一种基于多传感器的SF6断路器液压系统监测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种基于多传感器的SF6断路器液压系统监测装置，包括内部设置有控制电路板的监测箱，监测控制电路包括微控制器模块和为监测控制电路中各用电模块供电的电源模块，以及与微控制器模块相接的无线传输模块；微控制器模块的输入端通过接口电路连接有第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、第四温度传感器、第五温度传感器、第一电导率传感器、第二电导率传感器、压力传感器和PH值传感器，所述微控制器模块的输出端接有声光报警电路和LCD显示模块。本实用新型专利技术结构简单，设计合理，功能完备，能够有效提高断路器液压系统使用的稳定性、安全性，使用效果好，便于推广使用。

A Hydraulic System Monitoring Device for SF6 Circuit Breaker Based on Multi-sensor

The utility model discloses a monitoring device for hydraulic system of SF6 circuit breaker based on multi-sensor, which includes a monitoring box with a control circuit board inside. The monitoring and control circuit includes a microcontroller module, a power supply module for each power module in the monitoring and control circuit, and a wireless transmission module connected with the microcontroller module. The input terminal of the microcontroller module passes through an interface. The circuit is connected with a first temperature sensor, a second temperature sensor, a third temperature sensor, a fourth temperature sensor, a fifth temperature sensor, a first conductivity sensor, a second conductivity sensor, a pressure sensor and a PH value sensor. The output terminal of the microcontroller module is connected with an acousto-optic alarm circuit and an LCD display module. The utility model has the advantages of simple structure, reasonable design and complete functions, can effectively improve the stability and safety of the circuit breaker hydraulic system, good use effect, and is convenient for popularization and use.

【技术实现步骤摘要】
一种基于多传感器的SF6断路器液压系统监测装置
本技术属于断路器液压系统
，具体涉及一种基于多传感器的SF6断路器液压系统监测装置。
技术介绍
高压断路器作为电力系统主要的保护和控制设备，其动作可靠性直接影响电网的安全稳定运行。液压操作结构因驱动能量大、传动平稳、动作速度快等特点，广泛应用于220kV及以上电压等级高压断路器中。但机构由于加工工艺不良、传动环节复杂等原因常出现密封元件受损、动作失灵、接头不良等故障，严重影响断路器的正常工作。现有高压断路器液压系统存在以下缺陷和不足：(1)液压操作结构在运行中常发生渗漏油故障危及设备安全运行，影响设备使用寿命；(2)压力异常升高可能是高压油进入贮压筒的氮气腔使V减小，P升高；压力异低可能是氮气泄漏使气体状态方程的常数N减少而导致P异常降低；(3)油液污染是液压系统发生故障及液压元件过早磨损或损坏的主要原因，由此引起的损失占液压系统全部故障损失的70％-80％。