一种低功耗特高频局放传感器装置及监测系统的制作方法

1.本实用新型涉及监测传感器技术领域，尤其是一种低功耗特高频局放传感器装置及监测系统。


背景技术：

2.传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求，传感器的特点包括：微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化，它是实现自动检测和自动控制的首要环节。现有的局部放电监测传感器还是存在一定的问题，例如现有的局部放电监测传感器一般都安装在配电柜的内侧，但是配电柜的内侧需要安装很多的电子器件，需要检测的区域一般都存在没有安装传感器位置的问题，现有的特高频局放传感器在安装完成后不能调整位置，使得无法对需要检测的区域进行有效的监测。现有的部分技术还不能实现实时监测并故障报警，且整个装置系统功耗大不易维修维护，这样会对能源造成一定的浪费及人力资源的消耗。
3.因此，有必要提供一种低功耗特高频局放传感器装置及监测系统解决上述技术问题。且能源损耗及自动化监测系统加以改善，来应对现有技术中应用不足的问题。


技术实现要素：

4.本部分的目的在于概述本实用新型的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例，在本部分以及本技术的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本实用新型的范围。
5.因此，本实用新型所要解决的技术问题是低功耗特高频局放传感器装置及监测系统质量不高的问题。
6.为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：一种低功耗特高频局放传感器装置，其包括，底座、保护罩、固定杆、传感器，所述底座的上表面与固定杆螺丝连接，所述底座的中心位置设有圆孔，所述底座的下表面固定安装所述传感器，所述保护罩与所述底座下表面固定连接，所述传感器在所述保护罩内部。
7.作为本实用新型所述低功耗特高频局放传感器装置的一种优选方案，所述保护罩为透明硬质玻璃材料制作，形状为“半圆”型。
8.作为本实用新型所述低功耗特高频局放传感器装置的一种优选方案，所述底座的下表面上设有多条竖直的圆柱，圆柱的向下位置根部连接圆环呈“三角”状。
9.作为本实用新型所述低功耗特高频局放传感器装置的一种优选方案，所述传感器形状是开口向下的“喇叭口”，所述传感器的开口位置与圆环连接，直径大小与圆环一致。
10.作为本实用新型所述低功耗特高频局放传感器装置的一种优选方案，所述底座形状为“半圆”型，内部为中空体，所述底座的顶端设有开口，所述底座的直径大于所述保护罩
的直径。
11.作为本实用新型所述低功耗特高频局放传感器装置的一种优选方案，所述底座内部的上半部分设有支撑板，支撑板上设有若干螺丝孔形状为圆形。
12.作为本实用新型所述低功耗特高频局放传感器装置的一种优选方案，所述保护罩的开口处四周方向设有向外的翻边，翻边的厚度与所述保护罩厚度一致，翻边上设有若干个圆孔。
13.作为本实用新型所述低功耗特高频局放传感器装置的一种优选方案，所述底座与所述保护罩的连接处设有圆形压板，所述圆形压板的中心为贯穿的通孔，所述圆形压板的内径与所述保护罩的直径大小一致，所述圆形压板的外径与所述底座的直径大小一致。
14.作为本实用新型所述低功耗特高频局放传感器装置的一种优选方案，所述圆形压板与所述底座通过螺丝固定连接。
15.本实用新型的有益效果：本装置采用特高频技术，抗干扰能力强、精度高、实时在线监测(24小时)结构高度集成化，体积小、外观简洁。可无需接触设备360度无线监测设备局放,无监测死角，无需维护，安装完成就可一直正常运行，采用常规220v交流照明用电。可根据实际情况安装在任意位置；本装置与人工检测方式形成互补，减少设备运行中人力资源的消耗；传感器具备优良的抗干扰和环境适应性，对噪声、工频电场和磁场、高频电磁波、通信信号干扰、温湿度、灰尘环境适应能力强，小巧易携带，便于推广。
16.鉴于低功耗特高频局放传感器装置问题工作效率还能进一步提高的问题，提出了一种监测系统。
17.为解决上述技术问题，本实用新型还提供如下技术方案：一种监测系统，其包括上述实施例任一所述的低功耗特高频局放传感器装置，以及，
18.包括集控中心、内置局放uhf(特高频)传感器、无线局放传感器、无线测温单元、存储器、滤波器、预警单元、控制器，信号采集模块、通信模块、信号条例模块所述存储器与所述滤波器及所述预警单元和所述控制器通过信号线电连接，所述内置局放uhf传感器与所述控制器及所述集控中心通过信号线电连接，所述无线局放传感器及所述无线测温单元和所述集控中心信号连接。
