一种避雷器故障指示系统及方法与流程

1.本发明涉及避雷器检测技术领域，尤其涉及一种避雷器故障指示系统及方法。


背景技术：

2.配电网是国民经济和社会发展的重要公共基础设施。作为电网的重要组成部分，配电网直接面向用户，其性能将直接影响对用户的供电可靠性和供电质量。
3.其中，配网防雷是保障配电网安全运行的重中之重，而10kv配电线路避雷器是配网防雷的重要设备。
4.目前，配网线路避雷器数量多，无法对其运行状态进行监测，因避雷器损坏而造成的线路故障时长发生。


技术实现要素：

5.本发明提供了一种避雷器故障指示系统及方法，可以对避雷器的运行状态进行监测，能够提前预警避雷器的劣化，避免因避雷器损坏而造成的线路故障。
6.根据本发明的一方面，提供了一种避雷器故障指示系统，该系统包括：传感器模块、接收器模块以及服务器模块；
7.所述传感器模块，与所述接收器模块连接，用于采集配网线路上避雷器的泄露数据，得到泄露电流值，并将所述泄露电流值发送至所述接收器模块；
8.所述接收器模块，与所述服务器模块连接，用于将接收到的所述泄露电流值发送至所述服务器模块；
9.所述服务器模块，用于对所述泄露电流值进行处理，得到与所述泄露电流值相对应的故障避雷器编号。
10.根据本发明的另一方面，提供了一种避雷器故障指示方法，该方法包括：
11.采集配网线路上避雷器的泄露数据，得到泄露电流值；
12.对所述泄露电流值进行处理，得到与所述泄露电流值相对应的故障避雷器编号。
13.本发明实施例的技术方案，传感器模块，与接收器模块连接，用于采集配网线路上避雷器的泄露数据，得到泄露电流值；接收器模块，与服务器模块连接，用于将接收到的泄露电流值发送至服务器模块；服务器模块，用于对泄露电流值进行处理，得到与泄露电流值相对应的故障避雷器编号。本技术方案，可以对避雷器的运行状态进行监测，能够提前预警避雷器的劣化，避免因避雷器损坏而造成的线路故障。
14.应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
15.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于
本领域普通技术人员来讲，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。
16.图1是根据本发明实施例一提供的一种避雷器故障指示系统的结构示意图；
17.图2是本技术实施例一提供的传感器模块的结构示意图；
18.图3是本技术实施例一提供的泄露电流测量单元的示意图；
19.图4是本技术实施例一提供的传感器模块的整体示意图；
20.图5是本技术实施例一提供的接收器模块的示意图；
21.图6是本技术实施例一提供的另一避雷器故障指示系统的结构示意图；
22.图7为本发明实施例二提供的一种避雷器故障指示方法的流程图。
具体实施方式
23.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
24.需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“用于”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
25.实施例一
26.图1是根据本发明实施例一提供的一种避雷器故障指示系统的结构示意图，如图1所示，该系统包括：传感器模块110、接收器模块120以及服务器模块130；
27.所述传感器模块110，与所述接收器模块120连接，用于采集配网线路上避雷器的泄露数据，得到泄露电流值，并将所述泄露电流值发送至所述接收器模块120；
28.所述接收器模块120，与所述服务器模块130连接，用于将接收到的所述泄露电流值发送至所述服务器模块；
29.所述服务器模块130，用于对所述泄露电流值进行处理，得到与所述泄露电流值相对应的故障避雷器编号。
30.其中，泄露电流数据可以是指三相泄露总电流数据。
31.在本实施例中，避雷器编号可以是由字母或者数据等形式构成的标识，不同避雷器对应的编号不同。
32.其中，接收器可以是手持接收器。
33.在本方案中，传感器模块110固定在线路杆上，监测配网线路上避雷器的三相泄露总电流，得到泄露电流值，并将泄露电流值进行发送，通过接收器模块120将接收到的泄露电流值发送到服务器模块130，由服务器模块130将泄露电流值与预设阈值进行比较，若泄
露电流值超过限制，则确定与泄露电流值相对应的故障避雷器编号，以供运维人员对故障避雷器进行维护。
34.在本技术方案中，可选的，所述传感器模块110，包括：传感单元111、处理单元112以及通信单元113；
35.所述传感单元111，与所述处理单元112连接，用于采集配网线路上避雷器的泄漏数据，得到泄露电压值，并将所述泄露电压值发送至所述处理单元112；
36.所述处理单元112，与所述通信单元113连接，用于对所述泄露电压值进行处理，得到泄漏电流值，并将所述泄露电流值发送至所述通信单元113；
