特高频局放监测终端
用户手册
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概述声明
1.1关于本说明书
感谢您使用特高频局放监测终端，在您初次使用本终端前，请详细阅读使用说明书，有助于您熟练的使用本产品，本说明书中详细介绍了安全规范的操作要领以及使用流程。
1.2责任声明
我公司保证每一台产品在出厂时主机、配件无任何质量问题，主机功能无任何缺陷。本产品质保期为一年，保修期从发货日开始计算。对保修期内的产品提供免费维修服务，并保证维修期不超过30天，若用户在使用过程中由于误用、拆卸、疏忽、意外、非正常操作造成的产品损坏，我公司将不提供任何免费维修服务。
本声明包含我公司提供的所有维修内容，我公司不提供以其他方式明示或暗示的维修服务。同时我公司不对任何特殊的、间接的、偶然的损坏及数据丢失承担责任，不论是否会引起用户的经济、民事损失。本手册的使用权仅限于我公司的用户，未经公司的书面许可，严禁以任何形式复制、传递、分发和存储本文档中的任何内容。
简述标准
2.1注意事项
特高频局放监测终端主要用于开关柜、环网柜等设备的绝缘状态监测与报警，并提供相应的数据查看及曲线分析等功能。
※使用本产品应注意以下条款：
·使用环境：温度-30℃~70℃，相对湿度<90%，室内使用。
·远离易燃易爆危险品。
·请按照说明书安装接线。
·如有液体或腐蚀性物质接触到仪器，应立即停止使用并断电。
·设备不得自行拆卸，我公司将对自行拆卸后的产品不进行维修服务。
2.2应用领域
·发、配电企业
·石油化工供电系统
三、产品介绍
3.1产品介绍
针对开关柜局放检测，还处于传统的周期性人工巡检或停电试验阶段，实时监测手段较少，运行状态不能随时掌握，监测工作被动，无时无刻不存在安全隐患的痛点。
我公司推出的特高频局放监测终端，完美的替代人工巡检的弊端，可以对开关柜的设备绝缘情况进行实时在线监测，实时精准了解开关柜的安全状态。增加电网的供电安全可靠性，同时也为智能电网的建设起到积极的促进作用。
3.2监测原理
3.2.1 特高频（UHF）
特高频检测法的基本原理就是通过使用特高频传感器来对电力设备中局部放电时产生的特高频电磁波信号进行检测。
由于电力设备的绝缘体绝缘强度很高，因此其具有很高的击穿场强。因此当电力设备的绝缘体发生局部放电时，它的击穿过程是十分迅速的，而且将会产生上升时间小于1ns的脉冲电流，同时能够激发出电磁波，且该电磁波的频率为GHz数量级，这就是特高频（UHF）电磁波。
目前实验已经证明，变压器(油中放电脉冲的上升沿很陡，一般在1ns以内)、GIS内部局放等均能够激发出很高频率的电磁波，可达数GHz。通过天线传感器接收局放过程辐射的UHF电磁波，实现局放的检测。
局部放电产生的特高频电磁波的频率大概在300MHz到3GHz之间。
3.2.2 特高频监测技术优点
抗干扰能力较强，对空气中电晕放电干扰很不敏感，但对架空线上的悬浮导体放电有反应；
对GIS的各种放电性缺陷均具有较高的敏感度；不能发现弹垫松动、粉尘飞舞等非放电性缺陷；信号传播衰减小，检测范围大，通常可达十几米；
UHF信号强度取决于脉冲陡度、宽度和幅度，而传统法的 pC值仅取决于脉冲幅度，两者之间没有固定关系，仅存在粗略的对应特征；
3.3产品功能
※实时数据监测
装置上电后一直采集，主机随时获取当前数据，实时监测开关柜状态。
※自动报警功能
当监测到异常数据和大幅度变化时，系统会报警信息及时提醒运维人员，提前预防潜在的设备故障。
※数据分析能力
支持手机APP及PC端后台数据查看，并生成相应的数据报表、报警信息和趋势图等，辅助运维人员查看分析。
※系统拓展功能
可以根据现场实际情况需求，灵活增加局放监测终端。新增终端不影响已配置的终端，终端组网更加简单便捷。
※无需断电安装
采用磁铁吸附设计，直接吸附高压开关柜表面，不影响配电房正常运行，方便现场布设或改造施工。
3.4产品参数
名称 | 技术参数 |
UHF检测带宽 | 500~1500MHz |
UHF检测动态范围 | -70~10dBm |
平均等效高度 | ≥10mm |
供电方式 | DC24V（其他电压可定制） |
通讯协议 | MODBUS |
尺寸 | 124mm*68*30mm |
工作温度 | -40~85℃ |
3.5组网方式
※485组网
各个终端通过485组网的方式，将设备信息上传到子站，子站将数据传输至后台管理系统。
结构与安装说明
4.1.1产品结构图
整体尺寸100.54mm*100.54*52.40mm，非常小巧轻便，不占用空间。
4.1.2端子定义
1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
9-36V- | 9-36V+ | 485A | 485B | 485-G |
4.2.1安装方式
※磁吸安装
终端底板含有磁铁，可直接吸附在柜体侧壁上，安装位置灵活。
※螺钉安装
终端两端含有安装孔，可以使用螺丝安装在柜体上，更加牢靠。
4.2.2安装位置
※柜内安装
※可安装在母线室，断路器室，电缆室以及一些涉及高压绝缘的地方
4.2.3安装注意事项
※装置安装位置应不会影响原本体设备的绝缘状况
