一种避雷器放电计数器远程监控系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及电力设备技术领域，具体涉及一种避雷器放电计数器远程监控系统及方法，包括三个检测终端、无线通信模块、数据采集箱、GSM通信模块、定位模块、供电模块和服务器，检测终端包括壳体、MCU、存储器和连接线，三个连接线一端分别与三相线的避雷器放电计数器连接，数据采集箱包括箱体、控制器和第二存储器，控制器以及第二存储器均安装在箱体内，MCU通过无线通信模块与控制器建立通信连接，控制器通过GSM通信模块与服务器通信连接。本发明专利技术的实质性效果是：监测终端读取每相对应的避雷器放电计数器的读数，数据采集箱将三个相线对应的避雷器放电计数器读数收集定期上报服务器，方便避雷器的监测。

A remote monitoring system and method of arrester discharge counter

【技术实现步骤摘要】
一种避雷器放电计数器远程监控系统及方法
本专利技术涉及电力设备
，具体涉及一种避雷器放电计数器远程监控系统及方法。
技术介绍
避雷器是用于保护电气设备免受高瞬态过电压危害的设备，通常连接在电网相线与地线之间。避雷器利用非线性电阻的非线性伏安特性，使在正常工作电压时流过避雷器的电流极小，通常为微安或毫安级；当过电压作用时，即雷击或过电压浪涌冲击时，非线性电阻的阻值急剧下降，泄放过电压的能量，达到保护线路以及线路中的设备的效果。避雷器的推广使用为减少山区线路雷击过电压而引起的断路器动作发挥了巨大作用，然而由于山区线路地处偏远，并且避雷器监测仪，即漏电仪以及计数器，均安装在杆塔高处，避雷器参数抄表和检修工作难度大。且漏电仪以及计数器本身在使用中也会出现老化和故障，紧靠每年一次的巡检，难以保证避雷器监测仪正常工作。因而需要研制一种能够在线进行避雷器监测的系统。如中国专利CN102636768B，公开日2016年4月27日，一种避雷器在线监测仪校验方法，包括：在检测避雷器在线监测仪的毫安表时：将电流测量装置与避雷器在线监测仪并联连接，读取毫安表和电流测量单元的电流值；判断避雷器在线监测仪的毫安表是否故障；在检测避雷器在线监测仪的动作计数器时，将高压发生器与避雷器在线监测仪并联连接，并输入高压电流；判断动作计数器是否故障。该方法仍然需要人工现场进行操作，不能解决目前避雷器监测仪的检修难度大、工作量大的问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：目前避雷器放电计数器的监测难度大效率低的技术问题。提出了一种远程监测的监控方便准确的避雷器放电计数器远程监控系统及方法。为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案为：一种避雷器放电计数器远程监控系统，包括三个检测终端、无线通信模块、数据采集箱、GSM通信模块、定位模块、供电模块和服务器，所述检测终端包括壳体、MCU和连接线，三个所述连接线一端分别与三相线的避雷器放电计数器连接，连接线另一端与MCU连接，MCU安装在壳体内，数据采集箱包括箱体、控制器和存储器，控制器以及存储器均安装在箱体内，存储器、GSM通信模块以及定位模块均与控制器连接，MCU通过无线通信模块与控制器建立通信连接，供电模块为其他部件供电，控制器通过GSM通信模块与服务器通信连接。检测终端通过连接线与避雷器放电计数器连接，检测避雷器放电计数器的计数，并发送给数据采集箱，数据采集箱将计数存储，并按设定周期上报服务器，通过服务器方便的监控区域内的避雷器的放电次数。作为优选，所述供电模块包括蓄电池BT1、光伏板和充电电路，检测终端以及数据采集箱分别连接一个光伏板，检测终端以及数据采集箱分别安装有蓄电池以及充电电路，光伏板通过充电电路与蓄电池连接。通过光伏板能够为检测终端以及数据采集箱供电，延长检测终端以及数据采集箱的工作时长，减少维护次数。作为优选，所述充电电路包括光伏板接口J1、三端稳压管U1、二极管D1、电阻R7、电阻R8、电阻R3、电阻R5、电阻R6、三极管VT1、三极管VT2和芯片U2，光伏板接口J1与光伏板连接，光伏板接口J1正极与三端稳压管U1输入端连接，三端稳压管U1输出端与二极管D1阳极连接，二极管D1阴极与三极管VT1集电极以及电阻R6一端连接，三极管VT1发射极与电阻R7一端以及蓄电池BT1正极连接，蓄电池BT1负极接地，电阻R7另一端与电阻R8一端以及三极管VT2集电极连接，电阻R8另一端接地，电阻R3一端与光伏板接口J1正极以及三极管VT2发射极连接，三极管VT1基极以及三极管VT2基极均与芯片U2连接，电阻R6另一端与电阻R5一端以及芯片U2连接，电阻R5另一端接地。