一种用于环网柜局放以及内部温湿度在线监测设备及其方法

技术领域

本发明涉及环网柜局放技术领域，具体为一种用于环网柜局放以及内部温湿度在线监测设备及方法。

背景技术

随着配网自动化与配电物联网的发展，电网公司对在线运行的电网设备进行状态监测，而局放主设备运行状态的最主要信息，及时有效的对开关柜的局放监测，可以避免事故的发生，减小损失。

公开号为CN204422709U的中国专利公开了一种带温湿度实时监测的局部放电检测仪装置，通过局部放电检测仪探头集成温湿度传感器设计，实现一体化设计，统一进行波形优化处理，针对局部放电反灌电流影响温湿度传感器模块均流进行抑制等，实现局部放电检测结果和温湿度环境因素的对比，通过温湿度检测仪实现局部放电检测仪的温湿度实时监测，提供使用者测量环境的监测数据，通过温湿度、局部放电等数据综合判断高压设备的情况，避免因温湿度环境因素造成对局部放电结果的误判，提供局部放电检测仪的检测精度。

上述专利中，局放检测装置在安装固定时需要采用螺钉结构进行固定，这种安装方式在应用于柜体内部的蚀刻电路板检测时会破坏板件结构；因此，不满足现有的需求，对此提出了一种用于环网柜局放以及内部温湿度在线监测设备及方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于环网柜局放以及内部温湿度在线监测设备及方法，由外置传感器负责采集柜体内部各点区域的放电情况，且该外置传感器采用无损安装方式，安装时通过底部的真空吸盘直接吸附在电路板以及各种电子元件的表面，这样不会对其造成损伤，可以解决现有技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于环网柜局放以及内部温湿度在线监测设备，包括信号采集器和数据网关，还包括外置传感器，其设置于信号采集器的下方，所述信号采集器的一端设置有输入接口，信号采集器的一侧设置有输出接口，所述数据网关的下方设置有数据端口，数据端口与输出接口连接，所述数据网关的顶部设置有分接端口，数据网关的外表面设置有控制仪表，所述外置传感器包括元件壳体和真空吸盘，元件壳体位于真空吸盘的上方，所述元件壳体的顶部设置有伸缩螺孔，伸缩螺孔的内部设置有触点连轴，所述触点连轴与伸缩螺孔通过内螺纹转动连接，所述真空吸盘的底部设置有软胶垫片，软胶垫片的外侧设置有橡胶环撑，所述真空吸盘的四周均设置有气孔，软胶垫片与真空吸盘之间设置有压力内腔，所述触点连轴与软胶垫片通过轴承转动连接。

优选的，所述橡胶环撑通过伸缩环槽与真空吸盘连接，伸缩环槽与橡胶环撑之间设置有多个复位弹簧，所述复位弹簧的两端分别与橡胶环撑和真空吸盘连接，所述软胶垫片通过卡箍与真空吸盘连接。

优选的，所述橡胶环撑的顶部设置有限位拉槽，限位拉槽与气孔相对应，所述限位拉槽的内部设置有球体活塞，球体活塞通过卡环与限位拉槽滑动连接，所述球体活塞通过限位拉槽滑动至气孔的内部。

优选的，所述触点连轴的内部设置有感应电极，感应电极有两个，所述感应电极的一端延伸至触点连轴两侧的表面，感应电极的另一端与芯片组件连接，所述芯片组件安装在触点连轴的内部，触点连轴的顶部设置有十字接口。

优选的，所述芯片组件的外侧设置有环形触片，环形触片与芯片组件电性连接，所述芯片组件的下方设置有铜极电芯，铜极电芯延伸至触点连轴的外表面。

优选的，所述元件壳体的内部设置有通电线圈，通电线圈的底部设置有绝缘卡座，所述通电线通过绝缘卡座与元件壳体连接，芯片组件通过环形触片与通电线圈电性连接，所述元件壳体与真空吸盘之间通过支座轴承转动连接，支座轴承安装在轴承槽的内部，所述真空吸盘的顶部设置有环扣。

优选的，所述输入接口的内部设置有套合槽，套合槽的内部设置有十字夹扣，所述十字夹扣的上方设置有数据线路，输出接口通过数据线路与十字夹扣电性连接，所述输入接口通过套合槽与触点连轴连接，十字夹扣与十字接口连接。

