CN104795796A - 智能环网柜的电机故障监控装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及智能环网柜的电机故障监控装置及方法，基于智能环网柜的电机故障监控装置包括主控单元、电机电流采集模块、电机转动控制模块及故障判定模块；所述故障判定模块根据所述电机采集模块提供的电机电流信号判断电机是否工作正常，所述主控单元进而根据所述故障判定模块提供的判定结果向该电机转动控制模块发出相应的命令，用于控制电机的工作。本发明的技术效果在于：可以保护智能环网柜开关的分合控制电机并确保电机开关分合可靠。
Description
技术领域
本发明涉及电力电网设备，特别涉及电力电网的智能配网设备的监控。
背景技术
智能配电网是智能电网建设中的重要一环，它将现代计算机技术、通信网络技术集于一体，对配电网上的设备运行远方实时监视，协调及控制，这是电力系统现代发展的必然趋势。目前的配电系统在向开放式、一体化和集成化的综合自动化方向发展，以从提高配电网电网运行的可靠性和效率、提高供电质量、降低劳动强度、充分利用现有的设备能力以及缩短停电时间和减少停电面积等多个方面为供电系统带来可观的经济效益和社会效益。
现有的智能环网柜内通常安装有电机。通过控制电机的正反转可以实现环网柜开关的分合控制。电机的正反转动则是通过电机的电流来驱动。这种的智能环网柜结构存在一些的问题：电机在正反转的过程中，有时会出现转动故障，例如：电机转动不到位、电机转动过程中被卡等等，造成开关分合失败，严重时还可能烧坏电机。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于避免现有技术中智能环网柜开关的分合控制电机经常出现转动故障的不足之处，本发明提出了一种智能环网柜的电机故障监控装置及方法，可以保护智能环网柜开关的分合控制电机并确保开关分合可靠。
针对上述要解决的技术问题，本发明所采用的技术方案如下：
提供一种智能环网柜的电机故障监控装置，包括电机电流采集模块、电机转动控制模块、用于根据该电机采集模块提供的电机电流信号判断电机是否工作正常的故障判定模块，以及用于根据该故障判定模块提供的判定结果向所述电机转动控制模块发出相应的命令的主控单元，所述电机电流采集模块、电机转动控制模块和故障判定模块分别与所述主控单元电连接。
进一步地，所述电机转动控制模块包括用于输出电机转动信号和控制电机的正反转动的电机转动控制部分，以及用于输出电机急停信号和控制电机在转动时紧急停止转动的急停控制部分。
进一步地，还包括用于对该故障判定模块给出的当前故障判据进行学习的故障判断智能学习模块，该故障判断智能学习模块与主控单元电连接。
进一步地，还包括用于提供工作电源的供电管理模块，该供电管理模块与主控单元电连接。
进一步地，所述主控单元包括微处理器和与该微处理器相连的存储器、实时时钟以及程序下载JTAG接口。
提出一种智能环网柜的电机故障监控方法，基于智能环网柜的电机故障监控装置包括主控单元、电机电流采集模块、电机转动控制模块及故障判定模块；所述故障判定模块根据所述电机采集模块提供的电机电流信号判断电机是否工作正常，所述主控单元进而根据所述故障判定模块提供的判定结果向该电机转动控制模块发出相应的命令，用于控制电机的工作。
进一步地，在所述故障判定模块提供的判定结果是电机处于故障状态时，所述主控单元向该电机转动控制模块发出电机急停命令，用于使电机紧急停止转动。
进一步地，所述主控单元向所述电机转动控制模块发出电机急停命令之后，再向所述电机转动控制模块发出电机故障自动修复命令，用于使电机向相反方向转动，恢复电机正常状态。
进一步地，所述电机故障监控装置的故障判断智能学习模块对所述故障判定模块给出的当前故障判据进行学习，进而维护故障判据库。
进一步地，所述学习是指将当前故障判据与故障判据库中已有的故障判据进行比较，如果是新的，则将新的故障判据加入该故障判据库并启用新的故障判据。
