一种用于监测绝缘子泄漏电流的低功耗监测装置及系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种低功耗监测装置，其至少包括：主控微处理器，与所述主控处理器相连的电源模块、存储模块、无线模块以及触发模块；其中：所述触发模块，用于根据接收到的安装于绝缘子两侧的两电流互感器的差动电流信息，生成一触发电平，并发送给所述主控处理器；所述主控处理器，其常态处于休眠状态，用于在收到所述触发模块发送的触发电平进入唤醒状态；并在唤醒状态时，控制安装于绝缘子串顶部泄漏电流采集环装置对流过绝缘子表面的泄漏电流进行收集。本发明专利技术还公开了相应的系统。实施本发明专利技术，可以实现暂态信息采集和稳态信息采集，降低了系统运行的整体功耗。系统运行的整体功耗。系统运行的整体功耗。

【技术实现步骤摘要】
一种用于监测绝缘子泄漏电流的低功耗监测装置及系统


[0001]本专利技术应用于电力
，特别涉及一种用于监测绝缘子泄漏电流的低功耗监测装置及系统。

技术介绍

[0002]绝缘子是一种特殊的绝缘设备，能够在架空输电线路中起到重要作用。绝缘子在架空输电线路中起着两个基本作用，即支撑导线和防止电流回地，这两个重要作用是绝缘子能到起到良好的绝缘效果。当现场环境湿度变化、表面污秽物过多、污秽的沉积、受潮、干区的形成及局部电弧的产生等因素都会引起绝缘子泄漏电流增大，引起闪络事故的发生。容易导致整条线路以及整个配电网络发生故障，对输电线路的安全运行造成巨大的威胁。
[0003]绝缘子泄漏电流在线监测系统利用在绝缘子串顶部安装的泄漏电流采集环装置，用于对流过绝缘子表面的泄漏电流进行收集。针对输电线路绝缘子，监测系统一般采用太阳能供电，但供电稳定性受环境因素影响较大，绝缘子运行正常时泄漏电流范围正常，此时若监测系统的主控模块一直运行会造成能量浪费；因此监测系统的低功耗运行对于系统的监测稳定性具有重要意义。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种用于监测绝缘子泄漏电流的低功耗监测装置及系统，可以实现暂态信息采集和稳态信息采集，降低了系统运行的整体功耗。
[0005]本专利技术的一方面，提供一种根据本专利技术实施例，提供一种低功耗监测装置，其至少包括：主控微处理器，与所述主控处理器相连的电源模块、存储模块、无线模块以及触发模块；其中：
[0006]所述触发模块，用于根据接收到的安装于绝缘子两侧的两电流互感器的差动电流信息，生成一触发电平，并发送给所述主控处理器；
[0007]所述主控处理器，其常态处于休眠状态，用于在收到所述触发模块发送的触发电平进入唤醒状态；并在唤醒状态时，控制安装于绝缘子串顶部泄漏电流采集环装置对流过绝缘子表面的泄漏电流进行收集；
[0008]存储模块，用于存放主控处理器所收集的相应数据；
[0009]无线模块，用于将所述主控处理器收集到的泄漏电流信息发送出去。
[0010]优选地，所述触发模块进一步包括：
[0011]互感信号接收单元，用于接收分别安装于绝缘子两侧的两个电流互感器的差动电流信息；
[0012]电流电压转换单元，用于将收集到的差动电流信号转换为差动电压信号；
[0013]窗口比较器，用于接收所述差动电压信号作为输入，与预定的窗口阈值进行比较，当所述比较结果为超过所述窗口阈值，则生成一触发电平，并发送给主控微处理器，以唤醒所述主控处理器。
[0014]优选地，所述主控处理器进一步包括：
[0015]休眠保持单元，用于在未收到触发信号时，控制所述主控处理器保持于休眠状态；
[0016]固定触发唤醒单元，用于接收一周期性定时器的信号，在每次定时器到达时，触发所述主控处理器进入唤醒状态；
[0017]暂态触发唤醒单元，用于在收到触发模块发送的触发电平后，触发所述主控处理器进入唤醒状态；
[0018]唤醒处理单元，用于在所述述主控处理器处于唤醒状态时，控制所述泄漏电流采集环装置工作，并采集流过绝缘子表面的泄漏电流。
[0019]优选地，所述主控处理器进一步包括：
[0020]休眠恢复单元，用于在唤醒处理单元收集的符保要求的泄漏电流后，控制所述泄漏电流采集环装置停止工作，并在所述无线模块将所收集到的泄漏电流信息发送出去后，恢复至休眠状态。
[0021]相应地，本专利技术还公开一种用于监测绝缘子泄漏电流的低功耗监测系统，其至少包括：
[0022]两个电流互感器，分别安装于绝缘子两侧，用于采集绝缘子两侧的互感电流，形成差动电流；
[0023]泄漏电流采集环装置，安装于绝缘子串顶部，用于受控采集流过绝缘子表面的泄漏电流；以及
[0024]如前述的低功耗监测装置，与所述两个电流互感器和泄漏电流采集环装置相连接。
