[发明专利]一种开关开合状态监测装置及监测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种无线开关检测装置及监测方法，特别是涉及一种基于高压隔离开关多个动作接触点开合状态的实时测量，实现远程监测及设备的健康管理。

背景技术

随着用电负荷的不断增长和环境气候条件的影响，高压隔离开关在长期运行过程中，有时会发生开关刀闸等部位因老化或其他机械、电气故障造成高压隔离开关动触片与静态杆接触不良、动作失效等情况，导致隔离开关及与其连接的高压设备损坏。如果不能及时发现并进行维护，将会造成严重的设备事故。因此实时监测开关闭合状态是保证高压设备安全运行的重要手段。针对上述情况，目前市面上通过普通低压在线式测量开关闭合状态，通过线路连接行程开关传递开关开合状态信号，但高压隔离开关由于自身工作电压高的原因，在应用上仍有很大限制和不便，比如强弱电设备没有完全隔离，在通信时线路太长容易受到高压电场干扰，布线繁琐等问题。在市面上仍未有一种采用无线方式检测高压隔离开关开合状态的设备。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种成本低、可靠性高的开关开合状态监测装置及监测方法。

本发明所采用的技术方案是，一种开关开合状态监测装置，包括设置在低压侧安全区域的协调器和至少一个设置在高压侧的状态采集终端；所述的协调器与状态采集终端无线电连接。

在所述的协调器与状态采集终端之间的低压侧安全区域，协调器与状态采集终端之间设置小于两级路由器，且每级一个路由器用于扩展通信；协调器与状态采集终端相互无线电连接或者协调器通过路由器与状态采集终端相互无线电连接。

所述协调器能够带八个状态采集终端。

所述的状态采集终端，包括状态采集单片机、开关信号输入、信号处理电路、状态采集巴伦天线和独立电源；所述开关信号输入通过信号处理电路与状态采集单片机电连接，状态采集巴伦天线与状态采集单片机相互电连接，独立电源分别为上述各单元提供电力；状态采集单片机采用内置RF收发器和支持超低低功耗休眠单片机作为可控制芯片，型号是CC2530F32，芯片内部RF射频模块配合外围巴伦天线来实现无线通讯，采用SimpleTI通信协议，通信频率位于ISM中的2.4G频段。

所述的协调器，包括协调器单片机、隔离电源、配置按键、485通讯接口、协调器巴伦天线、OLED显示和信号输出；所述的配置按键和OLED显示分别与协调器单片机电连接，485通讯接口和协调器巴伦天线分别与协调器单片机相互电连接，协调器单片机通过信号输出输出电信号，隔离电源为协调器单片机提供电力；隔离电源将输入V供电电源通过隔离转换电路供给485通信电路，与主电路完全隔离；所述的协调器单片机采用内置RF收发器和支持超低低功耗休眠单片机作为可控制芯片，型号是CC2530F256，芯片内部RF射频模块配合外围巴伦天线来实现无线通讯，采用485通信协议，通信频率位于ISM中的2.4G频段。

一种开关开合状态的监测方法，其特征在于，包括以下步骤：

A.至少一个状态采集终端设置在高压电气隔离开关的高压侧，采集状态数据信号并无线传送至设置在低压侧安全区域的协调器；

B.协调器接收到开关开合状态数据信号后，在OLED显示上显示各个监测终端的开关开合状态，筛选出最高值与该位置的设定值比较；

C.协调器作为Modbus从机与其他设备进行通信，提供开关状态数据信号寄存，供其他设备扫描调用；当接受到某一高压隔离开关状态数据不符合设定值时，协调器输出继电器报警信号，同时置位相应内置寄存器；

D.协调器实时检测用户在人机交互接口的输入，并解析输入配置相关设置；

E.通信距离难以满足协调器与温度采集终端直接通信时，可设置最多两级，每级一个路由器，将状态采集终端传送的状态数据信号转发至协调器。

本发明的有益效果是：

1.对高压隔离开关开合状态进行采集并无线发送至协调器，完全对高压侧采集电路强弱电进行隔离，克服在线式传输测量信号易受干扰及布线繁琐的难题。

2.可实时了解隔离开关开合的状态，及时或预知性的发现和排除故障，有效预防电气及火灾等事故的发生。

3.状态采集终端与协调器采用无线通讯方式，免除布线，降低成本，提高工人安装效率5％。

4.一个协调器最多可搭配8个状态采集终端，两则单独通信距离可达100米，经路由器扩展后可达到200米。

5.协调器可内置于操作机构箱，1对多的工作模式，可以节约空间约3％。

6.状态采集终端利用3.3V锂亚电池独立供电，可不间断工作3年，安装成功后无须任何配置，有效降低维护成本。