一种基于LoRa的绝缘检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种基于LoRa的绝缘检测装置，包括绝缘检测传感器，绝缘检测传感器连接有LoRa网关，LoRa网关连接有服务器，服务器连接有移动终端和PC终端，绝缘检测传感器包括单片机、A/D转换单元、CAN总线通讯单元、多路转换单元、传感器自检单元、输出驱动单元、第一电源模块和LoRa通信模块，A/D转换单元、CAN总线通讯单元以及LoRa通信模块均与单片机互连，多路转换单元、传感器自检单元、输出驱动单元以及第一电源模块均与单片机单向连接，A/D转换单元与多路转换单元为单向连接，其中多路转换单元单向连接有正母线对地电压检测单元、负母线对地电压检测单元和多个支路漏电电流检测单元；本发明专利技术具有能够故障定位、反应灵敏度高、测量精准、智能化数据传输的优点。

An insulation detection device based on LoRa

The invention discloses an insulation detecting device based on LoRa, including the insulation detection sensor, insulation detection sensor is connected with a LoRa gateway, LoRa gateway server, the server is connected with the mobile terminal and PC terminal insulation detection sensor comprises a singlechip, A/D conversion unit, CAN bus communication unit, a conversion unit, sensor unit, self check the output driving unit, a first power supply module and LoRa communication module, A/D conversion module, CAN bus communication module and LoRa communication module and MCU interconnection, multiplexing unit, sensor detection unit, a drive unit and a first output power supply module and MCU one-way connection, A/D conversion unit and multiplexing unit for one-way connection, in which multiple there are bus conversion unit one-way connection to the negative bus voltage detection unit of voltage detection The invention has the advantages of fault location, high sensitivity, accurate measurement and intelligent data transmission.

