基于泛在电力物联网的局放在线监测装置、系统及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于泛在电力物联网的局放在线监测装置、系统及方法，局放在线监测装置包括壳体和设置在壳体上的磁铁；所述壳体内部包括CPU模块、LORA通信模块、超声波传感器、地电波传感器和锂电池；所述超声波传感器、地电波传感器分别与所述CPU模块相连以发送检测到的高压开关柜局部放电信号；所述CPU模块与所述LORA通信模块相连以对外进行通信；所述锂电池与所述CPU模块相连以供电；所述局放在线监测装置通过所述磁铁吸附在所述高压开关柜的外壳上。本发明专利技术通过对局放在线监测装置的统一管理，能够确认高压开关柜设备是否处于正常运行状态，及时发现其绝缘中的薄弱环节，有效预防事故，保障电力系统的全可靠运行。

Local on-line monitoring device, system and method based on ubiquitous power Internet of things

The invention discloses a local on-line monitoring device, system and method based on the ubiquitous Internet of Things, which comprises a shell and a magnet mounted on the shell; the inner part of the shell includes a CPU module, a LORA communication module, an ultrasonic sensor, a geoelectric wave sensor and a lithium battery; the ultrasonic sensor and a geoelectric wave sensor are respectively in phase with the CPU module. The CPU module is connected with the LORA communication module to communicate with the outside world; the lithium battery is connected with the CPU module to supply power; and the local on-line monitoring device is adsorbed on the outer shell of the high-voltage switchgear through the magnet. Through the unified management of local on-line monitoring device, the invention can confirm whether the high-voltage switchgear equipment is in normal operation state, timely discover the weak links in its insulation, effectively prevent accidents, and ensure the full and reliable operation of the power system.

【技术实现步骤摘要】
基于泛在电力物联网的局放在线监测装置、系统及方法
本专利技术涉及电力设备监测及物联网
，特别设计一种基于泛在电力物联网的局放在线监测装置、系统及方法。
技术介绍
高压开关柜是使用极广泛且数量最多的开关设备。由于在设计、制造、安装和运行维护等方面存在着不同程度的问题，因而事故率比较高，如在诸多性质的开关柜事故中的绝缘事故多发生于10千伏及以上电压等级，造成的后果也很严重。特别是小车式开关柜，绝缘事故率更高，而且往往一台出现事故，殃及邻柜的现象更为突出。局部放电，是绝缘介质中的一种电气放电现象，这种放电仅限制在被测介质中一部分且只使导体间的绝缘局部桥接，这种放电可能发生或可能不发生于导体的邻近。电力设备绝缘中的某些薄弱部位在强电场的作用下发生局部放电是高压绝缘中普遍存在的问题。虽然局部放电一般不会引起绝缘的穿透性击穿，但可以导致电介质(特别是有机电介质)的局部损坏。若局部放电长期存在，在一定条件下会导致绝缘劣化甚至击穿。