本实用新型专利技术公开一种基于WSN的母线接头故障实时监控装置，母线接头上部安装有故障诊断节点，故障诊断节点上部安装有天线、内部具有第一无线收发模块，第一无线收发模块通过天线将数据通过无线方式发送至汇聚节点，汇聚节点连接PC机；母线回路首端部位安装有母线槽空气开关模块，母线槽空气开关模块与母线保护仪相连，母线保护仪内装有MCU控制系统、第二无线收发模块及接口驱动电路，汇聚节点由中央处理单元、串口、存储单元和第三无线收发模块组成，第三无线收发模块接收故障诊断节点的数据且将PC机的指令发送给第二无线收发模块；一旦母线接头发生故障，能够及时断开电源，发出相关短信至维护者手机，可实现故障信息及时干预。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及电力传输系统
，特别是涉及了一种母线接头故障实时监控装置。
技术介绍
随着电力系统的发展，母线越来越多地被应用于大型工业厂房、室内变电站等重要场所，母线接头作为整条母线传输线路中最薄弱的环节，其可靠性关系到整个系统的安全运行。母线接头处采用螺栓进行紧密连接，若安装母线时接头螺栓未拧紧，或接触部位发生热胀冷缩和氧化现象，都会使母线接头发生故障。因此，对母线接头故障实时监控具有较重要的意义。中国专利申请号为201220218041.4的文献公开了一种能源自供应并将检测到的参数发送到PC机的WSN母线测温节点，将母线周边交变磁场转换为稳定电源，以提供测温节点的电源需求，并且实时监测接头参数，通过WSN进行发送。该结构采用母线磁能收集装置，成本变高，一般母线长度较长，应用厂房范围较广，大量的能源自供应测温节点必将加大成本；除此以外，如果母线出现故障，温度超过临界高温，该装置并不能做出应急判断措施，例如切断电源等等，而是要等到工作人员到来才能处理，必将延误解决时间。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种基于WSN（无线传感）的母线接头故障实时监控装置，能够在母线接头发生故障时及时断开电源，成本低，适用母线长度较长的场所。本技术采用的技术方案是：位于母线回路上的母线接头上部安装有用于检测母线接头的温度和电压值的故障诊断节点，故障诊断节点上部安装有天线，故障诊断节点内部具有第一无线收发模块，第一无线收发模块通过天线将数据通过无线方式发送至汇聚节点，汇聚节点连接PC机；母线回路首端部位安装有母线槽空气开关模块，母线槽空气开关模块与母线保护仪相连，母线保护仪内装有MCU控制系统、第二无线收发模块及接口驱动电路，接口驱动电路与母线槽始端空气开关相连；所述汇聚节点由中央处理单元、串口、存储单元和第三无线收发模块组成，中央处理单元分别连接串口、存储单元和第三无线收发模块，中央处理单元通过串口与PC机相连，第三无线收发模块接收故障诊断节点的数据且将PC机的指令发送给所述第二无线收发模块。本技术采用上述技术方案后具有的优点是：1、一旦母线接头发生故障，本技术能够及时断开电源，避免故障造成更大的损失；同时会发出相关短信至维护者手机，可实现故障信息及时干预。2、本技术分析母线接头电压的变化，判断两个故障诊断节点之间是否有母线接头连接不紧的情况，能够有效减少故障诊断节点的数量，有利于节约成本。附图说明图1是本技术的总装结构图；图2是图1中汇聚节点2的组成图；图3是图1中母线接头故障实时监控原理图。附图中的各部分序号及名称：1、PC机；2、汇聚节点；3、短信发送模块（DTU）；4、母线槽空气开关模块；5、输电线路；6、母线保护仪；7、故障诊断节点；8、母线接头；9、母线槽；10、第一个母线回路；11、第二个母线回路；12、最后一个母线回路；13、电源模块；14、MCU控制系统；15、无线收发模块；16、接口驱动电路；17、USB线；18、无线收发模块；21、天线；22、串口线；23、中央处理单元；24、串口；25、存储模块；28、汇聚节点的无线收发模块。具体实施方式参见图1，电力传输系统都有多个并联的母线回路，本技术安装在多个母线回路上，如图1中的第一个母线回路10、第二个母线回路11直至最后一个母线回路12相并联。每个母线回路的首端部连接输电线路，每个母线回路均由多个母线槽和多个母线接头首尾交替相连接组成，每两个母线接头之间通过母线槽相接。在每个母线接头上安装一个故障诊断节点。以下以第一个母线回路为例进行描述，其余并联的母线回路与第一个母线回路相同。母线回路首端连接输电线路5，输电线路5连接第一个母线槽，在第一个母线槽9的首端部位安装母线槽空气开关模块4，母线槽空气开关模块4与母线保护仪6相连，母线保护仪6的作用在于切断母线槽空气开关模块4。母线保护仪6内安装有MCU控制系统14、无线收发模块15以及接口驱动电路16，母线保护仪6通过其中的接口驱动电路16与母线槽始端空气开关4相连。在距离母线槽空气开关模块4最近的第一个母线接头8上部安装始端的故障诊断节点7，在始端的故障诊断节点7之后，大约每间隔3-5个母线槽9的母线接头8上部安装一个故障诊断节点7，这是为了降低成本所以无需在每个母线接头上部都安放故障诊断节点。在母线回路的末端的母线接头8上安装末端的故障诊断节点7。所有的故障诊断节点都是用于检测对应的母线接头的温度和电压值。