本發明屬于電力系統的測試技術領域，涉及一種測試裝置，尤其是一種用于戶外的電力系統監測采集器。

背景技術：

依據 DL/T995-2006《繼電保護及電網安全自 動裝置檢驗條例》 的要求，對繼電保護、安全自動裝置及二次回路接線進行定期檢驗，以確保裝置元件完好、功能正常，確保回路接線及定值正確。需要檢測的信息包括繼電保護裝置自檢信息，如裝置異常、電源故障、TA/TV斷線等，還有大量的元器件及邏輯回路節點狀態信息，目前采用的定期傳動試驗，不能可靠全面的獲取這些信息。

經過對現有技術的檢索發現，《繼電保護狀態檢修及實施探討》（繼電器，第33卷第20期，2005年10月16日)中記載了一種對保護的狀態檢修方法，該技術利用SEL保護裝置的開入接點實現保護控制回路狀態的采集，并通過SEL保護裝置的邏輯方程及繼電器開出實現防跳功能， 以達到保護狀態檢修的目標。對模擬量的監測目前只是通過與保護裝 置的通訊，間接獲取。

針對上述缺陷，申請號為201010252398X的發明專利申請公開了一種用于電力系統繼電保護的在線監測戶外采集器；該采集器由于暴露于戶外，在強烈的日光照射下，采集器內的溫度過高，容易導致內部電路以及器件的損壞；此外，該技術方案中采集器中性點并未接地，存在安全隱患。此為現有技術的不足之處。

因此，針對現有技術中的上述缺陷，提供設計一種用于戶外的電力系統監測采集器，以解決上述技術缺陷，是非常有必要的。

技術實現要素：

本發明的目的在于，針對上述現有技術存在的缺陷，提供設計一種用于戶外的電力系統監測采集器，以解決上述技術問題。

為實現上述目的，本發明給出以下技術方案：

一種用于戶外的電力系統監測采集器，它包括殼體，所述的殼體內設置有采集轉換模塊、信息處理模塊、通信模塊、存儲模塊、快速接口模塊、電源模塊和系統時鐘，其中：采集轉換模塊的輸入端與繼電保護裝置的PT/CT端口相連接以接收模擬采集信息，采集轉換模塊的輸出端與信息處理模塊相連接并輸出AD轉換后的數字采集信息，信息處理模塊接收來自系統時鐘的時鐘信息后與數字采集信息合并生成帶有時間戳的采樣信息報文并發送至通信模塊，系統時鐘與通信模塊相連接并接收更新時鐘信息，存儲模塊與信息處理模塊相連接并接收帶有時間戳的采樣信息報文同時輸出歷史信息報文，快速接口模塊與信息處理模塊相連接并接收開出信號及輸出開入信號，電源模塊的輸出端與信息處理模塊相連接并輸出開入信號，信息處理模塊將開入信號和開出信號合并后輸出開入開出報文至通信模塊，通信模塊與信息交互網絡相連接以傳輸更新后的開入開出報文、采樣信息報文和更新時鐘信息；其特征在于：

所述殼體內還設置有支架，在支架上設置有接地電阻，所述的接地電阻通過絕緣塊固定在支架上，接地電阻與接地線連接，在接地線上設置有電流互感器，電流互感器與控制器連接，所述的控制器通過驅動電路與報警器和無線通信模塊連接；

所述的接地電阻包括第一接地電阻組和第二接地電阻組，第一接地電阻組與第一接地線連接，第二接地電阻組與第二接地線連接，電流互感器設置在第一接地線上；

所述的控制器還與控制電路連接，控制電路控制第二接地線的通斷，所述的控制電路包括光電耦合器U1，光電耦合器U1的1腳通過第三電阻R3與+VCC1連接，光電耦合器U1的2腳與控制器連接，光電耦合器U1的4腳與+VCC2連接，光電耦合器U1的3腳通過第一電阻R1與一個三極管VT1的基極連接，三極管VT1的發射極接地，三極管VT1的基極和發射極之間串接第二電阻R2，三極管的集電極通過第一繼電器JI與+VCC3連接，第一繼電器JI的常開觸點J1-1串聯在第二接地電阻組和第二接地線之間；

