一种智能化电动操作机构检测模块

技术领域

本发明涉及智能检测设备领域，尤其涉及一种智能化电动操作机构检测模块。

背景技术

随着电力配网市场的发展和输电技术水平的发展，目前我国已经是超高压输电领域的领头羊，伴随超高压输电领域技术进步，也要求相关的设备也有了更高的要求。目前在开关柜及环网柜中普遍配置了电动操作机构，以满足远程操作的要求。随着无人化运维的推广，电动操作机构的使用寿命直接影响了电网的运行安全。

由于电动机构组件较多，结构比较复杂，动作频繁，并且由于机构所处环境较为复杂，高热高湿等不利因素往往持续存在，所以电动机构故障率较高，电动机构故障会引起断路器的误动作，直接影响了设备的运行安全。目前的电动机构为降低设备的故障率，需要检测电动操作机构的各项指标，对机构的实时监视并对早期潜在故障做出诊断的功能。

发明内容

针对上述现有技术的缺点，本发明的目的是提供一种智能化电动操作机构检测模块，其优点在于在设备运行的过程中，过检测电动操作机构的各项指标，以实现对机构的实时监视并对早期潜在故障做出诊断，发生故障前进行预警，减少断路器故障维修频率，为断路器有效保养提供第一手数据。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种智能化电动操作机构检测模块，安装在线路板上，所述线路板上集成有检测模块BM，所述检测模块BM包括：

一用于处理数字信号的处理器模块IC；

一用于将模拟信号转化为数字信号的转换模块AD，所述转换模块AD的信号输出端与处理器模块IC的一个信号输入端连接；

一用于检测储能电流的精密电流传感器CS，所述精密电流传感器CS的信号输出端与转换模块AD的信号输入端连接；

一用于接收外界信号设备的状态输入模块IM，所述输入模块IM的信号输出端与处理器模块IC的一个信号输入端连接；

一用于输出异常数据的控制输出模块OM，所述输出模块OM的信号输入端与处理器模块IC的一个信号输出端连接；

一用于处理控制信号的通讯模块TM，所述通讯模块TM的信号输入端与处理器模块IC的一个信号输出端连接，通讯模块TM的信号输出端于处理器模块IC的一个信号输入端连接。

进一步的，所述检测模块BM包括电源模块PW，电源模块PW与处理器模块IC、转换模块AD、精密电流传感器CS、状态输入模块IM、控制输出模块 OM和通讯模块TM的电源输入端连接。

进一步的，所述处理器模块IC中连接有用于记录异常数据的储存模块 SOE，储存模块SOE位于线路板上，储存模块SOE连接于处理器模块IC的数据输出端。

一种采用智能化电动操作机构检测模块的异常检测方法，包括S1：检测断路器储能电机的储能时间；S2：检测断路器储能电机的储能电流；S3：

检测断路器合/分闸时间；S4：检测断路器合/分闸速度。

进一步的，在S1中，当状态输入模块IM接到外部储能电气动作信号后，启动处理器模块IC的计时功能，记录储能开始时间点Ts，当状态输入模块 IM接到外部储能已完成信号后，处理器模块IC，记录储能结束时间点Te，并计算储能时间T＝Te-Ts，IC将所得T与预设正常值Tmax和Tmin比较，如果T≤Tmin或者T≥Tmax，则记录异常。

进一步的，在S2中，当状态输入模块IM接到外部断路器分/合闸要求信号后，信号经过处理器模块IC输出至控制输出模块OM，并根据储能判断需求是否启动精密电流传感器CS，精密电流传感器CS启动，精密电流传感器 CS将检测到的储能电流模拟信号输入到转换模块AD，转换模块AD将根据预设采样精度将模拟信号转化为数字信号，之后将数字信号输入到处理器模块 IC，当状态输入模块IM接到外部储能已完成信号后，处理器模块IC计算储能电流的算数平均值Is，处理器模块IC将所得Is与预设正常值Imax和Imin 比较，如果Is≤Imin或者Is≥Imax，则记录异常。

进一步的，在S3中，当状态输入模块IM接到外部断路器合/分闸信号后，启动处理器模块IC的计时功能，处理器模块IC记录合/分闸开始时间点Tas，当状态输入模块IM接到断路器返回状态变化信号后，处理器模块IC记录合/ 分闸结束时间点Tae，并计算储能时间Ta＝Tae-Tas，处理器模块IC将所得 Ta与预设正常值Tamax和Tamin比较，如果Ta≤Tamin或者Ta≥Tamax，则记录异常。

进一步的，在S4中，根据预设断路器行程L，处理器模块IC计算断路器合/分闸速度V＝L/Ta，处理器模块IC将所得V与预设正常值Vmax和Vmin 比较，如果V≤Vmin或者V≥Vmax，则记录异常。

进一步的，将检测到异常数据记录于储存模块SOE中，异常数据通过控制输出模块OM输出。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1.检测模块BM高度集成多个功能模块，可以实现多个指标的监控功能，设计合理的数据和相关的处理逻辑，实现检测指标的快速检测并且进行相关的数据处理，实时提供第一手数据，以便对断路器动作部件的可靠性进行预判。

