标签框式压板位置传感器装置及实现智能变电站户外汇控柜硬压板在线监测的系统的制作方法

1.本发明涉及智能变电站领域，尤其涉及变电站硬压板在线监测领域，具体是指一种标签框式压板位置传感器装置及实现智能变电站户外汇控柜硬压板在线监测的系统。


背景技术：

2.智能变电站跳闸出口硬压板在户外的智能汇控柜中，与智能终端配套使用。智能变电站跳闸出口硬压板的状态未能有效采集，处于信息采集的盲区。
3.目前基于射频传感器方案的变电站硬压板在线监测系统目前较好解决了变电站保护小室屏柜出口压板位置的在线监视，但该方案在采集终端组网汇聚上采用有线方案，对于智能站这种户外离散分布的应用场景下仍然需要有大量的组网放线工作，因此需要开展进一步的研究，以满足智能变电站户外智能汇控柜硬压板位置在线监视的要求。
4.户外智能汇控柜内智能终端具备多路开入量采集功能，并有部分冗余，单个屏柜的单套智能终端的出口压板数量少。


技术实现要素：

5.本发明的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种满足冗余少、精准度高、适用范围较为广泛的标签框式压板位置传感器装置及实现智能变电站户外汇控柜硬压板在线监测的系统。
6.为了实现上述目的，本发明的标签框式压板位置传感器装置及实现智能变电站户外汇控柜硬压板在线监测的系统如下：
7.该标签框式压板位置传感器装置，其主要特点是，所述的系统包括标签框外壳、干簧管和磁感应附件，所述的干簧管位于标签框外壳内部，所述的干簧管包括两个簧片和管体，所述的两个簧片分别通过标签框外壳上的标签框固定孔从管体两端伸入管体中，所述的两个簧片的端部在管体内具有重叠部分，且重叠部分之间留有间隙；所述的磁感应附件套在压板连接片上，与压板连接片同步运动。
8.较佳地，所述的磁感应附件靠近标签框外壳时，干簧管的硬接点闭合；所述的磁感应附件远离标签框外壳时，干簧管的硬接点断开。
9.较佳地，所述的磁感应附件包括绝缘套件和磁铁部件，所述的绝缘套件固定在压板连接片中间，所述的磁铁部件安装在绝缘套件的末端。
10.较佳地，所述的装置还包括绝缘套管、辅助接点桩，所述的绝缘套管塞入所述的标签框固定孔，所述的辅助接点桩位于装置的背面，所述的辅助接点桩穿过标签框固定孔。
11.较佳地，所述的装置还包括接线线缆，所述的接线线缆穿过标签框固定孔，套在辅助接点桩上，通过螺母固定所述的辅助接点桩并固定所述的接线线缆；所述的接线线缆的一端与智能终端的开关量采集板卡相连，另一端与信号公共端相连。
12.该利用上述装置实现智能变电站户外汇控柜硬压板在线监测的系统，其主要特点
是，所述的系统包括：
13.传感层，包括多个所述的标签框式压板位置传感器装置和智能终端，每个所述的标签框式压板位置传感器装置与智能终端相连，所述的智能终端采集出口压板位置信息；
14.汇聚层，包括过程层交换机和过程层中心交换机，所述的过程层交换机与智能终端相连，所述的过程层交换机还与过程层中心交换机相连，所述的过程层交换机接收智能终端传输的数据，所述的过程层中心交换机汇聚过程层交换机的数据。
15.采用了本发明的标签框式压板位置传感器装置及实现智能变电站户外汇控柜硬压板在线监测的系统，利用简单可靠的磁感应开关量传感器，将采集到的压板位置信息接入到了智能终端开关量采集板，充分利用了智能变电站现有的通信网络，具有投资少，稳定性高，可实施性强等特点，具有极大经济推广价值。
附图说明
16.图1为本发明的实现智能变电站户外汇控柜硬压板在线监测的系统的整体结构示意图。
17.图2a为本发明的标签框式压板位置传感器装置的正视图。
18.图2b为本发明的标签框式压板位置传感器装置的后视图。
19.图2c为本发明的标签框式压板位置传感器装置的侧视图。
20.图3为本发明的标签框式压板位置传感器装置的建模结构图。
21.图4为本发明的标签框式压板位置传感器装置的内部结构图。
22.图5为本发明的标签框式压板位置传感器装置的传感器感应工作原理示意图。
23.图6为本发明的标签框式压板位置传感器装置的压板绝缘套件示意图。
