申请/专利权人：国家电网公司;国网山东省电力公司检修公司

申请日：2017-04-01

公开（公告）日：2024-04-02

公开（公告）号：CN106940171B

主分类号：G01B11/02

分类号：G01B11/02

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.02#授权;2017.08.04#实质审查的生效;2017.07.11#公开

摘要：GIS设备伸缩节弹簧补偿量在线监测装置,包括底座，底座上部安装四个固定杆和四个激光测距装置，每一个激光测距装置位于一个固定杆的侧部，激光测距装置上安装激光测距传感器，固定杆的上端安装丝杆，本发明提供一种带电情况下即可快速安装、性能优越、操作简单、实用性强，能实时检测补偿量变化的GIS设备伸缩节弹簧补偿量在线监测装置。GIS设备伸缩节弹簧补偿量在线监测装置通过激光测距传感器监测固定板的水平度，实现对伸缩节补偿量的监测，从而在根本上解决因伸缩节补偿不到位造成的漏气现象发生。

主权项：1.GIS设备伸缩节弹簧补偿量在线监测装置，其特征在于：包括底座（15），底座（15）上部安装四个固定杆（13）和四个激光测距装置，每一个激光测距装置位于一个固定杆（13）的侧部，激光测距装置上安装激光测距传感器（2），固定杆（13）的上端安装丝杆（12），丝杆（12）上安装第一螺母（9）、固定板（10）、第二螺母（11）和弹簧（21），丝杆（12）穿过固定板（10），第一螺母（9）和第二螺母（11）均与丝杆（12）螺纹配合，弹簧（21）套在丝杆（12）上，第一螺母（9）位于固定板（10）上方，弹簧（21）位于固定板（10）下方，第二螺母（11）位于弹簧（21）下方；所述激光测距装置还包括壳体（1），壳体（1）内部安装单片机（4）、温度传感器（3）、RS485芯片（6）和电源模块（5），激光测距传感器（2）的输出端与单片机（4）的输入端连接，单片机（4）的电源输入端与电源模块（5）连接，单片机（4）的信号输出端连接RS485芯片（6）；所述激光测距传感器（2）为ZLDS-100型激光测距传感器（2）；所述温度传感器（3）为LM135型温度传感器（3），所述单片机（4）为51单片机系统板（4），所述电源模块（5）为LM2586S电源模块（5）；所述底座（15）的中部安装支撑柱（20），支撑柱（20）的上端安装固定座（19），固定座（19）的侧周安装四个电动推杆（18），电动推杆（18）的推杆端部安装固定绳（17），固定绳（17）的上端连接固定板（10），固定板（10）的底部安装水平传感器（16），固定座（19）的上部安装控制器，控制器的输入端与水平传感器（16）连接，控制器的输出端连接电动推杆（18）；壳体、ZLDS-100型激光测距传感器、LM135型温度传感器、51单片机系统板、LM2586S电源模块、RS485芯片、杜邦线排线、端子排、电缆、监测程序；ZLDS-100型激光测距传感器与51单片机系统板相连接，用来对目标距离进行准确测定，对四对角补偿量进行测量，通过RS485芯片适应数据不同距离的传输；LM135型温度传感器与51单片机系统板相连接，用来对环境温度进行准确测量，配合ZLDS-100型激光测距传感器的测距，确认环境温度在允许测量范围内，通过RS485芯片适应数据不同距离的传输；51单片机系统板用于对控制电路的编程，实现ZLDS-100型激光测距传感器、LM135型温度传感器数据测量以及数据比较处理；RS485芯片与51单片机系统板相连，连接测距仪器TX和RX端，用于实现对补偿量测量数据和温度数据的远距离传输，通过电缆将数据传输到后台电脑，实现后台监控；LM2586S电源模块用于为测距仪器提供稳定的3V电源，其输入端连接工频电源，输出端连接测距仪器；监测程序对伸缩节四个对角的监测装置分别分配地址，并对四个监测量进行比较，判断是否超出预定值，实现现场与后台关联；杜邦线排线、端子排用于仪器和芯片的连接,电缆用于距离信号的发送传输。