【技术实现步骤摘要】
一种基于LoRa的绝缘检测装置
本专利技术属于绝缘检测
，具体涉及一种基于LoRa的绝缘检测装置。
技术介绍
发电厂和变电站的直流系统是控制和信号系统、继电保护及自动装置的工作电源。其运行状况的好坏直接关系到发电厂和变电站能否正常运行。支路接地是直流系统最常见的绝缘破坏故障，若不能及时找到并排除接地点，在系统出现多点接地时，将造成直流电源短路或保护设备误动作，引起严重后果。目前，直流系统的绝缘检测与接地选线主要有三种方法：电桥法；注入信号法；直流漏电流检测法。以上三种方法的缺点非常明显。使用电桥法监测接地故障时，只能判断直流系统的整体绝缘状态，不能实现故障分支定位。使用变频探测法监测接地故障时，不仅会增大系统的电压纹波系数，影响供电质量，而且受系统的分布电容影响。使用直流漏电流检测法时，由于漏电流一般较小，难以测量，严重限制了故障检测的精度和灵敏度。另外，目前现有的绝缘检测装置不能实行长时间检测和远距离数据信息的传输，在进行绝缘检测时，需要携带检测设备到电场和变电站现场进行检测，并且通过人为操作进行机械性的检测，这种现场人为操作检测的方式很容易发生安全事故，而且增强了电力系统维护人员的工作强度。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的不足而提供一种反应快、监测精准、信息传输距离远、使用方便的基于LoRa的绝缘检测装置。本专利技术的技术方案如下：一种基于LoRa的绝缘检测装置，包括绝缘检测传感器，所述绝缘检测传感器连接有LoRa网关，所述LoRa网关连接有服务器，所述服务器连接有移动终端以及PC终端，所述绝缘检测传感器包括单片机、A/D转换单元、CAN总线通讯单元、多路转换单元、传感器自检单元、输出驱动单元、第一电源模块以及LoRa通信模块，所述A/D转换单元、CAN总线通讯单元以及LoRa通信模块均与单片机互连，所述多路转换单元、传感器自检单元、输出驱动单元以及第一电源模块均与单片机单向连接，A/D转换单元与多路转换单元为单向连接，其中多路转换单元单向连接有正母线对地电压检测单元、负母线对地电压检测单元以及多个支路漏电电流检测单元，所述输出驱动单元单向连接有正母线投切检测电阻单元、支路对地绝缘电阻单元以及负母线投切检测电阻单元。所述LoRa网关包括微处理器，所述微处理器连接有LoRa射频收发模块、RS485串口、外部存储器以及第二电源模块。所述绝缘检测传感器通过LoRa通信与LoRa网关相连。所述LoRa网关通过RS485串接总线与服务器相连。所述服务器通过无线网络与移动终端相连，服务器通过光纤网络与PC终端相连。所述支路漏电电流检测单元为电流传感器，所述正母线对地电压检测单元以及负母线对地电压检测单元均为电压传感器。所述输出驱动单元为运算单元，其应用的计算公式有，(式1)（式2）（式3）式1和式2中，为正母线对地电阻值，为负母线对地电阻值，为检测电阻（为定值），为正负母线之间电压，为正极母线对地电压，为负极母线对地电压，为支路对地绝缘电阻值；式3中，，,其中为检测电阻投入负极母线时电流传感器检测出的漏电流值，为检测电阻投入正极母线时电流传感器检测出的漏电流值。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1、本专利技术采用LoRa通信技术，实现绝缘检测传感器监测数据的远距离传输，只需在整个电厂或者变电站内安装一个LoRa网关，就可以实现对整个电厂或者变电站的绝缘检测的监测数据进行收发；2、本专利技术采用动态差值法对电流传感器和电压传感器检测到的支路的漏电流值和正负母线对低电压值进行运算得出支路对地绝缘电阻值，从而有效监测支路对地绝缘电阻值的变化情况，并且快速定位出故障支路；3、本专利技术通过无线网络实现服务器和移动终端之间的连接，可以使得店里维护人员及时获取绝缘检测装置检测的数据值，系统具有很高的灵敏度；总之，本专利技术具有能够故障定位、反应灵敏度高、测量精准、智能化数据传输的优点。附图说明图1为本专利技术中绝缘检测装置的机构框图。图2为本专利技术中系统框图。图3为本专利技术中LoRa网关结构框图。图4为本专利技术实施例中给直流母线投入监测电阻示意图。图5为本专利技术实施例中绝缘检测装置检测流程图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图1-3所示，一种基于LoRa的绝缘检测装置，包括绝缘检测传感器，所述绝缘检测传感器连接有LoRa网关，所述LoRa网关连接有服务器，所述服务器连接有移动终端以及PC终端，所述绝缘检测传感器包括单片机、A/D转换单元、CAN总线通讯单元、多路转换单元、传感器自检单元、输出驱动单元、第一电源模块以及LoRa通信模块，所述A/D转换单元、CAN总线通讯单元以及LoRa通信模块均与单片机互连，所述多路转换单元、传感器自检单元、输出驱动单元以及第一电源模块均与单片机单向连接，A/D转换单元与多路转换单元为单向连接，其中多路转换单元单向连接有正母线对地电压检测单元、负母线对地电压检测单元以及多个支路漏电电流检测单元，所述输出驱动单元单向连接有正母线投切检测电阻单元、支路对地绝缘电阻单元以及负母线投切检测电阻单元。本实施例中，所述LoRa网关包括微处理器，所述微处理器连接有LoRa射频收发模块、RS485串口、外部存储器以及第二电源模块；所述绝缘检测传感器通过LoRa通信与LoRa网关相连；所述LoRa网关通过RS485串接总线与服务器相连；所述服务器通过无线网络与移动终端相连，服务器通过光纤网络与PC终端相连；所述支路漏电电流检测单元为电流传感器，所述正母线对地电压检测单元以及负母线对地电压检测单元均为电压传感器；所述输出驱动单元为运算单元，其应用的计算公式有，(式1)，（式2）（式3）；式1和式2中，为正母线对地电阻值，为负母线对地电阻值，为检测电阻（为定值），为正负母线之间电压，为正极母线对地电压，为负极母线对地电压，为支路对地绝缘电阻值；式3中，，,其中为检测电阻投入正极母线时电流传感器检测出的漏电流值，为检测电阻投入负极母线时电流传感器检测出的漏电流值。本专利技术的检测原理，如图4所示，以支路1为例，当K1闭合，K2断开时，检测电阻R投入正母线，绝缘检测装置的电压传感器测得正母线对地电压U1,电流传感器测得支路1的流入电流I+值；当K1断开，K2闭合时，检测电阻R投入负母线，绝缘检测装置的电压传感器测得正母线对地电压U2,电流传感器测得支路1的流入电流I-值，绝缘检测装置根据单片机连接的输出驱动单元的计算公式计算出、以及。如图5所示，本专利技术基于LoRa的绝缘检测装置的检测流程如下，绝缘检测装置使用前进行初始化设定，分别设定、以及的最小安全值，然后开始运行绝缘检测装置，绝缘检测装置根据初始化设定的运行程序，K1闭合，K2断开，绝缘检测装置的电压传感器测得正母线对地电压U1,电流传感器测得支路1的流入电流I+值；K1断开，K2闭合，绝缘检测装置的电压传感器测得正母线对地电压U2,电流传感器测得支路1的流入电流I-值，绝缘检测装置根据单片机连接的输出驱动单元的计算公式计算出、以及，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于LoRa的绝缘检测装置，包括绝缘检测传感器，所述绝缘检测传感器连接有LoRa网关，所述LoRa网关连接有服务器，所述服务器连接有移动终端以及PC终端，其特征在于：所述绝缘检测传感器包括单片机、A/D转换单元、CAN总线通讯单元、多路转换单元、传感器自检单元、输出驱动单元、第一电源模块以及LoRa通信模块，所述A/D转换单元、CAN总线通讯单元以及LoRa通信模块均与单片机互连，所述多路转换单元、传感器自检单元、输出驱动单元以及第一电源模块均与单片机单向连接，A/D转换单元与多路转换单元为单向连接，其中多路转换单元单向连接有正母线对地电压检测单元、负母线对地电压检测单元以及多个支路漏电电流检测单元，所述输出驱动单元单向连接有正母线投切检测电阻单元、支路对地绝缘电阻单元以及负母线投切检测电阻单元。