※装置应安装在靠近易发生局放的位置，例如绝缘子，电缆接头，套管等
五、通讯协议
硬件协议采用485进行通信，软件协议采用MODBUS RTU协议，其通讯参数如下：
参数 | 值 |
波特率 | 9600（默认） |
数据位 | 8 |
奇偶校验位 | N |
停止位 | 1 |
5.1、功能码
本协议支持的功能码如下：
功能码 | 功能说明 |
0x03 | 读取定值数据 |
0x04 | 读取全遥测数据 |
0x06 | 写单个定值数据 |
0x10 | 写多个定值数据 |
5.2、通信帧详解
5.2.1读取全遥测数据
该命令用于请求装置采集到的模拟量，功能码为0x04，寄存器分布如下：
寄存器地址 | 内容 |
0 | 预留 |
1 | 预留 |
2 | 预留 |
3 | 预留 |
4 | 预留 |
5 | 预留 |
6 | 预留 |
7 | 预留 |
8 | UHF放电次数 |
9 | UHF放电幅值 |
10 | UHF放电均值 |
11 | UHF告警等级：0表正常1表告警 |
12 | 噪声值 |
13 | 温度 |
14 | 湿度 |
示例：
发送：01 04 00 00 00 0F B0 0E
接收：01 04 1E 00 00 00 03 00 01 00 00 00 00 00 01 00 00 00 00 00 00 FF BA FF BA 00 00 00 36 00 00 00 00 24 63
解析：
01 地址
04 功能码
1E 数据长度
00 00 预留
00 03 预留
00 01 预留
00 00 预留
00 00 预留
00 01 预留
00 00 预留
00 00 预留
00 00 UHF放电次数0
FF BA UHF放电幅值-70
FF BA UHF放电均值-70
00 00 UHF告警等级：0表正常1表告警
00 36 噪声值54
00 00 温度0.0
00 00 湿度0.0
24 63 CRC校验
5.2.2读定值数据
该命令用来读取装置定值，功能码为0x03，寄存器分配如下：
寄存器地址 | 内容 |
0 | Modbus地址 |
1 | 波特率： 1: 4800 2:9600 （默认值） 3:19200 4:384005:115200
|
2 | 预留 |
3 | 预留 |
4 | UHF告警幅值 |
5 | 预留 |
6 | 预留 |
7 | UHF告警次数 |
5.2.3写单个定值数据
该命令用来配置装置定值，功能码为0x06，寄存器分配如下：
0 | Modbus地址 |
1 | 波特率： 1: 4800 2:9600 （默认值） 3:19200 4:384005:115200
|
2 | 预留 |
3 | 预留 |
4 | UHF告警幅值 |
5 | 预留 |
6 | 预留 |
7 | UHF告警次数 |
5.2.4写多个定值数据
该命令用来配置装置定值，功能码为0x10，寄存器分配如下：
0 | Modbus地址 |
1 | 波特率： 1: 4800 2:9600 （默认值） 3:19200 4:384005:115200
|
2 | 预留 |
3 | 预留 |
4 | UHF告警幅值 |
5 | 预留 |
6 | 预留 |
7 | UHF告警次数 |
装置配置表
产品名称 | 型号 | 描述 |
特高频局放监测终端-有线版 |
| 电源：DC9~36V供电 通讯：RS485 MODBUS协议安装：磁吸或安装孔 |
特高频局放监测终端-有线版（+噪声） |
|
|
特高频局放监测终端-有线版（温湿度+噪声） |
|
|
附：CRC校验
const unsigned char auchCRCHi[]=
{
0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81,
0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0,
0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01,
0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,
0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81,
0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0,
0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01,
0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40,
0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81,
0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0,
0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01,
