【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电气设备监测，尤其是涉及一种开关柜局放和测温综合监测装置及方法。
技术介绍
1、10kv及35kv开关柜作为电网公司广泛使用且数量庞大的关键开关设备，直接面向用户，承担着线路控制、电压电流监测等核心任务，在电力系统中占据着举足轻重的地位。鉴于其庞大的数量及复杂的运行工况，加之设备本身可能存在的质量问题，近年来开关柜安全事故频发，这一现象已引起电力部门的高度警觉与重视。据中国电力科学研究院统计，开关柜的故障中，绝缘故障（主要由局部放电引发）与载流故障（表现为过热现象）合计占比超过总故障数的一半以上。然而，迄今为止，市场上尚未出现一种既具备非接触式特性又拥有强抗干扰能力的综合测量技术，以有效应对并解决这两类主要问题。
2、在放电监测领域，尽管超声波检测与暂态地电波技术已有一定应用，但其抗干扰能力较弱，易导致误报情况的发生；而超高频监测技术虽性能优越，却因信号衰减迅速及成本高昂，难以在开关柜中广泛推广。至于测温方面，无线测温、saw声表面波、rfid等现有技术多为接触式测温，这不可避免地增加了设备因接触式传感器而面临的潜在风险。红外热成像仪虽能精准捕捉温度场分布，但其高昂的价格与在柜内安装的局限性，也限制了其广泛应用。
3、此外，当前对开关柜的局部放电与温度监测普遍采用分立的设备系统，这种配置不仅增加了安装复杂度，还导致数据整合困难，进而影响了监测工作的整体效率和准确性。
技术实现思路
1、针对现有技术中的缺陷，本专利技术提供一种开关柜局放和测温综合
2、为了实现上述目的，本专利技术提供的一种开关柜局放和测温综合监测装置及方法，包括：监测主体、摆动驱动机构、升降机构和控制模块。
3、所述监测主体包括壳体、扫描摆镜、紫外探测器和红外探测器；所述壳体上设置有光源采集区和电子设备放置区；所述光源采集区上开设有进光孔；所述扫描摆镜设置所述光源采集区，并将光线反射到所述进光孔；所述紫外探测器固设在所述电子设备放置区，所述紫外探测器用于检测进入所述进光孔中的光线中紫外线强度；所述红外探测器固设在所述电子设备放置区，所述红外探测器用于检测进入所述进光孔中的光线中红外线强度；所述摆动驱动机构用于驱动所述扫描摆镜往复摆动；所述升降机构安装在所述开关柜内部，所述升降机构用于驱动所述监测主体升降；所述摆动驱动机构、所述升降机构、所述紫外探测器和所述红外探测器均和所述控制模块信号连接。
4、可选地，所述红外探测器与所述紫外探测器置于同一基板上，且所述红外探测器与所述紫外探测器的光敏面存在高度差h，且h≤3mm。
5、可选地，所述进光孔的孔口固定连接有导光筒，所述基板固定安装在所述导光筒内部，所述紫外探测器和所述红外探测器均固定设置在所述导光筒内部。所述进光孔设置有宽波段镜头，所述宽波段镜头可以透过0.2-13.5μm波段的光。
6、可选地，所述摆动驱动机构包括转轴、传动卡盘、两个从动笼式齿轮、安装支架和第一电机，所述安装支架和所述壳体固定连接，所述传动卡盘和所述安装支架转动连接，两个所述从动笼式齿轮同轴固定安装在所述转轴上，所述转轴和所述壳体转动连接，所述扫描摆镜固定安装在所述转轴的端部，且所述扫描摆镜和所述转轴的轴线呈45度角，所述传动卡盘与两个所述从动笼式齿轮间歇啮合，所述第一电机和所述传动卡盘传动连接，通过所述第一电机带动所述传动卡盘旋转。
7、可选地，所述第一电机固定安装在所述安装支架上，所述第一电机和所述传动卡盘分别位于所述安装支架的前后两侧，所述第一电机的输出轴和所述传动卡盘的转轴同轴固定连接。
8、可选地，所述升降机构包括导向架、滑板、第二电机和丝杆、所述第二电机固定在所述导向架一侧端部的安装板上，所述丝杆和所述安装板转动连接，所述滑板和所述导向架上的导杆滑动连接，所述壳体和所述滑板固定连接，所述壳体和所述丝杆螺纹配合。
