一种基于物联网技术局放在线监测系统的制作方法

本申请涉及监测设备的领域，尤其是涉及一种基于物联网技术局放在线监测系统。

背景技术：

局部放电指发生在电极之间但并未贯穿电极的放电，它是由于设备绝缘内部存在弱点或生产过程中造成的缺陷，在高电场强度作用下发生重复击穿和熄灭的现象；这种放电的能量是很小的，所以它的短时存在并不影响到电气设备的绝缘强度；但若电气设备绝缘在运行电压下不断出现局部放电，这些微弱的放电将产生累积效应会使绝缘的介电性能逐渐劣化并使局部缺陷扩大，最后导致整个绝缘击穿，会造成较严重的安全事故。

为了保障用电设备的安全，局部放电监测变得尤为重要，通过对用电设备进行局部放电监测，能够在一定程度上排除发生安全事故的风险。目前针对局部放电的监测，一般都是工作人员定期使用局部放电检测测试仪对用电设备进行局部放电检测。

针对上述中的现有技术，发明人认为在局部放电情况发生时，局部放电的延展速度非常快速，工作人员难以及时的检测到局部放电的缺陷。

技术实现要素：

为了能够在线监测局部放电，本申请提供一种基于物联网技术局放在线监测系统。

本申请提供的一种基于物联网技术局放在线监测系统采用如下的技术方案：

一种基于物联网技术局放在线监测系统，包括多个检测模块，还包括信息处理模块和报警模块，所述检测模块用于检测用电设备上的电流是否发生泄漏并输出监测信号，所述信息处理模块与检测模块连接且响应于检测信号并对监测信号进行处理以输出报警信号，所述报警模块与信息处理模块连接且响应于接收报警信号以发出报警信息。

通过采用上述技术方案，检测模块能够检测到用电设备上可能会发生的局部放电，若是检测到发生了局部放电，则输出监测信号，信息处理模块能够对监测信号进行处理，并发出报警信号，报警模块接收到报警信号后，发出报警信息提醒工作人员；在出现局部放电情况时，能够在较短的时间内提醒工作人员，具有能够对局部放电进行在线监测的效果，从而在一定程度上避免因局部放电造成的事故发生。

优选的，所述检测模块包括检测单元和无线传输单元，所述检测单元用于检测用电设备上的局部放电情况并输出监测信号，所述无线传输单元的信号输入端与检测单元的信号输出端连接且用于传输监测信号。

通过采用上述技术方案，检测单元用于检测用电设备在运行中可能会出现的局部放电，检测到出现局部放电后，检测单元能够输出监测信号，监测信号输入到与检测单元连接的无线传输单元后，能够通过无线传输单元进行传输，不需要通过有线连接，具有组网方便，更易于在系统中添加新的检测模块的效果。

优选的，所述检测单元包括局部放电传感器，所述局部放电传感器用于检测用电设备上产生的局部放电并输出第一检测信号。

通过采用上述技术方案，局部放电传感器设置在用电设备上，当用电设备上出现了局部放电的情况时，能够触发局部放电传感器，使得局部放电传感器输出第一检测信号；局部放电传感器具有较高的灵敏度，在出现局部放电时，工作人员能够在更短的时间内对用电设备进行检修或维护。

优选的，所述检测单元还包括放大子单元和a\d转换子单元，所述放大子单元的信号输入端与局部放电传感器的信号输出端连接，所述放大子单元响应于第一检测信号并对其进行信号放大以输出第二检测信号，所述a\d转换子单元的信号输入端与放大子单元的信号输出端连接，用于接收第二检测信号并进行模数转换以输出监测信号。

通过采用上述技术方案，局部放电传感器产生的第一检测信号进入放大子单元后，放大子单元能够对其进行放大，将较为微弱的信号进行放大，便于后续的传输与处理；第一检测信号经放大模块放大后，产生第二检测信号输入到a\d转换子单元内，a\d转换子单元能够将模拟的第二检测信号转化为数字的监测信号，监测信号转化为数字信号后，能够通过无线传输模块进行传输。

优选的，所述无线传输单元包括无线输出子单元与无线接收子单元，所述无线输出子单元的信号输入端与作为无线传输单元的信号输入端，所述无线接收子单元的信号输出端作为无线传输单元的输出端与信息处理模块的信号输入端连接，所述无线输出子单元的信号输出端与所述无线接收子单元的信号输入端之间通过无线传输协议连接。

通过采用上述技术方案，无线输出子单元在物理层上与检测单元连接，无线输出子单元在物理层上与信息处理模块连接，无线接收子单元与无线输出子单元之间通过无线协议连接，使得无线输出子单元与无线接收子单元之间能够进行无线传输，进而将监测信号从检测模块传输到信息处理模块。