液压油污染己成为液压系统最主要的故障根源，其中就包括水分污染。水分的进入可使液压油的润滑性能降低，造成液压系统的过早磨损。当水和油液中的硫或氯结合时，可能产生硫酸或盐酸，腐蚀金属材料。水与铁等金属表面接触，会产生许多微小的正负极造成电化学腐蚀，锈蚀严重时还会穿孔。水分同时也加速了液压油的氧化变质过程，缩短了液压油的使用寿命。因此，为了保证高压断路器液压系统稳定可靠地工作，需要对高压断路器液压系统进行监测，以便及时了解高压断路器液压系统的工作状态，及时采取相应的人为干预措施，避免影响断路器的正常工作。但是，现有技术中还缺乏结构简单、设计合理、实现方便、功能完备、能够有效提高断路器液压系统使用的稳定性和安全性、使用效果好、便于推广使用的断路器液压系统监测装置。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于多传感器的SF6断路器液压系统监测装置，其结构简单，设计合理，实现方便，功能完备，能够有效提高断路器液压系统使用的稳定性、安全性，使用效果好，便于推广使用。为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是：一种基于多传感器的SF6断路器液压系统监测装置，所述SF6断路器液压系统包括储压筒、工作缸和油箱，所述工作缸包括有杆腔、无杆腔和用于连接断路器的活塞杆，其特征在于：所述SF6断路器液压系统监测装置包括内部设置有控制电路板的监测箱，所述控制电路板上集成有监测控制电路，所述监测控制电路包括微控制器模块和为监测控制电路中各用电模块供电的电源模块，以及与微控制器模块相接的无线传输模块；所述微控制器模块的输入端接有第一温度传感器接口电路、第二温度传感器接口电路、第三温度传感器接口电路、第四温度传感器接口电路、第五温度传感器接口电路、第一电导率传感器接口电路、第二电导率传感器接口电路、压力传感器接口电路和PH值传感器接口电路，所述第一温度传感器接口电路的输入端接有用于提供外部参考温度的第一温度传感器，所述第二温度传感器接口电路的输入端接有用于检测有杆腔侧油管温度的第二温度传感器，所述第三温度传感器接口电路的输入端接有用于检测无杆腔侧油管温度的第三温度传感器，所述第四温度传感器接口电路的输入端接有用于检测储压筒侧液压油温度的第四温度传感器，所述第五温度传感器接口电路的输入端接有用于检测油箱内液压油温度的第五温度传感器，所述第一电导率传感器接口电路的输入端接有用于检测储压筒侧液压油电导率的第一电导率传感器，所述第二电导率传感器接口电路的输入端接有用于检测油箱内液压油电导率的第二电导率传感器，所述压力传感器接口电路的输入端接有用于检测储压筒侧液压油管道内压力的压力传感器，所述PH值传感器接口电路的输入端接有用于检测储压筒侧液压油酸碱性的PH值传感器，所述第一温度传感器安装在监测箱的一侧，所述第二温度传感器安装在有杆腔一侧的油管内，所述第三温度传感器安装在无杆腔一侧的油管内，所述第四温度传感器和第一电导率传感器均安装在储压筒一侧的液压油管内，所述第五温度传感器和第二电导率传感器均安装在油箱内，所述压力传感器和PH值传感器均安装在储压筒另一侧的液压油管内，所述微控制器模块的输出端接有声光报警电路和LCD显示模块。上述的一种基于多传感器的SF6断路器液压系统监测装置，所述微控制器模块包括ARM微处理器STM32F103VET6以及与ARM微处理器STM32F103VET6相接的第一晶振电路、第二晶振电路和第一复位电路，所述ARM微处理器STM32F103VET6的第11引脚、第28引脚、第50引脚、第75引脚和第100引脚均与电源模块的3.3V电压输出端连接，所述ARM微处理器STM32F103VET6的第10引脚、第27引脚、第49引脚、第74引脚和第99引脚均接地；所述第一晶振电路包括晶振Y1、晶振Y2、非极性电容C1和非极性电容C2，所述晶振Y1的一端、晶振Y2的一端和非极性电容C1的一端均与ARM微处理器STM32F103VET6的第8引脚连接，所述晶振Y1的另一端、晶振Y2的另一端和非极性电容C2的一端均与ARM微处理器STM32F103VET6的第9引脚连接，所述非极性电容C1的另一端和非极性电容C2的另一端均接地；所述第二晶振电路包括晶振Y3、非极性电容C3和非极性电容C4，所述晶振Y3的一端和非极性电容C3的一端均与ARM微处理器STM32F103VET6的第12引脚连接，所述晶振Y3的另一端和非极性电容C4的一端均与ARM微处理器STM32F103VET6的第13引脚连接，所述非极性电容C3的另一端和非极性电容C4的另一端均接地；所述第一复位电路包括极性电容C5和电阻R1，所述极性电容C5的负极和电阻R1的一端均与ARM微处理器STM32F103VET6的第14引脚连接，所述极性电容C5的正极与电源模块的3.3V电压输出端连接，所述电阻R1的另一端接地。