[发明专利]绝缘子污秽程度监测系统

说明书

技术领域

本发明属于高压保护电器技术领域，涉及绝缘子污秽监测方向，具体涉及一种绝缘子污秽程度监测系统。

背景技术

绝缘子是一种特殊的绝缘控件，能够在架空输电线路中起到重要作用。早年间绝缘子多用于电线杆，慢慢发展于高型高压电线连接塔的一端挂了很多盘状的绝缘体，它是为了增加爬电距离的，通常由玻璃或陶瓷制成，就叫绝缘子。绝缘子不应该由于环境和电负荷条件发生变化导致的各种机电应力而失效，否则绝缘子就不会产生重大的作用，就会损害整条线路的使用和运行寿命。

随着我国工农业生产的高速发展，输电线路绝缘子污闪问题日益严重。故急需开发适应电力系统需求的绝缘子在线监测设备。目前国内现有的一些绝缘子在线监测系统都将泄漏电流峰值、有效值及脉冲个数作为反映污秽程度的特征量，而在线监测系统通常工作于野外恶劣的环境中，故现场所采集到的泄漏电流信号易受多种噪声干扰的影响，这些干扰也使得泄漏电流正弦波信号峰、谷处易出现震荡起伏现象，一旦绝缘子表面发生干扰局部放电或电晕放电现象，泄漏电流就会产生畸变。可见必须对泄漏电流信号进行降噪处理、以识别其基本形状，提高其检测精度，这对电力运行和管理部门提供准确的判断依据至关重要。

发明内容

根据以上现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提出一种绝缘子污秽程度监测系统，通过使用广义多结构元素串行复合形态滤波器，可同时滤除绝缘子泄露电流信号中的多种噪声的干扰，解决了泄露电流信号中噪声处理精度不高，误差大的问题，具有可明显的改善泄漏电流信号波形，利于绝缘子污秽程度的判断，提高其检测精度，并使用太阳能供电，保证长时间稳定运行的优点。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种绝缘子污秽程度监测系统，所述绝缘子污秽程度监测系统包括绝缘子数据采集单元、信号预处理单元、单片机、通讯单元、太阳能供电单元和后台中心，绝缘子数据采集单元采集绝缘子的相关数据信号包括泄露电流、环境温度、湿度信号，绝缘子数据采集单元连接信号预处理单元，绝缘子数据采集单元采集到的数据信号发送到信号预处理单元进行数据预处理，信号预处理单元的输出端连接单片机的输入端，单片机接收到绝缘子的信号后，利用单片机中的复合形态滤波器进行噪声滤波处理，得出绝缘子的污秽程度分析结果，单片机的输出端连接通讯单元，通讯单元无线连接后台中心，单片机的运行结果通过通讯单元远程发送到后台中心，太阳能供电单元为系统整体供电。

上述系统中，所述绝缘子数据采集单元中包括电流传感器、温度传感器和湿度传感器，电流传感器检测绝缘子的泄露电流信号包括泄露电流的大小和波形，温度传感器用来检测绝缘子的所在环境的温度，湿度传感器用来检测绝缘子所在环境的湿度，电流传感器、温度传感器和湿度传感器采集的绝缘子相关数据信号发送到信号预处理单元。所述电流传感器中设有集流环，绝缘子表面泄漏电流经集流环提取后进入电流传感器。所述信号预处理单元中包括滤波电路和放大电路，滤波电路连接放大电路，信号预处理单元接收到的绝缘子相关数据流经滤波电路和放大电路进行信号预处理。所述单片机包括AD转换模块和复合形态滤波器，AD转换单元连接信号预处理单元，利用AD转换模块对泄漏电流信号进行高速采样，复合形态滤波器应用形态学滤波算法对采样得到的数据进行滤波处理，求得泄漏电流的平均值、峰值。所述复合形态滤波器是广义多结构元素串行复合形态滤波器，选用不同长度的半圆结构元素和线形结构元素对采集到的泄露电流信号进行滤波处理滤除多种噪声。所述AD转换模块采用10kHz的采样频率对泄露电流信号进行采样。所述通讯单元采用基于GSM网络的短消息业务来完成单片机与后台中心的数据通信，通讯单元将单片机接收和处理后的数据定时发送到后台中心，后台中心发送指令发送到单片机修改调整参数。所述太阳能供电单元包括光伏组件、电路接口、逆变模块和蓄电池，光伏组件连接逆变模块，电路接口设置在逆变模块上，光伏组件用于接收太阳能并将太阳能转换成电能，电路接口用于连接系统中的各个供电单元，逆变模块连接蓄电池，蓄电池为系统供电输出稳定的稳压电流。

本发明有益效果是:本发明提供一种绝缘子污秽程度监测系统，该系统使用广义多结构元素串行复合形态滤波器，可同时滤除多种噪声的干扰，可明显的改善泄漏电流信号的波形，有利于绝缘子污秽程度的判断，提高其检测精度，并使用太阳能供电，保证长时间稳定运行。

附图说明

下面对本说明书附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1是本发明的具体实施方式的绝缘子污秽程度监测系统的工作原理框图。

具体实施方式