变电站直流蓄电池在线监测装置的制作方法

1.本发明涉及变电站设备技术领域，具体为变电站直流蓄电池在线监测装置。


背景技术：

2.变电站的铅酸蓄电池监测装置是用于对铅酸蓄电池组中电池的健康状态进行实时估算的装置。
3.现有技术中，如中国专利号为：cn 113809422 a的“一种蓄电池监测装置”，包括安装主体、限位圈、基座、探头；所述基座安装于蓄电池上端；所述探头上端与基座转动连接，探头下端伸入电解液内；所述安装主体与探头顶端固定连接；所述安装主体下端固定有嵌环，限位圈套设于嵌环外部；所述限位圈下端固定有限位块，基座上端外壁设置有限位槽；所述限位圈侧壁设置有凹槽，嵌环外壁固定有凸块，驱动限位圈下降将限位块和凸块分别可拆卸嵌入限位槽和凹槽内；该发明安装在蓄电池上，可通过探头上的液体密度传感器、液位传感器、温度传感器分别监测电解液的密度、液位和温度，且可通过转动“l”型支杆进行多点监测，并通过导线向外传送监测数据，可实现电解液的实时、连续、准确地监测。
4.但现有技术中，目前变电站对铅酸蓄电池的在线监测仅仅是针对铅酸蓄电池组总压、温度等数据，随着铅酸蓄电池的使用，铅酸蓄电池会因自身使用寿命或温度变化，而常常出现电池鼓包的情况，现有的电池监测装置无法及时且精确地发现电池鼓包，从而错过最佳的更换、维护电池的时间，鼓包电池在电力系统中继续使用时，对整个电池组的运行安全起到严重威胁。
5.所以我们提出了变电站直流蓄电池在线监测装置，以便于解决上述中提出的问题。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供变电站直流蓄电池在线监测装置，以解决上述背景技术提出的目前变电站对铅酸蓄电池的在线监测仅仅是针对铅酸蓄电池组总压、温度等数据，随着铅酸蓄电池的使用，铅酸蓄电池会因自身使用寿命或温度变化，而常常出现电池鼓包的情况，现有的电池监测装置无法及时且精确地发现电池鼓包，从而错过最佳的更换、维护电池的时间，鼓包电池在电力系统中继续使用时，对整个电池组的运行安全起到严重威胁的问题。
7.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：变电站直流蓄电池在线监测装置，包括安装架、红外测距仪、主机、安装接头和数据采样器，所述安装架的后端两侧对称固定安装有多个夹持杆，且安装架的前端与红外测距仪的后端固定安装，所述安装架的顶部与主机的底部外侧活动安装，且主机的底部通过安装接头与数据采样器的顶部活动安装，所述安装接头包括内插件和外套件，所述内插件的顶部与主机的底部固定安装，且内插件的底部与外套件的顶部活动套接，所述外套件的底部与数据采样器的顶部固定安装，所述数据采样器包括管件和温度传感器，所述温度传感器的顶部通过管件与主机的底部固定安装，
所述管件的外侧均匀贯穿开设有多个通孔，且管件的内侧固定安装有液位传感器，所述液位传感器的顶部与主机的底部固定安装，将安装架安装于需监测的电池外侧，再将主机底部通过安装接头连接的数据采样器放置于铅酸蓄电池内部，红外测距仪将时刻监测安装架的间距，当出现电池鼓包的情况后，鼓包位置将夹持杆向外侧顶出，从而改变两个红外测距仪的间距，通过主机触发电池异常警报，进而使得监管人员能及时地发现鼓包电池并进行更换，以维护整个电池组的运行安全，而数据采样器则在电池内部时刻监测电池内部的电池液消耗情况和电池运作温度，若出现异常则也会通过主机触发电池异常警报。
8.优选的，所述安装架包括l型杆a、l型杆b、内杆和安装块，所述l型杆a和l型杆b的内侧均开设有滑槽，且内杆的两端分别与两个滑槽的内侧滑动安装，所述内杆的轴心处顶部与安装块的底部固定安装，且安装块的顶部与主机的底部固定卡接，当电池出现鼓包情况时，将会向外侧顶出夹持杆，使得l型杆a和l型杆b的间距增大，从而改变两个红外测距仪的间距。
9.优选的，所述l型杆a和l型杆b的后端之间活动安装有收缩弹簧，且l型杆a和l型杆b的底部均匀贯穿开设有多个安装孔，收缩弹簧将l型杆a和l型杆b向内侧拉动，使得其底部的夹持杆能时刻与电池外侧紧密接触。
