用于低压、中压或高压断路器的监测系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于低压、中压或高压断路器的监测系统，包括：振动传感器；处理单元；以及输出单元；其中振动传感器被配置为被安装到断路器上；其中振动传感器被配置为至少在断路器的闭合操作的时间部分上获取时间振动信号；其中振动传感器被配置为向处理单元提供时间振动信号；其中处理单元被配置为确定多个物理开关事件以及多个物理开关事件在断路器的闭合操作上的对应的多个时间点；其中处理单元被配置为确定与断路器的闭合操作相关联的一个或多个特征时间；其中处理单元被配置为确定断路器的操作功能性的指示；并且其中输出单元被配置为输出与断路器的操作功能性的指示相关的信息。的信息。的信息。

【技术实现步骤摘要】
用于低压、中压或高压断路器的监测系统


[0001]本专利技术涉及用于低压、中压或高压断路器的监测系统、用于低压、中压或高压断路器的监测方法或者具有一个或多个这种监测系统的断路器。

技术介绍

[0002]振动分析是用于监测断路器(CB)的操作机构和驱动器的常用方法。
[0003]然而，振动监测主要被应用于检测机构故障/失败，而不是从切换事件的检测中提取定时信息。
[0004]如今，非常昂贵的传感器(诸如电位计或编码器)被用于评估切换时间，从而提供关于CB的当前健康状况的附加信息。通过仅使用电位计和编码器来评估切换时间是非常具有挑战性的，因此通常需要通过使用适当的传感器来获得流过电触头的电流信息。
[0005]需要评估CB的更多特征特点(诸如闭合和断开时间)的这种传感器导致成本更高，使得永久安装没有吸引力。
[0006]需要解决这个问题。