9、可选地，所述摆动驱动机构还包括花键轴和齿轮组件，所述花键轴和所述安装板转动连接，所述第一电机和所述安装板固定连接，所述第一电机和所述花键轴传动连接，所述传动卡盘通过所述齿轮组件和所述花键轴传动连接；所述丝杆上设置有正螺纹段和反螺纹段，一组所述监测主体上的壳体和所述正螺纹段螺纹连接，另外一组所述监测主体上的壳体和所述反螺纹段螺纹连接。
10、可选地，所述齿轮组件包括主动锥齿轮和从动锥齿轮，所述主动锥齿轮转动安装在所述壳体上，所述从动锥齿轮转动安装在所述安装支架上，所述从动锥齿轮和所述传动卡盘同轴固定连接，所述主动锥齿轮中心开设有花键孔，所述花键孔和所述花键轴互相啮合，所述主动锥齿轮和所述从动锥齿轮互相啮合。
11、可选地，所述传动卡盘由一个圆形卡盘和若干根等距放置的圆柱销固定连接而成，若干所述圆柱销呈扇形布置在所述圆形卡盘边缘，所述从动笼式齿轮由上部圆盘、下部圆盘和等距放置的若干根圆柱形齿杆固定连接而成，且所述传动卡盘等距放置的圆柱销的间距与所述从动笼式齿轮的圆柱形齿杆的间距相同或者是其整数倍数。
12、本专利技术提供的一种开关柜局放和测温综合监测方法，包括如下步骤：
13、所述升降机构带动所述监测主体每升降一次，所述摆动驱动机构带动所述扫描摆镜间歇往复摆动，完成一次扫描，所述紫外探测器在每次所述扫描摆镜停顿时采集一次紫外光信号，红外探测器采集一次红外信号，并将采集的信号传输给所述控制模块；所述控制模块对采集的信号进行处理。
14、如上所述，本专利技术的开关柜局放和测温综合监测装置及方法，至少具有以下有益效果：
15、1、由于设置有紫外探测器和红外探测器，紫外探测器可以采集紫外信号，从而监测开关柜中局放情况；红外探测器可以采集红外信号，从而监测开关柜中过热情况，同步采集两个数据；不仅结构简单、体积小，同时易于安装，易于整合数据，监测效率和准确性高。
16、2、通过扫描摆镜摆动和升降机构升降，可以定向采集开关柜中的紫外信号和红外信号，从而精准知道开关柜发生局放和发热的部位。
17、3、由于设置有摆动驱动机构，所述摆动驱动机构中的传动卡盘可以间歇带动两个所述从动笼式齿轮转动，从而实现驱动扫描摆镜往复摆动，并且每个周期摆动中扫描摆镜可以实现间歇停顿，以便于间歇停顿时候定向采集开关柜中的紫外信号和红外信号。
18、4、由于设置有花键轴，同时所述丝杆上设置有正螺纹段和反螺纹段，可以同时控制两组监测主体同时对开关柜中上下两部分进行同步监控，提高了对大型开关柜的监测效率，并且只用一个电机实现对两组监测主体中的扫描摆镜进行了同步控制，协同性好，并且同步控制扫描摆镜摆动和停顿，便于同时采集信号。
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1.一种开关柜局放和测温综合监测装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的开关柜局放和测温综合监测装置，其特征在于：所述红外探测器与所述紫外探测器置于同一基板上，且所述红外探测器与所述紫外探测器的光敏面存在高度差h，且h≤3mm。
3.根据权利要求2所述的开关柜局放和测温综合监测装置，其特征在于：所述进光孔的孔口固定连接有导光筒，所述基板、所述紫外探测器和所述红外探测器均固定设置在所述导光筒内部，所述进光孔固定设置有宽波段镜头，所述宽波段镜头可以透过0.2-13.5μm波段的光。
4.根据权利要求1所述的开关柜局放和测温综合监测装置，其特征在于：所述摆动驱动机构包括转轴、传动卡盘、两个从动笼式齿轮、安装支架和第一电机，所述安装支架和所述壳体固定连接，所述传动卡盘和所述安装支架转动连接，两个所述从动笼式齿轮同轴固定安装在所述转轴上，所述转轴和所述壳体转动连接，所述扫描摆镜固定安装在所述转轴的端部，且所述扫描摆镜和所述转轴的轴线呈45度角，所述传动卡盘与两个所述从动笼式齿轮间歇啮合，所述第一电机和所述传动卡盘传动连接，通过所述第一电机带动所
5.根据权利要求4所述的开关柜局放和测温综合监测装置，其特征在于：所述第一电机固定安装在所述安装支架上，所述第一电机和所述传动卡盘分别位于所述安装支架的前后两侧，所述第一电机的输出轴和所述传动卡盘的转轴同轴固定连接。