优选的，所述无线传输协议采用zigbee协议。

通过采用上述技术方案，使用zigbee协议后，无线输出子单元与无线接收子单元之间能够进行连接，则无线输出子单元选择为zigbee设备，无线接收子单元也选择为zigbee设备，zigbee具有耗能低、传输稳定性和安全性都较高的优点，在对用电设备进行监测的过程中，不需要工作人员频繁的对系统进行维护，使用时更加方便。

优选的，所述报警模块包括警示灯l1、蜂鸣器ha、第一npn三极管q1和第一电阻器r1，所述第一npn三极管q1的基极与第一电阻器r1的一端连接，所述第一电阻器r1的另一端作为报警模块的输入端，所述第一npn三极管q1的集电极与电源vcc连接，所述第一npn三极管q1的发射极与蜂鸣器ha的一端连接，所述蜂鸣器ha的另一端与警示灯l1的一端连接，所述警示灯l1的另一端接地。

通过采用上述技术方案，当报警信号从报警模块的输入端输入报警模块后，有效的报警信号为高电平信号，高电平从第一npn三极管q1的基极输入后，第一npn三极管被导通，第一npn三级管q1的集电极与第一npn三极管q1的发射极之间导通，则蜂鸣器ha和警示灯l1均能够获得供电，蜂鸣器ha能够发出蜂鸣声，警示灯l1发光，从而提醒工作人员用电设备存在有局部放电的情况。

优选的，还包括显示模块，所述显示模块的输入端与信息处理模块的视频输出端连接。

通过采用上述技术方案，在出现局部放电的情况后，信息处理模块能够对接收到的监测信号进行处理，并在显示模块上显示报警信息，便于工作人员进行后续的检修工作。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.本申请通过设置检测模块用于检测用电设备的局部放电情况并在产生局部放电后输出监测信号，设置信息处理模块用于处理监测信号，具有能够对局部放电进行在线监测的效果，从而在一定程度上避免因局部放电造成的事故发生；

2.本申请通过在检测模块中设置检测单元和无线传输单元，检测单元能够输出监测信号，监测信号输入到与检测单元连接的无线传输单元后，能够通过无线传输单元进行传输，不需要通过有线连接，具有组网方便，更易于在系统中添加新的检测模块的效果；

3.本申请通过设置zigbee协议作为无线传输单元中的传输协议，zigbee具有耗能低、传输稳定性和安全性都较高的优点，在对用电设备进行监测的过程中，不需要工作人员频繁的对系统进行维护，使用时更加方便。

附图说明

图1是本申请其中一个实施例监测系统的结构示意图；

图2是本申请其中一个实施例检测模块的结构示意图；

图3是本申请其中一个实施例放大子单元的电路结构示意图；

图4是本申请其中一个实施例报警模块的电路结构示意图。

附图标记说明：101、检测模块；1011、检测单元；10111、局部放电传感器；10112、放大子单元；10113、a\d转换子单元；1012、无线传输单元；10121、无线输出子单元；10122、无线接收子单元；102、信息处理模块；103、报警模块；104、显示模块。

具体实施方式

以下结合附图对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种基于物联网技术局放在线监测系统。参照图1和图2，一种基于物联网技术局放在线监测系统，包括多个检测模块101，还包括信息处理模块102、报警模块103和显示模块104，其中检测模块101包括检测单元1011和无线传输单元1012，检测单元1011又包括局部放电传感器10111、放大子单元10112和a\d转换子单元10113，无线传输单元1012包括无线输出子单元10121和无线接收子单元10122，无线输出子单元10121和无线接收子单元10122之间通过无线协议连接，通过设置有多个检测模块101，具有能够对局部放电进行在线监测的效果。

参照图1和图2，检测单元1011输出的监测信号通过无线传输单元1012传输到信息处理模块102后，信息处理模块102中设置有嵌入式芯片，在本实施例中选用型号为saa7750的嵌入式芯片，该嵌入式芯片能够对监测信号进行处理，将传输到信息处理模块102中的数字信号转化为报警信号和视频信号输出，报警信号传输到报警模块103中，进行报警；视频信号通过信息处理模块102的视频输出端传输到显示模块104中，通过显示模块104进行显示，使得工作人员能够直观的观察到监测情况。

参照图1和图2，监测时，设置在检测单元1011内的局部放电传感器10111在检测到用电设备的局部放电情况后，输出第一检测信号，第一检测信号为模拟信号，通过放大子单元10112后，生成第二检测信号，第二检测信号再输入到a\d转换子单元10113中，a\d转换子单元10113能够将模拟信号转换为数字信号，生成监测信号，监测信号再通过无线传输单元1012传输到信息处理模块102中，便于信息处理模块102进行下一步的操作。

参照图1和图3，局部放电传感器10111产生的第一检测信号通过放大子单元10112的信号输入端in2输入到放大子单元10112中，放大子单元10112包括第二npn三极管q2、第二电阻器r2、第三电阻器r3、第四电阻器r4、第五电阻器r5和第一非极性电容器c1。其中，第二npn三极管q2的基极作为放大子单元10112的信号输入端in2；所述第二npn三极管q2的集电极与第三电阻器r3的一端连接，第二npn三极管q2的发射极与第五电阻器r5的一端连接。