所述的驅動電路包括整流電路，整流電路的輸出端串接第四電阻R4，有與所述的第四電阻R4串聯，所述的第一電解電容C1與第一個二極管D1并聯，所述的控制器與第二個三極管VT2的基極連接，第二個三極管VT2的集電極通過第五電阻R5與第一電解電容C1的正極連接，第二個三極管VT2的發射極與第三個三極管VT3的基極連接，第二個三極管VT2的集電極與第三個三極管VT3的集電極連接，第三個三極管VT3的發射極與第一電解電容C1的負極連接，第一電解電容C1的負極接地，第三個三極管VT3的集電極通過第六電阻R6與第四個三極管VT4的基極連接，第四個三極管VT4的集電極通過第七電阻R7與第一電解電容C1的正極連接，第四個三極管VT4的發射極通過第八電阻R8接地，第四個三極管VT4的發射極與第五個三極管VT5的發射極連接，第四個三極管VT4的集電極通過第九電阻R9與第五個三極管VT5的基極連接，第二電容C2與第九電阻R9并聯，第五個三極管VT5的基極通過第十電阻R10接地，第五個三極管VT5的集電極通過第十一電阻R11與第一電解電容C1的正極連接，第五個三極管VT5的集電極通過第三電容C3、第二個二極管D2、第四電容C4與第六個三極管VT6的基極連接，第二個二極管D2的負極通過第十二電阻R12與第一電解電容C1的正極連接，第二個二極管D2的正極通過第十三電阻R13與第一電解電容C1的正極連接，第六個三極管VT6的的發射極與第七個三極管VT7的發射極連接，第七個三極管VT7的基極通過第十四電阻R14與第一電解電容C1的正極連接，第七個三極管VT7的基極通過第十五電阻R15接地，第七個三極管VT7的發射極通過第十六電阻R16 接地，第六個三極管VT6的基極通過第十七電阻R17與第一電解電容C1的正極連接，第六個三極管VT6的基極集電極通過第十八電阻R18與第一電解電容C1的正極連接，第六個三極管VT6的集電極通過第十九電阻R19、第一穩壓管VD1與第八個三極管VT8的基極連接，第八個三極管VT8的基極通過第二十個電阻R20接地，第八個三極管VT8的發射極接地，第八個三極管VT8的集電極通過第二繼電器J2與第一電解電容C1的正極連接，有第三個二極管D3與第二繼電器J2并聯，第二繼電器J2的常開觸點J2-1與無線通信模塊串聯后與供電電源連接，報警器與無線通信模塊并聯；

所述殼體外還設置有隔熱板，所述隔熱板由以下重量份數的原料組成：

基材 15-18份，

石棉 13-16份，

氣凝膠 9-12份，

錫粉 7-10份，

聚氨酯纖維 10-13份，

納米二氧化硅 6-8份，

超細玻璃棉 6-10份，

粘結劑 5-8份，

發泡劑 7-9份；

所述基材選用高嶺土；

所述粘結劑選自聚乙烯醇縮醛改性酚醛樹脂或者雙氰胺改性酚醛樹脂；

所述發泡劑選用碳酸氫鈣；

所述隔熱板的制備方法為：

將上述基材、石棉、氣凝膠以及粘結劑根據份數加入到混料機中進行混合，控制混合時間為4分鐘；然后將錫粉和聚氨酯纖維根據份數再加入到混料機中進行混合，控制混合時間為2分鐘；再將納米二氧化硅和超細玻璃棉加入到混料機中混合，控制混合時間為3分鐘；最后將發泡劑根據份數加入到混料機中進行混合，控制混合時間為3.5分鐘，并噴淋體積濃度為75%的乙醇，然后將混合物在烘干機內烘干；

