一种智能固体绝缘环网柜，其特征在于包括环网柜本体、测温传感器组、机械特性传感器、信号传输系统、后台处理器；所述测温传感器组、机械特性传感器安装在环网柜本体上，所述测温传感器组、机械特性传感器与信号传输系统的信号输入端相连接，信号传输系统的信号输出端与后台处理器相连接；所述测温传感器组包括母线测温传感器、隔离测温传感器、断路器测温传感器、电缆测温传感器；所述母线测温传感器安装在母线上，所述隔离测温传感器安装在隔离开关上，所述断路器测温传感器安装在断路器上，所述电缆测温传感器安装在进出线电缆上，本发明的智能固体绝缘环网柜实现了固体绝缘环网柜的安全稳定的运行。
1.一种智能固体绝缘环网柜，包括环网柜本体(1)，其特征在于还包括测温传感器组、机械特性传感器(6)、信号传输系统、后台处理器；所述测温传感器组、机械特性传感器(6)安装在环网柜本体(1)内相应的部件上与信号传输系统的信号输入端相连接，所述信号传输系统的信号输出端与后台处理器电连接，所述后台处理器与环网柜本体(1)连接；
所述测温传感器组包括母线测温传感器(2)、隔离测温传感器(3)、断路器测温传感器(4)、电缆测温传感器(5)；
所述母线测温传感器(2)安装在母线上，所述隔离测温传感器(3)安装在隔离开关上，所述断路器测温传感器(4)安装在断路器上，所述电缆测温传感器(5)安装在进出线电缆上；
所述机械特性传感器(6)安装在断路器调节螺杆的末端；
测温传感器组选取有线温度传感器或者无线温度传感器；
母线测温传感器(2)用于实时监测母线的温度，隔离温度传感器(3)用于实时监测隔离开关的温度，断路器测温传感器(4)用于实时监测断路器的温度，电缆测温传感器(5)用于实时监测电缆温度，机械特性传感器(6)用于监测断路器的合分闸速度、超程、开距、弹跳关键机械特性参数；
信号传输系统包括信号调理电路、信号转换电路、通信接口电路，信号调理电路的信号输入端连接测温传感器组和机械特性传感器(6)，信号调理电路的信号输出端连接信号转换电路的信号输入端，信号转换电路的信号输出端连接通信接口电路的信号输入端；
信号调理电路采集各传感器的信号，对于采集到的模拟信号进行放大、整形处理，送信号传感电路进行模数转换转换为数字信号；对于采集到的数字信号经必要的匹配处理直接送后台处理器处理，后台处理器按照预设算法运算生成最终数据结果，将计算结果通过485接口或网络通信接口将数据传输给上位机；
后台处理器采用Freescale公司的Kinetis系列的32位Cortex M4核心的微控制器，型号为MK60DN512VLL10；
测温传感器组实时监测各种的温度变化，并将其转化为电信号通过信号传输系统传递给后台处理器，后台处理器将采集的温度信号与数据库中的历史信号做出对比判断，一旦超出设定值通过后台系统报警，提前预判和预防环网柜故障，紧急时可以直接控制环网柜本体(1)断电；
测温传感器组选用原装进口/A级PT100薄膜热电阻，外加电瓷绝缘导热套管进行铠装，此外还在环网柜本体(1)内安装环境温湿度传感器组件用于实时监测环网柜本体1内部环境的实时温度与湿度，上述环境温湿度传感器选用瑞士sensirion公司一体化数字温湿度传感器—SHT15；
机械特性传感器(6)通过紧固螺母安装在断路器调节螺杆末端，实时在线检测断路器每次的合分动作，监测合分闸速度、超程、开距、弹跳关键机械特性参数，并将以上物理参数转化为数字信号通过信号传输系统传递给后台处理器，同样后台处理器将采集的信号与数据库中的历史信号做出对比判断，当实时监测的数据与数据库中的历史信号不相匹配时说明断路器在机械特性方面存在了安全隐患，后台处理器按照预设程序作出报警，起到提前预判和预防环网柜故障的作用。
一种智能固体绝缘环网柜
技术领域
[0001] 本发明涉及电力领域，特别涉及一种环网柜。
背景技术
[0002] 目前市场同类产品的缺点如下：一是有的同类产品没有在线测温系统及机械特性在线监测系统，不能够实时在线监测固体绝缘环网柜的运行状态，不能将故障扼制于萌芽中、防患于未然；二是有的产品虽然有在线测温系统及机械特性在线监测系统，但是只是单纯的采集信号，传输给管理人员，不能够做到智能化的在线预警，在线诊断，三是许多同类产品的在线测温使用的是有线、有源技术、安装极其不方便，由于有导线的存在甚至可能引起放电、闪络等现象，因此亟需一种能够根据采集到的信号迅速给出正确的判断，并作出相应的动作，避免事故的发生的可靠的固体绝缘环网柜。
发明内容
[0003] 本发明的目的是提供一种智能固体绝缘环网柜用于解决上述技术问题。
[0004] 一种智能固体绝缘环网柜，包括环网柜本体、测温传感器组、机械特性传感器、信号传输系统、后台处理器；所述测温传感器组、机械特性传感器安装在环网柜本体内相应的部件上与信号传输系统的信号输入端相连接，所述信号传输系统的信号输出端与后台处理器电连接，所述后台处理器与环网柜本体连接。
[0005] 所述测温传感器组包括母线测温传感器、隔离测温传感器、断路器测温传感器、电缆测温传感器；
[0006] 所述母线测温传感器安装在母线上，所述隔离测温传感器安装在隔离开关上，所述断路器测温传感器安装在断路器上，所述电缆测温传感器安装在进出线电缆上；
[0007] 所述机械特性传感器安装在断路器调节螺杆的末端。
[0008] 所述测温传感器组可以选取有线温度传感器或者无线温度传感器。