0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,
0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81,
0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0,
0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01,
0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,
0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81,
0x40
};
const unsigned char auchCRCLo[] =
{
0x00, 0xC0, 0xC1, 0x01, 0xC3, 0x03, 0x02, 0xC2, 0xC6, 0x06, 0x07, 0xC7, 0x05, 0xC5, 0xC4,
0x04, 0xCC, 0x0C, 0x0D, 0xCD, 0x0F, 0xCF, 0xCE, 0x0E, 0x0A, 0xCA, 0xCB, 0x0B, 0xC9, 0x09,
0x08, 0xC8, 0xD8, 0x18, 0x19, 0xD9, 0x1B, 0xDB, 0xDA, 0x1A, 0x1E, 0xDE, 0xDF, 0x1F, 0xDD,
0x1D, 0x1C, 0xDC, 0x14, 0xD4, 0xD5, 0x15, 0xD7, 0x17, 0x16, 0xD6, 0xD2, 0x12, 0x13, 0xD3,
0x11, 0xD1, 0xD0, 0x10, 0xF0, 0x30, 0x31, 0xF1, 0x33, 0xF3, 0xF2, 0x32, 0x36, 0xF6, 0xF7,
0x37, 0xF5, 0x35, 0x34, 0xF4, 0x3C, 0xFC, 0xFD, 0x3D, 0xFF, 0x3F, 0x3E, 0xFE, 0xFA, 0x3A,
0x3B, 0xFB, 0x39, 0xF9, 0xF8, 0x38, 0x28, 0xE8, 0xE9, 0x29, 0xEB, 0x2B, 0x2A, 0xEA, 0xEE,
0x2E, 0x2F, 0xEF, 0x2D, 0xED, 0xEC, 0x2C, 0xE4, 0x24, 0x25, 0xE5, 0x27, 0xE7, 0xE6, 0x26,
0x22, 0xE2, 0xE3, 0x23, 0xE1, 0x21, 0x20, 0xE0, 0xA0, 0x60, 0x61, 0xA1, 0x63, 0xA3, 0xA2,
0x62, 0x66, 0xA6, 0xA7, 0x67, 0xA5, 0x65, 0x64, 0xA4, 0x6C, 0xAC, 0xAD, 0x6D, 0xAF, 0x6F,
0x6E, 0xAE, 0xAA, 0x6A, 0x6B, 0xAB, 0x69, 0xA9, 0xA8, 0x68, 0x78, 0xB8, 0xB9, 0x79, 0xBB,
0x7B, 0x7A, 0xBA, 0xBE, 0x7E, 0x7F, 0xBF, 0x7D, 0xBD, 0xBC, 0x7C, 0xB4, 0x74, 0x75, 0xB5,
0x77, 0xB7, 0xB6, 0x76, 0x72, 0xB2, 0xB3, 0x73, 0xB1, 0x71, 0x70, 0xB0, 0x50, 0x90, 0x91,
0x51, 0x93, 0x53, 0x52, 0x92, 0x96, 0x56, 0x57, 0x97, 0x55, 0x95, 0x94, 0x54, 0x9C, 0x5C,
0x5D, 0x9D, 0x5F, 0x9F, 0x9E, 0x5E, 0x5A, 0x9A, 0x9B, 0x5B, 0x99, 0x59, 0x58, 0x98, 0x88,
0x48, 0x49, 0x89, 0x4B, 0x8B, 0x8A, 0x4A, 0x4E, 0x8E, 0x8F, 0x4F, 0x8D, 0x4D, 0x4C, 0x8C,
0x44, 0x84, 0x85, 0x45, 0x87, 0x47, 0x46, 0x86, 0x82, 0x42, 0x43, 0x83, 0x41, 0x81, 0x80,
0x40
};
unsigned short CRC16(unsigned char *updata,unsigned short len)
{
unsigned char uchCRCHi=0xff;
unsigned char uchCRCLo=0xff;
short uindex;
while(len--)
{
uindex=uchCRCHi^*updata++;
uchCRCHi=uchCRCLo^auchCRCHi[uindex];
uchCRCLo=auchCRCLo[uindex];
}
return (uchCRCHi|uchCRCLo<<8);//高字节在前，低字节在后
}
