基于DTU无线传输的绝缘子污秽度在线监测仪制造技术

本实用新型专利技术涉及基于DTU无线传输的绝缘子污秽度在线监测仪，与现有技术相比解决了无法有效监测绝缘子污秽度的缺陷。本实用新型专利技术的穿心式电流互感器套装在高压杆塔绝缘子上，温湿度传感器固定安装在高压杆塔绝缘子的侧部，所述的穿心式电流互感器的数据输出端与模数转换模块的第一模拟信号输入端相连，温湿度传感器的数据输出端与模数转换模块的第二模拟信号输入端相连，模数转换模块的数字信号输出端与单片机的数据输入端相连，单片机的信号输出端与DTU模块的信号输入端相连，DTU模块与后台服务器进行无线通信连接。本实用新型专利技术通过温湿度传感器和穿心式电流互感器对绝缘子环境变化和泄漏电流的实时监测，分析出绝缘子污秽度的状态。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及高压杆塔绝缘子
，具体来说是基于DTU无线传输的绝缘子污秽度在线监测仪。
技术介绍
高压输电线路上绝缘子长期工作在户外强污染空间，表面会附着大量污染物，在干燥的环境中不会有闪络发生，但在潮湿环境下，表面污秽湿润，可溶盐电离，泄漏电流就会增大，严重时会发生闪络，影响输电线路的安全性和可靠性，会给输电系统带来巨大的损失。作为广泛使用的输电设备，线路绝缘子工作性质决定了表面积污不可避免，传统的污闪防治方法主要以每年定期清扫或调整绝缘子爬电距离为主，这些方法需要消耗大量的工作劳动量，而且由于输电杆塔较高无法准确掌握线路绝缘子表面的污秽状况，导致防治污闪工作存在很大的盲目性，效果并不理想。因此虽然对线路绝缘子污秽度的研究已经做了很多，在防污闪方面取得了一定成果，但由于目前线路绝缘子安装在输电杆塔上位置很高，很难实时测量线路绝缘子污秽度，所以造成防污闪效果并不理想。在实际应用中发现，高压输电线路绝缘子上的泄漏电流可以反映绝缘子污秽度，并且环境温湿度的变化是个动态变量，泄漏电流和环境温湿度的变化量其虽无法准确估计出污秽度，但也可基本反映线路绝缘子的污秽度变化状态。因此如何实时监测线路绝缘子上的泄漏电流和绝缘子周边环境的温湿度，为输电线路绝缘子防污闪工作提供数据支持已经成为急需解决的技术问题。
技术实现思路
本技术的目的是为了解决现有技术中无法有效监测绝缘子污秽度的缺陷，提供一种基于DTU无线传输的绝缘子污秽度在线监测仪来解决上述问题。为了实现上述目的，本技术的技术方案如下：基于DTU无线传输的绝缘子污秽度在线监测仪，包括高压杆塔绝缘子、温湿度传感器和穿心式电流互感器，还包括后台服务器、单片机和DTU模块，所述的穿心式电流互感器套装在高压杆塔绝缘子上，温湿度传感器固定安装在高压杆塔绝缘子的侧部，所述的穿心式电流互感器的数据输出端与模数转换模块的第一模拟信号输入端相连，温湿度传感器的数据输出端与模数转换模块的第二模拟信号输入端相连，模数转换模块的数字信号输出端与单片机的数据输入端相连，单片机的信号输出端与DTU模块的信号输入端相连，DTU模块与后台服务器进行无线通信连接。还包括时钟芯片、存储芯片和锂电池，所述的时钟芯片的输出端与单片机的输入端相连，存储芯片与单片机的IO接口相连，锂电池与单片机的电源输入端相连。还包括上位机，上位机与后台服务器的数据输出端相连。有益效果本技术的基于DTU无线传输的绝缘子污秽度在线监测仪，与现有技术相比通过温湿度传感器和穿心式电流互感器对绝缘子环境变化和泄漏电流的实时监测，分析出绝缘子污秽度的状态，从而实现对污秽度变化状态的掌握。通过采用穿心式电流互感器进行采集取样的设计，能够在不易读取数据的高压杆塔绝缘子上安装，监测高压杆塔绝缘子泄漏电流，同时配合实时测量环境的温度和湿度，用以全面判断绝缘子的污秽度情况，保证了所在输电线路的稳定运行和安全性。附图说明图1为本技术的电路连接原理图；其中，1-穿心式电流互感器、2-温湿度传感器、3-单片机、4-DTU模块、5-模数转换模块、6-后台服务器、7-时钟芯片、8-存储芯片、9-锂电池、10-上位机。具体实施方式为使对本技术的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识，用以较佳的实施例及附图配合详细的说明，说明如下：如图1所示，本技术所述的基于DTU无线传输的绝缘子污秽度在线监测仪，包括高压杆塔绝缘子、温湿度传感器2和穿心式电流互感器1。穿心式电流互感器1用于监测泄漏电流，穿心式电流互感器1套装在高压杆塔绝缘子上，使用穿心式电流互感器1可以方便在高压杆塔绝缘子上的安装。温湿度传感器2用于检测高压杆塔绝缘子周围的环境温度、湿度，温湿度传感器2固定安装在高压杆塔绝缘子的侧部，温湿度传感器2的安装只要不影响电路安全结构即可。通过泄漏电流和环境温度、湿度的数据能够综合判断出绝缘子污秽度的状态，如当一段时间周期内，泄漏电流增大且配合此段时间的环境温度、湿度的加大，则可以预估此绝缘子的污秽度在增大，可能出现闪络的情况。而当一段时间周期内，泄漏电流未有明确变化，则可以预估此绝缘子的污秽度暂没有出现闪络的可能。