避雷器在线监测装置的制作方法

1.本实用新型主要涉及电力设备监测领域，具体涉及一种避雷器在线监测装置。


背景技术：

2.金属氧化物避雷器(metal oxide surge arrester, 简记为moa)以其优异的非线性特性和大通流容量等优点，成为电力系统过电压保护的主要设备，能有效抑制电力系统中的操作过电压和大气过电压。
3.泄漏电流中的阻性电流能有效的反映避雷器健康状况，阻性电流一般都是从采样的泄露电流中提取出来，而泄漏电流的大小又受环境因素的影响。经实验验证，在多种环境因素的干扰下，泄漏电流幅值与温湿度有关。现有技术中缺少考虑环境因素对避雷器泄漏电流影响的相关方法。
4.目前避雷器监测装置都是通过有线传感器来进行监测，需要铺设大量的信号线缆，现场施工量大，而且现场实施复杂。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种避雷器在线监测装置，实现避雷器的在线监测，避雷器在线监测平台通过对测量数据的处理分析，对避雷器的运行工况给出评估诊断，为避雷器的安全运行提供保障。
6.本实用新型提供了一种避雷器在线监测装置，包括多组避雷器监测传感器、避雷器汇聚节点、避雷器通讯节点、服务器和避雷器在线监测平台；所述避雷器监测传感器采用电流互感器及无线同步技术，用于采集避雷器泄漏电流的幅值和同步相位信息；所述避雷器汇聚节点用于调度全站多组避雷器监测传感器工作，收集全站避雷器数据，将数据处理上传到避雷器通讯节点；所述避雷器通讯节点安装在站内通讯机房，通过内网将数据中转到服务器；避雷器汇聚节点和避雷器通讯节点通过一根2芯电缆线连接；所述避雷器在线监测平台与服务器网络连接，用于查看现场避雷器的实时数据。
7.与现有技术相比，本实用新型的显著优点为：
8.（1）本实用新型具备测量环境变量的功能，能够在监测避雷器泄漏电流的同时，监测环境温湿度信息，能够通过多参量的数据整合分析，诊断出避雷器的运行工况；
9.（2）本实用新型针对不宜铺设信号线缆的现场，提供了无线监测方式，监测传感器无线无源化，采用无线lora通讯方式与485通讯相结合的方式，监测传感器采用电池供电，无需电源电缆，使用超低功耗的工作模式控制电量消耗，满足各种现场工况条件；
10.（3）本实用新型在线监测平台，展示分析了多种数据，包括全电流有效值、雷击次数、阻性电流增长率、温湿度等，减少了运行人员的工作量。
附图说明
11.图1是本实用新型避雷器在线监测装置结构示意图。
12.图2 是本实用新型避雷器监测传感器功能示意图。
13.图3是本实用新型避雷器汇聚节点功能示意图。
14.图4是本实用新型通讯功能示意图。
具体实施方式
15.一种避雷器在线监测装置，包括多组避雷器监测传感器、避雷器汇聚节点、避雷器通讯节点、避雷器在线监测平台；避雷器监测传感器采用高精度电流互感器及先进的无线同步技术，准确采集避雷器泄漏电流的幅值和同步相位信息。同时结合环境参量，采用智能算法计算避雷器阻性基波电流增长率。避雷器汇聚节点是用来调度全站多组避雷器监测传感器工作，收集全站避雷器数据，将数据处理上传到避雷器通讯节点，避雷器通讯节点安装在站内通讯机房，通过内网将数据中转到后台服务器。避雷器汇聚节点和避雷器通讯节点之间采用485通讯，通过一根2芯电缆线连接。避雷器在线监测平台用来查看现场避雷器的实时数据，了解避雷器的运行情况。
16.进一步的，所述每组避雷器监测传感器包含3个避雷器监测传感器，所述3个避雷器监测传感器分别并接在避雷器表计三相的两端。