本优选方案的工作原理为：当光伏板输出功率时，三极管VT1导通，光伏板通过三端稳压管U1为其他模块供电，同时为蓄电池BT1充电，当光伏板无功率输出时，三极管VT1截止，三极管VT2导通，蓄电池BT1通过三极管VT2以及三端稳压管U1为其他模块供电。作为优选，所述充电电路还包括检测滤波模块，所述检测滤波模块包括电感L1、电容C1和二极管D2，电感L1一端与二极管D1阴极连接，电感L1另一端与二极管D2阳极连接，电容C1一端与二极管D2阴极以及芯片U2连接，电容C1另一端接地。芯片U2通过DDV口检测二极管D2阴极的输出电压，当三极管VT1以及三极管VT2均截止，该电压稳定时，控制三极管VT1导通，此时光伏板为蓄电池BT1充电，当出现电压降低时，控制三极管VT1截止，若电压没有恢复，则控制三极管VT2导通。作为优选，还包括校验模块，所述避雷器放电计数器包括避雷器、非线性电阻R1、非线性电阻R2、高压电容C、指针动作线圈L、隔离模块、指针、表盘和表壳，避雷器一端与相线连接，避雷器另一端与非线性电阻R1以及非线性电阻R2一端连接，非线性电阻R1另一端接地，非线性电阻R2另一端与高压电容C以及指针动作线圈L一端连接，非线性电阻R2与高压电容C的连接点通过隔离模块与MCU连接，高压电容C以及指针动作线圈L另一端均接地，所述校验模块与非线性电阻R1并联，校验模块通过连接线与MCU连接，表盘安装在表壳内，所述指针安装在表盘上，指针与指针动作线圈L连接。避雷器以及非线性电阻R1在正常电压下阻值较大，相当于绝缘，当出现雷击时，避雷器、非线性电阻R1以及非线性电阻R2均导通，将过压电流导入大地，部分电流流入高压电容C中，雷击过后，避雷器、非线性电阻R1以及非线性电阻R2均恢复高阻态，相当于绝缘，高压电容C中存储的电能通过指针动作线圈L放电，驱动指针动作，同时P2点能够监测到高电压，通过分压单元与MCU连接，由MCU监测该电压即可同步监测到计数器的动作，只要初值对齐，就能够实现与计数器的同步计数。校验模块通过与非线性电阻R1耦合，能够对计数进行校验。作为优选，所述效验模块包括弹簧、滑环、滑针和位移传感器，所述滑环连接在非线性电阻R1与非线性电阻R2的连接处，滑环固定在壳体内，所述滑针套入所述滑环，滑针外壁与滑环内壁抵接，弹簧一端与滑针连接，弹簧另一端与壳体固定连接并接地，所述位移传感器安装在壳体内，位移传感器检测滑针位移，位移传感器与MCU连接。当电流通过弹簧时，弹簧将出现少量收缩，通过位移传感器能够检测到该少量收缩，未出现雷击时，避雷器存在毫安级的漏电电流，非线性电阻R1呈高阻态，该漏电电流几乎全部通过弹簧，此时弹簧收缩量少，滑针的位移小；当避雷器出现故障漏电电流增大时，弹簧收缩量增大，滑针位移量增大，通过位于传感器就能够辅助判断避雷器是否出现雷电故障。当出现雷击时，弹簧相当于电感，由于电感的电流不能瞬变，在雷击过程中流过弹簧的电流增大量有限，但仍会导致弹簧有较大的收缩量，通过位于传感器能够检测到该位移变化，即正常雷击下，指针动作线圈L远地端会出现电压升高，同时位于传感器会检测到滑针的位移明显增大，若二者仅存其一，则避雷器或避雷器放电计数器存在故障，实现避雷器以及避雷器放电计数器的在线监控。作为优选，还包括磁体、磁环、磁环固定件和磁环调整螺母，所述磁体呈环状且与滑针固定连接，所述磁环安装在磁环固定件上本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种避雷器放电计数器远程监控系统，其特征在于，/n包括三个检测终端、无线通信模块、数据采集箱、GSM通信模块、定位模块、供电模块和服务器，所述检测终端包括壳体、MCU和连接线，三个所述连接线一端分别与三相线的避雷器放电计数器连接，连接线另一端与MCU连接，MCU安装在壳体内，数据采集箱包括箱体、控制器和存储器，控制器以及存储器均安装在箱体内，存储器、GSM通信模块以及定位模块均与控制器连接，MCU通过无线通信模块与控制器建立通信连接，供电模块为其他部件供电，控制器通过GSM通信模块与服务器通信连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种避雷器放电计数器远程监控系统，其特征在于，
包括三个检测终端、无线通信模块、数据采集箱、GSM通信模块、定位模块、供电模块和服务器，所述检测终端包括壳体、MCU和连接线，三个所述连接线一端分别与三相线的避雷器放电计数器连接，连接线另一端与MCU连接，MCU安装在壳体内，数据采集箱包括箱体、控制器和存储器，控制器以及存储器均安装在箱体内，存储器、GSM通信模块以及定位模块均与控制器连接，MCU通过无线通信模块与控制器建立通信连接，供电模块为其他部件供电，控制器通过GSM通信模块与服务器通信连接。