后台服务器6、单片机3和DTU模块4均用于泄漏电流、温度、湿度的数据传输。穿心式电流互感器1的数据输出端与模数转换模块5的第一模拟信号输入端相连，穿心式电流互感器1获取高压杆塔绝缘子的泄漏电流并传给模数转换模块5。温湿度传感器2的数据输出端与模数转换模块5的第二模拟信号输入端相连，温湿度传感器2获取高压杆塔绝缘子的周边环境数据给模数转换模块5。模数转换模块5的数字信号输出端与单片机3的数据输入端相连，模数转换模块5将穿心式电流互感器1和温湿度传感器2的模拟信号转换成数字信号，再传送给单片机3。单片机3的信号输出端与DTU模块4的信号输入端相连，DTU模块4与后台服务器6进行无线通信连接，单片机3将获得的泄漏电流、温度、湿度的数据通过DTU模块4传输给后台服务器6，供客户在后台服务器6上进行直接观测。同时，为了使用方便，还可以使用上位机10，上位机10与后台服务器6的数据输出端相连，用户通过上位机10查看后台服务器6上的泄漏电流、温度、湿度的数据。在此，单片机3只是承担了数据获取、传输的作用，将绝缘子的泄漏电流和温湿度信息发送给后台服务器6，工作人员根据采集来的数据信息综合分析判断高压杆塔绝缘子的污秽情况。也可以设计通过单片机3直接进行判断预警，如将高压杆塔绝缘子的污秽度大情况下的泄漏电流和温湿度信息作为阈值，将其阈值设立于单片机3中，单片机3判断采集的数据是否达到阈值，若达到则进行污秽度报警，没达到则继续监测。为了节省电源，基于高压杆塔绝缘子污秽度的特点，其不需要达到非常高的实时性，只需要在某些时间周期进行数据监测即可。因此可以将在线监测仪设计成两种工作状态，一为休眠状态、二为监测状态，时钟芯片7、存储芯片8和锂电池9则在此发挥作用。时钟芯片7的输出端与单片机3的输入端相连，单片机3根据时钟芯片7的时间进行时间周期的唤醒、休眠作业。存储芯片8与单片机3的IO接口相连，锂电池9与单片机3的电源输入端相连，单片机3在唤醒状态时获取的数据存在存储芯片8中，根据日为时间单位进行数据的发送，同时控制锂电池9的延时供电。例如单片机每隔1小时监测并记录一次绝缘子泄漏电流值和温湿度，可在存储芯片8中记录最近一年内的数据，从而具有监测效率高和安全稳定的特点。同时，DTU模块4每天将新数据发送至后台服务器6，上位机10可登陆来查看相关数据。在实际使用时，单片机3处于低功耗休眠状态，其他芯片模块均处于掉电状态。时钟芯片7监测，当时间到达整点时，单片机3被唤醒，通过温湿度传感器2和穿心式电流互感器1实现测量绝缘子的温湿度和泄漏电流值，并记录相关数据。DTU模块4在每天特定时间开启，发送完上一日的数据后立刻关闭。工作人员通过上位机10定时查看后台服务器6上的泄漏电流、温度、湿度的数据。以上显示和描述了本技术的基本原理、主要特征和本技术的优点。本行业的技术人员应该了解，本技术不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本技术的原理，在不脱离本技术精神和范围的前提下本技术还会有各种变化和改进，这些本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于DTU无线传输的绝缘子污秽度在线监测仪，包括高压杆塔绝缘子、温湿度传感器（2）和穿心式电流互感器（1），其特征在于：还包括后台服务器（6）、单片机（3）和DTU模块（4），所述的穿心式电流互感器（1）套装在高压杆塔绝缘子上，温湿度传感器（2）固定安装在高压杆塔绝缘子的侧部，所述的穿心式电流互感器（1）的数据输出端与模数转换模块（5）的第一模拟信号输入端相连，温湿度传感器（2）的数据输出端与模数转换模块（5）的第二模拟信号输入端相连，模数转换模块（5）的数字信号输出端与单片机（3）的数据输入端相连，单片机（3）的信号输出端与DTU模块（4）的信号输入端相连，DTU模块（4）与后台服务器（6）进行无线通信连接。

【技术特征摘要】
1.基于DTU无线传输的绝缘子污秽度在线监测仪，包括高压杆塔绝缘子、温湿度传感器（2）和穿心式电流互感器（1），其特征在于：还包括后台服务器（6）、单片机（3）和DTU模块（4），所述的穿心式电流互感器（1）套装在高压杆塔绝缘子上，温湿度传感器（2）固定安装在高压杆塔绝缘子的侧部，所述的穿心式电流互感器（1）的数据输出端与模数转换模块（5）的第一模拟信号输入端相连，温湿度传感器（2）的数据输出端与模数转换模块（5）的第二模拟信号输入端相连，模数转换模块（5）的数字信号输出端与单片机（3）的数据输入端相连，单片机（3）的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李化，杨帆，常斌峰，李倩竹，熊杰，刘清，张建怀，陈文杰，
申请(专利权)人：国网四川省电力公司成都供电公司，合肥科鼎电气有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51