【技术特征摘要】
1.一种基于LoRa的绝缘检测装置，包括绝缘检测传感器，所述绝缘检测传感器连接有LoRa网关，所述LoRa网关连接有服务器，所述服务器连接有移动终端以及PC终端，其特征在于：所述绝缘检测传感器包括单片机、A/D转换单元、CAN总线通讯单元、多路转换单元、传感器自检单元、输出驱动单元、第一电源模块以及LoRa通信模块，所述A/D转换单元、CAN总线通讯单元以及LoRa通信模块均与单片机互连，所述多路转换单元、传感器自检单元、输出驱动单元以及第一电源模块均与单片机单向连接，A/D转换单元与多路转换单元为单向连接，其中多路转换单元单向连接有正母线对地电压检测单元、负母线对地电压检测单元以及多个支路漏电电流检测单元，所述输出驱动单元单向连接有正母线投切检测电阻单元、支路对地绝缘电阻单元以及负母线投切检测电阻单元。2.如权利要求1所述的基于LoRa的绝缘检测装置，其特征在于：所述LoRa网关包括微处理器，所述微处理器连接有LoRa射频收发模块、RS485串口、外部存储器以及第二电源模块。3.如权利要求1或2所述的基于LoRa的绝缘检测装置，其特征在于：所述绝缘检测传感器通过LoRa通信与LoRa...

【专利技术属性】
技术研发人员：马清，詹望，
申请(专利权)人：河南汇纳科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41