参照图3，第三电阻器r3的远离第二npn三极管q2的一端与电源vcc连接；第二电阻器r2的一端与电源vcc连接，另一端与第二npn三极管q2的基极连接；第四电阻器r4的一端接地，另一端与第二npn三极管q2的基极连接；第五电阻器r5远离第二npn三极管q2的一端接地；第一非极性电容器c1的一端与第二npn三极管q2的集电极和第三电阻器r3的连接点连接，第一非极性电容器c1的另一端作为放大子单元10112的信号输出端out。

参照图3，在放大子单元10112中，第二电阻器r2、第三电阻器r3、第四电阻器r4和第五电阻器r5能够使得第二npn三极管q2处于放大状态，从而对输入到放大子单元10112中的第一检测信号进行放大，设置在放大子单元10112中的第一非极性电容器c1能够对第二npn三极管q2放大后输出的信号进行滤波，滤除一部分无效的波形。通过放大子单元10112，能够将第一检测信号进行放大，从而生成第二检测信号，便于后续的信号处理工作。在放大子单元10112中，使用具有放大效应的场效应管电路，并使场效应管处于放大状态，也能够实现放大子单元10112的放大功能。

参照图1和图2，a\d转换子单元10113的信号输入端与放大子单元10112的信号输出端连接，放大子单元10112对第一检测信号进行放大后，生成了第二检测信号，第二检测信号通过放大子单元10112的信号输出端输出，再通过a\d转换子单元10113的信号输入端输入到a\d转换子单元10113中，a\d转换子单元10113能够对第二检测信号进行模数转换以输出监测信号，则输出的检测信号为数字信号，方便后续使用数字信道进行传输。

参照图1和图2，无线传输单元1012包括无线输出子单元10121与无线接收子单元10122，无线输出子单元10121的信号输入端作为无线传输单元1012的信号输入端，无线接收子单元10122的信号输出端作为无线传输单元1012的输出端，无线输出子单元10121的信号输出端与无线接收子单元10122的信号输入端之间通过无线传输协议连接。

在本实施例中，无线传输协议选用zigbee协议，zigbee协议使用的设备中，包含了协调器，协调器设置在无线接收子单元10122中，能够通过一个无线接收子单元10122接收到多个无限输出子单元10121输出的监测信号。

参照图1和图2，无线输出子单元10121与无线接收子单元10122均为zigbee设备，无线接收子单元10122的信号输出端与信息处理模块102的信号输入端连接，通过无线传输的数据，到达无线接收子单元10122后，再传输到信息处理模块102中；zigbee协议具有耗能低、传输稳定性和安全性都较高的优点，在对用电设备进行监测的过程中，不需要工作人员频繁的对系统进行维护，使用时更加方便。

在此处，若是需要长距离的检测，则无线传输协议可选用gprs或者gsm；若无线传输协议选用为蓝牙协议，蓝牙协议具有功率低，传输效率高的优点，使用一个供电电池，蓝牙协议设备能够工作较长的时间，能够减少检修的频率；在gprs、gsm或蓝牙中，均存在着类似协调器作用的设备，能够实现一对多的传输与接收。

参照图4，报警模块103包括警示灯l1、蜂鸣器ha、第一npn三极管q1和第一电阻器r1；第一npn三极管q1的基极与第一电阻器r1的一端连接，第一电阻器r1的另一端作为报警模块103的输入端，第一npn三极管q1的集电极与电源vcc连接，第一npn三极管q1的发射极与蜂鸣器ha的一端连接，蜂鸣器ha的另一端与警示灯l1的一端连接，警示灯l1的另一端接地。

参照图4，在报警模块103中，第一npn三极管q1实现了开关的作用，当输入的报警信号为高电平信号时，则第一npn三极管q1能够导通，使得蜂鸣器ha和警示灯l1所在的电路回路能够导通，从而使得蜂鸣器ha和警示灯l1获得供电，蜂鸣器ha发出响声，警示灯l1闪动，从而提醒工作人员，使得工作人员能够注意到存在有局部放电的情况，能够及时地作出应对。

本申请实施例一种基于物联网技术局放在线监测系统的实施原理为：检测模块101设置在用电设备上，能够对用电设备进行监测，在产生了局部放电的情况后，检测单元1011中的局部放电传感器10111能够输出第一检测信号。第一检测信号经过放大子单元10112的放大后，生成第二检测信号，第二检测信号再经过a\d转换子单元10113的模数转换后，生成监测信号。

监测信号进入无线传输单元1012的无线输出子单元10121中，然后被传输到无线接收子单元10122，再经过无线接收子单元10122的信号输出端进入到信息处理模块102中，信息处理模块102处理后，生成报警信号和视频信号。其中，报警信号进入报警模块103，激发警报，视频信号进入显示模块104后，转换为视频输出；能够实现对用电设备的局部放电在线监测。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。