上述的一种基于多传感器的SF6断路器液压系统监测装置，所述无线传输模块包括4G模块KS-97-F1和极性电容C6，所述4G模块KS-97-F1的第1引脚、第2引脚和极性电容C6的负极均接地，所述4G模块KS-97-F1的第3引脚、第4引脚和极性电容C6的正极均与电源模块的3.3V电压输出端连接，所述4G模块KS-97-F1的第5引脚、第6引脚、第7引脚和第8引脚依次对应与ARM微处理器STM32F103VET6的第26引脚、第25引脚、第48引脚和第47引脚连接。上述的一种基于多传感器的SF6断路器液压系统监测装置，所述第一温度传感器接口电路包括三引脚接口P1和电阻R2，所述三引脚接口P1的第1引脚和电阻R2的一端均与电源模块的3.3V电压输出端连接，所述三引脚接口P1的第2引脚和电阻R2的另一端均与ARM微处理器STM32F103VET6的第35引脚连接，所述三引脚接口P1的第3引脚接地；所述第二温度传感器接口电路包括三引脚接口P2和电阻R3，所述三引脚接口P2的第1引脚和电阻R3的一端均与电源模块的3.3V电压输出端连接，所述三引脚接口P2的第2引脚和电阻R3的另一端均与ARM微处理器STM32F103VET6的第36引脚连接，所述三引脚接口P2的第3引脚接地；所述第三温度传感器接口电路包括三本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于多传感器的SF6断路器液压系统监测装置，所述SF6断路器液压系统包括储压筒(3)、工作缸(9)和油箱(14)，所述工作缸(9)包括有杆腔(9‑1)、无杆腔(9‑2)和用于连接断路器的活塞杆(9‑3)，其特征在于：所述SF6断路器液压系统监测装置包括内部设置有控制电路板的监测箱(2)，所述控制电路板上集成有监测控制电路，所述监测控制电路包括微控制器模块(21)和为监测控制电路中各用电模块供电的电源模块(22)，以及与微控制器模块(21)相接的无线传输模块(23)；所述微控制器模块(21)的输入端接有第一温度传感器接口电路(24)、第二温度传感器接口电路(25)、第三温度传感器接口电路(26)、第四温度传感器接口电路(27)、第五温度传感器接口电路(28)、第一电导率传感器接口电路(29)、第二电导率传感器接口电路(30)、压力传感器接口电路(31)和PH值传感器接口电路(32)，所述第一温度传感器接口电路(24)的输入端接有用于提供外部参考温度的第一温度传感器(1)，所述第二温度传感器接口电路(25)的输入端接有用于检测有杆腔(9‑1)侧油管温度的第二温度传感器(15)，所述第三温度传感器接口电路(26)的输入端接有用于检测无杆腔(9‑2)侧油管温度的第三温度传感器(16)，所述第四温度传感器接口电路(27)的输入端接有用于检测储压筒(3)侧液压油温度的第四温度传感器(5)，所述第五温度传感器接口电路(28)的输入端接有用于检测油箱(14)内液压油温度的第五温度传感器(17)，所述第一电导率传感器接口电路(29)的输入端接有用于检测储压筒(3)侧液压油电导率的第一电导率传感器(4)，所述第二电导率传感器接口电路(30)的输入端接有用于检测油箱(14)内液压油电导率的第二电导率传感器(18)，所述压力传感器接口电路(31)的输入端接有用于检测储压筒(3)侧液压油管道内压力的压力传感器(6)，所述PH值传感器接口电路(32)的输入端接有用于检测储压筒(3)侧液压油酸碱性的PH值传感器(7)，所述第一温度传感器(1)安装在监测箱(2)的一侧，所述第二温度传感器(15)安装在有杆腔(9‑1)一侧的油管内，所述第三温度传感器(16)安装在无杆腔(9‑2)一侧的油管内，所述第四温度传感器(5)和第一电导率传感器(4)均安装在储压筒(3)一侧的液压油管内，所述第五温度传感器(17)和第二电导率传感器(18)均安装在油箱(14)内，所述压力传感器(6)和PH值传感器(7)均安装在储压筒(3)另一侧的液压油管内，所述微控制器模块(21)的输出端接有声光报警电路(33)和LCD显示模块(34)。...

【技术特征摘要】