全文数据：GIS设备伸缩节弹簧补偿量在线监测装置技术领域[0001]本发明涉及一种在线监测装置，具体地说是一种GIS设备伸缩节弹簧补偿量在线监测装置。背景技术[0002]目前，对伸缩节补偿量主要是凭借运维人员以及检修人员的巡视，由检修人员根据现场安装的游标卡尺的情况进行实时记录，根据经验和过往数据的对比来判断伸缩节各个补偿量是否合理，但这些并不能实现对伸缩节补偿量的实时监控，不能从根本上解决隐患。[0003]目前国内有部分变电站根据当地气温气候等环境特点，根据公式计算出特定环境伸缩节的合理补偿量，从而确定其设计方案。但在很多生产设计厂家的GIS产品中为更便于生产组织，常根据实际设计经验采用固定规格的伸缩节，对某一特定地区设备单独设计伸缩节经济花费高，而且若遇到极寒天气等，同样不适用。因此此种设计方法也没有得到广泛应用。发明内容[0004]本发明的目的是提供一种GIS设备伸缩节弹簧补偿量在线监测装置，能够解决上述问题。[0005]本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现:一种GIS设备伸缩节弹簧补偿量在线监测装置，包括底座，底座上部安装四个固定杆和四个激光测距装置，每一个激光测距装置位于一个固定杆的侧部，激光测距装置上安装激光测距传感器，固定杆的上端安装丝杆，丝杆上安装第一螺母、固定板、第二螺母和弹簧，丝杆穿过固定板，第一螺母和第二螺母均与丝杆螺纹配合，弹簧套在丝杆上，第一螺母位于固定板上方，弹簧位于固定板下方，第二螺母位于弹簧下方。[0006]为了进一步实现本发明的目的，还可以采用以下技术方案:所述激光测距装置还包括壳体，壳体内部安装单片机、温度传感器、RS芯片和电源模块，激光测距传感器的输出端与单片机的输入端连接，单片机的电源输入端与电源模块连接，单片机的信号输出端连接RS芯片。所述激光测距传感器为ZLDS-型激光测距传感器。所述温度传感器为LM型温度传感器，所述单片机为单片机系统板，所述电源模块为LMS电源模块。所述底座的中部安装支撑柱，支撑柱的上端安装固定座，固定座的侧周安装四个电动推杆，电动推杆的推杆端部安装固定绳，固定绳的上端连接固定板，固定板的底部安装水平传感器，固定座的上部安装控制器，控制器的输入端与水平传感器连接，控制器的输出端连接电动推杆。[0007]本发明的优点在于:本发明提供一种带电情况下即可快速安装、性能优越、操作简单、实用性强，能实时检测补偿量变化的GIS设备伸缩节弹簧补偿量在线监测装置。GIS设备伸缩节弹簧补偿量在线监测装置通过激光测距传感器监测固定板的水平度，实现对伸缩节补偿量的监测，从而在根本上解决因伸缩节补偿不到位造成的漏气现象发生。可以杜绝因设备漏气造成的低气压报警、闭锁、设备放电甚至跳闸现象发生，全力保障一次设备安全稳定运行。四个激光测距传感器同时对固定板进行检测，从而可以通过感应固定板四角与激光测距传感器的距离变化判断固定板的水平度进而测量伸缩节补偿量。本发明还具有结构简洁紧凑、制造成本低廉和使用简便的优点。附图说明[0008]图1为本发明的结构示意图；图2为图1的A向结构示意图。具体实施方式[0009]GIS设备伸缩节弹簧补偿量在线监测装置，如图1和图2所示，包括底座15,底座15上部安装四个固定杆13和四个激光测距装置，每一个激光测距装置位于一个固定杆13的侧部，激光测距装置上安装激光测距传感器2,固定杆13的上端安装丝杆12,丝杆12上安装第一螺母9、固定板10、第二螺母11和弹簧21，丝杆12穿过固定板10,第一螺母9和第二螺母11均与丝杆12螺纹配合，弹簧21套在丝杆12上，第一螺母9位于固定板10上方，弹簧21位于固定板10下方，第二螺母11位于弹簧21下方。[0010]本发明提供一种带电情况下即可快速安装、性能优越、操作简单、实用性强，能实时检测补偿量变化的GIS设备伸缩节弹簧补偿量在线监测装置。GIS设备伸缩节弹簧补偿量在线监测装置通过激光测距传感器2监测固定板10的水平度，实现对伸缩节补偿量的监测，从而在根本上解决因伸缩节补偿不到位造成的漏气现象发生。可以杜绝因设备漏气造成的低气压报警、闭锁、设备放电甚至跳闸现象发生，全力保障一次设备安全稳定运行。四个激光测距传感器2同时对固定板10进行检测，从而可以通过感应固定板10四角与激光测距传感器2的距离变化判断固定板10的水平度进而测量伸缩节补偿量。本发明在使用时固定板10与伸缩节贴合，并开启激光测距传感器2进行检测。