信號和負載電阻投切信號；

所述微控制模塊對所述五次諧波首半波信號、基波首半波信號和負載電阻投切信號進行對比分析，以判斷接地故障是否發生；

若判斷接地故障發生，所述微控制模塊生成接地故障信息和故障信號；

所述微控制模塊通過所述遠距離無線電模塊將所述接地故障信息發送至所述微控制模塊對應的上位機，并將所述故障信號發送給報警模塊，以進行相應的報警。