[发明专利]一种变电站设备分合物理位置监测装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种变电站设备分合物理位置监测装置及方法，属于变电站分合闸监测技术领域。

背景技术

随着智能化变电站的推广，变电站的顺序控制技术也得到了大量的应用，针对顺序控制技术的设备分合闸实际位置自动监测功能，目前还没有更有效的解决办法。因此，缺少断路器分合闸操作后判断其实际位置的第二种判据是影响顺序操作控制操作可靠性的主要制约因素。现阶段，顺序控制操作所使用的电气设备位置信息均根据设备的辅助接点上的位置信号来判定其实际位置。

在变电站中，大电流电路的接通与断开是用分合闸控制的，在某些场景下，例如发生断电故障或例行检查时，需要知道分合闸是处于闭合状态还是开断状态。经检索，目前判断分合闸开合与否的方法是派人到现场用肉眼观察，但变电站可能与工作人员的常驻地点有较远的距离，到现场人工观察费时费力，很不方便。而且变电站数量多、分布广，如果需要同时知道多个变电站的分合闸状态就需要大量人力。同时由于外力及机器老化的原因，变电站内各处分合闸也很难保持永久的安全使用状态。分合闸操动机构及传动系统的机械故障、电气控制、辅助回路等都有可能造成开关状态出错，而原有的高压开关柜内部隔离开关和接地开关的操动状况的指示方式无法直观、正确的显示实际的状态。作为补救措施，必须实现对高压开关柜内的分合闸实现可视化的监测工作。才能及时发现和检出异常所在，就能避免事故的发生。断路器的实际位置状态由其辅助接点通过测控装置上送至后台监控系统，隔离开关的防误操作也是在其控制回路中串接断路器的常开辅助接点来实现的。当断路器执行由运行转为检修的顺序控制操作过程中，如果出现断路器的假分状态，即断路器主触头没有断开，而其辅助接点的位置继电器失电向后台监控反馈信息为断路器已断开，则会导致带电误合接地开关的恶性误操作事故的情况发生。

发明内容

针对上述不足，本发明提供了一种变电站设备分合物理位置监测装置及方法，其不仅能够有效监测变电站内分合闸物理位置状态，而且能够将变电站现场信息上传至后台服务器供工作人员采取相关操作。

本发明解决其技术问题采取的技术方案是：

一种变电站设备分合物理位置监测装置，它包括与变电站设备相对设置的前端图像采集装置、数据集中装置和后台服务器，前端图像采集装置设置在设备操作机构附近且通过无线网络与数据集中装置连接，将现场设备操作机构分合闸处状态图片发送给数据集中装置，所述数据集中装置通过有线或无线方式连接到后台服务器，将接收到的现场设备操作机构分合闸处状态图片转发给后台服务器，所述后台服务器对现场设备操作机构分合闸处状态图片进行处理后判断顺控操作中设备的实际分合物理位置。

优选地，所述前端图像采集装置包括位置变化感测装置、摄像头、终端处理单元和无线通信模块，所述位置变化感测装置设置在设备操作机构上，用以感测设备操作机构动作信息并发送给终端处理单元；所述摄像头正对开关或刀闸机械位置，用以根据终端处理单元的拍照命令对设备操作机构进行拍照并将拍摄图片发送给终端处理单元；所述终端处理单元用以接收进行位置变化感测装置发来的设备操作机构动作信息并向摄像头发送拍照命令或者将上位机发来的拍照指令转发给摄像头，对接收摄像头发来的拍摄图片进行处理后通过无线通信模块发送给数据集中装置。

优选地，所述位置变化感测装置包括用于感测设备操作机构位置的传感器，在设备操作机构上设置有导磁块，导磁块可随着设备操作机构移动而移动，传感器包括磁铁装置和霍尔效应感测部件，霍尔效应感测部件用于设备操作机构的位置；当所述导磁块随着设备操作机构移动时，所述磁铁装置产生的磁场发生变化，所述霍尔效应感测部件随着磁场的变化而产生电信号，所述电信号指示设备操作机构的位置，从而感测设备操作机构分合闸的具体位置。

优选地，所述设备操作机构包括开关和刀闸，位置变化感测装置设置在开关或刀闸的机构连杆上。

优选地，所述摄像头采用高分辨率镜头，并搭配强光补光灯，所述摄像头正对变电站分合闸设置，所述补光灯设置在摄像头附近且光线射向分合闸物理位置，所述摄像头，补光灯分别与终端处理单元相连。