37.所述通信单元113，用于将所述泄露电流值发送至所述接收器模块120。
38.在本实施例中，传感单元111采用线圈ct(current transformer，电流互感器)构成，测量量程为0.1-10ma，该ct输出的是电压信号。
39.其中，处理单元112是一个mcu(microcontroller unit，微控制单元)，工作逻辑是在电量足够的情况下，定时采集传感单元111的数据，并将其转换为真实的泄露电流值，并将该数据通过通信单元113传输。具体的，工作间隔为20s，至少能监测10个工作周期。
40.通过对避雷器的泄露电流值进行监测，可以实现对避雷器的运行状态进行监测，能够提前预警避雷器的劣化，避免因避雷器损坏而造成的线路故障。
41.在本技术方案中，可选的，所述通信单元113，具体用于：
42.采用远距离无线电通信方式，将所述泄露电流值进行广播，以供所述接收器模块接收所述泄露电流值。
43.其中，远距离无线电(long range radio，lora)具体功耗低和传输距离远的特征，在空旷区域传输距离最远可达300m。
44.在本方案中，通信单元113将监测到的泄露电流值通过局域网通讯方式进行广播，以供接收器模块120进行接收。
45.通过将采集到的泄露电流值进行广播，能够实现对避雷器运行状态的监测。
46.在本技术方案中，可选的，所述传感器模块110，还包括：供能单元114；
47.所述供能单元114，与所述传感单元111、处理单元112以及通信单元113连接，用于获取电压数据，并将所述电压数据发送至所述传感单元111、处理单元112以及通信单元113。
48.在本方案中，供能单元114包括能量获取、处理和存储三部分。将获取到的电压数据一部分发送给传感单元111、处理单元112以及通信单元113，剩余部分通过锂电池进行存储。
49.通过供能单元对传感单元、处理单元以及通信单元进行供能，能够实现对泄露电流值的监测。
50.在本技术方案中，可选的，所述供能单元114，具体用于：
51.利用太阳能板获取电流数据，对所述电流数据进行处理，得到电压数据，并将所述电压数据发送至所述传感单元111、处理单元112以及通信单元113。
52.其中，太阳能板输出的直流经过处理，稳压输出为6v进行供电，其多余的电能会通过锂电池进行存储。太阳能板的大小为260mm*170mm，额定功率为6w，蓄电池采用4200mah，可保证设备在无阳光情况下工作48h。
53.利用太阳能板获取供能数据，能够提高泄露电流值采集的实时性。
54.示例性的，图2是本技术实施例一提供的传感器模块的结构示意图，如图2所示，在结构上传感器模块110分为两个部分，一是太阳能板、电源及主控电路部分，二是泄露电流测量单元。两者通过线缆连接，固定在太阳能板后部，这三个部件通过抱箍固定在杆塔上，太阳能板角度可调节，适配现场安装环境。
55.示例性的，图3是本技术实施例一提供的泄露电流测量单元的示意图，如图3(a)、3(b)和3(c)所示，泄露电流测量单元采用开合式设计。通过卡扣的应力设计，保证卡扣闭合时的压紧力。卡扣为独立与测量结构的设计，通过卡扣连接面的设计，保证卡扣表面与测量单元外表面直径相同，确保传感器外观为一个整体。在结构内部，通过测量磁环将磁场聚集进行测量。通过开合式整体设计，传感器模块110可卡在避雷器泄露电流引下线的铜辫子处，传感器开口的直径为30mm。
56.示例性的，图4是本技术实施例一提供的传感器模块的整体示意图，如图4所示，传感器模块110通过抱箍同杆塔固定，在有太阳能的情况下，定时广播采集到的泄露电流值。
57.在本技术方案中，可选的，所述接收器模块120，具体用于：
58.若接收到所述泄露电流值，则进行收到数据提示，并将所述泄露电流值数据发送至所述服务器模块130。
59.其中，接收器模块120在空旷情况下通讯距离为200m-300m，在有遮挡处通讯距离为100m，内置蓄电池，大小5000mah，满电可运行24h，保障运维人员当日巡线需求，在外壳上提供电源状态指示。在成功接收到泄露电流值后，进行语音提示收到数据，并将泄露电流值发送到服务器模块130。
60.示例性的，图5是本技术实施例一提供的接收器模块的示意图，如图5所示，接收器基于linux平台开发，可进行功能扩展，大小为160*160*55mm。
61.利用接收器模块将监测到泄露电流值发送至服务器模块，能够提高数据传输的效率。
62.在本技术方案中，可选的，所述服务器模块130，具体用于：
63.判断所述泄露电流值是否大于等于预设阈值；
64.若是，则从数据库中进行查找，得到与所述泄露电流值相对应的故障避雷器编号。
65.其中，预设阈值可以根据避雷器工作需求进行设置。若泄露电流值大于等于预设阈值，则泄露电流值超过限制，此时避雷器处于故障状态，从数据库中查找，确定具体发生故障的避雷器的编号。
66.通过确定故障避雷器的编号，能够提前预警避雷器的劣化，避免因避雷器损坏而造成的线路故障。
67.在本技术方案中，可选的，所述服务器模块130，还用于：
68.若所述泄露电流值小于预设阈值，则进行运行正常提示。
