基于多特征参量融合的断路器动作预判系统研究

胡恩德 宣荣生 赵伟苗 倪钱杭 方珺

摘要：本文以PLC作为微处理器核心，并结合多种高精度传感器采集断路器相应的电流、温度、保护、辅助接点等动作特征参量，同时，以检修专家多年对断路器动作、检修故障事例的检修分析经验，形成断路器动作分析专家数据库，研制出了一套断路器动作预判系统。研究表明，该预判系统能准确判断出断路器的动作性质，提高了检修人员对断路器的检修效率。

关键词：断路器；动作预判；特征参量；检修

1 預判系统结构框架

系统的结构原理图如下图。系统采用具有高稳定性高可靠性的工业级微处理器PLC作为信号采集、处理与控制的核心，利用温度传感器与电流传感器测量跳闸线圈的温度与电流变化率并将信息传输至PLC处理器，同时，采用PLC微处理器获取断路器控制柜中的保护信号与接点信号作为辅助判断。预判系统将实时记录电流、温度、保护信号与节点信号，并利用PLC处理器中的专家知识数据库，根据特征量的变化做出相应的判断。

2 预判系统的设计

2.1 系统的硬件设计

系统装置的硬件主要包括电源模块、微处理器核心、温度传感器模块、电流传感器模块、LCD显示模块等五大模块。

2.1.1 电源模块

电源模块采用输入电压为交流220V以及输出为5V的常用电源模块，该电源模块集成在系统装置中，所占用体积较小，方便灵活。

2.1.2 微处理器模块

微处理器采用型号为SIMATIC S7-1200系列的工业级处理器PLC，具有可扩展性的突出优点，可在任何CPU的前方加入一个信号板，轻松扩展数字或模拟I/O。……