避雷器在线监测装置

技术领域

本发明涉及监测装置领域，具体是一种避雷器在线监测装置。

背景技术

避雷器在线监测装置，是高压交流电力系统中与氧化锌避雷器配套使用的仪器，该仪器串接在避雷器接地回路中。监测器中的毫安表用于监测运行电压下通过避雷器的漏电流（峰值），可以判断避雷器内部是否受潮，元件是否异常等情况。现有的避雷器在线监测装置功能比较单一，使用条件受限。

发明内容

本发明为了解决现有技术的问题，提供了一种避雷器在线监测装置，集采集、通讯、事件记录等多种功能为一体；既可以用于实时记录泄漏电流及动作次数（带动作时间），又可以采集监测器的光脉冲动作信号，进行动作次数统计和动作事件记录。

本发明包括通过连接模块连接的通讯模块、光管模块、互感器模块、电源模块、主控模块和人机交互模块；

通讯模块与主控模块实现内部以太网通讯，包括一主一备两路RS485接口和一路IRIG-B接口，两路RS485接口分别与监测器通信连接，主口故障自动切换至备用口；IRIG-B 接口用于接收B码校时信号；

光管模块接收 14 路监测器的光脉冲动作信号；

互感器模块接入一路额定 AC100V的二次电压，进行电压过零检测，和监测器配合用于计算阻性泄漏电流；

电源模块外部 ADC220V 电源接入，给装置供电同时输出 DC24V/50W给监测器供电，板载开关分别控制装置工作电源和 DC24V 输出电源；指示灯 X1、X2、X5、X9 分别指示对应板件的运行状态；

主控模块由FPGA、CPU、RAM、FLASH、铁电、以太网组成，FPGA负责接收光管模块的脉冲信号，接收模拟量模块电压采样值和过零点信号，并通过并口转发至CPU，CPU实现光管模块光脉冲宽度判别和动作次数统计和记录，对监测器数据存储和显示，接收人机交互模块的按键信号，控制液晶屏显示内容和指示灯亮灭，以及与通迅模块进行通迅。

人机交互模块由液晶图形化显示、按键操作和指示灯组成。

连接模块为各模块提供电源和信号交互，是整个装置信息交互的枢纽。

进一步改进，所述的CPU为32位内核微处理器AM3352。本发明中采用的CPU和高度集成的FPGA芯片均为市面上直接采购的芯片，其控制程序不需要额外设置。

本发明有益效果在于：

1、装置集采集、通讯、事件记录等多种功能为一体；既可以接收光管监测器的光脉冲信号又可以接收通过RS485通讯上传信息的监测器数据。

2、可接收14路监测器的光脉冲动作信号，光信号的动作脉宽大小可设置，并可实时查看每个通道最新一次的光脉冲信号的宽度。

3、可统计监测器的光脉冲动作次数，动作次数可通过人机界面修改，每次动作装置还会按通道记录带时标的动作事件，方便用户查询，每个通道可记录128条动作事件。

4、最多可通过RS485采集45台监测器数据，可查询每台监测器的ID号、累计动作计数次数、最近128条动作事件记录和泄漏电流值；并可通过人机界面修改监测器的 ID号。

5、装置可采集一路电压进行过零点检测，然后通过RS485接口发送过零时刻给监测器用于阻性泄漏电流计算。

6、通讯功能强大，提供一路光以太网与主站通讯，2路RS485接收45台监测器数据；传输数据质量高、误码率低、频带宽、抗干扰能力强；支持IEC61850和Modbus-RTU通讯规约，可轻松实现与主站通讯。

附图说明

图1为本发明模块连接示意图。

图2为避雷器在线监测装置背板图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

本发明模块连接如图1所示，包括通过连接模块连接的通讯模块、光管模块、互感器模块、电源模块、主控模块和人机交互模块。

各板件背板如图2所示，功能如下：

1、G123 通讯模块 ETH1 光以太网与主站IEC61850通信； RS485_1 和 RS485_2 用于与监测器Modbus通信，两路RS485一主一备，主口故障自动切换至备用口； IRIG-B 用于接收B码校时信号；同时通讯模块与主控模块实现内部以太网通讯，交互内部信息。

2、G323 光管模块接收 14 路监测器的光脉冲动作信号。

3、G403 互感器模块接入 1 路二次电压（额定 AC100V ），进行电压过零检测，和监测器配合用于计算阻性泄漏电流。

4、G003 电源模块外部 ADC220V 电源接入，给装置供电同时输出 DC24V（50W）给监测器供电，板载开关分别控制装置工作电源和 DC24V 输出电源；指示灯 X1、X2、X5、X9分别指示对应板件的运行状态。

5、G113 主控模块由FPGA、CPU、RAM、FLASH、铁电、以太网等器件组成，FPGA负责接收光管模块的脉冲信号，接收模拟量模块电压采样值和过零点信号，并通过并口转发至CPU，CPU实现光管模块光脉冲宽度判别和动作次数统计和记录，对监测器数据存储和显示，接收人机交互模块的按键信号，控制液晶屏显示内容和指示灯亮灭，以及与通迅模块进行通迅等。

6、G901 人机交互模块由液晶图形化显示、按键操作和指示灯等交互介质组成。

7、G801 连接模块为各模块提供电源和信号交互，是整个装置信息交互的枢纽。

本发明具体应用途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。