优选的，所述十字夹扣包括金属触片和合板，四个合板之间通过螺钉连接，所述合板的一端设置有弹力拉杆，弹力拉杆与合板伸缩连接，所述合板通过弹力拉杆与接地顶针连接。

优选的，所述金属触片的一端设置有联臂，联臂与金属触片通过螺钉连接，所述联臂的一端分别与弹力拉杆和合板转动连接，金属触片与十字接口贴合连接。

一种用于环网柜局放以及内部温湿度在线监测设备的实施方法，包括如下步骤：

步骤一：根据环网柜内部元件的分布情况选择对应的监测点位，确定好监测点位后对该区进行擦拭清理，之后将外置传感器底部的真空吸盘贴合在点位区域，在真空吸盘贴合后一手固定吸盘，另一手按压转动元件壳体；

步骤二：当元件壳体旋转时，触点连轴会沿着伸缩螺孔向外伸出，伸出的触点连轴会牵引软胶垫片的中心区域向内收缩，此时压力内腔内部的气压通过气孔被排出，与此同时固定吸盘的手下压吸盘，使橡胶环撑完全进入到伸缩环槽中；

步骤三：当橡胶环撑升至顶端时，限位拉槽会与气孔对应，收缩状态下压力内腔压力小于外部气压，气孔外侧的气压会将球体活塞向内推，同时气孔内侧受腔体压力影响也会将球体活塞向内吸，使球体活塞进入到气孔中，完成吸盘的吸附操作；

步骤四：吸盘固定后，触点连轴顶端的感应电极就会露出，借助感应电极可以检测柜体空间的温度和湿度情况，当柜体存在放电时，则可以通过触点连轴底部的铜极电芯来感应放电情况，最后将信号采集器同触点连轴顶部的十字接口进行对接，便可以实现数据的传输收集。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明根据环网柜内部元件的分布情况选择对应的监测点位，确定好监测点位后对该区进行擦拭清理，之后将外置传感器底部的真空吸盘吸附固定在点位区域，由外置传感器负责采集柜体内部各点区域的放电情况，且该外置传感器采用无损安装方式，安装时通过底部的真空吸盘直接吸附在电路板以及各种电子元件的表面，这样不会对其造成损伤。

2、本发明元件壳体旋转时，触点连轴会沿着伸缩螺孔向外伸出，伸出的触点连轴会牵引软胶垫片的中心区域向内收缩，此时压力内腔内部的气压通过气孔被排出，与此同时固定吸盘的手下压吸盘，使橡胶环撑完全进入到伸缩环槽中，当橡胶环撑升至顶端时，限位拉槽会与气孔对应，收缩状态下压力内腔压力小于外部气压，气孔外侧的气压会将球体活塞向内推，同时气孔内侧受腔体压力影响也会将球体活塞向内吸，使球体活塞进入到气孔中，球体活塞伸入到气孔内部后便可以将橡胶环撑与吸盘进行卡合固定，同时活塞还可以对气孔起到一个封闭的作用，使外部气压无法进入到压力内腔内部，从而保持吸盘的吸附状态，还可以避免弹簧的回弹以及内外气压导致的气孔在吸附时出现漏气的情况。

附图说明

图1为本发明的整体主视图；

图2为本发明的外置传感器结构示意图；

图3为本发明的外置传感器内部结构示意图；

图4为图3的A处放大结构示意图；

图5为本发明的外置传感器分解结构示意图；

图6为本发明的信号采集器内部结构示意图；

图7为本发明的十字夹扣结构示意图；

图8为本发明的金属触片结构示意图。

图中：1、外置传感器；2、信号采集器；3、数据网关；101、元件壳体；102、真空吸盘；103、橡胶环撑；104、触点连轴；105、软胶垫片；106、通电线圈；1011、伸缩螺孔；1012、支座轴承；1021、气孔；1022、压力内腔；1023、卡箍；1024、伸缩环槽；1025、环扣；1026、轴承槽；1031、复位弹簧；1032、球体活塞；1033、卡环；1034、限位拉槽；1041、十字接口；1042、感应电极；1043、芯片组件；1044、环形触片；1045、铜极电芯；1061、绝缘卡座；201、输入接口；202、输出接口；203、数据线路；204、十字夹扣；2011、套合槽；2041、接地顶针；2042、合板；2043、联臂；2044、金属触片；2045、弹力拉杆；301、分接端口；302、控制仪表；303、数据端口。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了解决现有的局放检测装置在安装固定时需要采用螺钉结构进行固定，这种安装方式在应用于柜体内部的蚀刻电路板检测时会破坏板件结构的问题，请参阅图1-3，本实施例提供以下技术方案：