69.在本实施例中，若泄露电流值小于预设阈值，则泄露电流值没有超过限制，此时避雷器处于正常工作状态，进行语音提示运行正常。
70.通过对泄露电流值进行处理，能够提前预警避雷器的劣化，避免因避雷器损坏而造成的线路故障。
71.示例性的，图6是本技术实施例一提供的另一避雷器故障指示系统的结构示意图，
如图6所示，包括传感层、接收层、服务应用层。传感层是指线路避雷器泄露电流监测的传感器模块110，通过太阳能供电，按照一定的采集间隔完成泄露电流数值的测量，并通过局域无线通信将该数据广播出去。接收层为线路运维人员的手持式接收器模块120，在通信范围内，接收器可以接收到传感器模块110广播出的数据，并对接收的数据做出响应，将数据传输至服务器模块130。服务器模块130接收并存储巡线得到的线路避雷器的泄露电流值，并将该数据进行统计分析，给出越限的避雷器组编号，提示运维人员进行处理。
72.在本方案中，数据存储采用基于docker、postgressql以及parse的结合、支撑j2eee和c /python/golang等多种语言混合构建的微服务框架。微服务调用栈分为用客户端(包括可视化层、api接口层以及中间件)、服务器端(包括路由和网关层、容器化应用和服务层、数据访问层)以及采集端(包括采集层以及访问层)。
73.用户端：包括基于内网运行的浏览器、gis建模、通过apn/vpn接入的移动app以及系统接口，以及运行在互联网上的浏览器、移动app、多能采集传感器和系统接口。
74.路由和网关层：通过ingress提供统一对外的api网关入口、负载均衡、以及到后端应用服务的路由，由ngix调用统一权限认证服务完成api访问鉴权、调用日志服务完成api调用记录。
75.容器化应用和服务层：采用前后端分离的策略，分为前端微应用和后端微服务，都以docker方式运行在swarm统一编排调度下，通过不同的命名空间进行隔离和区分，包括基础服务、业务支撑服务、多能协同后端服务、能源运营后端服务、需求响应后端服务，以及相应的前端应用。
76.数据访问层：包括通过历史数据服务访问基于hbase的监测和计量历史数据，通过实时数据服务访问基于redis的监测实时库，通过dao访问postgresql中的业务数据和空间数据。
77.采集层：采集层包括自定义传输协议、加密协议、采集策略以及低功耗策略。
78.访问层：访问层实现了传感器及中继间的通信接口，便于传感器注册、协议验证以及故障记录。
79.采用微服务架构进行设计和开发，避免采用传统的单体应用模式。其为方便运维人员查询统计在运设备情况，可统计年度避雷器巡视后的数据情况，查询导出异常设备清单，指导配网检修计划。
80.本发明实施例的技术方案，传感器模块，与接收器模块连接，用于采集配网线路上避雷器的泄露数据，得到泄露电流值；接收器模块，与服务器模块连接，用于将接收到的泄露电流值发送至服务器模块；服务器模块，用于对泄露电流值进行处理，得到与泄露电流值相对应的故障避雷器编号。通过执行本技术方案，可以对避雷器的运行状态进行监测，能够用较低的成本提前预警避雷器的劣化，避免因避雷器损坏而造成的线路故障。
81.实施例二
82.图7为本发明实施例二提供的一种避雷器故障指示方法的流程图。如图7所示，该方法包括：
83.s710、采集配网线路上避雷器的泄露数据，得到泄露电流值。
84.其中，泄露电流数据可以是指三相泄露总电流数据。
85.在实施例中，由传感器模块监测配网线路上避雷器的三相泄露总电流，得到泄露
电流值。
86.在本技术方案中，可选的，采集配网线路上避雷器的泄露数据，得到泄露电流值，包括：
87.采集配网线路上避雷器的泄漏数据，得到泄露电压值；
88.对所述泄露电压值进行处理，得到泄漏电流值。
89.在本方案中，由传感单元采集配网线路上避雷器的泄漏数据，得到泄露电压值，并由处理单元定时采集传感单元的数据，并将其转换为真实的泄露电流值。
90.通过对避雷器的泄露电流值进行监测，可以实现对避雷器的运行状态进行监测，能够提前预警避雷器的劣化，避免因避雷器损坏而造成的线路故障。
91.s720、对所述泄露电流值进行处理，得到与所述泄露电流值相对应的故障避雷器编号。
92.在本实施例中，避雷器编号可以是由字母或者数据等形式构成的标识，不同避雷器对应的编号不同
93.在本方案中，可以将泄露电流值与预设阈值进行比较，若泄露电流值大于等于预设阈值，则泄露电流值超过限制，此时避雷器处于故障状态，从数据库中查找，确定具体发生故障的避雷器的编号。若泄露电流值小于预设阈值，则泄露电流值没有超过限制，此时避雷器处于正常工作状态，进行语音提示运行正常。
94.本发明实施例的技术方案，通过采集配网线路上避雷器的泄露数据，得到泄露电流值，并对泄露电流值进行处理，得到与泄露电流值相对应的故障避雷器编号。通过执行本技术方案，可以对避雷器的运行状态进行监测，能够用较低的成本提前预警避雷器的劣化，避免因避雷器损坏而造成的线路故障。
95.上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。