【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及避雷器监测领域，尤其涉及一种基于硬件捕捉机制的在线避雷器监测系统及方法。
技术介绍
1、电力系统全面开展智能电网建设，对全电网实行智能控制、智能管理、智能分析，建设具有信息化、自动化、互动化特征的统一的坚强智能电网。对于电力系统配电线路、变压器台区安装的避雷器在线监测技术研究，也是响应智能电网应用的一部分。
2、对于传统机电式避雷器，需要运维人员现场抄录数据、品质测试，过程要投入较大人力、时间较长，整个过程效率较低。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题和提出的技术任务是对现有技术方案进行完善与改进，以提高对避雷器的监测的效率为目的。
2、为此，本专利技术采用的一种技术方案为：一种基于硬件捕捉机制的在线避雷器监测系统；一种基于硬件捕捉机制的在线避雷器监测系统包括：
3、雷电捕捉模块，用于捕捉雷电活动，其包括依次相连的第一电流传感器、硬件比较器电路和硬件触发器电路；所述硬件触发器电路与微处理器相连，以将硬件触发器电路所产生的逻辑电平信号发送给微处理器；
4、电流采集模块，用于采集避雷器的泄漏电流，其包括依次相连的第二电流传感器、运算放大器电路和a/d转换器， a/d转换器将避雷器产生的泄漏电流电压信号，转换为可量化的数字信号并输出给微处理器；
5、微处理器，用于数据处理，与雷电捕捉模块和电流采集模块相连；当逻辑电平产生逻辑变化时，微处理器通过中断响应，即时记录雷击发生事件，以对避雷器的运行状态进行实时监
6、数据存储模块，与微处理器相连，用于存储避雷器监测数据；
7、无线通信模块，与微处理器相连，用于与主站相连以将避雷器监测数据发送给主站；
8、电源模块，用于为在线避雷器监测系统各模块供电。
9、在本方案中，雷电捕捉模块和电流采集模块相互配合，可以更全面、准确地监测避雷器的状态。雷电捕捉模块用于捕捉雷电活动，而电流采集模块则用于采集避雷器的泄漏电流。这两个模块的数据可以相互印证和补充，为避雷器的状态监测提供更完整的信息。例如，当雷电捕捉模块检测到雷电活动时，电流采集模块可以同时记录避雷器的泄漏电流变化，电流采集模块和雷电捕捉模块的配合对于避雷器监测具有重要意义，从而更准确地判断避雷器的工作状态和性能。
10、同时，本方案中采用了硬件比较器和硬件触发器电路来实时监测雷电活动。当雷电活动发生时，硬件比较器和触发器电路能够快速响应并将信号发送给微处理器。这种硬件捕捉机制可以大大提高监测的实时性和准确性。
11、此外，本方案中还采用了a/d转换器和运算放大器电路来采集避雷器的泄漏电流。这些电路能够将泄漏电流电压信号转换为可量化的数字信号，便于微处理器进行数据处理和分析。
12、本方案通过雷电捕捉模块、电流采集模块、硬件比较器和触发器电路以及a/d转换器和运算放大器电路等手段，实现了对避雷器的实时、准确和可靠的监测。这种监测方法不仅提高了避雷器监测的精度和可靠性，还有助于及时发现和解决潜在故障，确保电力系统的安全稳定运行。
13、作为优选技术手段：所述的第一电流传感器采用高精度、低温漂系数的第一电流采样电阻，当泄露电流流经避雷器时，第一电流采样电阻上面产生的电压信号非常小，不能改变硬件比较器的输出逻辑状态；当避雷器遭受雷击产生并放电时，第一电流采样电阻上面将产生一个瞬间的高电压信号，该信号输入硬件比较器电路，使得硬件比较器的输出状态发生改变，同时硬件触发器电路将硬件比较器发生的逻辑电平状态信息改变信号锁存，并触发微处理器的中断响应。