17.进一步的，一组三只避雷器监测传感器能够实现自同步，且同步指令由其中一相发起。每相避雷器控制单元采用cc2530芯片。cc2530自带2.4g通讯射频功能，能够便捷的实现小范围无线自组网通讯。
18.进一步的，一组三只避雷器监测传感器之间的通讯是通过zigbee无线通讯协议实现的。
19.进一步的，避雷器汇聚节点和避雷器监测传感器之间采用lora通讯方式，通讯频率为470mhz。
20.进一步的，避雷器汇聚节点能够调度多组避雷器监测传感器工作，且还具有测量环境变量的功能。
21.进一步的，避雷器汇聚节点和避雷器通讯节点之间是通过485通讯方式，且两端加485中继隔离器，保证通讯的可靠性。
22.本技术提出的避雷器在线监测装置，具备现场测量、分析、数据通讯等功能,具备测量避雷器泄漏电流的幅值、同步相位信息、环境变量等参量。采用485通讯方式经内部局域网实现数据实时远传。配合远端装置平台，对监测装置测量结果进行综合诊断分析，监控现场避雷器的运行情况。
23.通过提取避雷器泄漏电流的幅值、同步相位信息、温湿度等参量，整理分析出避雷器阻性电流增长率，通过阻性电流增长率的值，判断分析判断避雷器运行情况。
24.下面结合实施例对本实用新型做进一步的说明，但本实用新型不受实施例的限制。
实施例
25.如图1所示，一种避雷器在线监测装置包括避雷器监测传感器、避雷器汇聚节点、避雷器通讯节点、避雷器在线监测平台。
26.如图2所示，避雷器监测传感器由电源模块、信号调理电路、ad转换电路、时钟电
路、数据存储模块、lora通讯模块、zigbee通讯电路组成。其中第一电源模块、ad转换电路、时钟电路、第一数据存储模块、第一lora通讯模块、zigbee通讯电路均与第一主控单元连接；信号调理电路与ad转换电路连接，电源模块用来给整个避雷器监测传感器供电，信号调理电路将泄漏电流信号滤波处理放大，ad转换电路用来采样处理电流信号。时钟电路用来提供传感器工作的时钟信息，提供传感器每次开始工作的时间点和工作的时间间隔。数据存储模块用来存储传感器工作中的各种日志信息，包括：工作日志记录码、传感器配置等。lora通讯模块用来和避雷器汇聚节点通讯；zigbee通讯电路用来一组避雷器三相之间相互通讯。
27.如图3所示，避雷器汇聚节点由电源模块、数据存储单元、环境变量采集模块、lora通讯模块、主控单元。电源模块用来给整个避雷器汇聚节点供电；其中所述第二电源模块、第二数据存储模块、环境变量采集模块、第二lora通讯模块均与第二主控单元连接，第二主控单元和避雷器通讯节点连接，数据存储单元用来储存调度的每一相避雷器的数据信息和温湿度数据；环境变量采集模块用来采集环境温湿度数据；lora通讯模块用来和各组各相避雷器通讯；主控单元用来处理避雷器汇聚节点的工作，调度避雷器监测传感器的运行。
28.如图4所示，装置的通讯功能示意图。避雷器汇聚节点和避雷器监测传感器之间通过lora通讯；避雷器监测传感器之间通过zigbee通讯。避雷器汇聚节点可以和多组避雷器监测传感器通讯。避雷器汇聚节点和避雷器通讯节点之间采用485通讯方式。整个装置使用了这三种通讯方式，每种通讯方式都有各自的特点。lora通讯，通讯距离远，灵敏度高，特别适合远距离通讯。zigbee通讯是一种近距离、低复杂度、低功耗、低速率、低成本的双向无线通讯技术。主要用于距离短、功耗低且传输速率不高的各种电子设备之间进行数据传输，能够便捷的实现小范围无线自组网通讯。这种通讯方式和特点和适合避雷器监测传感器之间的通讯。485通讯是一种有线通讯方式，485接口具有良好的抗噪声性能、较长的传输距离和多站通信能力，是最佳的串行接口，这种特点很适用于在变电站中使用。