本发明的第一螺母9和第二螺母11可以通过旋转对固定板10的初始水平度进行调节，本发明的弹簧21可以方便固定板10配合伸缩节的压动出现角度变化。[0011]所述激光测距装置还包括壳体1，壳体1内部安装单片机4、温度传感器3、RS485芯片6和电源模块5,激光测距传感器2的输出端与单片机4的输入端连接，单片机4的电源输入端与电源模块5连接，单片机4的信号输出端连接RS485芯片6。本发明的单片机4能够对激光测距传感器2的输出信号进行处理，然后通过RS485芯片6将信号传送至计算机，方便操作人员直观的实时检测。[0012]所述激光测距传感器2为ZLDS-100型激光测距传感器2。[0013]所述温度传感器3为LM135型温度传感器3,所述单片机4为51单片机系统板4,所述电源模块5为LM2586S电源模块5。[0014]所述底座15的中部安装支撑柱20,支撑柱20的上端安装固定座19,固定座19的侧周安装四个电动推杆18,电动推杆18的推杆端部安装固定绳17,固定绳17的上端连接固定板10,固定板10的底部安装水平传感器16,固定座19的上部安装控制器21，控制器21的输入端与水平传感器16连接，控制器21的输出端连接电动推杆18。本发明的水平传感器16能感应固定板10的水平度并且将水平度信号转化为电信号传递给控制器21，控制器21根据电信号控制电动推杆18的运行，从而自动将固定板10调整到水平状态，从而减小系统测量误差。固定绳17具有柔性，电动推杆18通过固定绳17连接固定板1〇可以避免固定板10在测试过程中，电动推杆18阻碍固定板10的运行。控制器21为单片机或PLC模块。[0015]壳体、ZLDS-100型激光测距传感器、LM135型温度传感器、51单片机系统板、LM2586S电源模块、RS4S5芯片、杜邦线排线、端子排、电缆、监测程序。ZLDS-100型激光测距传感器与51单片机系统板相连接，用来对目标距离进行准确测定，对四对角补偿量进行测量，通过RS485芯片适应数据不同距离的传输。LM135型温度传感器与51单片机系统板相连接，用来对环境温度进行准确测量，配合ZLDS-100型激光测距传感器的测距，确认环境温度在允许测量范围内，通过RS4S5芯片适应数据不同距离的传输。51单片机系统板用于对控制电路的编程，实现ZLDS-100型激光测距传感器、LM135型温度传感器数据测量以及数据比较处理。RS485芯片与51单片机系统板相连，连接测距仪器TX和RX端，用于实现对补偿量测量数据和温度数据的远距离传输，通过电缆将数据传输到后台电脑，实现后台监控。LM2586S电源模块用于为测距仪器提供稳定的3V电源，其输入端连接工频电源，输出端连接测距仪器。监测程序对伸缩节四个对角的监测装置分别分配地址，并对四个监测量进行比较，判断是否超出预定值，实现现场与后台关联。杜邦线排线、端子排用于仪器和芯片的连接，电缆用于距离信号的发送传输。[0016]将相应设备芯片等放入壳体对应位置，固定在GIS设备伸缩节四个对角，通过监测程序实现数值同步测量，从而实现GIS设备伸缩节弹簧补偿量在线监测。[0017]根据现有户外GIS设备伸缩节补偿量监测技术的不足，GIS设备伸缩节弹簧补偿量在线监测装置提供了一种设备正常运行情况下即可快速安装、性能优越、操作简单、实用性强，能实时检测补偿量变化的在线监测装置。[0018]对每个伸缩节补偿量在线监测模块通过后台程序分配地址，实现在线同步测量，解决了以往需要检修人员定期巡视的繁复工作问题，并通过测量数据在线对比，可以实时掌握补偿量变化情况，一旦出现补偿量差值超过预定值，检修人员即可及时进行处理，解决了工作滞后的问题，实现严格意义上的对伸缩节补偿量全方位、立体式、无死角覆盖式监测。给一次设备安全稳定运行提供了可靠的保证。[0019]一次设备发生故障后，特别是设备出现漏气现象后，会出现气室压力降低等现象，严重时甚至会导致设备跳闸等后果。现有的因GIS伸缩节补偿不到位导致的设备漏气现象时有发生，发生漏气后提醒工作人员及时进行补气工作，这样不仅不能第一时间发现隐患，并且总是被动的去处理故障。[0020]GIS设备伸缩节弹簧补偿量在线监测装置通过激光测距原理并辅助后台程序设计等，实现对伸缩节补偿量的在线监测，从而在根本上解决因伸缩节补偿不到位造成的漏气现象发生。可以杜绝因设备漏气造成的低气压报警、闭锁、设备放电甚至跳闸现象发生，全力保障一次设备安全稳定运行。[0021]本发明的技术方案并不限制于本发明所述的实施例的范围内。本发明未详尽描述的技术内容均为公知技术。