19.本实用新型的另一有益效果为：本实用新型克服了现有技术中特高频局放传感器装置不能实时监测发现故障报警的问题，通过设置集控中心、无线局放传感器及控制器和预警单元之间的模块配合，同时可以用通信方式将数据传至集控中心；传感器同时具有极佳的监测角度和监测范围，安装方便，无须破坏导体，可以广泛的应用在配电站房、开闭所的建设中。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
21.图1为本实用新型提供的一种实施例所述低功耗特高频局放传感器装置及监测系统的正视结构示意图；
22.图2为本实用新型提供的一种实施例所述低功耗特高频局放传感器装置及监测系统的圆形压板局部示意图；
23.图3为本实用新型提供的一种实施例所述低功耗特高频局放传感器装置及监测系统的监测系统控制组件结构示意图。
具体实施方式
24.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。
25.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
26.其次，本实用新型结合示意图进行详细描述，在详述本实用新型实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本实用新型保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
27.再其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本实用新型至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
28.实施例1
29.参照图1～2，本实用新型第一个实施例，该实施例提供了一种低功耗特高频局放传感器装置，包括底座101、保护罩102、固定杆103、传感器104，所述底座101的上表面与固定杆103螺丝连接，所述底座101的中心位置设有圆孔106，所述底座101的下表面固定安装所述传感器104，所述保护罩102与所述底座101下表面固定连接，所述传感器104在所述保护罩102内部。具体的，保护罩102为透明硬质玻璃材料制作，形状呈“半圆”型。保护罩102玻璃设置成防反光色，底座101的下表面上设有多条竖直的圆形连接杆105，圆形连接杆105的向下位置根部连接圆环呈“三角”状。传感器104形状是开口向下的“喇叭口”，所述传感器104的开口位置与圆环连接，直径大小与圆环一致。这样设置可以增大局放电磁波信号，通过全向特高频传感装置局放激发产生的电磁波信号，能够大范围(半径20m)地接收泄漏出来处于空间中的局放电磁波信号，可用于变/配电站整站及电缆设备运行状态监测，有效监测及故障定位距离5-20米。检测带宽为500mhz～2000mhz，属于特高频检测法，带宽优于传统特高频传感器104，全向电磁波特高频天线无需表贴式安装，敞开在所要监测的环境中，在操作上优于传统产品，安全，且无需对一次设备有任何影响。在配电房安装主要考虑全局覆盖和取电源方便，通常安装在开关柜整排中间区域，方便全局监控，同时照顾取电位置，全向传感器104的监测范围为有效半径20米为了方便安装固定杆103设置成“7”字型，可以多角度的安装受制范围小。
30.其中，底座101形状为“半圆”型，内部为中空体，所述底座101的顶端设有圆孔106，所述底座101的直径大于所述保护罩102的直径。圆孔106是用来传感器104上的连接线穿出底座101，底座101内部的上半部分设有支撑板107，支撑板107上设有若干螺丝孔形状为圆形。支撑板107上设置有特高频局放传感器的工作元器件，圆形支撑板107的下平面上设置
圆环，圆环的直径小于保护罩102的直径，因为保护罩102是半圆球形中空体，圆环在保护罩102内部，被保护罩102包裹保护，底座101的直径大于所述保护罩102的直径。为了方便保护罩102的固定安装，在保护罩102的开口处四周方向设有向外的翻边，翻边的厚度与所述保护罩102厚度一致，翻边上设有若干个圆孔106。底座101与所述保护罩102的连接处设有圆形压板108，所述圆形压板108的中心为贯穿的通孔，所述圆形压板108的内径与所述保护罩102的直径大小一致，所述圆形压板108的外径与所述底座101的直径大小一致。保护罩102与底座101面接触，再通过圆形压板108压住保护罩102，圆形压板108与所述底座101通过螺丝固定连接。
31.综上，本实用新型对传感器104装置的具体材料不做限制，可以根据需要使用场景的条件进行选择。示例性的，使用场景具备腐蚀性时，可以选用普通碳钢或不锈钢等材料。本实用新型对底座101和传感器104的具体类型也不做具体限制，其可以根据使用需要进行选择。
32.实施例2