24.图7为本发明的标签框式压板位置传感器装置的传感器安装正面原理示意图。
25.图8为本发明的标签框式压板位置传感器装置的传感器安装后的侧视图。
26.图9为本发明的标签框式压板位置传感器装置的监视接点接线回路原理图。
27.图10为本发明的标签框式压板位置传感器装置的整体结构正面侧视图。
28.图11为本发明的标签框式压板位置传感器装置的整体结构背面侧视图。
29.附图标记：
30.1透明绝缘外壳
31.2固定螺丝开口
32.3辅助接点桩
33.11压板连接片
34.12绝缘套件
35.13磁铁部件
36.4金属板
37.5绝缘套管
38.6金属固定垫片
39.7金属固定弹簧垫片
40.8金属固定螺帽
41.9接线线缆
具体实施方式
42.为了能够更清楚地描述本发明的技术内容，下面结合具体实施例来进行进一步的描述。
43.本发明的该标签框式压板位置传感器装置，其中包括标签框外壳、干簧管和磁感应附件，所述的干簧管位于标签框外壳内部，所述的干簧管包括两个簧片和管体，所述的两个簧片分别通过标签框外壳上的标签框固定孔从管体两端伸入管体中，所述的两个簧片的端部在管体内具有重叠部分，且重叠部分之间留有间隙；所述的磁感应附件套在压板连接片上，与压板连接片同步运动。
44.作为本发明的优选实施方式，所述的磁感应附件靠近标签框外壳时，干簧管的硬接点闭合；所述的磁感应附件远离标签框外壳时，干簧管的硬接点断开。
45.作为本发明的优选实施方式，所述的磁感应附件包括绝缘套件和磁铁部件，所述的绝缘套件固定在压板连接片中间，所述的磁铁部件安装在绝缘套件的末端。
46.作为本发明的优选实施方式，所述的装置还包括绝缘套管、辅助接点桩，所述的绝缘套管塞入所述的标签框固定孔，所述的辅助接点桩位于装置的背面，所述的辅助接点桩穿过标签框固定孔。
47.作为本发明的优选实施方式，所述的装置还包括接线线缆，所述的接线线缆穿过标签框固定孔，套在辅助接点桩上，通过螺母固定所述的辅助接点桩并固定所述的接线线缆；所述的接线线缆的一端与智能终端的开关量采集板卡相连，另一端与信号公共端相连。
48.本发明的该利用上述装置实现智能变电站户外汇控柜硬压板在线监测的系统，其中，所述的系统包括：
49.传感层，包括多个所述的标签框式压板位置传感器装置和智能终端，每个所述的标签框式压板位置传感器装置与智能终端相连，所述的智能终端采集出口压板位置信息；
50.汇聚层，包括过程层交换机和过程层中心交换机，所述的过程层交换机与智能终端相连，所述的过程层交换机还与过程层中心交换机相连，所述的过程层交换机接收智能终端传输的数据，所述的过程层中心交换机汇聚过程层交换机的数据。
51.如图1所示，本发明的具体实施方式中，公开了一种智能变电站户外汇控柜硬压板在线监测系统，系统在压板上安装磁感应附件，将磁感应传感器制作成标签框替换原有标签框，传感器辅助节点回路通过标签框固定孔从屏正面到屏内部，接入智能终端的开关量采集回路，智能终端采集到的出口压板位置信息以goose报文传输，压板集中监测管理单元接入过程层网络，实时采集户外智能汇控柜硬压板状态。本装置的整体结构如图10和图11所示。
52.具体实施方式下文中的“屏柜”即指户外智能汇控柜，屏柜可视作一个长方体的金属柜子；“屏正面”指智能汇控柜的正面，本领域一般把提供人机交互和设备展示的面视作智能汇控柜的正面；“屏内”指智能汇控柜的正面的内侧面，图8中附图标记4标示的即为屏柜正面的金属板，传感器穿过金属板分为屏外侧的感应部分和屏内测的硬节点接线柱。
53.如图1所示，户外智能汇控柜出口压板监测由传感层、汇聚层构成，在传感层中，安装硬压板位置监测传感器。传感器内置带磁感应元件的辅助节点回路，并在压板上安装磁感应附件。该磁感应附件制作成标签框样式，安装时替换原有标签框。在汇聚层中，利用智能终端、过程层网络。智能终端采集到的出口压板位置信息以goose报文传输，送入本间隔
过程层交换机，并在过程层中心交换机汇聚。
