专利名称：全封闭组合电器在线音频诊断系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种全封闭组合电器在线音频诊断系统。
背景技术：
现有的对全封闭组合电器实行的定期检修制度盲目性大，并且容易引入新的故障 隐患，降低设备的可靠性。因此必须对全封闭组合电器状态实施在线检测，实时检测全封闭 组合电器的运行状态，并为设备的状态检修提供依据。一些发达国家对全封闭组合电器的状态诊断技术已日趋成熟。比如美国德克萨 斯电力公司采用便携式断路器分析仪，可以对中低压全封闭组合电器中的断路器进行周期 性试验，了解操作机构的响应特性的变化情况，发现用断路器特征波形分析来评定操作机 构和相关部件的状态是行之有效的，可以弥补功率因素法、摇表测电阻和测时试验对确定 操作机构状态的不足。除此以外，具有代表性的全封闭组合电器状态诊断系统还有美国 Hathway公司开发的BCM200断路器状态诊断系统、ABB公司开发的全封闭组合电器状态诊 断系统、日本东京电力公司和东芝公司联合开发的全封闭组合电器在线诊断和诊断系统以 及法国ALSTOM研究中心研制的CBWatch系列全封闭组合电器状态诊断系统。在我国，虽然还没有很成熟的全封闭组合电器状态诊断产品，但很多单位正在进 行着积极而有益的探索，并开发出相应的状态诊断系统。例如，华中理工大学和湖南省电力 局联合研制的全封闭组合电器中断路器机械特性在线诊断系统，清华大学开发的断路器状 态诊断系统。香港中华电力公司项目组开发了全封闭组合电器状态诊断在线分布式信息系 统，通过独立的微处理器实现对每台全封闭组合电器中断路器状态的连续诊断。国内电科 院开关研究所也研制了全封闭组合电器在线检测仪。实践证明，虽然国内外这些全封闭组合电器状态诊断系统为实现整个电网的安全 运行提供了有力的工具，但是针对全封闭组合电器的在线诊断技术还存在以下几个问题1、在线诊断系统不完善，多数都是针对单一类型全封闭组合电器的在线诊断，这 不利于推广到供电局等有多种类型全封闭组合电器单位应用；2、找出的特征不明确，在线诊断参数提取用的传感器不够精确，诊断精度不高；3、与数据库等相关数据管理系统相互配合性较差，不易实现从定期检修向状态检 修的完全过渡。

实用新型内容为了解决现有全封闭组合电器在线诊断系统不完善、诊断精度不高、不易实现从 定期检修向状态检修的完全过渡的技术问题，本实用新型提供了一种全封闭组合电器状态 在线诊断系统。本实用新型的技术解决方案一种全封闭组合电器在线音频诊断系统，其特殊之处在于包括用于采集被测全 封闭组合电器动作时至少一个特征信号并输出相应的模拟信号的采集单元、用于接收采集单元输出信号的数据收发单元、用于数据处理和输出的数据分析单元；所述特征信号包括 被测全封闭组合电器的振动频率信号，所述采集单元包括与被测全封闭组合电器固连的一 至三个振动传感器。上述数据收发单元包括将采集单元输出的模拟信号转化成数字信号的AD芯片、 临时存储数字信号的SDRAM存储器、读取SDRAM存储器的数字信号并将并其传输给数据分 析单元的嵌入式处理器以及用于存储嵌入式处理器的程序的Flash存储器；所述数据分析 单元包括通信模块和数据处理模块，所述通信模块将转换单元输出的数字信号送入数据处 理模块并将数据处理模块的处理结果输出。上述特征信号包括被测全封闭组合电器的电流信号，所述采集单元包括至少一个 霍尔传感器。上述数据分析单元还包括用于将接受到的数字信号进行分类存储的数据整理模 块。上述振动传感器为地震波检波器。本实用新型所具有的有益效果1、本实用新型的采集单元采用多个不同种类的传感器，多个不同种类的传感器同 时诊断一个全封闭组合电器的多个特征信号，提高了判断的准确度，同时应用也广泛。2、本实用新型将诊断振动信号再通过消噪处理，信号明确，便于判断。3、本实用新型在数据分析单元增加了数据整理模块，实现从定期检修向状态检修 的完全过渡，可操作性强。

图1为本实用新型全封闭组合电器在线诊断系统的结构示意图；图2为本实用新型数据分析单元的结构示意图；图3本实用新型的系统框图。
具体实施方式