2.检测模块BM的检测模块的集成度高，模块体积小，安装难度低。

3.检测模块BM对断路器储能电机的储能时间，储能电机的储能电流(平均值)，检测断路器合/分闸时间(计算值)，检测断路器合/分闸速度(计算值)进行处理和解析，将提取的特征参数与设定值进行比较，满足状态监控的实时性需求。

附图说明

图1是智能化电动操作机构检测模块的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和具体实施方式对本发明提出的装置作进一步详细说明。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。

实施例1：

一种智能化电动操作机构检测模块，安装在线路板上，如图1所示，线路板上集成有检测模块BM。

检测模块BM包括：

检测模块BM包括电源模块PW，电源模块PW向检测模块BM各个子模块供电。

用于处理数字信号的处理器模块IC，处理器模块IC包括三个信号输入端和两个输出端，以便进行数据交互。处理器模块IC中连接有用于记录异常数据的储存模块SOE，储存模块SOE位于线路板上。

转换模块AD，转换模块AD的信号输出端与处理器模块IC的一个信号输入端连接，转换模块AD将模拟信号转化为数字信号，以供处理器模块IC处理解析。

精密电流传感器CS，精密电流传感器CS的信号输出端与转换模块AD的信号输入端连接。精密电流传感器CS储能电流。

状态输入模块IM，输入模块IM的信号输出端与处理器模块IC的一个信号输入端连接。状态输入模块IM主要用于采集外部断路器分/合闸要求信号。

控制输出模块OM，输出模块OM的信号输入端与处理器模块IC的一个信号输出端连接。控制输出模块OM主要将采集到输出异常数据。

通讯模块TM，通讯模块TM的信号输入端与处理器模块IC的一个信号输出端连接，通讯模块TM的信号输出端于处理器模块IC的一个信号输入端连接。通讯模块TM支持Modbus-TCP协议，方便检测模块BM接入以太网络中，实现远程的实时检测和控制。

实施例2：

一种采用智能化电动操作机构检测模块的异常检测方法，实现检测断路器储能电机的储能时间功能S1。

具体的，当状态输入模块IM接到外部储能电气动作信号后，启动处理器模块IC的计时功能，记录储能开始时间点Ts，当状态输入模块IM接到外部储能已完成信号后，处理器模块IC，记录储能结束时间点Te，并计算储能时间T＝Te-Ts，IC将所得T与预设正常值Tmax和Tmin比较，如果T≤Tmin或者T≥Tmax，则记录异常。

在指标检测的过程中，通讯模块TM与处理器模块IC进行数据交互，实现外界电子终端对检测模块BM的控制。

实施例3：

一种采用智能化电动操作机构检测模块的异常检测方法，实现检测断路器储能电机的储能电流功能S2。

具体的，当状态输入模块IM接到外部断路器分/合闸要求信号后，信号经过处理器模块IC输出至控制输出模块OM，并根据储能判断需求是否启动精密电流传感器CS，精密电流传感器CS启动，精密电流传感器CS将检测到的储能电流模拟信号输入到转换模块AD，转换模块AD将根据预设采样精度将模拟信号转化为数字信号，之后将数字信号输入到处理器模块IC，当状态输入模块IM接到外部储能已完成信号后，处理器模块IC计算储能电流的算数平均值Is，处理器模块IC将所得Is与预设正常值Imax和Imin比较，如果Is≤Imin或者Is≥Imax，则记录异常。

在指标检测的过程中，通讯模块TM与处理器模块IC进行数据交互，实现外界电子终端对检测模块BM的控制。

实施例4：

一种采用智能化电动操作机构检测模块的异常检测方法，实现检测断路器合/分闸时间功能S3。

具体的，当状态输入模块IM接到外部断路器合/分闸信号后，启动处理器模块IC的计时功能，处理器模块IC记录合/分闸开始时间点Tas，当状态输入模块IM接到断路器返回状态变化信号后，处理器模块IC记录合/分闸结束时间点Tae，并计算储能时间Ta＝Tae-Tas，处理器模块IC将所得Ta与预设正常值Tamax和Tamin比较，如果Ta≤Tamin或者Ta≥Tamax，则记录异常。

在指标检测的过程中，通讯模块TM与处理器模块IC进行数据交互，实现外界电子终端对检测模块BM的控制。

实施例5：

一种采用智能化电动操作机构检测模块的异常检测方法，实现检测断路器合/分闸速度S4。

具体的，根据预设断路器行程L，调取实施例4的数据储能时间Ta，处理器模块IC计算断路器合/分闸速度V＝L/Ta，处理器模块IC将所得V与预设正常值Vmax和Vmin比较，如果V≤Vmin或者V≥Vmax，则记录异常。

在指标检测的过程中，通讯模块TM与处理器模块IC进行数据交互，实现外界电子终端对检测模块BM的控制。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。