14、本技术方案采用高精度、低温漂系数的第一电流采样电阻，能够更准确地采集避雷器的泄漏电流，减少误差和漂移，确保监测的准确性和可靠性。当避雷器遭受雷击产生并放电时，第一电流采样电阻上会产生瞬间的高电压信号，这种信号的快速响应和捕捉，使得系统能够实时监测雷电活动，提高了预警和应对的及时性。而且，硬件比较器和触发器电路的快速响应能力，使得系统能够在雷电活动发生时迅速改变输出逻辑状态，并将该状态信息发送给微处理器，这大大提高了监测的实时性和准确性。另外，通过硬件触发器电路将逻辑电平状态信息改变信号锁存，并触发微处理器的中断响应，使得系统能够高效地处理雷电活动数据，进行实时监测和分析。由于采用高精度、低温漂系数的第一电流采样电阻，系统能够准确区分雷电活动产生的瞬间高电压信号与日常的泄漏电流信号，从而降低干扰和误判的可能性。
15、作为优选技术手段：电流采集模块用于对所接入的避雷器产品产生的泄露电流数字化信息采集；所述的第二电流传感器采用高精度的第二电流采样电阻，当微弱的泄露电流流经第二电流采样电阻，产生微弱的电压信号，将所获得的电压信号，经过运算放大器电流进行滤波、放大处理后连接到a/d转换器，微处理器根据输入的信息，实现对真实电流的校准与计算，得到避雷器真实的泄露电流有效值。采用高精度的第二电流采样电阻，能够更准确地采集避雷器的微弱泄露电流，减少误差，确保采集数据的真实性和可靠性。微处理器根据输入的信息，实现对真实电流的校准与计算，得到避雷器真实的泄露电流有效值，这有助于实时监测避雷器的运行状态，及时发现潜在故障并进行校准，确保系统运行的准确性和稳定性。通过运算放大器进行滤波和放大处理，可以降低外部干扰对采集数据的影响，提高数据的纯净度和可靠性。微处理器可以对采集到的数据进行快速处理和分析，提供实时监测结果和预警信息，有助于及时发现和解决潜在问题。
16、作为优选技术手段：所述的微处理器设有数据处理与分析模块；数据处理与分析模块根据接收a/d转换后的数字信号，进行数据处理，计算避雷器的状态参数；根据计算结果，分析避雷器的运行状态；当发现异常状态或潜在故障，触发故障诊断流程。微处理器设有数据处理与分析模块，可以对接收到的a/d转换后的数字信号进行高效的数据处理和分析，这有助于提取避雷器的状态参数，准确评估避雷器的运行状态。数据处理与分析模块发现异常状态或潜在故障时，会触发故障诊断流程；这有助于及时发现和解决潜在问题，提供预警信息，避免故障的发生或减少故障对系统的影响。数据处理与分析模块能够根据计算结果，对避雷器的运行状态进行智能化分析；这有助于提高监测的准确性和可靠性，减少人工干预和误判的可能性。数据处理与分析模块具备高效的数据处理能力，可以快速分析避雷器的运行状态，并提供实时监测结果和预警信息。
17、作为优选技术手段：所述的微处理器设有故障诊断与预警模块，当数据处理与分析模块触发故障诊断流程后，故障诊断与预警模块根据处理后的数据，进行避雷器的故障诊断；分析参数的变化趋势，判断避雷器是否出现老化或故障；一旦发现避雷器存在潜在故障或异常情况，发出预警信号；预警信号通过无线通信模块发送至主站系统或本地显示设备，通知运维人员进行处理。微处理器设有故障诊断与预警模块，能够对避雷器的故障进行准确诊断，并发出预警信号，这有助于及时发现潜本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于硬件捕捉机制的在线避雷器监测系统，其特征在于包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于硬件捕捉机制的在线避雷器监测系统，其特征在于：所述的第一电流传感器采用高精度、低温漂系数的第一电流采样电阻，当泄露电流流经避雷器时，第一电流采样电阻上面产生的电压信号非常小，不能改变硬件比较器的输出逻辑状态；当避雷器遭受雷击产生并放电时，第一电流采样电阻上面将产生一个瞬间的高电压信号，该信号输入硬件比较器电路，使得硬件比较器的输出状态发生改变，同时硬件触发器电路将硬件比较器发生的逻辑电平状态信息改变信号锁存，并触发微处理器的中断响应。
3.根据权利要求2所述的一种基于硬件捕捉机制的在线避雷器监测系统，其特征在于：电流采集模块用于对所接入的避雷器产品产生的泄露电流数字化信息采集；所述的第二电流传感器采用高精度的第二电流采样电阻，当微弱的泄露电流流经第二电流采样电阻，产生微弱的电压信号，将所获得的电压信号，经过运算放大器电流进行滤波、放大处理后连接到A/D转换器，微处理器根据输入的信息，实现对真实电流的校准与计算，得到避雷器真实的泄露电流有效值。
