[發明專利]一種基于自狀態供電的放電監測傳感器在審
| 申請號： | 202210749034.5 | 申請日： | 2022-06-28 |
| 公開（公告）號： | CN115166433A | 公開（公告）日： | 2022-10-11 |
| 發明（設計）人： | 曹宏明;許文彥;張力;李軍;張林元;陸平;葉海峰;朱培逸;宋樹平;黃賢明 | 申請（專利權）人： | 江蘇常熟發電有限公司;常熟理工學院 |
| 主分類號： | G01R31/12 | 分類號： | G01R31/12;H02J7/00;H02J7/02;H02J50/20 |
| 代理公司： | 常州佰業騰飛專利代理事務所(普通合伙) 32231 | 代理人： | 張勵 |
| 地址： | 215536 江蘇省*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 基于 狀態 供電 放電 監測 傳感器 | ||
1.一種基于自狀態供電的放電監測傳感器，其特征在于：傳感器由電磁場天線、繼電器1、能量采集電路、電能管理模塊、電池模塊、繼電器2、放電調理電路、MCU、數據存儲單元及通信模塊組成；其中，
電磁場天線：用于采集設備局部放電信號，以及將空間電磁場的能量轉化為電能；
繼電器1：用于開合能量采集模塊的電路，其狀態由MCU進行控制；
繼電器2：用于開啟放電調理電路，其狀態由MCU進行控制；
能量采集模塊：用于對電磁場天線轉化的電能進行整流以及DC-DC升壓處理；
電能管理模塊：用于控制傳感器的供電及電池的充放電管理；
電池模塊：用于存儲電能，對外供應電能；
放電調理電路：包括放大電路、濾波電路、峰值保持電路，用于對采集的局部放電信號進行調理；
數據存儲模塊：用于對采集的放電信號數據、電池狀態信息數據進行存儲；
通信模塊：用于和遠端數據中心進行通信；
MCU：可采用單片機或DSP，用于對放電信號采集、預處理，并對繼電器1、繼電器2、能量采集模塊、電能管理模塊、通信模塊、數據存儲單元進行管理。
2.根據權利要求1所述的一種基于自狀態供電的放電監測傳感器，其特征在于：所述能量采集模塊采用ADP5091或ADP5092芯片對能量采集模塊轉化的微弱電能進行采集。
3.根據權利要求1所述的一種基于自狀態供電的放電監測傳感器，其特征在于：所述電能管理模塊控制包括DC-DC電壓變換模塊、充電管理模塊以及采集電池狀態。
4.根據權利要求1所述的一種基于自狀態供電的放電監測傳感器，其特征在于：所述通信模塊可采用低功耗的LORA、Nbiot通信模組。
5.一種基于自狀態供電的放電監測傳感器的工作流程方法，其特征在于，包括如下步驟：
1)傳感器為定時觸發工作模式，單日固定時刻啟動工作模式，傳感器恢復初始狀態，此時繼電器1及繼電器2均斷開；
2)傳感器啟動工作后，MCU控制局部放電調理電路的繼電器2閉合，開始采集放電信號；
3)信號經放電調理電路處理后，MCU開始采集一個工頻周期信號的幅值Vf和背景噪聲平均值Vn，工頻周期為0.02秒，計算放電信噪比K，計算公式為：
4)根據K值與預定閾值Kn的比較，判斷設備是否存在異常放電，當KKn則認為存在異常放電；
5)如判斷有異常放電，采集單位時間片段的放電信號，單位時間片段大于1s，并通過通信模塊將采集的信號存儲在數據儲存模塊，并由MCU控制繼電器1閉合，繼電器2斷開；
6)如判斷無異常放電信號，由MCU控制繼電器1閉合，繼電器2斷開；
7)MCU控制能量采集模塊工作，電磁場天線將空間電磁場能量轉化為電能，并通過能量采集模塊的能量采集模塊電路進行整流、升壓等處理，最后經電能管理模塊將能量存儲在電池模塊中；
8)傳感器利用通信模塊，每日定時將存儲單元的數據傳輸到遠端數據中心。
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