將得到的混合物置于成型模具中，控制成型溫度為150℃，成型壓力為180kg/cm²壓制1.6分鐘；

再將成型隔熱板燒結，控制燒結溫度為120℃，燒結時間為9h；

將燒結好的隔熱板置于蒸汽環境中冷卻至室溫；

所述殼體的各側壁內設置有中間夾層，所述的中間夾層內填充有冷卻液，所述的中間夾層內還設置有半導體制冷芯片，所述的半導體制冷芯片通過電磁繼電器連接有供電電源，所述的電磁繼電器連接到控制器，所述的控制器還連接有設置與殼體內部的溫度傳感器。

優選地，所述的隔熱板由以下重量份數的原料組成：

基材 15份，

石棉 13份，

氣凝膠 9份，

錫粉 7份，

聚氨酯纖維 10份，

納米二氧化硅 6份，

超細玻璃棉 6份，

粘結劑 5份，

發泡劑 7份。

優選地，所述的隔熱板由以下重量份數的原料組成：

基材 18份，

石棉 16份，

氣凝膠 12份，

錫粉 10份，

聚氨酯纖維 13份，

納米二氧化硅 8份，

超細玻璃棉 10份，

粘結劑 8份，

發泡劑 9份。

優選地，所述的隔熱板由以下重量份數的原料組成：

基材 16份，

石棉 14份，

氣凝膠 10份，

錫粉 8份，

聚氨酯纖維 11份，

納米二氧化硅 7份，

超細玻璃棉 8份，

粘結劑 7份，

發泡劑 8份。

本發明的有益效果在于，接地電阻通過絕緣塊固定在支架上，這樣避免接地電阻通過支架漏電，這樣支架就可以使用金屬支架，結實牢固，能有效的固定接地電阻，接地電阻為兩組，當電流互感器測得電流過大時，控制器通過控制電路控制第二接地電阻組接入，這樣進行電流的分流，避免了第一接地電阻組被損壞；控制電路采用光電耦合器，這樣能有效的避免干擾；當電流互感器監測的電流過大時，控制器通過驅動電路，實現報警器和無線通信模塊的通電，進而報警器發出報警，無線通信模塊采用3G或4G無線通信模塊，可以將電流信息反饋到上級平臺或設定的手機上，實現遠程報警；

通過設置溫度傳感器采集殼體內的溫度值，并發送至控制器，如果殼體內的溫度值超過預設值，則控制器控制電磁繼電器導通，半導體制冷片得電工作，對中間夾層內的冷卻水進行制冷，從而吸收殼體內的熱量，有效降低殼體內的溫度；

通過設置隔熱板能夠有效阻斷太陽光對殼體的照射，采用本方案中的配方以及制備方法制成的隔熱板具有較強的隔熱效果；

石棉與氣凝膠的混合能夠充分提高隔熱板的效果，錫粉和聚氨酯纖維的配合能夠提高隔熱板的硬度，納米二氧化硅和超細玻璃棉的配合能夠提高隔熱板的放紫外線效果。此外，本發明設計原理可靠，結構簡單，具有非常廣泛的應用前景。

