絕緣子污穢程度監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于高壓保護(hù)電器技術(shù)領(lǐng)域，涉及絕緣子污穢監(jiān)測方向，具體涉及一種絕緣子污穢程度監(jiān)測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]絕緣子是一種特殊的絕緣控件，能夠在架空輸電線路中起到重要作用。早年間絕緣子多用于電線桿，慢慢發(fā)展于高型高壓電線連接塔的一端掛了很多盤狀的絕緣體，它是為了增加爬電距離的，通常由玻璃或陶瓷制成，就叫絕緣子。絕緣子不應(yīng)該由于環(huán)境和電負(fù)荷條件發(fā)生變化導(dǎo)致的各種機(jī)電應(yīng)力而失效，否則絕緣子就不會產(chǎn)生重大的作用，就會損害整條線路的使用和運(yùn)行壽命。
[0003]隨著我國工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的高速發(fā)展，輸電線路絕緣子污閃問題日益嚴(yán)重。故急需開發(fā)適應(yīng)電力系統(tǒng)需求的絕緣子在線監(jiān)測設(shè)備。目前國內(nèi)現(xiàn)有的一些絕緣子在線監(jiān)測系統(tǒng)都將泄漏電流峰值、有效值及脈沖個數(shù)作為反映污穢程度的特征量，而在線監(jiān)測系統(tǒng)通常工作于野外惡劣的環(huán)境中，故現(xiàn)場所采集到的泄漏電流信號易受多種噪聲干擾的影響，這些干擾也使得泄漏電流正弦波信號峰、谷處易出現(xiàn)震蕩起伏現(xiàn)象，一旦絕緣子表面發(fā)生干擾局部放電或電暈放電現(xiàn)象，泄漏電流就會產(chǎn)生畸變。可見必須對泄漏電流信號進(jìn)行降噪處理、以識別其基本形狀，提高其檢測精度，這對電力運(yùn)行和管理部門提供準(zhǔn)確的判斷依據(jù)至關(guān)重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]根據(jù)以上現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提出一種絕緣子污穢程度監(jiān)測系統(tǒng)，通過使用廣義多結(jié)構(gòu)元素串行復(fù)合形態(tài)濾波器，可同時濾除絕緣子泄露電流信號中的多種噪聲的干擾，解決了泄露電流信號中噪聲處理精度不高，誤差大的問題，具有可明顯的改善泄漏電流信號波形，利于絕緣子污穢程度的判斷，提高其檢測精度，并使用太陽能供電，保證長時間穩(wěn)定運(yùn)行的優(yōu)點(diǎn)。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:一種絕緣子污穢程度監(jiān)測系統(tǒng)，所述絕緣子污穢程度監(jiān)測系統(tǒng)包括絕緣子數(shù)據(jù)采集單元、信號預(yù)處理單元、單片機(jī)、通訊單元、太陽能供電單元和后臺中心，絕緣子數(shù)據(jù)采集單元采集絕緣子的相關(guān)數(shù)據(jù)信號包括泄露電流、環(huán)境溫度、濕度信號，絕緣子數(shù)據(jù)采集單元連接信號預(yù)處理單元，絕緣子數(shù)據(jù)采集單元采集到的數(shù)據(jù)信號發(fā)送到信號預(yù)處理單元進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理，信號預(yù)處理單元的輸出端連接單片機(jī)的輸入端，單片機(jī)接收到絕緣子的信號后，利用單片機(jī)中的復(fù)合形態(tài)濾波器進(jìn)行噪聲濾波處理，得出絕緣子的污穢程度分析結(jié)果，單片機(jī)的輸出端連接通訊單元，通訊單元無線連接后臺中心，單片機(jī)的運(yùn)行結(jié)果通過通訊單元遠(yuǎn)程發(fā)送到后臺中心，太陽能供電單元為系統(tǒng)整體供電。
[0006]上述系統(tǒng)中，所述絕緣子數(shù)據(jù)采集單元中包括電流傳感器、溫度傳感器和濕度傳感器，電流傳感器檢測絕緣子的泄露電流信號包括泄露電流的大小和波形，溫度傳感器用來檢測絕緣子的所在環(huán)境的溫度，濕度傳感器用來檢測絕緣子所在環(huán)境的濕度，電流傳感器、溫度傳感器和濕度傳感器采集的絕緣子相關(guān)數(shù)據(jù)信號發(fā)送到信號預(yù)處理單元。所述電流傳感器中設(shè)有集流環(huán)，絕緣子表面泄漏電流經(jīng)集流環(huán)提取后進(jìn)入電流傳感器。所述信號預(yù)處理單元中包括濾波電路和放大電路，濾波電路連接放大電路，信號預(yù)處理單元接收到的絕緣子相關(guān)數(shù)據(jù)流經(jīng)濾波電路和放大電路進(jìn)行信號預(yù)處理。所述單片機(jī)包括AD轉(zhuǎn)換模塊和復(fù)合形態(tài)濾波器，AD轉(zhuǎn)換單元連接信號預(yù)處理單元，利用AD轉(zhuǎn)換模塊對泄漏電流信號進(jìn)行高速采樣，復(fù)合形態(tài)濾波器應(yīng)用形態(tài)學(xué)濾波算法對采樣得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波處理，求得泄漏電流的平均值、峰值。