一种基于低功耗无线接入节点的避雷器感知终端的制作方法

1.本技术涉及避雷器阻性电流计算技术领域，尤其是一种基于低功耗无线接入节点的避雷器感知终端。


背景技术：

2.避雷器是用来保护电力系统中各类高压电气设备免受雷击过电压、操作过电压、工频暂态过电压冲击而损坏的一个电器。由于氧化锌避雷器中的阀门会冲击破坏，受潮，受热而老化等，导致泄露电流增大，电流增大产生有功功耗，使氧化锌避雷器损坏，严重时可能发生爆炸。氧化锌避雷器的泄漏电流是由阻性电流和容性电流组成的，其中阻性电流是引起氧化锌避雷器老化的主要因素。在正常情况下阻性电流占全电流的10%到20%。目前比较准确的法式是电流电压相角差φ判断更有效，因为90
°‑
φ相当于介损角，所以通过从泄露电流中提取阻性电流是判断氧化锌避雷器运行状况的重要方法。
3.由于当前避雷器阻性电流监测主要依靠gps时间同步技术产生的秒脉冲信号进行同步，但gps可靠性低，自主性差，导致避雷器阻性电流计算准确性低，不能及时发现避雷器老化产生的故障。


技术实现要素：

4.为了解决现有技术中，在计算避雷器阻性电流时，使用gps计算的可靠性低、自主性差，从而导致阻性电流计算不精确的问题，本技术公开了一种基于低功耗无线接入节点的避雷器感知终端。
5.本技术公开了一种基于低功耗无线接入节点的避雷器感知终端，包括接入节点、无线通信模块、电流信号感知模块和电压信号感知模块；所述接入节点、无线通信模块、电流信号感知模块和电压信号感知模块之间为无线连接；所述接入节点用于发送数据采集指令至所述无线通信模块；所述无线通信模块用于接收所述数据采集指令，并产生同步脉冲信号；以及用于将所述数据采集指令和所述同步脉冲信号传输至所述电流信号感知模块和电压信号感知模块；所述电流信号感知模块用于获取所述数据采集指令，以及用于中断同步脉冲信号，以及用于获取避雷器中带有同步帧序号的电流数据；所述带有同步帧序号的电流数据为多个连续工频周期时间内包含的数据；以及用于将所述带有同步帧序号的电流数据发送至所述接入节点；所述电压信号感知模块用于获取所述数据采集指令，以及用于中断同步脉冲信号，以及用于获取避雷器中带有同步帧序号的电压数据；所述带有同步帧序号的电压数据为多个连续工频周期时间内包含的数据；以及用于将所述带有同步帧序号的电压数据发送至所述接入节点；所述接入节点还用于根据所述带有同步帧序号的电流数据和带有同步帧序号的
电压数据，获取避雷器的阻性电流。
6.可选的，所述电流信号感知模块还用于显示避雷器的雷击次数、全电流和动作次数，以及用于将所述避雷器的雷击次数、全电流和动作次数发送至所述接入节点。
7.可选的，所述电流信号感知模块包括第一主控单元、第一数据采集单元、第一数据处理单元、第一供电单元、第一雷击检测单元和第一显示单元；所述第一主控单元用于获取所述数据采集指令，以及用于开启同步脉冲信号中断；所述第一数据采集单元用于当同步脉冲信号触发中断后，获取避雷器中带有同步帧序号的电流数据；所述第一雷击检测单元用于检测避雷器的雷击次数。
8.可选的，所述第一显示单元用于显示避雷器的雷击次数、全电流和动作次数；所述第一数据处理单元用于处理带有同步帧序号的电流数据，以及用于将所述带有同步帧序号的电流数据、避雷器的雷击次数、全电流和动作次数发送至所述接入节点；所述所述第一供电单元用于对所述电流信号感知模块供电。
9.可选的，所述电压信号感知模块包括第二主控单元、第二数据采集单元、第二数据处理单元和第二供电单元；所述第二主控单元用于获取所述数据采集指令，以及用于开启同步脉冲信号中断；所述第二数据采集单元用于当同步脉冲信号触发中断后，获取避雷器中带有同步帧序号的电压数据；所述第二数据处理单元用于处理所述带有同步帧序号的电压数据，以及用于将带有同步帧序号的电压数据发送至所述接入节点；所述第二供电单元用于对所述电压信号感知模块供电。
10.可选的，所述无线通信模块选用sub-ghz的低功耗无线信号，频率为470mhz~510mhz。
11.可选的，所述接入节点还包括边缘计算单元，所述边缘计算单元用于根据同步帧序号匹配电流、电压数据，计算避雷器的阻性电流。
12.本技术公开了一种基于低功耗无线接入节点的避雷器感知终端，包括无线连接的接入节点、无线通信模块、电流信号感知模块和电压信号感知模块；所述接入节点用于发送数据采集指令至所述无线通信模块；所述无线通信模块用于产生同步脉冲信号；以及用于将数据采集指令和所述同步脉冲信号传输至所述电流信号感知模块和电压信号感知模块；所述电流信号感知模块用于中断同步脉冲信号，以及用于获取避雷器中带有同步帧序号的电流数据并发送至所述接入节点；所述电压信号感知模块用于中断同步脉冲信号，以及用于获取避雷器中带有同步帧序号的电压数据并发送至所述接入节点；所述接入节点还用于根据所述带有同步帧序号的电流数据和带有同步帧序号的电压数据，获取避雷器的阻性电流。
13.本技术本发明采用sub-ghz的低功耗无线信号，将无线通讯与同步脉冲结合，功耗低、通信距离长且穿墙能力强，信号强度更稳定，同步精度更高，本技术可以准确计算线路中避雷器的阻性电流，及时发现故障并进行维护和更换；本技术安装方便、感知终端体积小，重量轻，感应取电，使用无线通讯收发数据，减少安装过程中的大量走线。
附图说明
14.为了更清楚地说明本技术的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简