54.如图2a至2c所示，本发明的标签框式压板位置传感器对现有的标签框进行重新设计，压板位置传感器采用磁感应原理，包括内置于标签框的干簧管硬接点、套于压板上的磁感应附件。
55.如图3所示为本发明的标签框式压板位置传感器装置的建模结构图，此立体图是传感器的外壳展示图并非全景展示图，本装置实际包含螺丝(图3中未示出)，螺丝即起到安装固定的作用，也起到导通电流信号的作用，是重要的结构部件。
56.磁感应附件的原理是干簧管在磁场影响下会呈现导通和断开两种状态；而磁感应附件的作用是改变磁场强度，达到改变干簧管导通/断开状态的目的；即磁感应附件固定在压板连接片上，与压板连接片同步联动，当压板投入时联动磁感应附件靠近干簧管，干簧管受到的磁场变强，干簧管导通，当压板退出时联动磁感应附件远离干簧管，干簧管受到的磁场变弱，干簧管断开。
57.磁感应附件将压板的位置信息转化为干簧管受到的磁场强弱信息，从而改变检测回路的电位信息，实现压板状态检测。
58.标签框式压板位置传感器的工作原理如下：
59.干簧管硬接点的内置，干簧管硬接点采用带硅胶绝缘套管的m2.5金属螺丝柱通过如图4的金属连接孔(直径4mm)，从屏正面穿到屏内部，在屏内构建一对硬接点接线柱，再接入到屏内的端子排。该端子排是安装在屏柜内的本领域常用的公试设备，端子排是连接屏柜内智能终端的桥梁，干簧管硬接点通过线缆与端子排连接，如图8的附图标记9即为接线线缆，一端有圆片，穿进接线柱后用螺母固定，另一端接入端子排。
60.如图5所示，磁感应附件套于压板连接片上，与压板连接片同步动作，当压板投入时，磁感应附件靠近标签框，干簧管硬接点闭合，当压板退出时，磁感应附件远离标签框，干簧管硬接点断开。
61.磁感应附件采用套入式安装。针对连片式压板，在压板连接片中间的塑料柱上套1个带磁钢的附件。针对拔插式压板，把原有的透明盖替换成带磁钢附件的透明盖。
62.如图6所示，每个压板安装一个压板绝缘套件，绝缘套件12固定在压板连接片中间，绝缘套件12的末端包含磁铁部件13。所述的磁铁部件13和绝缘套件12组成磁感应附件。
63.传感器的安装如下：
64.如图7所示，揭下屏柜上的标签框，换成标签框式传感器，先将穿孔绝缘套管5塞于标签框固定孔，将标签框式传感器背面的辅助接点桩穿过标签框固定孔，用绝缘塑料螺母固定辅助接点桩，盖上标签框塑料盖，即可完成安装。所述的绝缘套管5用于避免硬接线柱与屏柜接触导致漏电。如图2c所示即为所述的辅助接点桩，通常实际产品中使用固定螺丝作为辅助接点桩。
65.如图8所示，压板位置传感器辅助节点回路通过标签框固定孔从屏正面到屏内部，接入智能终端的开关量采集回路。
66.如图9所示，本装置具有传感器接线线缆，辅助节点电源采用屏柜内信号电源，辅助接点一头接信号公共端 ，辅助接点另一头接入智能终端开关量采集板卡。
67.智能终端具备单独的goose开入数据集，包含多个数据对象，目前仅有检修压板放在该数据集中，尚有大量冗余备用数据对象，可以利用该数据集实现硬压板位置的实时采
集和上送。信号的增加无需修改智能终端cid模型文件，只需要将对应的冗余备用数据对象描述修改成对应的压板名称。
68.本装置使用干簧管串联电路，通过磁感应附件控制干簧管状态以实现压板位置状态感知，使用的是磁感应技术路线。本装置中压板位置状态采集后通过辅助接点方式接入智能终端中，利用已有智能终端传输数据。
69.本装置改进了磁感应原理和硬接点接入方式，还公开了压板位置状态信息网络传输方式，将磁感应原理压板位置传感器接入智能终端，压板位置状态信息传输至智能终端后，智能终端利用智能变电站内已有通讯网络实现数据传输。
70.采用了本发明的标签框式压板位置传感器装置及实现智能变电站户外汇控柜硬压板在线监测的系统，利用简单可靠的磁感应开关量传感器，将采集到的压板位置信息接入到了智能终端开关量采集板，充分利用了智能变电站现有的通信网络，具有投资少，稳定性高，可实施性强等特点，具有极大经济推广价值。
71.在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。