33.参照图3，本实用新型第二个实施例，该实施例提供了一种监测系统，解决了低功耗特高频局放传感器装置工作效率可以进一步提高的问题，其包括上述任一实施例所述的低功耗特高频局放传感器装置，以及，包括集控中心200、内置局放uhf传感器201、无线局放传感器202、无线测温单元500、存储器600、滤波器700、预警单元800、控制器900、信号采集模块300、通信模块400、信号条例模块203，所述存储器600与所述滤波器700及所述预警单元800和所述控制器900通过信号线电连接，所述内置局放uhf传感器201与所述控制器900及所述集控中心200通过信号线电连接，所述无线局放传感器202及所述无线测温单元500和所述集控中心200信号连接。具体的，所述信号采集模块300收集的信号发送到信号条例模块203，经过信号条例模块203的分析把信号通过通信模块400发送到集控中心200，集控中心200接收信号根据信号数据发送给预警单元800，预警单元800发出警报故障信号在发送到用户端，用户可以实时监控到故障信息。同时也有可能会存在不同的信号波段，这时滤波器700会自动判断识别信号，提取有用的信号波发送到集控中心200。
34.其中，本装置适用于配电站房、开闭所等10kv及以上电压等级高压电气设备的局部放电在线监测，能实时显示各个监测点局部放电幅值、频次、确定放电点相对位置、峰值、均值、噪声水平以及脉冲周期数数据，必要时给出报警，及早发现绝缘缺陷并进行预警、密集跟踪监测和趋势分析，对于瞬发故障进行录波，并为评估其绝缘水平及老化程度提供判据，为开关柜检修工作提供依据；本无线局放传感器202采用非接触式全向电磁波空间检测技术，可无需接触设备360度无线监测设备局放，无监测死角，一台无线局放传感器202可监测半径20米范围，可对配电设备进行实时在线监测；超高频传感器采集开关柜室内的特高频局放信号，通过放大、滤波等将电磁波信号传输给局放监测主机，再由局放监测主机对信号进行分析处理，分析放电强度、相位等信息，综合判断局放类别及严重等级，后用rs485或者tcp/ip的方式传输给后台厂家。集控中心200参数表参数名称参数内容额定电压ac220v
±
15％功率≤34w工作温度-30℃至75℃环境湿度5-95％rh，无冷凝检测频带500mhz～1500mhz系统灵敏度≤18dbv/m动态范围≥65db误差值
±
2dbm；uhf(特高频)全向传感器技术参数检测频段300～3000mhz传感器灵敏度在300mhz～1500mhz的频率范围内，超过80％频率范围的小灵敏度≤2mv/m，特高频全频率(300mhz～3000mhz)范围的平均灵敏度≥10mm
阻抗匹配50[ω]安装方式外装型输出接口n型驻波比≤2方向性在各个方向上具有相同的增益特性滤波器700技术参数频率范围300～800mhz安装方式主机输入频道前端阻抗匹配55[ω]输出接口n型。
[0035]
综上，监测系统采用模拟滤波、脉冲分组、周期脉冲剔除、设置动态阈值等综合抗干扰措施，使测试数据真实可靠；本装置系统采用非接触式全向电磁波空间检测技术，可无需接触设备360度无线监测设备局放，无监测死角，低功耗一台传感器可监测半径20米范围，可对配电设备进行实时在线监测；本系统为非接触式特高频传感器，可根据现场实际情况安装在墙体或者配电站房天花板上等合理位置，无需接触设备、无需停电；监测系统与人工检测方式形成互补，减少设备运行中人力资源的消耗。
[0036]
重要的是，应注意，在多个不同示例性实施方案中示出的本技术的构造和布置仅是例示性的。尽管在此公开内容中仅详细描述了几个实施方案，但参阅此公开内容的人员应容易理解，在实质上不偏离该申请中所描述的主题的新颖教导和优点的前提下，许多改型是可能的(例如，各种元件的尺寸、尺度、结构、形状和比例、以及参数值(例如，温度、压力等)、安装布置、材料的使用、颜色、定向的变化等)。例如，示出为整体成形的元件可以由多个部分或元件构成，元件的位置可被倒置或以其它方式改变，并且分立元件的性质或数目或位置可被更改或改变。因此，所有这样的改型旨在被包含在本实用新型的范围内。可以根据替代的实施方案改变或重新排序任何过程或方法步骤的次序或顺序。在权利要求中，任何“装置加功能”的条款都旨在覆盖在本文中所描述的执行所述功能的结构，且不仅是结构等同而且还是等同结构。在不背离本实用新型的范围的前提下，可以在示例性实施方案的设计、运行状况和布置中做出其他替换、改型、改变和省略。因此，本实用新型不限制于特定的实施方案，而是扩展至仍落在所附的权利要求书的范围内的多种改型。
[0037]
此外，为了提供示例性实施方案的简练描述，可以不描述实际实施方案的所有特征(即，与当前考虑的执行本实用新型的最佳模式不相关的那些特征，或于实现本实用新型不相关的那些特征)。
[0038]
应理解的是，在任何实际实施方式的开发过程中，如在任何工程或设计项目中，可做出大量的具体实施方式决定。这样的开发努力可能是复杂的且耗时的，但对于那些得益于此公开内容的普通技术人员来说，不需要过多实验，所述开发努力将是一个设计、制造和生产的常规工作。
[0039]
应说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