对电力设备进行局部放电试验，不但能够了解设备的绝缘状况，还能及时发现许多有关制造与安装方面的问题，确定绝缘故障的原因及其严重程度。因此，对电力设备进行局部放电检测是电力设备制造和运行中的一项重要预防性试验。现有的对开关柜进行局部放电检测一般为采用人工干预的监测维护办法，需要安排人员携带设备去现场检查未知的不确定存在与否的问题，这种办法可靠性差，而且检测成本也比较高。目前也出现了一些在线监测设备，但是这种监测往往是一对一的，即一台检测设备需要一台主机进行监测，这一方面导致成本较高，另一方面空间占用大，此外也不利于集中管理及统筹安排。因此，迫切需要对开关柜运行状况进行实时在线及统一监测，以根据高压开关柜的运行状态和绝缘的劣化程度，确定检修时间和措施，减少停电时间和事故的发生，提高电力系统运行的安全可靠性及自动化程度。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提出一种基于泛在电力物联网的局放在线监测装置、系统及方法，通过对局放在线监测装置的统一管理，能够确认高压开关柜设备是否处于正常运行状态，及时发现其绝缘中的薄弱环节，有效预防事故，保障电力系统的全可靠运行。本专利技术采用如下技术方案：一方面，本专利技术一种基于泛在电力物联网的局放在线监测装置，包括：壳体和设置在壳体上的磁铁；所述壳体内部包括CPU模块、LORA通信模块、超声波传感器、地电波传感器和锂电池；所述超声波传感器、地电波传感器分别与所述CPU模块相连以发送检测到的高压开关柜局部放电信号；所述CPU模块与所述LORA通信模块相连以对外进行通信；所述锂电池与所述CPU模块相连以供电；所述局放在线监测装置通过所述磁铁吸附在所述高压开关柜的外壳上。优选的，所述局放在线监测装置还包括设置在所述壳体外部的状态指示灯；所述状态指示灯与所述CPU模块相连以指示所述CPU的工作状态。优选的，所述局放在线监测装置还包括设置在所述壳体外部的输入按钮；所述输入按钮与所述CPU模块相连以控制所述局放在线监测装置启动或停止。优选的，所述局放在线监测装置还包括设置在所述壳体外部的电量指示灯；所述电量指示灯与所述CPU模块相连以指示所述锂电池的剩余电量。优选的，所述磁铁安装在所述壳体外侧背部或内侧背部。优选的，所述CPU模块采用定时唤醒的工作机制；每隔预设时间所述CPU模块自动唤醒。第二方面，本专利技术一种基于泛在电力物联网的局放在线监测系统，包括所述的局放在线监测装置，还包括配电室状态监测装置及服务器；所述局放在线监测装置通过所述LORA通信模块与所述配电室状态监测装置相连以发送高压开关柜局部放电信号的相关信息及锂电池剩余电量；所述配电室状态监测装置与所述服务器进行通信连接以发送接收到的所述相关信息及锂电池剩余电量；所述相关信息包括高压开关柜局部放电信号的最大值、平均值和放电次数；所述放电次数为预设时间内超过预设值的次数。优选的，所述配电室状态监测装置与所述服务器的通信连接方式包括：有线网络、无线网络和串口中的一种或多种。第三方面，本专利技术一种基于泛在电力物联网的局放在线监测方法，基于所述的局放在线监测装置，包括：所述局放在线监测装置根据检测到的高压开关柜局部放电信号计算出高压开关柜局部放电信号的相关信息；并通过所述LORA通信模块将所述相关信息和锂电池剩余电量发送至配电室状态监测装置；所述相关信息包括高压开关柜局部放电信号的最大值、平均值和放电次数；所述放电次数为预设时间内超过预设值的次数；所述配电室状态监测装置通过有线网络、无线网络或串口将接收到的所述相关信息和锂电池剩余电量发送至服务器；所述服务器接收所述相关信息和锂电池剩余电量并进行存储和/或显示。优选的，所述局放在线监测装置发送的信息还包括该局放在线监测装置的唯一标识；所述唯一标识包括IP地址或装置标识。与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：(1)本专利技术的基于泛在电力物联网的局放在线监测装置，采用超声波传感器和地电波传感器相结合对开关柜的局部放电进行联合检测，既能判断出局部放电强弱，也能检测出局部放电的暂态电压，检测准确全面；(2)本专利技术的基于泛在电力物联网的局放在线监测装置，支持不掉电安装，直接用磁铁吸附在开关柜表面，安装时不影响配电房的正常运行，采用电池供电无需外接电源，内置LORA通信模块，无需外接电缆；(3)本专利技术的基于泛在电力物联网的局放在线监测装置，CPU模块采用定时唤醒机制，其他时间处于休眠状态，能