由此可見，本發明與現有技術相比，具有突出的實質性特點和顯著地進步，其實施的有益效果也是顯而易見的。

附圖說明

圖1是本發明提供的一種用于戶外的電力系統監測采集器中殼體的結構示意圖。

圖2是本發明提供的一種用于戶外的電力系統監測采集器的電氣原理圖。

圖3是圖2中控制電路的電路原理圖。

圖4為圖2中驅動電路的電路原理圖。

其中，1-殼體，2-支架，3-第一接地電阻組，4-第二接地電阻組，5-絕緣塊，6-隔熱板，7-中間夾層，8-半導體制冷芯片，9-溫度傳感器。

具體實施方式

下面結合附圖并通過具體實施例對本發明進行詳細闡述，以下實施例是對本發明的解釋，而本發明并不局限于以下實施方式。

如圖1至4所示，本發明提供的一種用于戶外的電力系統監測采集器，它包括殼體，所述的殼體內設置有采集轉換模塊、信息處理模塊、通信模塊、存儲模塊、快速接口模塊、電源模塊和系統時鐘，其中：采集轉換模塊的輸入端與繼電保護裝置的PT/CT端口相連接以接收模擬采集信息，采集轉換模塊的輸出端與信息處理模塊相連接并輸出AD轉換后的數字采集信息，信息處理模塊接收來自系統時鐘的時鐘信息后與數字采集信息合并生成帶有時間戳的采樣信息報文并發送至通信模塊，系統時鐘與通信模塊相連接并接收更新時鐘信息，存儲模塊與信息處理模塊相連接并接收帶有時間戳的采樣信息報文同時輸出歷史信息報文，快速接口模塊與信息處理模塊相連接并接收開出信號及輸出開入信號，電源模塊的輸出端與信息處理模塊相連接并輸出開入信號，信息處理模塊將開入信號和開出信號合并后輸出開入開出報文至通信模塊，通信模塊與信息交互網絡相連接以傳輸更新后的開入開出報文、采樣信息報文和更新時鐘信息；

所述殼體1內還設置有支架2，在支架2上設置有接地電阻，所述的接地電阻通過絕緣塊固定在支架上，接地電阻與接地線連接，在接地線上設置有電流互感器，電流互感器與控制器連接，所述的控制器通過驅動電路與報警器和無線通信模塊連接；

所述的接地電阻包括第一接地電阻組3和第二接地電阻組4，第一接地電阻組與第一接地線連接，第二接地電阻組與第二接地線連接，電流互感器設置在第一接地線上；

所述的控制器還與控制電路連接，控制電路控制第二接地線的通斷，所述的控制電路包括光電耦合器U1，光電耦合器U1的1腳通過第三電阻R3與+VCC1連接，光電耦合器U1的2腳與控制器連接，光電耦合器U1的4腳與+VCC2連接，光電耦合器U1的3腳通過第一電阻R1與一個三極管VT1的基極連接，三極管VT1的發射極接地，三極管VT1的基極和發射極之間串接第二電阻R2，三極管的集電極通過第一繼電器JI與+VCC3連接，第一繼電器JI的常開觸點J1-1串聯在第二接地電阻組和第二接地線之間；

所述的驅動電路包括整流電路，整流電路的輸出端串接第四電阻R4，有與所述的第四電阻R4串聯，所述的第一電解電容C1與第一個二極管D1并聯，所述的控制器與第二個三極管VT2的基極連接，第二個三極管VT2的集電極通過第五電阻R5與第一電解電容C1的正極連接，第二個三極管VT2的發射極與第三個三極管VT3的基極連接，第二個三極管VT2的集電極與第三個三極管VT3的集電極連接，第三個三極管VT3的發射極與第一電解電容C1的負極連接，第一電解電容C1的負極接地，第三個三極管VT3的集電極通過第六電阻R6與第四個三極管VT4的基極連接，第四個三極管VT4的集電極通過第七電阻R7與第一電解電容C1的正極連接，第四個三極管VT4的發射極通過第八電阻R8接地，第四個三極管VT4的發射極與第五個三極管VT5的發射極連接，第四個三極管VT4的集電極通過第九電阻R9與第五個三極管VT5的基極連接，第二電容C2與第九電阻R9并聯，第五個三極管VT5的基極通過第十電阻R10接地，第五個三極管VT5的集電極通過第十一電阻R11與第一電解電容C1的正極連接，第五個三極管VT5的集電極通過第三電容C3、第二個二極管D2、第四電容C4與第六個三極管VT6的基極連接，第二個二極管D2的負極通過第十二電阻R12與第一電解電容C1的正極連接，第二個二極管D2的正極通過第十三電阻R13與第一電解電容C1的正極連接，第六個三極管VT6的的發射極與第七個三極管VT7的發射極連接，第七個三極管VT7的基極通過第十四電阻R14與第一電解電容C1的正極連接，第七個三極管VT7的基極通過第十五電阻R15接地，第七個三極管VT7的發射極通過第十六電阻R16 接地，第六個三極管VT6的基極通過第十七電阻R17與第一電解電容C1的正極連接，第六個三極管VT6的基極集電極通過第十八電阻R18與第一電解電容C1的正極連接，第六個三極管VT6的集電極通過第十九電阻R19、第一穩壓管VD1與第八個三極管VT8的基極連接，第八個三極管VT8的基極通過第二十個電阻R20接地，第八個三極管VT8的發射極接地，第八個三極管VT8的集電極通過第二繼電器J2與第一電解電容C1的正極連接，有第三個二極管D3與第二繼電器J2并聯，第二繼電器J2的常開觸點J2-1與無線通信模塊串聯后與供電電源連接，報警器與無線通信模塊并聯；