4.根
5.根据权利要求4所述的一种基于硬件捕捉机制的在线避雷器监测系统，其特征在于：所述的微处理器设有故障诊断与预警模块，当数据处理与分析模块触发故障诊断流程后，故障诊断与预警模块根据处理后的数据，进行避雷器的故障诊断；分析参数的变化趋势，判断避雷器是否出现老化或故障；一旦发现避雷器存在潜在故障或异常情况，发出预警信号；预警信号通过无线通信模块发送至主站系统或本地显示设备，通知运维人员进行处理。
6.根据权利要求5所述的一种基于硬件捕捉机制的在线避雷器监测系统，其特征在于：数据处理与分析模块计算避雷器的状态参数，状态参数包括阻性电流、容性电流。
7.一种基于硬件捕捉机制的在线避雷器监测方法，其特征在于：采用权利要求1-6任一权利要求所述的一种基于硬件捕捉机制的在线避雷器监测系统，在线避雷器监测方法包括以下步骤：
8.根据权利要求7所述的一种基于硬件捕捉机制的在线避雷器监测方法，其特征在于：在步骤5）中，微处理器根据接收A/D转换后的数字信号，进行数据处理，计算避雷器的状态参数；根据计算结果，分析避雷器的运行状态；当发现异常状态或潜在故障，触发故障诊断流程；当数据处理与分析模块触发故障诊断流程后，故障诊断与预警模块根据处理后的数据，进行避雷器的故障诊断；分析参数的变化趋势，判断避雷器是否出现老化或故障；一旦发现避雷器存在潜在故障或异常情况，发出预警信号；预警信号通过无线通信模块发送至主站系统或本地显示设备，通知运维人员进行处理。
9.根据权利要求8所述的一种基于硬件捕捉机制的在线避雷器监测方法，其特征在于：所有采集、处理和诊断的数据均被记录并存储在数据存储模块中，以用于后续的查询、分析和故障诊断。
...【技术特征摘要】
1.一种基于硬件捕捉机制的在线避雷器监测系统，其特征在于包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于硬件捕捉机制的在线避雷器监测系统，其特征在于：所述的第一电流传感器采用高精度、低温漂系数的第一电流采样电阻，当泄露电流流经避雷器时，第一电流采样电阻上面产生的电压信号非常小，不能改变硬件比较器的输出逻辑状态；当避雷器遭受雷击产生并放电时，第一电流采样电阻上面将产生一个瞬间的高电压信号，该信号输入硬件比较器电路，使得硬件比较器的输出状态发生改变，同时硬件触发器电路将硬件比较器发生的逻辑电平状态信息改变信号锁存，并触发微处理器的中断响应。
3.根据权利要求2所述的一种基于硬件捕捉机制的在线避雷器监测系统，其特征在于：电流采集模块用于对所接入的避雷器产品产生的泄露电流数字化信息采集；所述的第二电流传感器采用高精度的第二电流采样电阻，当微弱的泄露电流流经第二电流采样电阻，产生微弱的电压信号，将所获得的电压信号，经过运算放大器电流进行滤波、放大处理后连接到a/d转换器，微处理器根据输入的信息，实现对真实电流的校准与计算，得到避雷器真实的泄露电流有效值。
4.根据权利要求3所述的一种基于硬件捕捉机制的在线避雷器监测系统，其特征在于：所述的微处理器设有数据处理与分析模块；数据处理与分析模块根据接收a/d转换后的数字信号，进行数据处理，计算避雷器的状态参数；根据计算结果，分析避雷器的运行状态；当发现异常状态或潜在故障，触发故障诊断流程。
5.根据权利要求4所述的一种基于硬件捕捉机制的在线避雷器监测系统，其特征在于：所述的微处...
【专利技术属性】
技术研发人员：丁发根，李康，刘仁芳，田团峰，郑业童，冯亚军，尹煜，
申请(专利权)人：浙江华云信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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