一种用于环网柜局放以及内部温湿度在线监测设备，包括信号采集器2和数据网关3，还包括外置传感器1，其设置于信号采集器2的下方，信号采集器2的一端设置有输入接口201，信号采集器2的一侧设置有输出接口202，数据网关3的下方设置有数据端口303，数据端口303与输出接口202连接，数据网关3的顶部设置有分接端口301，数据网关3的外表面设置有控制仪表302，根据环网柜内部元件的分布情况选择对应的监测点位，确定好监测点位后对该区进行擦拭清理，之后将外置传感器1底部的真空吸盘102吸附固定在点位区域，最后将信号采集器2同外置传感器1进行对接，便可以实现数据的传输收集，外置传感器1包括元件壳体101和真空吸盘102，元件壳体101位于真空吸盘102的上方，元件壳体101的顶部设置有伸缩螺孔1011，伸缩螺孔1011的内部设置有触点连轴104，触点连轴104与伸缩螺孔1011通过内螺纹转动连接，真空吸盘102的底部设置有软胶垫片105，软胶垫片105的外侧设置有橡胶环撑103，真空吸盘102的四周均设置有气孔1021，软胶垫片105与真空吸盘102之间设置有压力内腔1022，触点连轴104与软胶垫片105通过轴承转动连接，外置传感器1负责采集柜体内部各点区域的放电情况，且该外置传感器1采用无损安装方式，安装时通过底部的真空吸盘102直接吸附在电路板以及各种电子元件的表面，这样不会对其造成损伤。

为了解决现有的吸盘在吸附过程中出现漏气松脱的问题，请参阅图2-5，本实施例提供以下技术方案：

橡胶环撑103通过伸缩环槽1024与真空吸盘102连接，伸缩环槽1024与橡胶环撑103之间设置有多个复位弹簧1031，复位弹簧1031的两端分别与橡胶环撑103和真空吸盘102连接，软胶垫片105通过卡箍1023与真空吸盘102连接，橡胶环撑103的顶部设置有限位拉槽1034，限位拉槽1034与气孔1021相对应，限位拉槽1034的内部设置有球体活塞1032，球体活塞1032通过卡环1033与限位拉槽1034滑动连接，球体活塞1032通过限位拉槽1034滑动至气孔1021的内部，元件壳体101旋转时，触点连轴104会沿着伸缩螺孔1011向外伸出，伸出的触点连轴104会牵引软胶垫片105的中心区域向内收缩，此时压力内腔1022内部的气压通过气孔1021被排出，与此同时固定吸盘的手下压吸盘，使橡胶环撑103完全进入到伸缩环槽1024中，当橡胶环撑103升至顶端时，限位拉槽1034会与气孔1021对应，收缩状态下压力内腔1022压力小于外部气压，气孔1021外侧的气压会将球体活塞1032向内推，同时气孔1021内侧受腔体压力影响也会将球体活塞1032向内吸，使球体活塞1032进入到气孔1021中，球体活塞1032伸入到气孔1021内部后便可以将橡胶环撑103与吸盘进行卡合固定，同时活塞还可以对气孔1021起到一个封闭的作用，使外部气压无法进入到压力内腔1022内部，从而保持吸盘的吸附状态，还可以避免弹簧的回弹以及内外气压导致的气孔1021在吸附时出现漏气的情况，触点连轴104的内部设置有感应电极1042，感应电极1042有两个，感应电极1042的一端延伸至触点连轴104两侧的表面，触点连轴104顶端的感应电极1042就会露出，借助感应电极1042可以检测柜体空间的温度和湿度情况，最后将信号采集器2同触点连轴104顶部的十字接口1041进行对接，便可以实现数据的传输收集，感应电极1042的另一端与芯片组件1043连接，芯片组件1043安装在触点连轴104的内部，触点连轴104的顶部设置有十字接口1041，芯片组件1043的外侧设置有环形触片1044，环形触片1044与芯片组件1043电性连接，芯片组件1043的下方设置有铜极电芯1045，当柜体存在放电时，则可以通过触点连轴104底部的铜极电芯1045来感应放电情况，铜极电芯1045延伸至触点连轴104的外表面，元件壳体101的内部设置有通电线圈106，通电线圈106的底部设置有绝缘卡座1061，通电线通过绝缘卡座1061与元件壳体101连接，芯片组件1043通过环形触片1044与通电线圈106电性连接，元件壳体101与真空吸盘102之间通过支座轴承1012转动连接，支座轴承1012安装在轴承槽1026的内部，真空吸盘102的顶部设置有环扣1025。