单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
15.图1为本技术实施例公开的一种基于低功耗无线接入节点的避雷器感知终端的结构示意图；图2为本技术实施例公开的一种电流信号感知模块的结构示意图；图3为本技术实施例公开的一种电压信号感知模块的结构示意图。
具体实施方式
16.为了解决现有技术中，在计算避雷器阻性电流时，使用gps计算的可靠性低、自主性差，从而导致阻性电流计算不精确的问题，本技术公开了一种基于低功耗无线接入节点的避雷器感知终端。
17.本技术公开了一种基于低功耗无线接入节点的避雷器感知终端，参见图1所示的结构示意图，包括接入节点、无线通信模块、电流信号感知模块和电压信号感知模块。所述接入节点、无线通信模块、电流信号感知模块和电压信号感知模块之间为无线连接。
18.所述接入节点用于发送数据采集指令至所述无线通信模块。
19.所述无线通信模块用于接收所述数据采集指令，并产生同步脉冲信号。以及用于将所述数据采集指令和所述同步脉冲信号传输至所述电流信号感知模块和电压信号感知模块。
20.所述电流信号感知模块用于获取所述数据采集指令，以及用于中断同步脉冲信号，以及用于获取避雷器中带有同步帧序号的电流数据。所述带有同步帧序号的电流数据为多个连续工频周期时间内包含的数据。以及用于将所述带有同步帧序号的电流数据发送至所述接入节点。
21.所述电压信号感知模块用于获取所述数据采集指令，以及用于中断同步脉冲信号，以及用于获取避雷器中带有同步帧序号的电压数据。所述带有同步帧序号的电压数据为多个连续工频周期时间内包含的数据。以及用于将所述带有同步帧序号的电压数据发送至所述接入节点。
22.所述接入节点还用于根据所述带有同步帧序号的电流数据和带有同步帧序号的电压数据，获取避雷器的阻性电流。
23.进一步的，所述电流信号感知模块还用于显示避雷器的雷击次数、全电流和动作次数，以及用于将所述避雷器的雷击次数、全电流和动作次数发送至所述接入节点。
24.进一步的，参见图2所示的结构示意图，所述电流信号感知模块包括第一主控单元、第一数据采集单元、第一数据处理单元、第一供电单元、第一雷击检测单元和第一显示单元。
25.所述第一主控单元用于获取所述数据采集指令，以及用于开启同步脉冲信号中断。所述第一数据采集单元用于当同步脉冲信号触发中断后，获取避雷器中带有同步帧序号的电流数据。所述第一雷击检测单元用于检测避雷器的雷击次数。
26.进一步的，所述第一显示单元用于显示避雷器的雷击次数、全电流和动作次数。所述第一数据处理单元用于处理带有同步帧序号的电流数据，以及用于将所述带有同步帧序号的电流数据、避雷器的雷击次数、全电流和动作次数发送至所述接入节点。所述所述第一
供电单元用于对所述电流信号感知模块供电。
27.进一步的，参见图3所示的结构示意图，所述电压信号感知模块包括第二主控单元、第二数据采集单元、第二数据处理单元和第二供电单元，各个单元之间通过无线连接。
28.所述第二主控单元用于获取所述数据采集指令，以及用于开启同步脉冲信号中断。所述第二数据采集单元用于当同步脉冲信号触发中断后，获取避雷器中带有同步帧序号的电压数据。所述第二数据处理单元用于处理所述带有同步帧序号的电压数据，以及用于将带有同步帧序号的电压数据发送至所述接入节点。所述第二供电单元用于对所述电压信号感知模块供电。
29.进一步的，所述无线通信模块选用sub-ghz的低功耗无线信号，频率为470mhz~510mhz。
30.进一步的，所述接入节点还包括边缘计算单元，所述边缘计算单元用于根据同步帧序号匹配电流、电压数据，计算避雷器的阻性电流。
31.本技术公开了一种基于低功耗无线接入节点的避雷器感知终端，包括无线连接的接入节点、无线通信模块、电流信号感知模块和电压信号感知模块；所述接入节点用于发送数据采集指令至所述无线通信模块；所述无线通信模块用于产生同步脉冲信号；以及用于将数据采集指令和所述同步脉冲信号传输至所述电流信号感知模块和电压信号感知模块；所述电流信号感知模块用于中断同步脉冲信号，以及用于获取避雷器中带有同步帧序号的电流数据并发送至所述接入节点；所述电压信号感知模块用于中断同步脉冲信号，以及用于获取避雷器中带有同步帧序号的电压数据并发送至所述接入节点；所述接入节点还用于根据所述带有同步帧序号的电流数据和带有同步帧序号的电压数据，获取避雷器的阻性电流。
32.本技术本发明采用sub-ghz的低功耗无线信号，将无线通讯与同步脉冲结合，功耗低、通信距离长且穿墙能力强，信号强度更稳定，同步精度更高，本技术可以准确计算线路中避雷器的阻性电流，及时发现故障并进行维护和更换。本技术安装方便、感知终端体积小，重量轻，感应取电，使用无线通讯收发数据，减少安装过程中的大量走线。
33.以上结合具体实施方式和范例性实例对本技术进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本技术的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本技术精神和范围的情况下，可以对本技术技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本技术的范围内。本技术的保护范围以所附权利要求为准。