与现有技术相比，本发明的技术效果在于：通过设置由主控单元、电机电流采集模块、电机转动控制模块及故障判定模块等构成的电机故障监控装置，能够根据电机采集模块提供的电机电流信号来控制电机的工作，从而可以保护智能环网柜开关的分合控制电机并确保电机开关分合可靠。
附图说明
图1为本发明的智能环网柜的电机故障监控装置的结构方框示意图。
图2为本发明的电机故障监控装置的电路示意框图。
图3为本发明的电机故障监控方法的流程示意图。
图4为本发明的电机故障监控方法的故障判据智能学习过程的流程示意图。
具体实施方式
现结合附图，对本发明的实施例作详细说明。
本发明提出一种智能环网柜的电机故障监控装置，其能够监测环网柜电机的电流，并根据电机电流的变化进行分析，与故障判断依据进行对比，快速、准确的判断出电机是否处于故障状态。并且，在发现电机故障后，能够通过急停处理及时停止电机转动，防止电机在故障状态下继续转动而烧坏电机；并根据故障状态控制电机反向转动，对电机故障进行自动修复处理。另外，还能够对电机故障的电机电流数据进行处理存储和智能学习，不断丰富电机故障判断依据。
参见图1，图1为本发明的智能环网柜的电机故障监控装置的框图结构示意。本发明的智能环网柜的电机故障监控装置包括：主控单元1，电机电流采集模块2、电机转动控制模块3、供电管理模块4、故障判定模块5以及故障判据智能学习模块6。其中，主控单元1为该电机故障监控装置的核心处理模块。供电管理模块4为该电机故障监控装置进行供电。该电机故障监控装置通过该电机电流采集模块2获取电机的电流数据，通过故障判定模块5判断电机是否发生故障。如果电机发生故障，通过电机转动控制模块3对电机进行急停和故障自修复处理；同时，电机的故障判据可以通过故障判据智能学习模块6从历次故障数据中智能学习，不断丰富故障判据。换言之，故障判断智能学习模块6可用于对该故障判定模块5给出的当前故障判据进行学习，进而维护故障判据库。
参见图2，图2为本发明的电机故障监控装置的电路结构示意。该主控单元1具体包括：微处理器11、实时时钟12、程序下载JTAG（Joint Test Action Group，联合测试行为组织）接口13、系统总线14和存储器15。其中，微处理器11选用ARM芯片，完成系统的数据采集、处理及电机的控制。存储器15用于存放系统参数、电机故障电流数据及掉电不可丢失的数据记录。该电机电流采集模块2能够对电机的电流信号Iin进行AD采样转变成数字信号。该数据电机转动控制模块3具体包括：转动控制部分31，用于输出电机转动信号Mm，控制电机的正反转动；以及急停控制部分32，用于输出电机急停信号Ms，控制电机在转动时紧急停止转动。该供电管理模块4具体包括：系统电源41和电源模块42；其中，该电源模块42与该微处理器11相配合。较佳地，该故障判定模块5及故障判据智能学习模块6均是由该微处理器11所运行的程序来实现的。
参见图3，图3为本发明的电机故障监控方法的主流程示意。可见，该电机故障监控装置启动运行后，处理流程大致包括：
步骤S301、AD采样模块通过AD采样获取电机的电流数据，放入数据缓存中；
步骤S302、将获得的电机电流数据与故障判据进行对比计算；
步骤S303、判断电机是否发生故障，如果没有故障，则返回步骤S301，继续采集电机电流数据，如果判定出电机故障，则转步骤S304；
步骤S304、对电机进行急停处理，输出电机急停信息，控制电机紧急停止转动；
步骤S305、电机停止转动后，进行电机故障自动修复处理，控制电机向相反方向转动，恢复电机正常状态；
步骤S306、处理完成后，将数据缓存中记录下来的电机故障数据进行存储处理，然后返回步骤S301继续采集电机电流数据，判断下一次故障状态。
参见图4，图4为本发明的电机故障监控方法的故障判据智能学习过程的流程示意。当该电机故障监控装置发现有新的故障电流数据存储时，处理流程大致包括：
