一种用于配电设备状态信息的通用数据采集系统和方法技术方案

本发明专利技术提供一种用于配电设备状态信息的通用数据采集系统和方法，包括：设备模块，所述设备模块包括n组设备单元；每组设备单元，包括依次连接的设备子单元、传感器和适配器；每个适配器分别与矩阵开关和测试资源模块相连；与所述测试资源模块相互连接的上位机分别与矩阵开关和磁盘存储器连接。通过上述模块获取不同配电设备的关键特征量；解决了配电网状态监测研究不深入、配电设备状态信息数据不完善等问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力配电网技术，具体涉及。
技术介绍
随着电网供电区域的扩大，大面积停电事故的风险也在逐步增大，以状态检修为依据的电力设备故障预测是预防电网潜在故障的基础。利用状态信息准确判断设备的健康状况，预知设备故障，并在故障发生前安排检修，有效保证电网安全运行、减少因故障停电造成的经济损失，故准确获得能表征设备健康状况的状态信息非常关键。现如今，配电网关键设备在线监测方法很多，如频谱分析，红外线分析，系统动态响应特性的测试分析，系统压力的动态测试，组件壳体的振动信号分析，超声波的分析等等。这些监测装置虽然能直接获取设备的状态信息，但由于配电设备种类繁多，且读取记录的数据要进行人工处理和计算，再传输到相应的数据平台中，从而导致仪器通用性不强，且容易在人工完成数据抄录时发生错误与遗漏。上述现状不仅会使状态信息获取设备体积变大、成本大量增加，且影响数据及时、准确地传输至相应的数据平台。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提出;可以获取不同配电设备的关键特征量，通过分析所采集的关键特征量准确获取配电设备的健康状况。本专利技术的目的是采用下述技术方案实现的:—种配电设备状态信息的通用数据采集系统，包括设备模块、矩阵开关、测试资源模块、上位机分别和磁盘存储器:所述设备模块包括η组设备单元;每组设备单元包括依次连接的设备子单元、传感器和适配器;每个适配器分别与矩阵开关和测试资源模块相连;与所述测试资源模块相互连接的上位机分别与矩阵开关和磁盘存储器连接。优选的，所述每组设备单元中的传感器和设备子单元相连，用于采集其设备子单元的关键特征量;其中，所述设备子单元，包括变压器、开关设备、电缆线路和架空线路；所述关键特征量，包括变压器油温、绕组热点温度、局部放电量、触电温度和分合闸线圈电流。进一步地，所述传感器，用于将关键特征量由非电量信号转换成电信号；所述适配器，用于将传感器输出的电信号进行滤波放大，调节为适用于测试资源模块的数字信号；所述测试资源模块，用于采集适配器输出的数字信号，并将适用于测试资源模块的数字信号通过上位机串口实时发送至上位机；所述磁盘存储器，用于存储数据。进一步地，所述每组设备单元中的适配器均与矩阵开关相连；当所述适配器输出信号经过矩阵开关时，根据信号频率在测试资源模块中选择合适的测试资源。进一步地，所述上位机，包括显示界面，用于显示采集的关键特征量。优选的，所述测试资源模块，包括ADAM4017单元、EDA9017单元和USB2821单元；若数字信号中温度信号变换缓慢，选择ADAM4017单元;若分合闸线圈电流信号频率为50Hz或者低于50Hz，选用EDA9017单元;若局部放电信号频率高于50Hz，则选用USB2821单元；当选择ADAM4017单元或者EDA9017单元时，通过RS232总线传输至上位机。—种配电设备状态信息的通用数据采集方法，所述方法包括:步骤I)在上位机串口正常通讯状况下初始化各待测配电设备；步骤2)创建Access表，录入各待测配电设备的相关硬件信息；步骤3)采集配电设备的关键特征量；步骤4)开启上位机串口，将采集到的关键特征量实时发送至上位机。优选的，步骤I)中的配电设备，包括变压器、开关设备、电缆线路和架空线路。优选的，所述步骤3)中关键特征量，包括变压器油温、绕组热点温度、局部放电量、触电温度和分合闸线圈电流。优选的，所述步骤4)为:将关键特征量由非电量信号转换成电信号;并将传感器输出的电信号进行滤波放大，将其调节为适用于测试资源模块的数字信号;采集适配器输出的数字信号;并将适用于测试资源模块的数字信号实时发送至上位机并储存。与现有技术比，本专利技术的有益效果为:本专利技术所提出的通用数据采集系统和方法针对配电设备覆盖面较广的特点，将该采集系统设计成便携式仪器方便进行户外实验；只需要更换相应的测试资源，并在主控器上进行重新配置即可，不需要重新进行设计新的采集系统。能够准确获取配电设备状态信息；该数据采集系统中的测试资源复用率高、扩展性好，当采集其他设备时，仅仅需要替换前端子传感器阵列及适配器就可实现对其信号进行米集。本专利技术通过合理选择、配置测试资源、减小机箱、电源、面板等方面的重复配置，在体积小、重量轻及成本低的情况下，准确获取配电设备状态信息，并将设备状态信息完整一致、有效、及时地传输到数据平台中，具有统一配置、兼容性、可扩展、低成本等优点。【附图说明】图1为本专利技术提供的配电设备状态信息的通用数据采集系统结构示意图；图2为本专利技术提供的配电设备状态信息的通用数据采集方法流程图。【具体实施方式】下面结合附图对本专利技术的【具体实施方式】作进一步的详细说明。如图1所示，一种配电设备状态信息的通用数据采集系统，包括设备模块、矩阵开关、测试资源模块、上位机分别和磁盘存储器:所述设备模块包括η组设备单元;每组设备单元包括依次连接的设备子单元、传感器和适配器;每个适配器分别与矩阵开关和测试资源模块相连;与所述测试资源模块相互连接的上位机分别与矩阵开关和磁盘存储器连接。所述每组设备单元中的传感器和设备子单元相连，用于采集其设备子单元的关键特征量;其中，所述设备子单元，包括变压器、开关设备、电缆线路和架空线路等设备的一种或几种。所述关键特征量，包括变压器油温、绕组热点温度、局部放电量、触电温度和分合闸线圈电流；当所需监控的设备不同时，所需要采集的关键特征量的种类也不相同。例如，当需要获取变压器的健康状况时，应采集变压器油温、绕组热点温度及局部放电等特征量；当需要获取断路器的健康状况时，采集的关键特征量为触电温度、局部放电及分合闸线圈电流，而所述传感器就是与监控设备相连，将各类设备的关键特征信号转换成相应的电信号；当监控设备不同时，其相应适配器也不同，例如，当获取变压器的状态信息当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种配电设备状态信息的通用数据采集系统，包括设备模块、矩阵开关、测试资源模块、上位机分别和磁盘存储器，其特征在于：所述设备模块包括n组设备单元；每组设备单元包括依次连接的设备子单元、传感器和适配器；每个适配器分别与矩阵开关和测试资源模块相连；与所述测试资源模块相互连接的上位机分别与矩阵开关和磁盘存储器连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：马钊，袁海文，余柳玉，周莉梅，吕建勋，左伟杰，刘伟，盛万兴，苏剑，王秋生，刘颖异，孙凌杰，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院，国家电网公司，国网安徽省电力公司，
类型：发明
国别省市：北京;11