[0025]实施本专利技术实施例，具有如下有益效果：
[0026]本专利技术提供一种用于监测绝缘子泄漏电流的低功耗监测装置及系统。通过采用一触发装置，其基于差动保护原理，当绝缘子处于正常状态时，绝缘子两侧的差动电流正常时，此时不会立即触发MCU唤醒，而主控MCU会以预设的固定时间间隔工作，其采集的信息利用人工智能算法用于对绝缘子的状态进行预测。当绝缘子泄漏电流异常时，绝缘子两侧电流不平衡，进而导致绝缘子两侧差动电流大于零或者大于某个阈值，进而触发产生触发电平，唤醒主控MCU，从而实现暂态信号采集。这样，可以使低功耗监测装置以及泄漏电流采集环装置绝大部分时间处理于休眠状态，从而实现监测系统低功耗运行。
[0027]同时，触发装置采用电流互感器所采集的差动信号来实现，即采用采用了无源触发方式唤醒主控，进一步降低了系统的整体功耗。
附图说明
[0028]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0029]图1为本专利技术提供的一种用于监测绝缘子泄漏电流的低功耗监测系统的一个实施例的结构示意图；
[0030]图2为图1中低功耗监测装置的结构示意图；
[0031]图3为图2中触发模块的结构示意图；
[0032]图4为图3中窗口比较器涉及的电路原理图；
[0033]图5为图3中窗口比较器的输出的电平波形示意图；
[0034]图6为图2中主控处理器的结构示意图。
具体实施方式
[0035]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的一部分实施例，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的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0036]在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本专利技术，在附图中仅仅示出了与根据本专利技术的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本专利技术关系不大的其他细节。
[0037]如图1所示，示出了本专利技术提供的一种用于监测绝缘子泄漏电流的低功耗监测系统的一个实施例的结构示意图；在本实施例中，所述系统至少包括：
[0038]两个电流互感器2，分别安装于绝缘子两侧，用于采集绝缘子两侧的互感电流，形成差动电流；
[0039]泄漏电流采集环装置3，安装于绝缘子串顶部，用于受控采集流过绝缘子表面的泄漏电流；以及
[0040]如前述的低功耗监测装置1，与所述两个电流互感器和泄漏电流采集环装置相连接，用于至少根据电流互感器2采集的差动电流，确定是否需要启动对流过绝缘子表面的泄漏电流的采集工作，并在实现低功耗的采集过程。后文会对该低功耗监测装置1进行详细描述。
[0041]如图2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低功耗监测装置，其特征在于，至少包括：主控微处理器，与所述主控处理器相连的电源模块、存储模块、无线模块以及触发模块；其中：所述触发模块，用于根据接收到的安装于绝缘子两侧的两电流互感器的差动电流信息，生成一触发电平，并发送给所述主控处理器；所述主控处理器，其常态处于休眠状态，用于在收到所述触发模块发送的触发电平进入唤醒状态；并在唤醒状态时，控制安装于绝缘子串顶部泄漏电流采集环装置对流过绝缘子表面的泄漏电流进行收集；存储模块，用于存放主控处理器所收集的相应数据；无线模块，用于将所述主控处理器收集到的泄漏电流信息发送出去。2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述触发模块进一步包括：互感信号接收单元，用于接收分别安装于绝缘子两侧的两个电流互感器的差动电流信息；电流电压转换单元，用于将收集到的差动电流信号转换为差动电压信号；窗口比较器，用于接收所述差动电压信号作为输入，与预定的窗口阈值进行比较，当所述比较结果为超过所述窗口阈值，则生成一触发电平，并发送给主控微处理器，以唤醒所述主控处理器。3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述主控处理器进一...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈曦，裴慧坤，胡燮，房志文，王晨，谢元曦，刘媛，
申请(专利权)人：深圳供电局有限公司，
类型：发明
国别省市：