10.优选的，所述内杆包括杆件，所述杆件的两端均固定安装有限位杆，且限位杆的外侧活动安装有滚珠，所述滚珠的内侧与滑槽的内侧滑动连接，当l型杆a和l型杆b间距增大时，内杆的滚珠将在滑槽的内部因摩擦力作用而发生滚动，从而减小内杆与l型杆a和l型杆b之间的摩擦力，防止卡死的情况出现。
11.优选的，所述主机包括数据处理器、无线信号传输器和卡板，所述数据处理器的顶部与无线信号传输器的顶部固定安装，且数据处理器的底部外侧与卡板的顶部固定安装，所述安装块的顶部开设有限位槽，且限位槽的内侧与卡板的外侧固定卡接，数据处理器接收到电池异常信号后将通过无线信号传输器向监管人员端发送警报，以通知监管人员及时维护或更换异常电池。
12.优选的，所述红外测距仪的一端活动卡接有供电电池，所述红外测距仪的顶部固定连接有导线，且导线的一端与数据处理器的顶部固定安装，红外测距仪所监测的信息通过导线传输至数据处理器处，进行分析处理。
13.优选的，每个所述夹持杆均包括支杆和紧锁螺栓，所述支杆的前端通过紧锁螺栓与安装孔的内侧固定安装，所述支杆的内侧均匀固定安装有多个软胶垫，软胶垫能避免夹持杆与电池外侧长期挤压后，磨损电池外壳的问题。
14.优选的，所述内插件包括套筒a和接触端头a，所述套筒a的底部与接触端头a的顶部固定安装，且套筒a的顶部与数据处理器的底部固定安装，所述套筒a的底部外侧开设有卡槽，套筒a底部的接触端头a通过电信号接收底部的数据采样器所采集的电池运行信息。
15.优选的，所述外套件包括套筒b、接触端头b、连接线和螺纹插件，所述套筒b的底部与螺纹插件的顶部螺纹连接，所述螺纹插件的顶部与连接线的底端固定安装，且连接线的顶部与接触端头b的底部固定安装，所述接触端头b的底部活动安装有伸缩弹簧，所述套筒b的顶部外侧均匀贯穿开设有多个限位孔，且每个限位孔的内部均活动卡接有卡珠，所述卡珠的内侧与卡槽的外侧活动卡接，所述套筒b的顶部套接有挤压弹簧，且挤压弹簧的外侧活动套接有套环，当需要安装数据采样器时，将套筒b顶部外侧的套环向下端拉动，使其挤压
内侧的挤压弹簧，再将顶部套接于套筒a的底部外侧，松开套环后，因挤压弹簧恢复弹性形变而将套环向上顶起，从而套环将卡珠挤压至限位孔内侧，卡珠的内侧与卡槽紧固卡接，进而完成对内插件和外套件之间的快速安装。
16.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
17.1、通过夹持杆和红外测距仪的设置，实现了将安装架安装于需监测的电池外侧，再将主机底部通过安装接头连接的数据采样器放置于铅酸蓄电池内部，红外测距仪将时刻监测安装架的间距，当出现电池鼓包的情况后，鼓包位置将夹持杆向外侧顶出，从而改变两个红外测距仪的间距，通过主机触发电池异常警报，进而使得监管人员能及时地发现鼓包电池并进行更换，以维护整个电池组的运行安全；
18.2、通过数据采样器的设置，实现了数据采样器在电池内部时刻检测电池内部的电池液消耗情况和电池运作温度，若出现异常则也会通过主机触发电池异常警报，主机的数据处理器接收到电池异常信号后将通过无线信号传输器向监管人员端发送警报，以通知监管人员及时维护或更换异常电池；
19.3、通过安装接头的设置，实现了当需要安装数据采样器时，将套筒b顶部外侧的套环向下端拉动，使其挤压内侧的挤压弹簧，再将顶部套接于套筒a的底部外侧，松开套环后，因挤压弹簧恢复弹性形变而将套环向上顶起，从而套环将卡珠挤压至限位孔内侧，卡珠的内侧与卡槽紧固卡接，进而完成对内插件和外套件之间的快速安装。
附图说明
20.图1为本发明变电站直流蓄电池在线监测装置的立体图；
21.图2为本发明变电站直流蓄电池在线监测装置俯视的立体图；
22.图3为本发明变电站直流蓄电池在线监测装置安装架的结构立体图；
23.图4为本发明变电站直流蓄电池在线监测装置安装架的部分剖视结构立体图；
24.图5为本发明变电站直流蓄电池在线监测装置数据采样器的结构示意图；