6.根据权利要求4所述的开关柜局放和测温综合监测装置，其特征在于：所述升降机构包括导向架、滑板、第二电机和丝杆、所述第二电机固定在所述导向架一侧端部的安装板上，所述丝杆和所述安装板转动连接，所述滑板和所述导向架上的导杆滑动连接，所述壳体和所述滑板固定连接，所述壳体和所述丝杆螺纹配合。
7.根据权利要求6所述的开关柜局放和测温综合监测装置，其特征在于：所述摆动驱动机构还包括花键轴和齿轮组件，所述花键轴和所述安装板转动连接，所述第一电机和所述安装板固定连接，所述第一电机和所述花键轴传动连接，所述传动卡盘通过所述齿轮组件和所述花键轴传动连接；所述丝杆上设置有正螺纹段和反螺纹段，一组所述监测主体上的壳体和所述正螺纹段螺纹连接，另外一组所述监测主体上的壳体和所述反螺纹段螺纹连接。
8.根据权利要求7所述的开关柜局放和测温综合监测装置，其特征在于：所述齿轮组件包括主动锥齿轮和从动锥齿轮，所述主动锥齿轮转动安装在所述壳体上，所述从动锥齿轮转动安装在所述安装支架上，所述从动锥齿轮和所述传动卡盘同轴固定连接，所述主动锥齿轮中心开设有花键孔，所述花键孔和所述花键轴互相啮合，所述主动锥齿轮和所述从动锥齿轮互相啮合。
9.根据权利要求4任一所述的开关柜局放和测温综合监测装置，其特征在于：所述传动卡盘由一个圆形卡盘和若干根等距放置的圆柱销固定连接而成，若干所述圆柱销呈扇形布置在所述圆形卡盘边缘，所述从动笼式齿轮由上部圆盘、下部圆盘和等距放置的若干根圆柱形齿杆固定连接而成，且所述传动卡盘等距放置的圆柱销的间距与所述从动笼式齿轮的圆柱形齿杆的间距相同或者是其整数倍数。
10.一种开关柜局放和测温综合监测方法，其特征在于，适用于权利要求1-9任一所述的开关柜局放和测温综合监测装置，包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种开关柜局放和测温综合监测装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的开关柜局放和测温综合监测装置，其特征在于：所述红外探测器与所述紫外探测器置于同一基板上，且所述红外探测器与所述紫外探测器的光敏面存在高度差h，且h≤3mm。
3.根据权利要求2所述的开关柜局放和测温综合监测装置，其特征在于：所述进光孔的孔口固定连接有导光筒，所述基板、所述紫外探测器和所述红外探测器均固定设置在所述导光筒内部，所述进光孔固定设置有宽波段镜头，所述宽波段镜头可以透过0.2-13.5μm波段的光。
4.根据权利要求1所述的开关柜局放和测温综合监测装置，其特征在于：所述摆动驱动机构包括转轴、传动卡盘、两个从动笼式齿轮、安装支架和第一电机，所述安装支架和所述壳体固定连接，所述传动卡盘和所述安装支架转动连接，两个所述从动笼式齿轮同轴固定安装在所述转轴上，所述转轴和所述壳体转动连接，所述扫描摆镜固定安装在所述转轴的端部，且所述扫描摆镜和所述转轴的轴线呈45度角，所述传动卡盘与两个所述从动笼式齿轮间歇啮合，所述第一电机和所述传动卡盘传动连接，通过所述第一电机带动所述传动卡盘旋转。
5.根据权利要求4所述的开关柜局放和测温综合监测装置，其特征在于：所述第一电机固定安装在所述安装支架上，所述第一电机和所述传动卡盘分别位于所述安装支架的前后两侧，所述第一电机的输出轴和所述传动卡盘的转轴同轴固定连接。
6.根据权利要求4所述的开关柜局放和测温综合监测装置，其特征在于：所述升降机构包括导向架、滑板、第二电机和丝杆、所述第二电机固定在所述导向架一...
【专利技术属性】
技术研发人员：贺臣，刘银，梁鹏杰，梁书铭，许建远，刘明业，陈晓明，林春迎，沈兴怡，温佐能，莫小梅，李传鉴，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司茂名供电局，
类型：发明
国别省市：
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