够节省电源，增长续航时间；(4)本专利技术的LORA通信模块具有覆盖广、连接多、速率低、成本低、功耗少等特点，适合低功耗物联网应用；(5)本专利技术的基于泛在电力物联网的局放在线监测系统及方法，包括局放在线监测装置、配电室状态监测装置和服务器；局放在线监测装置通过LORA通信方式与配电室状态监测装置进行无线通信，监测的数据内容包括超声波传感器和地电波传感器分别监测到的局放最大值、局放平均值、放电次数以及锂电池的剩余电量，配电室状态监测装置再通过串口、有线以太网或4G无线方式将上述信息发送给服务器(云服务器和/或站端服务器)；能够通过服务器实现对多个高压开关柜的统一监控及管理，同时实现数据的监测数据的存储，以确认高压开关柜设备是否处于正常运行状态，及时发现其绝缘中的薄弱环节，有效预防事故，减少不必要的人力物力浪费，保障电力系统的全可靠运行。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚地了解本专利技术的技术手段，从而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下列举本专利技术的具体实施方式。根据下文结合附图对本专利技术具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本专利技术的上述及其他目的、优点和特征。附图说明图1为本专利技术的基于泛在电力物联网的局放在线监测装置的结构框图；图2为本专利技术的基于泛在电力物联网的局放在线监测系统的结构框图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施方式作进一步的详细描述。参见图1所示，一方面，本专利技术一种基于泛在电力物联网的局放在线监测装置，包括：壳体和设置在壳体上的磁铁；所述壳体内部包括CPU模块10、LORA通信模块11、超声波传感器12、地电波传感器13和锂电池14；所述超声波传感器12、地电波传感本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于泛在电力物联网的局放在线监测装置，其特征在于，包括：壳体和设置在壳体上的磁铁；所述壳体内部包括CPU模块、LORA通信模块、超声波传感器、地电波传感器和锂电池；所述超声波传感器、地电波传感器分别与所述CPU模块相连以发送检测到的高压开关柜局部放电信号；所述CPU模块与所述LORA通信模块相连以对外进行通信；所述锂电池与所述CPU模块相连以供电；所述局放在线监测装置通过所述磁铁吸附在所述高压开关柜的外壳上。

【技术特征摘要】
1.一种基于泛在电力物联网的局放在线监测装置，其特征在于，包括：壳体和设置在壳体上的磁铁；所述壳体内部包括CPU模块、LORA通信模块、超声波传感器、地电波传感器和锂电池；所述超声波传感器、地电波传感器分别与所述CPU模块相连以发送检测到的高压开关柜局部放电信号；所述CPU模块与所述LORA通信模块相连以对外进行通信；所述锂电池与所述CPU模块相连以供电；所述局放在线监测装置通过所述磁铁吸附在所述高压开关柜的外壳上。2.根据权利要求1所述的基于泛在电力物联网的局放在线监测装置，其特征在于，所述局放在线监测装置还包括设置在所述壳体外部的状态指示灯；所述状态指示灯与所述CPU模块相连以指示所述CPU的工作状态。3.根据权利要求1所述的基于泛在电力物联网的局放在线监测装置，其特征在于，所述局放在线监测装置还包括设置在所述壳体外部的输入按钮；所述输入按钮与所述CPU模块相连以控制所述局放在线监测装置启动或停止。4.根据权利要求1所述的基于泛在电力物联网的局放在线监测装置，其特征在于，所述局放在线监测装置还包括设置在所述壳体外部的电量指示灯；所述电量指示灯与所述CPU模块相连以指示所述锂电池的剩余电量。5.根据权利要求1所述的基于泛在电力物联网的局放在线监测装置，其特征在于，所述磁铁安装在所述壳体外侧背部或内侧背部。6.根据权利要求1所述的基于泛在电力物联网的局放在线监测装置，其特征在于，所述CPU模块采用定时唤醒的工作机制；每隔预设时间所述CPU模块自动唤醒。7.一种基于泛...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹建锋，姚布奋，王建平，谢李云，魏一杰，阙庆望，
申请(专利权)人：福建聚实新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35