一种设备电晕放电在线监测系统及其监测方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112363029A(43)申请公布日2021.02.12(21)申请号202011198999.7(22)申请日2020.10.31(71)申请人国网天津市电力公司地址300010天津市河北区五经路39号申请人国家电网有限公司(72)发明人李宁贺春殷震金岩鲁轩(74)专利代理机构天津才智专利商标代理有限公司12108代理人张文华(51)Int.Cl.G01R31/12(2006.01)权利要求书3页说明书7页附图4页(54)发明名称一种设备电晕放电在线监测系统及其监测方法(57)摘要一种设备电晕放电在线监测系统，包括日盲紫外光感知模块、调理模块、数模转换模块、数据接收模块、数据预处理模块、特征值运算模块、监测预警模块、数据传输模块和大数据可视化平台；日盲紫外光感知模块信号连接调理模块，调理模块信号连接数模转换模块；数据接收模块通讯连接数模转换模块和数据预处理模块；特征值运算模块通讯连接数据预处理模块和监测预警模块；数据传输模块通讯连接监测预警模块和大数据可视化平台；本发明还提出了一种设备电晕放电在线监测方法。本发明提高了电网绝缘子安全性、经济性与可用性，实现了基于状态评估和故障预测的视情维护，减少了维护投入，降低使用和维保费用，有助于推广使用。CN112363029ACN112363029A权利要求书1/3页1.一种设备电晕放电在线监测系统，其特征在于，包括日盲紫外光感知模块、调理模块、数模转换模块、数据接收模块、数据预处理模块、特征值运算模块、监测预警模块、数据传输模块和大数据可视化平台；日盲紫外光感知模块信号连接调理模块，调理模块信号连接数模转换模块；数据接收模块的输入端通讯连接数模转换模块，数据接收模块的输出端与数据预处理模块的输入端通讯连接；特征值运算模块的输入端与数据预处理模块通讯连接，特征值运算模块的输出端与监测预警模块通讯连接；数据传输模块通讯连接监测预警模块和大数据可视化平台；日盲紫外光感知模块基于氧化镓传感器感知绝缘子电晕闪络现象，实时收集并存储信息，以及获取绝缘子的运行信息、图像信息和状态信息，并将信息发送至调理模块；调理模块和数模转换模块用于进行调理转换，并将转换后的实时数据发送至数据预处理模块；数据预处理模块用于对转换后的实时数据进行预处理，并将预处理后的数据发送至特征值运算模块；特征值运算模块基于预处理数据来进行特征值分析计算，并通过将相关信息发送至监测预警模块；监测预警模块对运算信息进行监测并发出预警，数据传输模块将相关信息发送至大数据可视化平台；大数据可视化平台用于对实时监测数据、报警数据和健康数据进行可视化展示。2.根据权利要求1所述的一种设备电晕放电在线监测系统，其特征在于，日盲紫外光感知模块为日盲紫外传感器阵列，实现对光感位置强度的时域分析，实时刻画闪络发展过程，对故障现象进行动态分析，最终实现闪络电晕初始位置定位、故障位置识别和故障类型评估。3.根据权利要求1所述的一种设备电晕放电在线监测系统，其特征在于，调理模块包括前端冲击保护电路、信号放大电路、放大滤波电路、流压转换电路、光电隔离电路、传感器驱动电路和紫外脉冲信号调理电路；流压转换电路的输出端、紫外脉冲信号调理电路输出端、光电隔离电路输出端分别与模数转换模块的输入端相连，传感器驱动电路的输出端接紫外脉冲信号调理电路的输入端，前端冲击保护电路的输出端串接放大滤波电路后再接流压转换电路的输入端。4.根据权利要求1所述的一种设备电晕放电在线监测系统，其特征在于，还包括故障诊断模块、视频模块、数据挖掘模块、配置模块、历史数据模块和运维模块；故障诊断模块用于及时、准确地识别故障类型，确定故障原因；视频模块对绝缘子进行监控和记录，时刻关注绝缘子运行状态是否存在异常；数据挖掘模块内嵌入主流的机器学习及神经网络算法，基于大数据平台进行深度的数据挖掘和故障预测；配置模块能够依据需求进行多种参数配置，参数包括绝缘子生产厂家信息、使用情况信息；历史数据模块用于全面记录历史故障，为运维提供有力支撑；运维模块记录多种维修信息，维修信息包括维修人员信息、维修对象ID等。5.根据权利要求1所述的一种设备电晕放电在线监测系统，其特征在于，大数据可视化平台包括数据中心大屏、PC端、移动APP应用端，以方便各层级人员查看和了解设备的实时状态；2CN112363029A权利要求书2/3页大数据可视化平台基于以太网、5G网络、Bluetooth、Zigbee通信协议将智能设备接入网络；通过智能设备进行工业设备工况数据的采集，利用MQTT、CoAP、AMQP、XMPP、HTTP多种数据协议从边缘侧将采集到的数据传输到云端实现数据的远程接入，支持设备级认证和策略授权；大数据可视化平台结合行业经验，根