每个故障诊断节点7内部都具有一个无线收发模块18，每个故障诊断节点7上都安装一个天线21，每个无线收发模块18都通过同一个故障诊断节点7上的对应的天线21将采集到的数据发送出去。每个故障诊断节点7都通过无线方式与汇聚节点2通讯，每个天线21都将采集到的数据发送至汇聚节点2。汇聚节点2通过USB线17连接PC机1，PC机1同时又与短信发送模块（DTU）3通过串口线22相连，电源模块13与PC机1相连为PC机1供电。参见图2，汇聚节点2由中央处理单元23、串口24、存储单元25和无线收发模块28组成。中央处理单元23是整个汇聚节点2最为重要的部分，功能是处理故障诊断节点7发送过来的大量数据并对其进行预处理，还要完成PC机1的控制命令。中央处理单元23分别连接串口24、存储单元25和无线收发模块28，中央处理单元23通过串口24和USB线17与PC机1相连，完成数据的交换。存储单元25用于数据的存储，无线收发模块28接收故障诊断节点7的数据，又将PC机1的指令发送给母线保护仪6中的无线收发模块15。参见图3，MCU控制系统14分别连接接口驱动模块16和无线收发模块15，无线收发模块15既是MCU控制系统14的输入也是输出，接口驱动模块16作为MCU控制系统14的输出与母线槽空气开关模块4相连，母线槽空气开关模块4为接口驱动模块16的输出用于控制母线回路的通断。电源模块13作为PC机1的输入为PC机1供电，汇聚节点的无线收发模块28通过USB线17与PC机1相连，是PC机1的输入也是输出，短信发送模块3通过串口线22与PC机1相连，短信发送模块3作为PC机1的输出将信号发送给维护者的手机。每个母线回路上的多个无线收发模块18均通过无线网络将采集到的信号传输给汇聚节点的无线收发模块28，汇聚节点的无线收发模块28将数据通过USB线17传输到PC机1中，PC机1分析完数据又将命令通过汇聚节点的无线收发模块28发送给母线保护仪6中的无线收发模块15。本技术工作时，首先在PC机1中设定母线回路的温度正常阀值T以及极限温度T2，并输入母线回路的回路数N。先分析第一个母线回路10：故障诊断节点7采集相应的母线接头的温度，并将数据转换为电信号通过对应的无线收发模块18从对应的天线21发送到汇聚节点2中的无线收发模块28，汇集节点2将信号采集后由存储模块25进行存储并由中央处理模块23进行预处理，将预处理结果由串口24通过USB线17传输给PC机1中，由PC机1详细分析中央处理单元23处理后的数据，判本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于WSN的母线接头故障实时监控装置，位于母线回路上的母线接头上部安装有用于检测母线接头的温度和电压值的故障诊断节点（7），其特征是：故障诊断节点（7）上部安装有天线（21），故障诊断节点（7）内部具有第一无线收发模块（18），第一无线收发模块（18）通过天线（21）将数据通过无线方式发送至汇聚节点（2），汇聚节点（2）连接PC机（1）；母线回路首端部位安装有母线槽空气开关模块（4），母线槽空气开关模块（4）与母线保护仪（6）相连，母线保护仪（6）内安装有MCU控制系统（14）、第二无线收发模块（15）及接口驱动电路（16），接口驱动电路（16）与母线槽始端空气开关（4）相连；所述汇聚节点（2）由中央处理单元（23）、串口（24）、存储单元（25）和第三无线收发模块（28）组成，中央处理单元（23）分别连接串口（24）、存储单元（25）和第三无线收发模块（28），中央处理单元（23）通过串口（24）与PC机（1）相连，第三无线收发模块（28）接收故障诊断节点（7）的数据且将PC机（1）的指令发送给所述第二无线收发模块（15）。
【技术特征摘要】
1.一种基于WSN的母线接头故障实时监控装置，位于母线回路上的母线接头上部安装有用于检测母线接头的温度和电压值的故障诊断节点（7），其特征是：故障诊断节点（7）上部安装有天线（21），故障诊断节点（7）内部具有第一无线收发模块（18），第一无线收发模块（18）通过天线（21）将数据通过无线方式发送至汇聚节点（2），汇聚节点（2）连接PC机（1）；母线回路首端部位安装有母线槽空气开关模块（4），母线槽空气开关模块（4）与母线保护仪（6）相连，母线保护仪（6）内安装有MCU控制系统（14）、第二无线收发模块（15）及接口驱动电路（16），接口驱动电路（16）与母线槽始端空气开关（4）相连；所述汇聚节点（2）由中央处理单元（23）、串口（24）、存储单元（25）和第三无线收发模块（28）组成，中央处理单元（23）分别连接串口（24）、存储单元（25）和第三无线收发模块（28），中央处理单元（23）通过串口（24）与PC机（1）相连，第三无线收发模块（28）接收故障诊断节点（7）的数据且将PC机（1）...
【专利技术属性】
技术研发人员：周桂根，张荣标，张凤，
申请(专利权)人：江苏亿能电气有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32
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