[0009] 所述机械特性传感器选用角位移传感器。
[0010] 本发明智能固体绝缘环网柜，在线测温系统的添加能够对环网柜的导线连接点及触头的温度情况进行24小时无间断的在线检测，能够随时发现问题，处理问题，将故障扼制于萌芽中。同样，机械特性传感器能够记录断路器的每一次合分操作，分析相关物理参数，并做出对比判断，管理人员能够通过数据了解到环网柜的运行状态。
[0011] 在线测温传感器可采用无源无线技术，无源技术无须使用电池或者是感应取电，完全免维护，使用更加方便快捷。无线技术可以摒弃传统的导线传输技术，防止由于传输导线造成的放电、闪络等现象。
[0012] 机械特性传感器直接跟断路器的末端连接，无须通过零件将断路器的运动二次转化，更加直接可靠，安装也更加方便，只需要将紧固螺母紧固即可。
[0013] 下面结合附图对本发明的智能固体绝缘环网柜作进一步说明。
附图说明
[0014] 图1为智能固体绝缘环网柜原理框图；
[0015] 图2为智能固体绝缘环网柜结构示意图。
具体实施方式
[0016] 如图1所示，本发明智能固体绝缘环网柜，包括环网柜本体1、测温传感器组、机械特性传感器6、信号传输系统、后台处理器；所述测温传感器组、机械特性传感器6安装在环网柜本体1上，所述测温传感器组、机械特性传感器6与信号传输系统的信号输入端相连接，信号传输系统的信号输出端与后台处理器相连接；
[0017] 所述测温传感器组包括母线测温传感器2、隔离测温传感器3、断路器测温传感器4、电缆测温传感器5；
[0018] 如图2所示，母线测温传感器2安装在母线8上，隔离测温传感器3安装在隔离开关上，断路器测温传感器4安装在断路器上，电缆测温传感器5安装在进出线电缆7上；机械特性传感器6安装在断路器调节螺杆的末端；测温传感器组可以选取有线温度传感器或者无线温度传感器，机械特性传感器6选用角位移传感器；母线测温传感器2用于实时监测母线的温度，隔离温度传感器3用于实时监测隔离开关的温度，断路器测温传感器4用于实时监测断路器的温度，电缆测温传感器5用于实时监测电缆温度，机械特性传感器6用于监测断路器的合分闸速度、超程、开距、弹跳等关键机械特性参数。
[0019] 信号传输系统包括信号调理电路、信号转换电路、通信接口电路，信号调理电路的信号输入端连接测温传感器组和机械特性传感器组6，信号调理电路的信号输出端连接信号转换电路的信号输入端，信号转换电路的信号输出端连接通信接口电路的信号输入端。信号调理电路采集各传感器的信号，对于采集到的模拟信号进行放大、整形等处理，送信号传感电路进行模数转换转换为数字信号；对于采集到的数字信号经必要的匹配处理直接送后台处理器处理，后台处理器按照预设算法运算生成最终数据结果，将计算结果通过485接口或网络等通信接口将数据传输给上位机。
[0020] 后台处理器采用Freescale公司的Kinetis系列的32位Cortex M4核心的微控制器(型号为MK60DN512VLL10)，整合高速16位ADC、DSP核、串行通讯端口等多种外设，模数转换精度高，控制、计算能力强。
[0021] 实际应用中，测温传感器组实时监测各种的温度变化，并将其转化为电信号通过信号传输系统(可以采用无线、有线等)传递给后台处理器，后台处理器将采集的温度信号与数据库中的历史信号做出对比判断(或与设定温度最大值对比判断)，一旦超出设定值可以通过后台系统报警，提前预判和预防环网柜故障，紧急时可以直接控制环网柜本体1断电；
[0022] 测温传感器组选用原装进口/A级PT100薄膜热电阻，外加电瓷(95瓷)绝缘导热套管进行铠装，此外还可以在环网柜本体1内安装环境温湿度传感器组件用于实时监测环网柜本体1内部环境的实时温度与湿度，上述环境温湿度传感器选用瑞士sensirion公司一体化数字温湿度传感器—SHT15。
[0023] 机械特性传感器6通过紧固螺母安装在断路器调节螺杆末端，实时在线检测断路器每次的合分动作，监测合分闸速度、超程、开距、弹跳等关键机械特性参数，并将以上物理参数转化为数字信号通过信号传输系统(可以采用无线、有线等)传递给后台处理器，同样后台处理器将采集的信号与数据库中的历史信号做出对比判断，当实时监测的数据与数据库中的历史信号不相匹配时说明断路器在机械特性方面存在了安全隐患，后台处理器按照预设程序作出报警，起到提前预判和预防环网柜故障的作用；
[0024] 机械特性传感器采用角位移传感器，该角位移传感器采用型号为S3806-2000BM的旋转编码器，有效量程内可以达到0.5％的精度。
[0025] 合分闸速度测量：通过测量连接于断路器主轴的旋转编码器输出的脉冲信号，获取其脉冲数量和脉宽变化情况，结合后台处理器内部精确时钟，计算得出分合闸行程及速度。
[0026] 超程：开关处于分闸状态下当处理器检测到3路CT任意一路的信号达到一定数值时，记录下当前脉冲数到主轴停止转动时脉冲数的差值，通过换算，得出超程距离。
[0027] 开距：开关处于合闸状态下，当处理器检测到3路CT任意一路的信号小于一定数值时，记录下当前脉冲数到主轴停止转动时脉冲数的差值，通过换算，得出开距。
[0028] 弹跳：通过检测3路CT的信号，记录检测到第一次信号到信号稳定状态的时间，得出弹跳时间。
[0029] 以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
