[发明专利]一种用于GIS状态观测视频传感器无线充电的新型线圈

说明书

本发明公开了一种用于GIS开关状态观测视频传感器无线充电的新型线圈，涉及无线电能传输领域，尤其涉及一种用于GIS状态观测视频传感器无线充电的新型线圈。该系统包括充电检测部分、图像识别部分、无线通信部分以及新型耦合线圈DC线圈或DS线圈，DC线圈直线部分采取紧密排列，半圆部分留有一定的匝间距；DS线圈直导线部分留有一定的匝间距，半圆部分采用紧密排列；充电检测进行充电信息采集；图像识别进行开关位置状态识别，无线通信进行无线数据传输。本发明基于无线电能传输技术，解决了其他种类线圈与GIS圆形观察窗不匹配，匹配但抗偏移以及抗旋转偏移能力差的问题，解决问题的同时又节约铜材和安装空间，主要用于GIS圆形观察窗无线供电系统。

技术领域

本发明属于无线电能传输领域，尤其涉及一种用于GIS状态观测视频传感器无线充电的新型线圈。

背景技术

随着我国电力系统装机容量的增加，电网覆盖范围日益广泛，电力系统的安全稳定运行倍受关注，GIS因其安全可靠、维护方便等优点，被广泛的应用于电力系统中。但是目前GIS存在分合不彻底的情况，为电力系统的安全运行增加了安全隐患，可以考虑通过观察开关触头的位置状态来判断是否分开彻底，但是GIS是一个密闭的空间，通过光学观察窗很难直接观察到开关触头开合是否彻底。可以考虑采用视频传感器进行采集开关触头位置状态信息，但传统的供电方式又相对繁琐，且GIS开关现场没有适用的电源供电，故采用无线供电方式不仅可以保持原有的密封结构而且方便安全可靠。

通常获取GIS开关位置状态的方法：开关动作后，由工作人员目视圆形观察窗获取开关位置状态。但由于视野狭窄，GIS内部光线不足，人工很难准确判断开关触头是否开合彻底。

通过摄像头观察开关位置状态的方式，为无线传感器部分供电是亟需解决的问题。然而场地没有匹配的电源供电，频繁的拆卸装置更换电池又操作繁琐，采用传统的充电方式需要频繁的插拔插头，使设备寿命变短、维护困难。

发明内容

本发明的目的在于提出了一种用于GIS状态观测视频传感器无线充电的新型线圈，解决了其他种类线圈与GIS光学观察窗不匹配，匹配但抗偏移以及抗旋转偏移能力差的问题，解决问题的同时又节约铜材和安装空间，同时为无线充电领域提供了一种新型的线圈结构。

实现本发明目的的技术方案：一种用于GIS状态观测视频传感器无线充电的新型线圈，该系统包括充电检测部分、图像识别部分、无线通信部分以及新型耦合线圈；充电检测部分主要进行准备充电前必要信息采集；图像识别部分可以将开关在不同状态下的图像信息进行采集，再通过无线数据传输将视频信号传输到终端，终端进行视频信号解码实时分析处理开关的图像信息，最后得到隔离开关实际分合闸状态信息；无线通信部分主要把采集的内部装置充电信息传递到密封装置外的发射线圈装置，控制该耦合机构是否进行无线充电以及图像信息的传输。本发明基于无线电能传输技术，提出一种新型的线圈结构，为通过图像识别技术观察其动触头位置来判别GIS开关分合闸状态的视频传感器供电。

一种用于GIS状态观测视频传感器无线充电的新型线圈，为适应GIS圆形观察窗，将传统的矩形DD线圈改为半圆型的DC线圈或DS线圈，如图3所示，DC线圈直线部分采取紧密排列，半圆部分留有一定的匝间距；DS线圈直导线部分留有一定的匝间距，半圆部分采用紧密排列。发射线圈与接收线圈采取相同的尺寸。发射线圈由震荡电路激发产生交变磁场，接收端线圈产生磁谐振，实现能量的无线传输发射线圈在空间一点P(x,y,z)产生的磁场强度计算如下：

一种用于GIS状态观测视频传感器无线充电的新型DC线圈，满足发射接收线圈发生小范围的相对偏移，相对旋转偏移的充电要求。

一种用于GIS状态观测视频传感器无线充电的新型DC线圈，不破坏GIS内部密封的环境，定期使用充电部分对无线传感器部分进行无线充电，通过内部视频传感器，使用图像识别技术实时掌握GIS开关是否开合彻底的状态，包括如下步骤：