如图1所示为本实用新型全封闭组合电器在线诊断系统的结构示意图，包括依次 连接的采集单元、数据收发单元、数据分析单元；采集单元采集被测全封闭组合电器动作时 至少一个特征信号并输出相应的模拟信号，特征信号包括被测全封闭组合电器的振动频率 信号以及电流信号；采集单元包括与被测全封闭组合电器固连的一至三个振动传感器，还 包括至少一个霍尔传感器。数据采集为了减少干扰可以多采用抗干扰传输线，对采集到的 包含噪声的信号进行有效的消噪，使信号不失真，利用小波分解后消除高频噪声，再进行重 构得到基本纯净的信号。数据收发单元包括将采集单元输出的模拟信号转化成数字信号的AD芯片、临时 存储数字信号的SDRAM存储器、读取SDRAM存储器的数字信号并将并其传输给数据分析单 元的嵌入式处理器以及用于存储嵌入式处理器的程序的Flash存储器；如图2所示，数据分析单元的结构示意图，数据分析单元包括通信模块、数据处理 模块以及用于将接受到的数字信号进行分类存储的数据整理模块。通信模块将数据收发单 元输出的数字信号送入数据处理模块并将数据处理模块的处理结果输出。[0026]数据收发单元又称下位机，数据分析单元又称上位机，本实用新型在线诊断系统 采用上、下位机的主从式结构，由数据分析单元和数据收发单元构成。通过USB连接，数据 收发单元被动接受数据分析单元的测试或传输数据的指令，数据收发单元通过多路传感器 采集被测全封闭组合电器动作时的特征信号，在数据分析单元请求数据时回传。数据收发 单元把传感器的电信号转换成数字信号，提供信号传输的差错控制机制，保证准确地把传 感器信号传送到数据分析单元。数据分析单元通常是PC机、工控机或便携式电脑，能够提 供更为灵活的信号传送方法，可通过图形方式显示所采集的数据。全封闭组合电器在线诊断系统的数据分析单元是整个系统数据处理和分析核心 部分，整个系统也可以分为六个模块如图3所示，注册登录，通信模块，检测模块，数据存 储，查询模块和数据处理模块。其中通信流程和测试流程是并发执行的，而查询流程则是另 一流程，他们最终都经过数据处理流程后显示出执行结果而结束。在这个系统中无论是检测操作还是查询操作都是要经过数据处理流程模块的，这 样可以保证查询时得到的结果和检测时得到的结果是一致的，因为检测过程中也是先将数 据收发单元传回的数据保存成以.dat为后缀的数据文件，然后从数据文件中读出数据才 进行处理的，这样的数据处理机制就会使得分析结果会与查询时从数据文件读取后再进行 处理分析所得到的结果一致。
权利要求1.一种全封闭组合电器在线音频诊断系统，其特征在于包括用于采集被测全封闭组 合电器动作时至少一个特征信号并输出相应的模拟信号的采集单元、用于接收采集单元输 出信号的数据收发单元、用于数据处理和输出的数据分析单元；所述特征信号包括被测全 封闭组合电器的振动频率信号，所述采集单元包括与被测全封闭组合电器固连的一至三个 振动传感器。
2.根据权利要求1所述的全封闭组合电器在线音频诊断系统，其特征在于所述数据 收发单元包括将采集单元输出的模拟信号转化成数字信号的AD芯片、临时存储数字信号 的SDRAM存储器、读取SDRAM存储器的数字信号并将并其传输给数据分析单元的嵌入式处 理器以及用于存储嵌入式处理器的程序的Flash存储器；所述数据分析单元包括通信模块 和数据处理模块，所述通信模块将转换单元输出的数字信号送入数据处理模块并将数据处 理模块的处理结果输出。
3.根据权利要求2所述的全封闭组合电器在线音频诊断系统，其特征在于所述特征 信号包括被测全封闭组合电器的电流信号，所述采集单元包括至少一个霍尔传感器。
4.根据权利要求1或2所述的全封闭组合电器在线音频诊断系统，其特征在于所述 数据分析单元还包括用于将接受到的数字信号进行分类存储的数据整理模块。
5.根据权利要求4所述的全封闭组合电器在线音频诊断系统，其特征在于所述振动 传感器为地震波检波器。
专利摘要本实用新型涉及一种全封闭组合电器在线音频诊断系统，包括用于采集被测全封闭组合电器动作时至少一个特征信号并输出相应的模拟信号的采集单元、用于接收采集单元输出信号的数据收发单元、用于数据处理和输出的数据分析单元；特征信号包括被测全封闭组合电器的振动频率信号，采集单元包括与被测全封闭组合电器固连的一至三个振动传感器。本实用新型解决了现有全封闭组合电器在线诊断系统不完善、诊断精度不高、不易实现从定期检修向状态检修的完全过渡的技术问题，本实用新型提高了判断的准确度，具有可操作性强的优点。
文档编号G01R31/00GK201867454SQ20102018870
公开日2011年6月15日 申请日期2010年5月13日 优先权日2010年5月13日
发明者刘鑫, 毛晋生, 薛天培, 金基平 申请人:西安博能电力技术有限公司