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申请/专利权人：北京宏优科技发展有限公司

摘要：本发明公开了一种智能绝缘子闪络分析系统，包括在绝缘子上安装的信号采集器，信号采集器内设有铁磁芯、PCB电路板和电源模块；PCB电路板上布置有采集电路、微处理器MCU，采集电路与铁磁芯、微处理器MCU的信号采集端连接，微处理器MCU的通讯端连接有无线通信模块；微处理器MCU内设置有存储器和寄存器，微处理器MCU的定时端连接有定时器；电源模块包括低功耗转换模块，该低功耗转换模块的电源端连接有太阳能电池板和备用电池，微处理器MCU电源控制端、电源输入端均与低功耗转换模块连接，低功耗转换模块与采集电路连接。有益效果：整个设备结构紧凑，采集精准，有效提高了闪络预警功能，更有效的避免供电系统跳闸瘫痪。

主权项：1.一种智能绝缘子闪络分析系统，其特征在于：包括安装在绝缘子（1）上的信号采集器（2），所述信号采集器（2）内设置有铁磁芯（3）、PCB电路板（8）和电源模块（D）；所述PCB电路板（8）上布置有采集电路（4）、微处理器MCU（K），所述采集电路（4）与所述铁磁芯（3）连接，用于获取所述铁磁芯（3）感应生成的绝缘子感应信号，所述采集电路（4）还与所述微处理器MCU（K）的信号采集端连接，所述微处理器MCU（K）的通讯端连接有无线通信模块（W），用于与手持终端通讯；所述微处理器MCU（K）内设置有存储器（K1）和寄存器（K3），所述微处理器MCU（K）的定时端连接有定时器（K2）；所述电源模块（D）包括低功耗转换模块（D1），该低功耗转换模块（D1）的电源端连接有太阳能电池板（D2）和备用电池（D3），所述微处理器MCU（K）电源控制端、电源输入端均与所述低功耗转换模块（D1）连接，所述低功耗转换模块（D1）与所述采集电路（4）连接；所述采集电路（4）包括电流采样模块（41）、信号放大模块（42）、波形翻转模块（43）、模数转换模块（44）；所述电流采样模块（41）采样输入端用于获取绝缘子感应信号，所述电流采样模块（41）采样输出端经信号放大模块（42）、波形翻转模块（43）和模数转换模块（44）后与微处理器MCU（K）的信号采集端连接；所述低功耗转换模块（D1）的电源驱动端与所述模数转换模块（44）连接，所述低功耗转换模块（D1）的电源输出端与所述电流采样模块（41）、信号放大模块（42）、波形翻转模块（43）、模数转换模块（44）、微处理器MCU（K）连接；所述波形翻转模块（43）包括比较器U15、运算放大器U1与模拟开关芯片U11，所述比较器U15的正相输入端与电阻R24的一端连接，所述电阻R24的另一端与电阻R31的一端、电阻R18的一端连接，电阻R24、电阻R31和电阻R18的公共端作为所述波形翻转模块（43）的波形信号输入端；所述比较器U15的正相输入端、反相输入端之间并联有反向连接的二极管D2和二极管D1，所述比较器U15的反相输入端接地，所述比较器U15的输出端经电阻R17与所述比较器U15的高电平电源端连接，所述比较器U15的输出端经电阻R32与所述模拟开关芯片U11的数字控制输入端连接，所述模拟开关芯片U11的第一常开开关输入端NO1与电阻R31的另一端连接，所述运算放大器U1的正相输入端接地，所述运算放大器U1的反相输入端与电阻R18的另一端连接，所述运算放大器U1的反相输入端还经电容C3接地，所述运算放大器U1的输出端经并联连接的电阻R19和电容C4连接所述运算放大器U1的反相输入端，所述运算放大器U1的输出端经电阻R30与所述模拟开关芯片U11的第一常闭开关输入端连接，所述模拟开关芯片U11的信号输出端作为所述波形翻转模块（43）的波形信号输出端，用于连接所述模数转换模块（44）模拟信号输入端；所述模数转换模块（44）包括模数转换芯片U3和运算放大器U4，所述模数转换芯片U3的型号为AD7091R_5；所述运算放大器U4的正相输入端作为所述模数转换模块（44）模拟信号输入端，用于与所述波形翻转模块（43）的波形信号输出端连接，所述运算放大器U4的输出端与所述运算放大器U4的反相输入端连接，所述运算放大器U4的输出端经电阻R15、电容C23接地，所述电阻R15、电容C23的公共端经电阻R74与所述运算放大器U4的正相输入端连接，所述电阻R74、电容C23的公共端与所