2.根据权利要求1所述的一种避雷器放电计数器远程监控系统，其特征在于，
所述供电模块包括蓄电池BT1、光伏板和充电电路，检测终端以及数据采集箱分别连接一个光伏板，检测终端以及数据采集箱分别安装有蓄电池以及充电电路，光伏板通过充电电路与蓄电池连接。


3.根据权利要求2所述的一种避雷器放电计数器远程监控系统，其特征在于，
所述充电电路包括光伏板接口J1、三端稳压管U1、二极管D1、电阻R7、电阻R8、电阻R3、电阻R5、电阻R6、三极管VT1、三极管VT2和芯片U2，光伏板接口J1与光伏板连接，光伏板接口J1正极与三端稳压管U1输入端连接，三端稳压管U1输出端与二极管D1阳极连接，二极管D1阴极与三极管VT1集电极以及电阻R6一端连接，三极管VT1发射极与电阻R7一端以及蓄电池BT1正极连接，蓄电池BT1负极接地，电阻R7另一端与电阻R8一端以及三极管VT2集电极连接，电阻R8另一端接地，电阻R3一端与光伏板接口J1正极以及三极管VT2发射极连接，三极管VT1基极以及三极管VT2基极均与芯片U2连接，电阻R6另一端与电阻R5一端以及芯片U2连接，电阻R5另一端接地。


4.根据权利要求3所述的一种避雷器放电计数器远程监控系统，其特征在于，
所述充电电路还包括检测滤波模块，所述检测滤波模块包括电感L1、电容C1和二极管D2，电感L1一端与二极管D1阴极连接，电感L1另一端与二极管D2阳极连接，电容C1一端与二极管D2阴极以及芯片U2连接，电容C1另一端接地。


5.根据权利要求1所述的一种避雷器放电计数器远程监控系统，其特征在于，
还包括校验模块，所述避雷器放电计数器包括避雷器、非线性电阻R1、非线性电阻R2、高压电容C和指针动作线圈L，避雷器一端与相线连接，避雷器另一端与非线性电阻R1以及非线性电阻R2一端连接，非...

【专利技术属性】
技术研发人员：仇明，丁建军，张仕权，
申请(专利权)人：杭州群特电气有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33