一种故障指示器及其工作方法技术

本申请提供了一种故障指示器及其工作方法，包括：微控制模块、远距离无线电模块、多电源模块、接地故障监测模块和报警模块；微控制模块分别与远距离无线电模块、接地故障监测模块和报警模块通信连接；多电源模块与微控制模块和远距离无线电模块有线连接；接地故障监测模块，用于采集故障线路和负载电阻的电流量，并通过信号分离单元对故障线路和负载电阻的电流量进行信号分离，得到五次谐波首半波信号、基波首半波信号和负载电阻投切信号；微控制模块，用于对接地故障监测模块传输的五次谐波首半波信号、基波首半波信号和负载电阻投切信号进行对比分析，以判断接地故障是否发生，若判断接地故障发生，微控制模块生成接地故障信息和故障信号。

A Fault Indicator and Its Working Method

【技术实现步骤摘要】
一种故障指示器及其工作方法
本申请涉及电力线故障检测领域，具体而言，涉及一种故障指示器及其工作方法。
技术介绍
目前，智能电网正处于高速发展的状态，随之而来的是对电力线的故障指示器的需求也越来越高，使用故障指示器对电力线的线路故障进行检测，可以实现对电力线的线路故障进行快速报警与定位，帮助维修人员快速找到故障区域，维修处理，减少停电时间和范围。因此，故障指示器的精确、稳定运转是对于故障指示器重要的评价指标。现有技术中，故障指示器目前主要是通过锂电池为故障指示提供能量，由于故障指示器需要长时间在线路上进行工作，而锂电池运行时间较短，不足以满足故障指示器的需求，对设备运行时长产生严重的影响；并且，更重要的是，现有技术中对于故障检测是通过电磁感应线路的电流突变及持续时间短，采集点数少，并且判断故障的变量单一，因此造成故障监测灵敏度不高，故障指示器经常发生误动或拒动。
技术实现思路
有鉴于此，本申请的目的在于提供一种故障指示器及其工作方法，用于解决现有技术中故障指示器续航能力差和故障检测精确度低的问题。采用了多电源模块，提升了故障指示器的续航能力，并使用了暂态谐波数据算法，提高了故障检测的精度。第一方面，本申请实施例提供了一种故障指示器，该装置包括：微控制模块、远距离无线电模块、多电源模块、接地故障监测模块和报警模块；所述微控制模块分别与所述远距离无线电模块、接地故障监测模块和报警模块通信连接；所述多电源模块分别与所述微控制模块和远距离无线电模块有线连接；所述接地故障监测模块，用于采集故障线路和负载电阻的电流量，并通过信号分离单元对所述故障线路和负载电阻的电流量进行信号分离，得到五次谐波首半波信号、基波首半波信号和负载电阻投切信号；将所述五次谐波首半波信号、基波首半波信号和负载电阻投切信号传输给所述微控制模块；所述微控制模块，用于对所述接地故障监测模块传输的所述五次谐波首半波信号、基波首半波信号和负载电阻投切信号进行对比分析，以判断接地故障是否发生，若判断接地故障发生，所述微控制模块生成接地故障信息和故障信号；所述远距离无线电模块，用于将所述接地故障信息发送至所述微控制模块对应的上位机；所述报警模块，用于接收所述故障信号，并进行相应的报警。根据第一方面，本申请实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方案，其中，所述多电源模块，包括感应电源模块、锂亚电源模块、风能电源模块和电量监测模块；所述感应电源模块，用于通过电流互感器获得互感电流；将所述互感电流依次经过整流滤波保护电路和直流降压电路进行整流和降压后，输入到储能电路中；通过所述储能电路对可充电超级电容进行充电，并通过所述可充电超级电容经由线性稳压电路进行供电；所述储能电路还对所述锂亚电源模块中的锂亚电池进行充电；所述锂亚电源模块，用于通过锂亚电池经由线性稳压电路进行供电；所述风能电源模块，用于通过风电发电装置发电，并通过风能电池接口进行供电；所述电量监测模块，用于通过欠压无压检测电路对所述感应电源模块、锂亚电池模块和风能电源模块输出的电流进行电压监测。