一种电力设备工况多参数分布式智能感知节点制造技术

本发明专利技术公开了一种电力设备工况多参数分布式智能感知节点。本发明专利技术包括信号接口三端子组件、分压电阻、电压采样电阻、电流采样电阻、放大器、单刀双掷开关、可编程增益放大器、模数转换器和FPGA电路，通过信号接口三端子组件所包含的A、B、C三个端子，分别接入电压输出型及电流输出型传感器/变送器，并实现对其的自适应采集和高分辨力测量，通过信号分析处理和边缘计算实现对目标参数的智能感知。本发明专利技术的节点可分布式地就近布置于传感器/变送器附近且多个节点串联起来即可自动构建电力设备工况多参数分布式智能感知系统，部署方便灵活且线缆少，不需要主机柜，可有效提升系统感知能力和稳定性，并降低成本和维护难度。并降低成本和维护难度。并降低成本和维护难度。

【技术实现步骤摘要】
一种电力设备工况多参数分布式智能感知节点


[0001]本专利技术涉及电力设备运行状态的多参数智能感知
，具体地说是一种电力设备工况多参数分布式智能感知节点。

技术介绍

[0002]电力设备工况参数感知是保障电力系统安全运行的关键。常见的感知对象包括但不限于变压器振动、局部放电、铁芯及夹件接地电流、环境温湿度、GIS压力及SF6浓度等。感知这些参数涉及的传感器/变送器种类繁多，输出信号的具体形式和幅度存在显著区别，传统的感知方案需要设计多种专用监测节点，设计和维护复杂。此外，现场布置所需线缆较多，需要设立主机柜，分析任务由主机完成。这些对节点设计、系统布设及设备维护带来较大挑战。目前明显缺乏一种能够直接接入上述所有传感器/变送器并实现智能化测量与边缘计算，同时能够便捷布置和组网的分布式智能感知节点。
[0003]通过对各种电力设备状态监测传感器/变送器的接口进行研究，可将其分为电压输出型和电流输出型两大类。电压输出型传感器/变送器的输出是与待测物理量变化成线性的直流电压信号，一般有电源正极、电源负极、电压输出极三条引线，输出电压一般本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电力设备工况多参数分布式智能感知节点，其特征在于，所述的节点包括信号接口三端子组件(1)、分压电阻(2)、电压采样电阻(3)、电流采样电阻(4)、放大器(5)、单刀双掷开关(6)、可编程增益放大器(7)、模数转换器(8)、FPGA电路(9)、高速存储单元(10)、高速信号处理单元(11)和测控网络器件(12)；通过信号接口三端子组件(1)所包含的A、B、C三个端子，分别接入各类电压输出型及二/三线电流输出型传感器/变送器，并实现对其的自适应采集和高分辨力测量，通过信号分析处理和边缘计算实现对目标参数的智能感知；当接入电压输出型传感器/变送器时，传感器/变送器电压输出信号线V+引线被接入所述信号接口三端子组件(1)中的A端子，V
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引线被接入所述三端子组件(1)中的C端子，由此传感器/变送器的输出电压与分压电阻(2)、电压采样电阻(3)和地形成测量电路主回路，电压采样电阻(3)上的电压通过单刀双掷开关(6)连接至可编程增益放大器(7)的输入端，其电压经过放大后输入至模数转换器(8)以完成数字化转换，对于不同幅度的输入电压信号，可编程增益放大器自动调整增益倍数，以实现更高分辨力的测量；当接入电流输出型传感器/变送器时，传感器/变送器的电流输出线I+引线被接入所述三端子组件(1)中的B端子，电流流回线I
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引线接入所述三端子组件(1)中的C端子，由此传感器/变送器的输出电流与电流采样电阻(4)形成测量电路主回路，电流采样电阻(4)上的电压通过放大器(5)实现固定增益的放大和阻抗变换，然后通过单刀双掷开关(6)连接至可编程增益放大器(7)的输入端，再次经过放大后输入至模数转换器(8)以完成数字化转换，对于不同幅度的输入电流信号，可编程增益放大器自动调整增益倍数，以实现更高分辨力的测量；所述FPGA电路(9)与高速存储单元(10)和高速信号处理单元(11)均采用双向通信连接，一方面将模数转换器(8)转换给出的数字量高速转移至高速存储单元(10)中缓存，另一方面受高速信号处理单元(11)控制，从高速存储单元(10)中读取存储内容并回传；所述的测控网络器件(12)与高速信号处理单元(11)进行双向信息交互，使多个所述节点自动构建成一个分布式智能感知网络，并实现节点间的测控信息自动交互与共享。2.根据权利要求1所述的一种电力设备工况多参数分布式智能感知节点，其特征在于，所述高速信号处理单元(11)与所述单刀双掷开关(6)和可编程增益放大器(7)均有逻辑连接，根据接入传...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔺家骏，陈猛，郑一鸣，陈非凡，钱平，李晨，邵先军，杨智，王绍安，陈孝信，王劭鹤，金凌峰，詹江杨，张科达，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：