[发明专利]一种基于DSP便携式断路器触头行程记录仪及方法

说明书

技术领域

本发明属于电性能监测技术领域，具体涉及一种基于DSP便携式断路器触头行程记录仪及方法。

背景技术

在早期的传统的断路器触头行程记录方法中，检修试验人员使用电秒表、同步灯、光线示波器、电磁振荡器和转鼓测速仪等进行测试记录。这些方法不但占用现场面积大，测试时接线和操作复杂，读取记录的数据要进行人工处理和计算，而且测量的误差大，检修工作的时间长，设备运输也困难。另一方面原有的通讯系统由于多采用RS232或者RS485通讯，串口RS-232传输距离最大约为15m，最高速率为20KBPS，且其只能支持点对点通信；而串口RS-485/422最大的通信距离约为1219M，最大传输速率为10Mb/s。上述两种通讯方式都不具备超远距离收集数据迅速性、便捷性，使对断路器触头行程的记录和分析手段有限。同时高压断路器的检测装置普遍还局限于单板集成结构的设计，会因某个器件的损坏而影响到整个装置的工作，降低了检测装置的便携性和灵活性。

对断路器机械特性的检测，主要是在设备交接及停电期间结合定期检修进行预防性试验，从而进行更换部件和进行操作机构的机械特性检查等。经验表明，频繁的操作及过度的拆卸检修会降低高压断路器的动作可靠性。因此，对高压断路器实施状态诊断或实时在线监测，尤其是对断路器触头行程的监测记录，有助于掌握其运行特性及变化趋势，提前发现潜在的设备故障隐患，全面监控断路器的各项状态指标，降低设备故障率，提高电力系统的安全和可靠性。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出一种便携式断路器触头行程的记录装置及方法，以达到简化结构、提高工作稳定性、提高记录断路器触头行程的便捷性、灵活性，缩短测试时间、简化测试过程和解决传输方式单一性的目的。

一种基于DSP便携式断路器触头行程记录仪，包括电源模块和信号调理模块，还包括采集模块、DSP和USB通讯模块，其中，

采集模块：是用于通过内部角位移传感器采集断路器触头行程信号的装置；

DSP：是用于对调理后的断路器触头行程信号进行去噪处理，并将处理后的行程信号传送至USB通讯模块的装置；

USB通讯模块：是用于将去噪处理后的断路器触头行程信号保存至该模块内部的U盘和SD卡中，并采用并行传输的方式将断路器触头行程信号传送至计算机数据库中的装置。

采用基于DSP便携式断路器触头行程记录仪进行记录的方法，包括以下步骤：

步骤1、采用采集模块内部的角位移传感器对断路器触头行程信号采集；

步骤2、采用信号调理模块将采集的断路器触头行程信号转换为0～3V的电压信号，并将调节后的电压信号发送至DSP；

步骤3、采用DSP内部的AD转换模块对输入的电压信号进行模数转换，并采用小波分析的方法对转换后的数据进行去噪处理；

步骤3-1、采用小波变换的方法重构行程信号；

步骤3-2、采用尺度函数将行程信号分解成低频成分和高频成分；

步骤3-3、采用递归算法构造去噪后的行程信号；

步骤4、采用FFT滤波平滑算法对去噪后的信号进行平滑处理；

步骤5、将经过去噪、平滑处理后的行程信号送至USB通讯模块内部的U盘或者SD卡中保存，以备送入上位机中；

步骤6、通过USB通讯模块将断路器触头行程信号发送至上位机进行监控。

本发明优点：

本发明一种基于DSP便携式断路器触头行程记录仪及方法，本发明采用角位移传感器对断路器的触头进行测量，克服了直线位移传感器体积较大，受到安装空间和安装位置的限制；本发明采用USB通讯，USB控制芯片通过并行数据线及辅助线与DSP相连，并通过接口和通讯电缆与上位机或者U盘相连，克服了RS232或RS485通讯速度有限，传输方式单一，灵活性也较差等问题。USB使系统具有直观的接口界面、良好的可扩展性、支持即插即用，而DSP则具备处理复杂运算的能力，能够满足复杂工业环境所需求的大量运算的要求，他们的结合提供了一种全新的数据传输解决方案，使断路器触头行程记录系统便于移动，使用更加灵活方便；另外，本发明可将所有处理过的数据存入U盘或者SD卡中，不仅灵活性好，还可以对一段时间的监测数据进行分析，对断路器开断状况做出判断，预测断路器状态变化趋势。

附图说明

图1为本发明一种实施例的断路器触头行程记录仪的结构示意图；

图2为本发明一种实施例的DSP芯片引脚示意图，其中，（a）图为两边引脚，（b）如未另两边引脚；