25.图6为本发明变电站直流蓄电池在线监测装置数据采样器的正视图；
26.图7为本发明变电站直流蓄电池在线监测装置安装接头的结构示意图；
27.图8为本发明变电站直流蓄电池在线监测装置安装接头的剖视结构示意图。
28.图中：
29.1、安装架；3、红外测距仪；4、主机；5、安装接头；6、数据采样器；2、夹持杆；50、内插件；51、外套件；60、管件；61、温度传感器；62、通孔；63、液位传感器；10、l型杆a；11、l型杆b；14、内杆；13、安装块；102、滑槽；12、收缩弹簧；101、安装孔；140、杆件；141、限位杆；142、滚珠；40、数据处理器；41、无线信号传输器；42、卡板；130、限位槽；31、供电电池；30、导线；20、支杆；21、紧锁螺栓；22、软胶垫；501、套筒a；503、接触端头a；502、卡槽；510、套筒b；515、接触端头b；517、连接线；518、螺纹插件；516、伸缩弹簧；511、限位孔；512、卡珠；513、挤压弹簧；514、套环。
具体实施方式
30.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施条例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基
于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
31.请参阅图1-8，本发明提供一种技术方案：变电站直流蓄电池在线监测装置，包括安装架1、红外测距仪3、主机4、安装接头5和数据采样器6，安装架1的后端两侧对称固定安装有多个夹持杆2，且安装架1的前端与红外测距仪3的后端固定安装，安装架1的顶部与主机4的底部外侧活动安装，且主机4的底部通过安装接头5与数据采样器6的顶部活动安装，安装接头5包括内插件50和外套件51，内插件50的顶部与主机4的底部固定安装，且内插件50的底部与外套件51的顶部活动套接，外套件51的底部与数据采样器6的顶部固定安装，数据采样器6包括管件60和温度传感器61，温度传感器61的顶部通过管件60与主机4的底部固定安装，管件60的外侧均匀贯穿开设有多个通孔62，且管件60的内侧固定安装有液位传感器63，液位传感器63的顶部与主机4的底部固定安装，将安装架1安装于需监测的电池外侧，再将主机4底部通过安装接头5连接的数据采样器6放置于铅酸蓄电池内部，红外测距仪3将时刻监测安装架1的间距，当出现电池鼓包的情况后，鼓包位置将夹持杆2向外侧顶出，从而改变两个红外测距仪3的间距，通过主机4触发电池异常警报，进而使得监管人员能及时地发现鼓包电池并进行更换，以维护整个电池组的运行安全，而数据采样器6则在电池内部时刻检测电池内部的电池液消耗情况和电池运作温度，若出现异常则也会通过主机4触发电池异常警报。
32.如图3所示，安装架1包括l型杆a10、l型杆b11、内杆14和安装块13，l型杆a10和l型杆b11的内侧均开设有滑槽102，且内杆14的两端分别与两个滑槽102的内侧滑动安装，内杆14的轴心处顶部与安装块13的底部固定安装，且安装块13的顶部与主机4的底部固定卡接，当电池出现鼓包情况时，将会向外侧顶出夹持杆2，使得l型杆a10和l型杆b11的间距增大，从而改变两个红外测距仪3的间距。
33.如图3所示，l型杆a10和l型杆b11的后端之间活动安装有收缩弹簧12，且l型杆a10和l型杆b11的底部均匀贯穿开设有多个安装孔101，收缩弹簧12将l型杆a10和l型杆b11向内侧拉动，使得其底部的夹持杆2能时刻与电池外侧紧密接触。
34.如图4所示，内杆14包括杆件140，杆件140的两端均固定安装有限位杆141，且限位杆141的外侧活动安装有滚珠142，滚珠142的内侧与滑槽102的内侧滑动连接，当l型杆a10和l型杆b11间距增大时，内杆14的滚珠142将在滑槽102的内部因摩擦力作用而发生滚动，从而减小内杆14与l型杆a10和l型杆b11之间的摩擦力，防止卡死的情况出现。