步骤S401、读取存储单元中的故障电流数据；
步骤S402、分析故障电流变化，计算获得故障判据；
步骤S403、比较系统中原有的故障判据，即将当前故障判据与故障判据库中已有的故障判据进行比较；
步骤S404、判断是否新的判据，如果不是，则结束流程，如果是，则进行下一步处理；
步骤S405、系统中加入并启用新的故障判据，即将新的故障判据加入故障判据库并启用新的故障判据。
本发明的智能环网柜及其电机故障监控装置具有的有益效果包括：由于采用了通过采集环网柜电机电流判定环网柜的电机故障状态，并对环网柜电机进行故障处理的设计，能快速、准确的判断出电机故障，避免电机在故障状态下继续转动而损坏电机；由于采用了电机故障判据智能学习的设计，可以使电机故障判据随着运行时间而丰富。另外，该电机故障监控装置可以保护电机并确保开关分合可靠。
应当理解的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，对本领域技术人员来说，可以对上述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改和替换，都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种智能环网柜的电机故障监控装置，其特征在于，包括电机电流采集模块、电机转动控制模块、用于根据该电机采集模块提供的电机电流信号判断电机是否工作正常的故障判定模块，以及用于根据该故障判定模块提供的判定结果向所述电机转动控制模块发出相应的命令的主控单元，所述电机电流采集模块、电机转动控制模块和故障判定模块分别与所述主控单元电连接。
2.根据权利要求1所述的智能环网柜的电机故障监控装置，其特征在于，所述电机转动控制模块包括用于输出电机转动信号和控制电机的正反转动的电机转动控制部分，以及用于输出电机急停信号和控制电机在转动时紧急停止转动的急停控制部分。
3.根据权利要求1所述的智能环网柜的电机故障监控装置，其特征在于，还包括用于对该故障判定模块给出的当前故障判据进行学习的故障判断智能学习模块，该故障判断智能学习模块与主控单元电连接。
4.根据权利要求1所述的智能环网柜的电机故障监控装置，其特征在于，还包括用于提供工作电源的供电管理模块，该供电管理模块与主控单元电连接。
5.根据权利要求1所述的智能环网柜的电机故障监控装置，其特征在于，所述主控单元包括微处理器和与该微处理器相连的存储器、实时时钟以及程序下载JTAG接口。
6.一种智能环网柜的电机故障监控方法，其特征在于，基于智能环网柜的电机故障监控装置包括主控单元、电机电流采集模块、电机转动控制模块及故障判定模块；所述故障判定模块根据所述电机采集模块提供的电机电流信号判断电机是否工作正常，所述主控单元进而根据所述故障判定模块提供的判定结果向该电机转动控制模块发出相应的命令，用于控制电机的工作。
7.根据权利要求6所述的智能环网柜的电机故障监控方法，其特征在于，在所述故障判定模块提供的判定结果是电机处于故障状态时，所述主控单元向该电机转动控制模块发出电机急停命令，用于使电机紧急停止转动。
8.根据权利要求7所述的智能环网柜的电机故障监控方法，其特征在于，所述主控单元向所述电机转动控制模块发出电机急停命令之后，再向所述电机转动控制模块发出电机故障自动修复命令，用于使电机向相反方向转动，恢复电机正常状态。
9. 根据权利要求6所述的智能环网柜的电机故障监控方法，其特征在于，所述电机故障监控装置的故障判断智能学习模块对所述故障判定模块给出的当前故障判据进行学习，进而维护故障判据库。
10.根据权利要求9所述的智能环网柜的电机故障监控方法，其特征在于，所述学习是指将当前故障判据与故障判据库中已有的故障判据进行比较，如果是新的，则将新的故障判据加入该故障判据库并启用新的故障判据。
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