所述殼體外還設置有隔熱板6，所述隔熱板由以下重量份數的原料組成：

基材 16份，

石棉 14份，

氣凝膠 10份，

錫粉 8份，

聚氨酯纖維 11份，

納米二氧化硅 7份，

超細玻璃棉 8份，

粘結劑 7份，

發泡劑 8份；

所述基材選用高嶺土；

所述粘結劑選自聚乙烯醇縮醛改性酚醛樹脂或者雙氰胺改性酚醛樹脂；

所述發泡劑選用碳酸氫鈣；

所述隔熱板的制備方法為：

將上述基材、石棉、氣凝膠以及粘結劑根據份數加入到混料機中進行混合，控制混合時間為4分鐘；然后將錫粉和聚氨酯纖維根據份數再加入到混料機中進行混合，控制混合時間為2分鐘；再將納米二氧化硅和超細玻璃棉加入到混料機中混合，控制混合時間為3分鐘；最后將發泡劑根據份數加入到混料機中進行混合，控制混合時間為3.5分鐘，并噴淋體積濃度為75%的乙醇，然后將混合物在烘干機內烘干；

將得到的混合物置于成型模具中，控制成型溫度為150℃，成型壓力為180kg/cm²壓制1.6分鐘；

再將成型隔熱板燒結，控制燒結溫度為120℃，燒結時間為9h；

將燒結好的隔熱板置于蒸汽環境中冷卻至室溫；

所述殼體的各側壁內設置有中間夾層7，所述的中間夾層7內填充有冷卻液，所述的中間夾層內還設置有半導體制冷芯片8，所述的半導體制冷芯片通過電磁繼電器連接有供電電源，所述的電磁繼電器連接到控制器，所述的控制器還連接有設置與殼體內部的溫度傳感器9。

本實施例中，所述的隔熱板由以下重量份數的原料組成：

基材 15份，

石棉 13份，

氣凝膠 9份，

錫粉 7份，

聚氨酯纖維 10份，

納米二氧化硅 6份，

超細玻璃棉 6份，

粘結劑 5份，

發泡劑 7份。

本實施例中，所述的隔熱板由以下重量份數的原料組成：

基材 18份，

石棉 16份，

氣凝膠 12份，

錫粉 10份，

聚氨酯纖維 13份，

納米二氧化硅 8份，

超細玻璃棉 10份，

粘結劑 8份，

發泡劑 9份。

以上公開的僅為本發明的優選實施方式，但本發明并非局限于此，任何本領域的技術人員能思之的沒有創造性的變化，以及在不脫離本發明原理前提下所作的若干改進和潤飾，都應落在本發明的保護范圍內。