[發(fā)明專利]一種設(shè)備電暈放電在線監(jiān)測系統(tǒng)及其監(jiān)測方法

在審

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• 申請日: 2020-10-31
• 公開（公告）號: CN112363029A
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李寧;賀春;殷震;金巖;魯軒
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)天津市電力公司;國家電網(wǎng)有限公司
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12
• 代理公司: 天津才智專利商標代理有限公司 12108
• 代理人: 張文華

1.一種設(shè)備電暈放電在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，包括日盲紫外光感知模塊、調(diào)理模塊、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)接收模塊、數(shù)據(jù)預處理模塊、特征值運算模塊、監(jiān)測預警模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊和大數(shù)據(jù)可視化平臺；

日盲紫外光感知模塊信號連接調(diào)理模塊，調(diào)理模塊信號連接數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊；數(shù)據(jù)接收模塊的輸入端通訊連接數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊，數(shù)據(jù)接收模塊的輸出端與數(shù)據(jù)預處理模塊的輸入端通訊連接；特征值運算模塊的輸入端與數(shù)據(jù)預處理模塊通訊連接，特征值運算模塊的輸出端與監(jiān)測預警模塊通訊連接；數(shù)據(jù)傳輸模塊通訊連接監(jiān)測預警模塊和大數(shù)據(jù)可視化平臺；

日盲紫外光感知模塊基于氧化鎵傳感器感知絕緣子電暈閃絡(luò)現(xiàn)象，實時收集并存儲信息，以及獲取絕緣子的運行信息、圖像信息和狀態(tài)信息，并將信息發(fā)送至調(diào)理模塊；

調(diào)理模塊和數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊用于進行調(diào)理轉(zhuǎn)換，并將轉(zhuǎn)換后的實時數(shù)據(jù)發(fā)送至數(shù)據(jù)預處理模塊；

數(shù)據(jù)預處理模塊用于對轉(zhuǎn)換后的實時數(shù)據(jù)進行預處理，并將預處理后的數(shù)據(jù)發(fā)送至特征值運算模塊；

特征值運算模塊基于預處理數(shù)據(jù)來進行特征值分析計算，并通過將相關(guān)信息發(fā)送至監(jiān)測預警模塊；

監(jiān)測預警模塊對運算信息進行監(jiān)測并發(fā)出預警，數(shù)據(jù)傳輸模塊將相關(guān)信息發(fā)送至大數(shù)據(jù)可視化平臺；

大數(shù)據(jù)可視化平臺用于對實時監(jiān)測數(shù)據(jù)、報警數(shù)據(jù)和健康數(shù)據(jù)進行可視化展示。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種設(shè)備電暈放電在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，日盲紫外光感知模塊為日盲紫外傳感器陣列，實現(xiàn)對光感位置強度的時域分析，實時刻畫閃絡(luò)發(fā)展過程，對故障現(xiàn)象進行動態(tài)分析，最終實現(xiàn)閃絡(luò)電暈初始位置定位、故障位置識別和故障類型評估。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種設(shè)備電暈放電在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，調(diào)理模塊包括前端沖擊保護電路、信號放大電路、放大濾波電路、流壓轉(zhuǎn)換電路、光電隔離電路、傳感器驅(qū)動電路和紫外脈沖信號調(diào)理電路；

流壓轉(zhuǎn)換電路的輸出端、紫外脈沖信號調(diào)理電路輸出端、光電隔離電路輸出端分別與模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的輸入端相連，傳感器驅(qū)動電路的輸出端接紫外脈沖信號調(diào)理電路的輸入端，前端沖擊保護電路的輸出端串接放大濾波電路后再接流壓轉(zhuǎn)換電路的輸入端。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種設(shè)備電暈放電在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，還包括故障診斷模塊、視頻模塊、數(shù)據(jù)挖掘模塊、配置模塊、歷史數(shù)據(jù)模塊和運維模塊；

故障診斷模塊用于及時、準確地識別故障類型，確定故障原因；視頻模塊對絕緣子進行監(jiān)控和記錄，時刻關(guān)注絕緣子運行狀態(tài)是否存在異常；數(shù)據(jù)挖掘模塊內(nèi)嵌入主流的機器學習及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，基于大數(shù)據(jù)平臺進行深度的數(shù)據(jù)挖掘和故障預測；配置模塊能夠依據(jù)需求進行多種參數(shù)配置，參數(shù)包括絕緣子生產(chǎn)廠家信息、使用情況信息；歷史數(shù)據(jù)模塊用于全面記錄歷史故障，為運維提供有力支撐；運維模塊記錄多種維修信息，維修信息包括維修人員信息、維修對象ID等。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種設(shè)備電暈放電在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，大數(shù)據(jù)可視化平臺包括數(shù)據(jù)中心大屏、PC端、移動APP應用端，以方便各層級人員查看和了解設(shè)備的實時狀態(tài)；

大數(shù)據(jù)可視化平臺基于以太網(wǎng)、5G網(wǎng)絡(luò)、Bluetooth、Zigbee通信協(xié)議將智能設(shè)備接入網(wǎng)絡(luò)；通過智能設(shè)備進行工業(yè)設(shè)備工況數(shù)據(jù)的采集，利用MQTT、CoAP、AMQP、XMPP、HTTP多種數(shù)據(jù)協(xié)議從邊緣側(cè)將采集到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆贫藢崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的遠程接入，支持設(shè)備級認證和策略授權(quán)；

大數(shù)據(jù)可視化平臺結(jié)合行業(yè)經(jīng)驗，根據(jù)工業(yè)數(shù)據(jù)特征，基于不同的數(shù)據(jù)存儲引擎，包括分布式文件系統(tǒng)、MYSQL數(shù)據(jù)庫、關(guān)系型數(shù)據(jù)庫、時序數(shù)據(jù)庫，采用虛擬化存儲技術(shù)及云計算技術(shù)搭建高可靠性、高性能、可伸縮的分部署存儲系統(tǒng)和存儲集群，實現(xiàn)工業(yè)設(shè)備工況數(shù)據(jù)的海量存儲，將實時監(jiān)測數(shù)據(jù)、報警數(shù)據(jù)和健康數(shù)據(jù)進行可視化展示。