[发明专利]一种基于自状态供电的放电监测传感器

说明书

本发明公开了电力设备在线监测技术领域的一种基于自状态供电的放电监测传感器，传感器由电磁场天线、继电器1、能量采集电路、电能管理模块、电池模块、继电器2、放电调理电路、MCU、数据存储单元及通信模块组成；本发明实现了局部放电传感器的自取能工作；低功耗运行，采用定时触发放电采集及定时数据传输模式；异常放电监测时，局放信号为间歇式、持续性信号，实际应用中无需不间断采集，且由于放电信号能量较大。故基于设备状态实现传感器的工作模式切换，将地磁场能力转化为采集信号所需要的电能。

技术领域

本发明涉及电力设备在线监测技术领域，具体为一种基于自状态供电的放电监测传感器。

背景技术

目前对于电力设备局部放电的在线监测主要基于特高频法、超声波法和暂态地电压法等。具体通过在被测设备上安装监测传感器，实时采集设备放电产生的特征信号，并将信号传输到远端诊断系统。在线监测的优点在于能够实时、不间断的采集设备状态信息，避免设备突发性的绝缘故障。

随着物联网技术在电力行业的深度推广，局部放电监测传感器的应用数量逐年递增，对传感器的智能化程度的要求也愈发提高。物联网局部放电监测传感器就是独立的数据采集终端，具备数据采集、预处理、传输等基本功能。传感器还需具备部署方便、组网便捷等优点。这些功能实现的前提条件是传感器有稳定、可靠的取能，保证各个功能模块的正常运行。

目前对于电力设备局部放电监测传感器的取能方案包括有线供电(电缆供电、光纤POE)电池供电(锂电池、铅酸蓄电池等供电)等方案。这些方案在实际应用中的问题在于：

1)部署难，采用有线供电方式时，现场电源布线较为困难，更改传感器安装地点也不便捷；

2)可靠性低，特别是采用电池供电方案，容易出现电池电能耗尽，致使传感器突然断电情况。

3)维护难，受制于电池容量限制，长时间应用时需定期更换电池，且电池也存在发生故障的可能。

以上问题严重制约了物联网局部放电监测传感器的大规模应用，亟需采用一种新的传感器取能方式，实现传感器的方便部署、高可靠性和便捷维护。

基于此，本发明设计了一种基于自状态供电的放电监测传感器，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于自状态供电的放电监测传感器，通过设备自身所处环境状态，采用不同的能量采集方案，实现传感器自取能。同时基于物联网监测需要，传感器集成数据采集、预处理及通信等功能，实现局部放电的自供电监测。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于自状态供电的放电监测传感器，传感器由电磁场天线、继电器1、能量采集电路、电能管理模块、电池模块、继电器2、放电调理电路、MCU、数据存储单元及通信模块组成；其中，

电磁场天线：用于采集设备局部放电信号，以及将空间电磁场的能量转化为电能；

继电器1：用于开合能量采集模块的电路，其状态由MCU进行控制；

继电器2：用于开启放电调理电路，其状态由MCU进行控制；

能量采集模块：用于对电磁场天线转化的电能进行整流以及DC-DC升压处理；

电能管理模块：用于控制传感器的供电及电池的充放电管理；

电池模块：用于存储电能，对外供应电能；

放电调理电路：包括放大电路、滤波电路、峰值保持电路，用于对采集的局部放电信号进行调理；

数据存储模块：用于对采集的放电信号数据、电池状态信息数据进行存储；

通信模块：用于和远端数据中心进行通信；