权利要求：1.GIS设备伸缩节弹簧补偿量在线监测装置，其特征在于:包括底座（⑸，底座（15上部安装四个固定杆CL3和四个激光测距装置，每一个激光测距装置位于一个固定杆（13的侧部，激光测距装置上安装激光测距传感器（2，固定杆（13的上端安装丝杆（12，丝杆12上安装第一螺母9、固定板（1〇、第二螺母（11和弹簧（21，丝杆（12穿过固定板10，第一螺母⑼和第二螺母（11均与丝杆（12螺纹配合，弹簧21套在丝杆（12上，第一螺母9位于固定板（10上方，弹簧21位于固定板（10下方，第二螺母（11位于弹簧21下方。2.根据权利要求1所述的GIS设备伸缩节弹簧补偿量在线监测装置，其特征在于:所述激光测距装置还包括壳体（1，壳体（1内部安装单片机4、温度传感器3、RS485芯片6和电源模块5，激光测距传感器2的输出端与单片机4的输入端连接，单片机4的电源输入端与电源模块5连接，单片机4的信号输出端连接RS485芯片6。3.根据权利要求1所述的GIS设备伸缩节弹簧补偿量在线监测装置，其特征在于:所述激光测距传感器2为ZLDS-100型激光测距传感器2。4.根据权利要求2所述的GIS设备伸缩节弹簧补偿量在线监测装置，其特征在于:所述温度传感器3为LM135型温度传感器3，所述单片机4为51单片机系统板4，所述电源模块5为LM2586S电源模块5。5.根据权利要求1所述的GIS设备伸缩节弹簧补偿量在线监测装置，其特征在于:所述底座（15的中部安装支撑柱20，支撑柱20的上端安装固定座（19，固定座（19的侧周安装四个电动推杆（18，电动推杆18的推杆端部安装固定绳（17，固定绳（17的上端连接固定板（10，固定板（10的底部安装水平传感器（16，固定座（19的上部安装控制器21，控制器（21的输入端与水平传感器（16连接，控制器（21的输出端连接电动推杆18。

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