根据第一方面，本申请实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方案，其中，还包括：短路故障监测模块和4G通信模块；所述短路故障监测模块，用于通过电流互感得到电流变送信号；对所述电流变送信号进行滤波后，进行I/V变换得到差分电压信号；将所述差分电压信号进行A/D转换，得到所述差分电压信号对应的数字信号，并传输给所述微控制模块；所述微控制模块，还用于对所述数字信号进行计算，得到负荷电流；若所述负荷电流超出预设阈值，所述微控制模块判定发生短路故障，并生成短路故障信息；所述远距离无线电模块，还用于将所述短路故障信息发送至所述微控制模块对应的上位机；所述4G通信模块，用于将所述短路故障信息发送给客户端。根据第一方面，本申请实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方案，其中，还包括：双频GPS模块；所述双频GPS模块，用于采用双频GPS定位故障线路位置信息，并将所述故障线路位置信息传输给所述微控制模块。第二方面，本申请实施例提供了一种故障指示器的工作方法，所述故障指示器包括微控制模块、远距离无线电模块、多电源模块、接地故障监测模块和报警模块；所述微控制模块分别与所述远距离无线电模块、接地故障监测模块和报警模块通信连接；所述多电源模块分别与所述微控制模块和远距离无线电模块有线连接；该工作方法包括：所述接地故障监测模块采集故障线路和负载电阻的电流量，并通过信号分离单元对所述故障线路和负载电阻的电流量进行信号分离，得到五次谐波首半波信号、基波首半波信号和负载电阻投切信号；所述微控制模块对所述五次谐波首半波信号、基波首半波信号和负载电阻投切信号进行对比分析，以判断接地故障是否发生；若判断接地故障发生，所述微控制模块生成接地故障信息和故障信号；所述微控制模块通过所述远距离无线电模块将所述接地故障信息发送至所述微控制模块对应的上位机，并将所述故障信号发送给报警模块，以进行相应的报警。根据第二方面，本申请实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方案，其中，所述多电源模块包括感应电源模块、锂亚电源模块和电量监测模块；所述电量监测模块通过欠压无压检测电路对所述感应电源模块和锂亚电池模块进行电压检测，该工作方法包括：所述感应电源模块通过电流互感器获得互感电流；将所述互感电流依次经过整流滤波保护电路和直流降压电路进行整流和降压后，输入到储能电路中；所述储能电路为可充电超级电容进行充电，并通过所述可充电超级电容经由线性稳压电路进行供电；所述储能电路还对所述锂亚电源模块中的锂亚电池进行充电，所述锂亚电池经由线性稳压电路进行供电。根据第二方面的第一种可能的实施方案，本申请实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方案，其中，所述多电源模块还包括风能电源模块；所述电量监测模块通过欠压无压检测电路对所述风能电源模块进行电压检测，该工作方法包括：所述风能电源模块通过风电发电装置发电，并通过风能电池接口进行供电。根据第二方面，本申请实施例提供了第二方面的第三种可能的实施方案，其中，所述故障指示器还包括短路故障监测模块和4G通信模块；该工作方法包括：所述短路故障监测模块通过测量用电流互感器得到电流变送信号，并将所述电流变送信号输入到相电流检测电路中；所述电流变送信号通过所述相电流检测电路中的滤波电容进行滤波后，进行I/V变换得到差分电压信号；所述差分电压信号经由A/D转换器转换为数字信号，并传输给所述微控制模块；所述微控制模块对所述数字信号进行计算，得到负荷电流；若负荷电流超出预设阈值，所述微控制模块判定发生短路故障，并生成对应的短路故障信息；所述微控制模块将所述短路故障信息通过远距离无线电模块发送给所述微控制模块对应的上位机，并将所述短路故障信息通过4G通信模块发送给客户端。第三方面，本申请实施例提供了一种计算机设备包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述第二方面及其可能的实施方案中任一项所述的方法的步骤。第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行上述第二方面及其可能的实施方案中任一项所述的方法的步骤。