所述復(fù)合形態(tài)濾波器是廣義多結(jié)構(gòu)元素串行復(fù)合形態(tài)濾波器，選用不同長度的半圓結(jié)構(gòu)元素和線形結(jié)構(gòu)元素對采集到的泄露電流信號進(jìn)行濾波處理濾除多種噪聲。所述AD轉(zhuǎn)換模塊采用1kHz的采樣頻率對泄露電流信號進(jìn)行采樣。所述通訊單元采用基于GSM網(wǎng)絡(luò)的短消息業(yè)務(wù)來完成單片機(jī)與后臺中心的數(shù)據(jù)通信，通訊單元將單片機(jī)接收和處理后的數(shù)據(jù)定時發(fā)送到后臺中心，后臺中心發(fā)送指令發(fā)送到單片機(jī)修改調(diào)整參數(shù)。所述太陽能供電單元包括光伏組件、電路接口、逆變模塊和蓄電池，光伏組件連接逆變模塊，電路接口設(shè)置在逆變模塊上，光伏組件用于接收太陽能并將太陽能轉(zhuǎn)換成電能，電路接口用于連接系統(tǒng)中的各個供電單元，逆變模塊連接蓄電池，蓄電池為系統(tǒng)供電輸出穩(wěn)定的穩(wěn)壓電流。
[0007]本發(fā)明有益效果是:本發(fā)明提供一種絕緣子污穢程度監(jiān)測系統(tǒng)，該系統(tǒng)使用廣義多結(jié)構(gòu)元素串行復(fù)合形態(tài)濾波器，可同時濾除多種噪聲的干擾，可明顯的改善泄漏電流信號的波形，有利于絕緣子污穢程度的判斷，提高其檢測精度，并使用太陽能供電，保證長時間穩(wěn)定運(yùn)行。
【附圖說明】
[0008]下面對本說明書附圖所表達(dá)的內(nèi)容及圖中的標(biāo)記作簡要說明:
[0009]圖1是本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】的絕緣子污穢程度監(jiān)測系統(tǒng)的工作原理框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010]下面對照附圖，通過對實(shí)施例的描述，本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】如所涉及的各構(gòu)件的形狀、構(gòu)造、各部分之間的相互位置及連接關(guān)系、各部分的作用及工作原理、制造工藝及操作使用方法等，作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，以幫助本領(lǐng)域技術(shù)人員對本發(fā)明的發(fā)明構(gòu)思、技術(shù)方案有更完整、準(zhǔn)確和深入的理解。
[0011]本發(fā)明提供一種絕緣子污穢程度監(jiān)測系統(tǒng)，該系統(tǒng)使用廣義多結(jié)構(gòu)元素串行復(fù)合形態(tài)濾波器，可同時濾除多種噪聲的干擾，可明顯的改善泄漏電流信號的波形，有利于絕緣子污穢程度的判斷，提高其檢測精度，并使用太陽能供電，保證長時間穩(wěn)定運(yùn)行。
[0012]如圖1所示，絕緣子污穢程度監(jiān)測系統(tǒng)包括絕緣子數(shù)據(jù)采集單元、信號預(yù)處理單元、單片機(jī)、通訊單元、太陽能供電單元和后臺中心，絕緣子數(shù)據(jù)采集單元采集絕緣子的相關(guān)數(shù)據(jù)信號包括泄露電流、環(huán)境溫度、濕度信號，絕緣子數(shù)據(jù)采集單元連接信號預(yù)處理單元，絕緣子數(shù)據(jù)采集單元采集到的數(shù)據(jù)信號發(fā)送到信號預(yù)處理單元進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理，信號預(yù)處理單元的輸出端連接單片機(jī)的輸入端，單片機(jī)接收到絕緣子的信號后，利用復(fù)合形態(tài)濾波器，同時濾除泄流電流中多種干擾噪聲，明顯的改善泄漏電流信號的波形，得出絕緣子的污穢程度分析結(jié)果，單片機(jī)的輸出端連接通訊單元，通訊單元無線連接后臺中心，單片機(jī)的運(yùn)行結(jié)果通過通訊單元遠(yuǎn)程發(fā)送到后臺中心，太陽能供電單元為系統(tǒng)整體供電。
[0013]絕緣子數(shù)據(jù)采集單元中設(shè)有電流傳感器、溫度傳感器和濕度傳感器，電流傳感器檢測絕緣子的泄露電流信號包括泄露電流的大小和波形，絕緣子表面泄漏電流經(jīng)集流環(huán)提取后進(jìn)入電流傳感器，由于泄漏電流是輸電電壓、環(huán)境因素、絕緣子污穢狀況綜合影響的結(jié)果，所以要對環(huán)境溫度、濕度進(jìn)行實(shí)時測量，溫度傳感器用來檢測絕緣子的所在環(huán)境的溫度，濕度傳感器用來檢測絕緣子所在環(huán)境的濕度，絕緣子數(shù)據(jù)采集單元采集的絕緣子相關(guān)數(shù)據(jù)信號發(fā)送到信號預(yù)處理單元。
[0014]信號預(yù)處理單元中包括濾波電路和放大電路，信號預(yù)