[实用新型]高压断路器在线状态监测的无线传感器网络系统

权利要求书

1.一种高压断路器在线状态监测的无线传感器网络系统，包括用于连接监测传感器并监测N个高压断路器在线运行状态的监测节点1、监测节点2、监测节点N，N的大小取决于区域内高压断路器的台套数，1个用于收集各节点监测数据并连接至云端的区域汇聚节点，以及通过云端连接的远程任务管理节点；其特征是：监测传感器在线获取高压断路器运行中的状态参量，经各监测节点对传感器获取信号进行滤波、综合调理、实时监测数据处理、频谱细化、谱线搜索后得到高压断路器在线运行的状态特征信息，然后通过WSN网络传送到区域汇聚节点，区域汇聚节点的上位机、远程任务管理节点的上位机通过状态融合监测实现高压断路器运行状态的定性、定量分析，为高压断路器的维修决策提供可靠依据。

2.根据权利要求1所述的高压断路器在线状态监测的无线传感器网络系统，其特征是：所述的监测节点是每组高压断路器设置1个，由传感器接口、信号综合调理单元、ADC单元、DSP&CPLD单元、WSN模块组成；传感器接口可连接振动、温度、位移、开关量、电压、电流、SF6气体状态检测传感器，信号综合调理单元在DSP&CPLD单元输出控制信号的控制下将多传感器获取的高压断路器运行状态信息进行滤波、变换、隔离、放大处理后得到的模拟量经ADC单元送DSP&CPLD单元、数字量直接送DSP&CPLD单元，DSP&CPLD单元经多传感器信息融合、频谱细化、谱线搜索提取高压断路器运行的故障特征信息通过WSN模块传输至WSN网络。

3.根据权利要求1所述的高压断路器在线状态监测的无线传感器网络系统，其特征是：所述的区域汇聚节点包括用于分析管理和连接云端的上位机、用于汇聚WSN网络中各监测节点信息的WSN网关，各监测节点通过WSN方式形成一个多跳自组织网络以实现高压断路器运行状态信息的传输；汇聚节点的上位机根据在线监测的信息，结合该高压断路器的运行史，进行纵向比较分析，结合已知的结构特性和参数及环境条件，通过云端与同类断路器或其本身不同时期在线监测的结果进行横向比较，以明确故障征兆、原因和系统之间的相互关系，进而确定高压断路器故障的性质、程度、类别和部位，对故障类型、严重程度及原因等进行综合判断，并指明故障发展趋势，以指导维修策略及方法的制定。

4.根据权利要求1所述的高压断路器在线状态监测的无线传感器网络系统，其特征是：所述的状态融合监测分为数据预处理、特征级融合和决策级融合三个阶段，各监测节点通过多个、多类传感器在线获取高压断路器运行中的各种状态参量，在各监测节点的传感器接口与信号综合调理单元一起对各状态参量的监测信号进行预处理、DSP&CPLD单元对采集数据优化处理、特征提取后得到各种信号的最佳融合值，在区域上位机的数据融合决策级诊断出高压断路器的运行状态并将结果输出到远程管理节点，通过在区域上位机和任务管理节点处建立数据管理库，结合现代数据管理、信息传输技术实现对高压断路器在线监测数据的历史和横向的管理，实现高压断路器从定期检修向状态检修转变。