为了解决现有的传感器信号输出强度不稳定以及数据采集存在干扰的问题，请参阅图6-8，本实施例提供以下技术方案：

输入接口201的内部设置有套合槽2011，套合槽2011的内部设置有十字夹扣204，十字夹扣204的上方设置有数据线路203，输出接口202通过数据线路203与十字夹扣204电性连接，输入接口201通过套合槽2011与触点连轴104连接，十字夹扣204与十字接口1041连接，十字夹扣204包括金属触片2044和合板2042，四个合板2042之间通过螺钉连接，合板2042的一端设置有弹力拉杆2045，弹力拉杆2045与合板2042伸缩连接，合板2042通过弹力拉杆2045与接地顶针2041连接，金属触片2044的一端设置有联臂2043，联臂2043与金属触片2044通过螺钉连接，联臂2043的一端分别与弹力拉杆2045和合板2042转动连接，金属触片2044与十字接口1041贴合连接，套合槽2011通过套合槽2011套装在触点连轴104的顶端，且不会覆盖电极孔位，套装后十字夹扣204与十字接口1041相对应，之后将输入接口201向上提拉，失去约束后的金属触片2044借助弹力拉杆2045和联臂2043向外扩展弹开，从而与十字接口1041咬合，四组金属金属触片2044可以从四个点位采集十字接口1041处的电信号，用以进行整合补偿，保障信号的传输质量，避免出现接触不良的情况。

请参阅图1-8，一种用于环网柜局放以及内部温湿度在线监测设备的实施方法，包括如下步骤：

步骤一：根据环网柜内部元件的分布情况选择对应的监测点位，确定好监测点位后对该区进行擦拭清理，之后将外置传感器1底部的真空吸盘102贴合在点位区域，在真空吸盘102贴合后一手固定吸盘，另一手按压转动元件壳体101；

步骤二：当元件壳体101旋转时，触点连轴104会沿着伸缩螺孔1011向外伸出，伸出的触点连轴104会牵引软胶垫片105的中心区域向内收缩，此时压力内腔1022内部的气压通过气孔1021被排出，与此同时固定吸盘的手下压吸盘，使橡胶环撑103完全进入到伸缩环槽1024中；

步骤三：当橡胶环撑103升至顶端时，限位拉槽1034会与气孔1021对应，收缩状态下压力内腔1022压力小于外部气压，气孔1021外侧的气压会将球体活塞1032向内推，同时气孔1021内侧受腔体压力影响也会将球体活塞1032向内吸，使球体活塞1032进入到气孔1021中，完成吸盘的吸附操作；

步骤四：吸盘固定后，触点连轴104顶端的感应电极1042就会露出，借助感应电极1042可以检测柜体空间的温度和湿度情况，当柜体存在放电时，则可以通过触点连轴104底部的铜极电芯1045来感应放电情况，最后将信号采集器2同触点连轴104顶部的十字接口1041进行对接，便可以实现数据的传输收集。

工作原理，根据环网柜内部元件的分布情况选择对应的监测点位，确定好监测点位后对该区进行擦拭清理，之后将外置传感器1底部的真空吸盘102贴合在点位区域，在真空吸盘102贴合后一手固定吸盘，另一手按压转动元件壳体101，当元件壳体101旋转时，触点连轴104会沿着伸缩螺孔1011向外伸出，伸出的触点连轴104会牵引软胶垫片105的中心区域向内收缩，此时压力内腔1022内部的气压通过气孔1021被排出，与此同时固定吸盘的手下压吸盘，使橡胶环撑103完全进入到伸缩环槽1024中，当橡胶环撑103升至顶端时，限位拉槽1034会与气孔1021对应，收缩状态下压力内腔1022压力小于外部气压，气孔1021外侧的气压会将球体活塞1032向内推，同时气孔1021内侧受腔体压力影响也会将球体活塞1032向内吸，使球体活塞1032进入到气孔1021中，完成吸盘的吸附操作，吸盘固定后，触点连轴104顶端的感应电极1042就会露出，借助感应电极1042可以检测柜体空间的温度和湿度情况，当柜体存在放电时，则可以通过触点连轴104底部的铜极电芯1045来感应放电情况，最后将信号采集器2同触点连轴104顶部的十字接口1041进行对接，便可以实现数据的传输收集。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。