述模数转换芯片U3的第一信号输入端VIN0连接，所述模数转换芯片U3的数字输出端作为所述模数转换模块（44）的数字信号输出端，用于与所述微处理器MCU（K）连接；所述模数转换芯片U3的第四信号输入端VIN3与所述低功耗转换模块（D1）的电源驱动端连接；所述波形翻转模块（43）的波形信号输出端还连接有窗口模块（46），所述窗口模块（46）包括比较器U10A、比较器U10B和窗口基准值设定芯片U9，所述窗口基准值设定芯片U9的型号为LTC1662CMS8；所述窗口基准值设定芯片U9的基准信号输入端用于获取所述微处理器MCU（K）基准设定信号，所述窗口基准值设定芯片U9的参考端REF连接有参考电压输出芯片U25，该参考电压输出芯片U25的型号为REF3325AIDCKR；所述窗口基准值设定芯片U9基准信号高电平输出端与所述比较器U10A的反相输入端连接，所述比较器U10A的正相输入端与所述波形翻转模块（43）的波形信号输出端连接，所述比较器U10A的输出端与所述微处理器MCU（K）的窗口高电平反馈输入端连接；所述窗口基准值设定芯片U9基准信号低电平输出端与所述比较器U10B的反相输入端连接，所述比较器U10B的正相输入端与所述波形翻转模块（43）的波形信号输出端连接，所述比较器U10B的输出端与所述微处理器MCU（K）的窗口低电平反馈输入端连接；所述微处理器MCU（K）中至少设置有待机模式、工作模式、睡眠模式、停止模式四种模式，每一种模式下，对应功耗均不相同；当所述微处理器MCU处于待机模式时：微处理器MCU处于低功耗状态；微处理器MCU内部的存储器、寄存器处于低功耗状态；采集电路处于低功耗状态；与所述微处理器MCU连接的无线通信模块处于低功耗状态；与微处理器MCU连接的定时器处于工作状态；当进入待机模式超出待机模式通讯唤醒时间t2后，与所述微处理器MCU连接的无线通信模块处于工作状态；与微处理器MCU连接的定时器处于工作状态；微处理器MCU内部的存储器、寄存器处于低功耗状态；采集电路处于低功耗状态；当无线通信模块建立与手持终端的通信连接后，采集电路、微处理器MCU处于工作状态；无线通信模块处于工作状态；存储器、寄存器处于低功耗状态；当所述微处理器MCU处于工作模式时；所述微处理器MCU、采集电路、无线通信模块、定时器、存储器和寄存器均处于工作状态；当所述微处理器MCU处于睡眠模式时；所述采集电路、无线通信模块、定时器、存储器和寄存器均处于低功耗状态；当所述微处理器MCU处于停止模式时；所述采集电路、无线通信模块、定时器处于低功耗状态；所述存储器和寄存器均处于工作状态；其中，微处理器对感应信息和模式进行分析控制的步骤为：S1、微处理器MCU进入待机模式，开始待机模式通讯唤醒时间倒计时，待机模式通讯唤醒时间t2到达后，微处理器MCU获取手持终端发出的唤醒指令后，微处理器MCU控制无线通信模块建立与手持终端的通信连接；S2、微处理器MCU生成绝缘子感应信号触发阈值；S3、微处理器MCU获取信号采集器的绝缘子感应信号，当绝缘子感应信号超出所述绝缘子感应信号触发阈值后，所述微处理器MCU被触发，进入工作模式，根据所述绝缘子感应信号采集周期T和绝缘子感应信号采集周期内采集次数n对绝缘子感应信号开始采集，得到工作模式采集数据；S4、微处理器MCU对工作模式采集数据进行比较和计算，得到当前采集周期的感应计算数据集；其中感应计算数据集至少包括感应最大值Vmax、感应最小值Vmin、感应能量值、感应峰峰值Vmax-Vmin、感应平均值V；S5、微处理器MCU比较当前采集周期和前一采集周期的感应计算数据集，得到绝缘子闪络判断结果；并将绝缘子闪络判断结果保存在所述存储器和寄存器中；若当前周期的感应计算数据集超出前一周的期感应计算数据集，则判定绝缘子处于闪络易发状态，否则绝缘子不处于闪络易发状态；S6、微处理器MCU控制无线通信模块将所述存储器和寄存器中的绝缘子闪络判断结果发送至手持终端后，进入睡眠模式；当所述微处理器MCU处于睡眠模式时，若接收到任一尖峰绝缘子感应信号时，所述微处理器MCU被尖峰绝缘子感应信号唤醒，并跳转到步骤S3；S7、微处理器MCU获取到睡眠中断信号后，进入到停机模式，进行停机模式设定时间倒计时；停机模式倒计时时间达到后，返回步骤S3。

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