技术特征：
1.一种低功耗特高频局放传感器装置，其特征在于：包括底座(101)、保护罩(102)、固定杆(103)、传感器(104)，所述底座(101)的上表面与固定杆(103)螺丝连接，所述底座(101)的中心位置设有圆孔(106)，所述底座(101)的下表面固定安装所述传感器(104)，所述保护罩(102)与所述底座(101)下表面固定连接，所述传感器(104)在所述保护罩(102)内部。2.根据权利要求1所述的低功耗特高频局放传感器装置，其特征在于：所述保护罩(102)为透明硬质玻璃材料制作，形状呈“半圆形”。3.根据权利要求2所述的低功耗特高频局放传感器装置，其特征在于：所述底座(101)的下表面上设有多条竖直的圆形连接杆(105)，圆形连接杆(105)的向下位置根部连接圆环呈“三角”状。4.根据权利要求1所述的低功耗特高频局放传感器装置，其特征在于：所述传感器(104)形状是开口向下的“喇叭口”，所述传感器(104)的开口位置与圆环连接，直径大小与圆环一致。5.根据权利要求4所述的低功耗特高频局放传感器装置，其特征在于：所述底座(101)形状为“半圆”型，内部为中空体，所述底座(101)的顶端设有圆孔(106)，所述底座(101)的直径大于所述保护罩(102)的直径。6.根据权利要求5所述的低功耗特高频局放传感器装置，其特征在于：所述底座(101)内部的上半部分设有支撑板(107)，支撑板(107)上设有若干螺丝孔形状为圆形。7.根据权利要求6所述的低功耗特高频局放传感器装置，其特征在于：所述保护罩(102)的开口处四周方向设有向外的翻边，翻边的厚度与所述保护罩(102)厚度一致，翻边上设有若干个圆孔(106)。8.根据权利要求7所述的低功耗特高频局放传感器装置，其特征在于：所述底座(101)与所述保护罩(102)的连接处设有圆形压板(108)，所述圆形压板(108)的中心为贯穿的通孔，所述圆形压板(108)的内径与所述保护罩(102)的直径大小一致，所述圆形压板(108)的外径与所述底座(101)的直径大小一致。9.根据权利要求8所述的低功耗特高频局放传感器装置，其特征在于：所述圆形压板(108)与所述底座(101)通过螺丝固定连接。10.一种监测系统，其特征在于：包括权利要求1-9任一所述的低功耗特高频局放传感器装置，以及，包括集控中心(200)、内置局放uhf传感器(201)、无线局放传感器(202)、无线测温单元(500)、存储器(600)、滤波器(700)、预警单元(800)、控制器(900)、信号采集模块(300)、通信模块(400)、信号条例模块(203)，所述存储器(600)与所述滤波器(700)及所述预警单元(800)和所述控制器(900)通过信号线电连接，所述内置局放uhf传感器(201)与所述控制器(900)及所述集控中心(200)通过信号线电连接，所述信号采集模块(300)、所述通信模块(400)及所述信号条例模块(203)与所述集控中心(200)电连接，所述无线局放传感器(202)及所述无线测温单元(500)和所述集控中心(200)信号连接。

技术总结
本实用新型公开了一种低功耗特高频局放传感器装置及监测系统，其包括底座、保护罩、固定杆、传感器，所述底座的上表面与固定杆螺丝连接，所述底座的中心位置设有圆孔，所述底座的下表面固定安装所述传感器，所述保护罩与所述底座下表面固定连接，所述传感器在所述保护罩内部。本实用新型所述低功耗特高频局放传感器装置及监测系统解决了特高频局放传感器装置及监测系统的高功耗及不能实时监测故障告警的问题。警的问题。警的问题。


技术研发人员：张璐 王文森 朱明曦 韩彦华 王南 张鹏 许浥尘 刘强 尚宇 吴昊
受保护的技术使用者：国网陕西省电力有限公司电力科学研究院
技术研发日：2023.05.22
技术公布日：2023/10/20