技术实现思路

[0007]因此，具有改进的技术来监测低压、中压或高压断路器将是有利的。
[0008]本专利技术的目的是用独立权利要求的主题解决的，其中其他实施例被并入到从属权利要求中。
[0009]在第一方面中，提供了一种断路器监测系统，包括：
[0010]‑
振动传感器；
[0011]‑
处理单元；以及
[0012]‑
输出单元。
[0013]振动传感器被配置为被安装到断路器上。振动传感器被配置为至少在断路器的闭合操作的时间部分上获取时间振动信号。闭合操作包括：闭合操作的发起；闩锁释放；可移动触头朝着固定触头移动；可移动触头与固定触头接触；可移动触头的移动停止。振动传感器被配置为向处理单元提供时间振动信号。处理单元被配置为确定多个物理开关事件以及多个物理开关事件在断路器的闭合操作上的对应的多个时间点。该确定包括对时间振动信号的分析，以标识被分配给多个物理开关事件的时间振动信号中的多个变化。处理单元被配置为确定与断路器的闭合操作相关联的一个或多个特征时间。该确定包括对多个物理开关事件和对应的多个时间点的利用。处理单元被配置为确定断路器的操作功能性的指示。该确定包括对与断路器的闭合操作相关联的一个或多个特征时间的利用。输出单元被配置为输出与断路器的操作功能性的指示相关的信息。
[0014]在示例中，对时间振动信号以标识时间振动信号中的多个变化的分析包括：对来自时间振动信号的时间信号包络的计算。标识时间振动信号中的多个变化然后包括：标识被分配给多个物理开关事件的时间信号包络中的多个变化点。
[0015]在示例中，处理单元被配置为实施峰值变换、RMS变换或者希伯特变换，以计算来自时间振动信号的时间信号包络。
[0016]在示例中，处理单元被配置为实施变化点检测算法、分段线性近似算法、基于集群的方法或者状态空间表示，以标识被分配给多个物理开关事件的时间信号包络中的多个变化点。
[0017]在示例中，基于集群的方法是高斯混合模型“GMM”或者隐马尔可夫模型“HMM”；并且其中状态空间表示是卡尔曼滤波器或者似然比方法。
[0018]在示例中，似然比方法是RuLSIF或CUSUM。
[0019]在示例中，物理开关事件包括以下两项或多项：闩锁释放的瞬间；可移动触头开始朝着固定触头移动的瞬间；可移动触头与固定触头接触的瞬间；可移动触头的移动停止的瞬间。
[0020]在示例中，计算来自时间振动信号的时间信号包络包括时间振动信号的低通滤波。
[0021]在示例中，标识时间信号包络中的多个变化点包括时间信号包络的高通滤波。
[0022]在示例中，确定断路器的操作功能性的指示包括：将与断路器的闭合操作相关联的一个或多个特征时间与一个或多个校准断路器的对应基线特征时间进行比较。
[0023]在示例中，振动传感器是加速度计、声学“SAW”传感器、麦克风或者RFID传感器。
[0024]在第二方面中，提供了一种断路器监测系统，包括：
[0025]‑
振动传感器；
[0026]‑
处理单元；以及
[0027]‑
输出单元。
[0028]振动传感器被配置为被安装到断路器上。振动传感器被配置为至少在断路器的断开操作的时间部分上获取时间振动信号。断开操作包括：断开操作的发起；闩锁释放；可移动触头远离固定触头移动；可移动触头与固定触头分离；可移动触头的移动停止。振动传感器被配置为向处理单元提供时间振动信号。处理单元被配置为确定多个物理开关事件以及多个物理开关事件在断路器的断开操作上的对应的多个时间点。该确定包括对时间振动信号的分析，以标识被分配给多个物理开关事件的时间振动信号中的多个变化。处理单元被配置为确定与断路器的断开操作相关联的一个或多个特征时间。该确定包括对多个物理开关事件和对应的多个时间点的利用。处理单元被配置为确定断路器的操作功能性的指示。该确定包括对与断路器的断开操作相关联的一个或多个特征时间利用。输出单元被配置为输出与断路器的操作功能性的指示相关的信息。
[0029]在第三方面中，提供了一种断路器监测方法，包括：
[0030]‑
将振动传感器安装到断路器上；
[0031]‑
由振动传感器至少在断路器的闭合操作的时间部分上获取时间振动信号，其中闭合操作包括：闭合操作的发起；闩锁释放；可移动触头朝着固定触头移动；可移动触头与固定触头接触；可移动触头的移动停止；
[0032]‑
向处理单元提供时间振动信号；
[0033]‑
由处理单元确定多个物理开关事件以及多个物理开关事件在断路器的闭合操作上的对应的多个时间点，其中确定包括分析时间振动信号以标识被分配给多个物理开关事
件的时间振动信号中的多个变化；
[0034]‑
由处理单元确定与断路器的闭合操作相关联的一个或多个特征时间，其中确定包括利用多个物理开关事件和对应的多个时间点；
[0035]‑
由处理单元确定断路器的操作功能性的指示，其中确定包括利用与断路器的闭合操作相关联的一个或多个特征时间；以及
[0036]‑
由输出单元输出与断路器的操作功能性的指示相关的信息。
[0037]在第四方面中，提供了一种断路器监测方法，包括：
[0038]‑
将振动传感器安装到断路器上；
[0039]‑
由振动传感器至少在断路器的断开操作的时间部分上获取时间振动信号，其中断开操作包括：断开操作的发起；闩锁释放；可移动触头远离固定触头移动；可移动触头与固定触头分离；可移动触头的移动停止；
[0040]‑
向处理单元提供时间振动信号；
[0041]‑
由处理单元确定多个物理开关事件以及多个物理开关事件在断路器的断开操作上的对应的多个时间点，其中确定包括分析时间振动信号以标识被分配给多个物理开关事件的时间振动信号中的多个变化；
[0042]‑
由处理单元确定本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种断路器监测系统，包括：
‑
振动传感器；
‑
处理单元；以及
‑
输出单元；其中所述振动传感器被配置为被安装到断路器上；其中所述振动传感器被配置为至少在所述断路器的闭合操作的时间部分上获取时间振动信号，其中所述闭合操作包括：所述闭合操作的发起；闩锁释放；可移动触头朝着固定触头移动；所述可移动触头与所述固定触头接触；所述可移动触头的移动停止；其中所述振动传感器被配置为向所述处理单元提供所述时间振动信号；其中所述处理单元被配置为确定多个物理开关事件、以及所述多个物理开关事件在所述断路器的所述闭合操作上的对应的多个时间点，其中所述确定包括：对所述时间振动信号的分析，以标识被分配给所述多个物理开关事件的所述时间振动信号中的多个变化；其中所述处理单元被配置为确定与所述断路器的所述闭合操作相关联的一个或多个特征时间，其中所述确定包括：对所述多个物理开关事件和对应的多个时间点的利用；其中所述处理单元被配置为确定所述断路器的操作功能性的指示，其中所述确定包括：对与所述断路器的所述闭合操作相关联的所述一个或多个特征时间的利用；以及其中所述输出单元被配置为输出与所述断路器的操作功能性的所述指示相关的信息。2.根据权利要求1所述的系统，其中对所述时间振动信号的分析以标识所述时间振动信号中的多个变化包括：对来自所述时间振动信号的时间信号包络的计算，并且其中对所述时间振动信号中的所述多个变化的标识包括：对被分配给所述多个物理开关事件的所述时间信号包络中的多个变化点的标识。3.根据权利要求2所述的系统，其中所述处理单元被配置为实施峰值变换、RMS变换、或者希伯特变换，以计算来自所述时间振动信号的所述时间信号包络。4.根据权利要求2至3中任一项所述的系统，其中所述处理单元被配置为实施变化点检测算法、分段线性近似算法、基于集群的方法、或者状态空间表示，以标识被分配给所述多个物理开关事件的所述时间信号包络中的所述多个变化点。5.根据权利要求4所述的系统，其中所述基于集群的方法是高斯混合模型“GMM”或者隐马尔可夫模型“HMM”；并且其中所述状态空间表示是卡尔曼滤波器或者似然比方法。6.根据权利要求5所述的系统，其中所述似然比方法是RuLSIF或CUSUM。7.根据权利要求1至6中任一项所述的系统，其中所述物理开关事件包括以下两项或多项：闩锁释放的瞬间；所述可移动触头开始朝着所述固定触头移动的瞬间；所述可移动触头与所述固定触头接触的瞬间；所述可移动触头的移动停止的瞬间。8.根据权利要求2至7中任一项所述的系统，其中对来自所述时间振动信号的所述时间信号包络的计算包括：所述时间振动信号的低通滤波。9.根据权利要求2至8中任一项所述的系统，对所述时间信号包络中的多个变化点的标识包括：所述时间信号包络的高通滤波。10.根据权利要求1至9中任一项所述的系统，其中所述断路器的操作功能性的所述指示的确定包括将与所述断路器的所述闭合操作相关联的所述一个或多个特征时间与一个或多个校准断路器的对应基线特征时间进行比较。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的系统，其中所述振动传感器是加速度计、声学“SAW”传感器、麦克风、或者RFID传感器。12.一种断路器监测系统，包括：
‑
振动传感器；
‑
处理单元；以及
‑
输出单元；其中所述振动传感器被配置为被安装到断路器上；其中所述振动传感器被配置为至少在所述断路器的断开操作的时间部分上获取时间振动信号，其中所述断开操...

【专利技术属性】
技术研发人员：艾丁，
申请(专利权)人：ABB瑞士股份有限公司，
类型：发明
国别省市：