35.如图5所示，主机4包括数据处理器40、无线信号传输器41和卡板42，数据处理器40的顶部与无线信号传输器41的顶部固定安装，且数据处理器40的底部外侧与卡板42的顶部固定安装，安装块13的顶部开设有限位槽130，且限位槽130的内侧与卡板42的外侧固定卡接，数据处理器40接收到电池异常信号后将通过无线信号传输器41向监管人员端发送警报，以通知监管人员及时维护或更换异常电池。
36.如图3和图4所示，红外测距仪3的一端活动卡接有供电电池31，红外测距仪3的顶部固定连接有导线30，且导线30的一端与数据处理器40的顶部固定安装，红外测距仪3所监测的信息通过导线30传输至数据处理器40处，进行分析处理。
37.如图2所示，每个夹持杆2均包括支杆20和紧锁螺栓21，支杆20的前端通过紧锁螺栓21与安装孔101的内侧固定安装，支杆20的内侧均匀固定安装有多个软胶垫22。软胶垫22
能避免夹持杆2与电池外侧长期挤压后，磨损电池外壳的问题。
38.如图8所示，内插件50包括套筒a501和接触端头a503，套筒a501的底部与接触端头a503的顶部固定安装，且套筒a501的顶部与数据处理器40的底部固定安装，套筒a501的底部外侧开设有卡槽502，套筒a501底部的接触端头a503通过电信号接收底部的数据采样器6所采集的电池运行信息。
39.如图8所示，外套件51包括套筒b510、接触端头b515、连接线517和螺纹插件518，套筒b510的底部与螺纹插件518的顶部螺纹连接，螺纹插件518的顶部与连接线517的底端固定安装，且连接线517的顶部与接触端头b515的底部固定安装，接触端头b515的底部活动安装有伸缩弹簧516，套筒b510的顶部外侧均匀贯穿开设有多个限位孔511，且每个限位孔511的内部均活动卡接有卡珠512，卡珠512的内侧与卡槽502的外侧活动卡接，套筒b510的顶部套接有挤压弹簧513，且挤压弹簧513的外侧活动套接有套环514，当需要安装数据采样器6时，将套筒b510顶部外侧的套环514向下端拉动，使其挤压内侧的挤压弹簧513，再将顶部套接于套筒a501的底部外侧，松开套环514后，因挤压弹簧513恢复弹性形变而将套环514向上顶起，从而套环514将卡珠512挤压至限位孔511内侧，卡珠512的内侧与卡槽502紧固卡接，进而完成对内插件50和外套件51之间的快速安装。
40.本装置的使用方法及工作原理：将安装架1安装于需监测的电池外侧，再将主机4底部通过安装接头5连接的数据采样器6放置于铅酸蓄电池内部，红外测距仪3将时刻监测安装架1的间距，当出现电池鼓包的情况后，鼓包位置将夹持杆2向外侧顶出，从而改变两个红外测距仪3的间距，通过主机4触发电池异常警报，进而使得监管人员能及时地发现鼓包电池并进行更换，以维护整个电池组的运行安全，而数据采样器6则在电池内部时刻监测电池内部的电池液消耗情况和电池运作温度，若出现异常则也会通过主机4触发电池异常警报，当需要安装数据采样器6时，将套筒b510顶部外侧的套环514向下端拉动，使其挤压内侧的挤压弹簧513，再将顶部套接于套筒a501的底部外侧，松开套环514后，因挤压弹簧513恢复弹性形变而将套环514向上顶起，从而套环514将卡珠512挤压至限位孔511内侧，卡珠512的内侧与卡槽502紧固卡接，进而完成对内插件50和外套件51之间的快速安装，数据处理器40接收到电池异常信号后将通过无线信号传输器41向监管人员端发送警报，以通知监管人员及时维护或更换异常电池。
41.尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各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，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。