本申请本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种故障指示器，其特征在于，包括：微控制模块、远距离无线电模块、多电源模块、接地故障监测模块和报警模块；所述微控制模块分别与所述远距离无线电模块、接地故障监测模块和报警模块通信连接；所述多电源模块分别与所述微控制模块和远距离无线电模块有线连接；所述接地故障监测模块，用于采集故障线路和负载电阻的电流量，并通过信号分离单元对所述故障线路和负载电阻的电流量进行信号分离，得到五次谐波首半波信号、基波首半波信号和负载电阻投切信号；将所述五次谐波首半波信号、基波首半波信号和负载电阻投切信号传输给所述微控制模块；所述微控制模块，用于对所述接地故障监测模块传输的所述五次谐波首半波信号、基波首半波信号和负载电阻投切信号进行对比分析，以判断接地故障是否发生，若判断接地故障发生，所述微控制模块生成接地故障信息和故障信号；所述远距离无线电模块，用于将所述接地故障信息发送至所述微控制模块对应的上位机；所述报警模块，用于接收所述故障信号，并进行相应的报警。

【技术特征摘要】
1.一种故障指示器，其特征在于，包括：微控制模块、远距离无线电模块、多电源模块、接地故障监测模块和报警模块；所述微控制模块分别与所述远距离无线电模块、接地故障监测模块和报警模块通信连接；所述多电源模块分别与所述微控制模块和远距离无线电模块有线连接；所述接地故障监测模块，用于采集故障线路和负载电阻的电流量，并通过信号分离单元对所述故障线路和负载电阻的电流量进行信号分离，得到五次谐波首半波信号、基波首半波信号和负载电阻投切信号；将所述五次谐波首半波信号、基波首半波信号和负载电阻投切信号传输给所述微控制模块；所述微控制模块，用于对所述接地故障监测模块传输的所述五次谐波首半波信号、基波首半波信号和负载电阻投切信号进行对比分析，以判断接地故障是否发生，若判断接地故障发生，所述微控制模块生成接地故障信息和故障信号；所述远距离无线电模块，用于将所述接地故障信息发送至所述微控制模块对应的上位机；所述报警模块，用于接收所述故障信号，并进行相应的报警。2.如权利要求1所述的故障指示器，其特征在于，所述多电源模块，包括感应电源模块、锂亚电源模块、风能电源模块和电量监测模块；所述感应电源模块，用于通过电流互感器获得互感电流；将所述互感电流依次经过整流滤波保护电路和直流降压电路进行整流和降压后，输入到储能电路中；通过所述储能电路对可充电超级电容进行充电，并通过所述可充电超级电容经由线性稳压电路进行供电；所述储能电路还对所述锂亚电源模块中的锂亚电池进行充电；所述锂亚电源模块，用于通过锂亚电池经由线性稳压电路进行供电；所述风能电源模块，用于通过风电发电装置发电，并通过风能电池接口进行供电；所述电量监测模块，用于通过欠压无压检测电路对所述感应电源模块、锂亚电池模块和风能电源模块输出的电流进行电压监测。3.如权利要求1所述的故障指示器，其特征在于，还包括：短路故障监测模块和4G通信模块；所述短路故障监测模块，用于通过电流互感得到电流变送信号；对所述电流变送信号进行滤波后，进行I/V变换得到差分电压信号；将所述差分电压信号进行A/D转换，得到所述差分电压信号对应的数字信号，并传输给所述微控制模块；所述微控制模块，还用于对所述数字信号进行计算，得到负荷电流；若所述负荷电流超出预设阈值，所述微控制模块判定发生短路故障，并生成短路故障信息；所述远距离无线电模块，还用于将所述短路故障信息发送至所述微控制模块对应的上位机；所述4G通信模块，用于将所述短路故障信息发送给客户端。4.如权利要求1所述的故障指示器，其特征在于，还包括：双频GPS模块；所述双频GPS模块，用于采用双频GPS定位故障线路位置信息，并将所述故障线路位置信息传输给所述微控制模块。5.一种故障指示器的工作方法，其特征在于，所述故障指示器包括微控制模块、远距离无线电模块、多电源模块、接地故障监测模块和报警模块；所...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴迎年，蒲振，
申请(专利权)人：北京信息科技大学，
类型：发明
国别省市：北京,11