1.一种基于多传感器的SF6断路器液压系统监测装置，所述SF6断路器液压系统包括储压筒(3)、工作缸(9)和油箱(14)，所述工作缸(9)包括有杆腔(9-1)、无杆腔(9-2)和用于连接断路器的活塞杆(9-3)，其特征在于：所述SF6断路器液压系统监测装置包括内部设置有控制电路板的监测箱(2)，所述控制电路板上集成有监测控制电路，所述监测控制电路包括微控制器模块(21)和为监测控制电路中各用电模块供电的电源模块(22)，以及与微控制器模块(21)相接的无线传输模块(23)；所述微控制器模块(21)的输入端接有第一温度传感器接口电路(24)、第二温度传感器接口电路(25)、第三温度传感器接口电路(26)、第四温度传感器接口电路(27)、第五温度传感器接口电路(28)、第一电导率传感器接口电路(29)、第二电导率传感器接口电路(30)、压力传感器接口电路(31)和PH值传感器接口电路(32)，所述第一温度传感器接口电路(24)的输入端接有用于提供外部参考温度的第一温度传感器(1)，所述第二温度传感器接口电路(25)的输入端接有用于检测有杆腔(9-1)侧油管温度的第二温度传感器(15)，所述第三温度传感器接口电路(26)的输入端接有用于检测无杆腔(9-2)侧油管温度的第三温度传感器(16)，所述第四温度传感器接口电路(27)的输入端接有用于检测储压筒(3)侧液压油温度的第四温度传感器(5)，所述第五温度传感器接口电路(28)的输入端接有用于检测油箱(14)内液压油温度的第五温度传感器(17)，所述第一电导率传感器接口电路(29)的输入端接有用于检测储压筒(3)侧液压油电导率的第一电导率传感器(4)，所述第二电导率传感器接口电路(30)的输入端接有用于检测油箱(14)内液压油电导率的第二电导率传感器(18)，所述压力传感器接口电路(31)的输入端接有用于检测储压筒(3)侧液压油管道内压力的压力传感器(6)，所述PH值传感器接口电路(32)的输入端接有用于检测储压筒(3)侧液压油酸碱性的PH值传感器(7)，所述第一温度传感器(1)安装在监测箱(2)的一侧，所述第二温度传感器(15)安装在有杆腔(9-1)一侧的油管内，所述第三温度传感器(16)安装在无杆腔(9-2)一侧的油管内，所述第四温度传感器(5)和第一电导率传感器(4)均安装在储压筒(3)一侧的液压油管内，所述第五温度传感器(17)和第二电导率传感器(18)均安装在油箱(14)内，所述压力传感器(6)和PH值传感器(7)均安装在储压筒(3)另一侧的液压油管内，所述微控制器模块(21)的输出端接有声光报警电路(33)和LCD显示模块(34)。2.按照权利要求1所述的一种基于多传感器的SF6断路器液压系统监测装置，其特征在于：所述微控制器模块(21)包括ARM微处理器STM32F103VET6以及与ARM微处理器STM32F103VET6相接的第一晶振电路、第二晶振电路和第一复位电路，所述ARM微处理器STM32F103VET6的第11引脚、第28引脚、第50引脚、第75引脚和第100引脚均与电源模块(22)的3.3V电压输出端连接，所述ARM微处理器STM32F103VET6的第10引脚、第27引脚、第49引脚、第74引脚和第99引脚均接地；所述第一晶振电路包括晶振Y1、晶振Y2、非极性电容C1和非极性电容C2，所述晶振Y1的一端、晶振Y2的一端和非极性电容C1的一端均与ARM微处理器STM32F103VET6的第8引脚连接，所述晶振Y1的另一端、晶振Y2的另一端和非极性电容C2的一端均与ARM微处理器STM32F103VET6的第9引脚连接，所述非极性电容C1的另一端和非极性电容C2的另一端均接地；所述第二晶振电路包括晶振Y3、非极性电容C3和非极性电容C4，所述晶振Y3的一端和非极性电容C3的一端均与ARM微处理器STM32F103VET6的第12引脚连接，所述晶振Y3的另一端和非极性电容C4的一端均与ARM微处理器STM32F103VET6的第13引脚连接，所述非极性电容C3的另一端和非极性电容C4的另一端均接地；所述第一复位电路包括极性电容C5和电阻R1，所述极性电容C5的负极和电阻R1的一端均与ARM微处理器STM32F103VET6的第14引脚连接，所述极性电容C5的正极与电源模块(22)的3.3V电压输出端连接，所述电阻R1的另一端接地。3.按照权利要求2所述的一种基于多传感器的SF6断路器液压系统监测装置，其特征在于：所述无线传输模块(23)包括4G模块KS-97-F1和极性电容C6，所述4G模块KS-97-F1的第1引脚、第2引脚和极性电容C6的负极均接地，所述4G模块KS-97-F1的第3引脚、第4引脚和极性电容C6的正极均与电源模块(22)的3.3V电压输出端连接，所述4G模块KS-97-F1的第5引脚、第6引脚、第7引脚和第8引脚依次对应与ARM微处理器STM32F103VET6的第26引脚、第25引脚、第48引脚和第47引脚连接。4.按照权利要求2所述的一种基于多传感器的SF6断路器液压系统监测装置，其特征在于：所述第一温度传感器接口电路(24)包括三引脚接口P1和电阻R2，所述三引脚接口P1的第1引脚和电阻R2的一端均与电源模块(22)的3.3V电压输出端连接，所述三引脚接口P1的第2引脚和电阻R2的另...

【专利技术属性】
技术研发人员：李国斌，杨圣超，张亮，王雪梅，邹梦，刘鑫，柳庆莉，陈康，
申请(专利权)人：国网新疆电力有限公司电力科学研究院，西安科技大学，
类型：新型
国别省市：新疆,65