断路器机构弹簧压力监测装置系统IED产品之弹簧压力监测装置产品HDG功能介绍
目前，公司产品断路器机构弹簧压力监测IED装置产品分为HDG-800和HDG-900两种系列。
应用范围
断路器机构弹簧压力监测IED传感模块装置（以下简称产品）适用于电力系统35kv-500kv电压等级的断路器机构弹簧压力在线监测和断路器机械特性在线监测。
产品特点
1）统一系统平台
可视化逻辑编程，源代码由软件自动生成，正确率达到99%，杜绝了人为原因产生软件Bug。
2）高速采样录播技术(HDG-900系列产品)
高速采集板卡支持10000采样点/秒，可以实时动态采集分合闸瞬间的电流，弹簧力以及位移波形。
支持自动和手动两种模式的高速数据采集功能。
功能特点
分析断路器机构弹簧的受力状态，分别对断路器机构弹簧的合闸、分闸闭合瞬间、储能状态进行长期监测，对监测数据进行分析汇总、评价和预警、报警，保障电网运行安全。
具备采集断路器动作分、合闸线圈电流曲线功能。具备采集断路器储能机构工作电流、动作时间信息功能。具备记录分闸、合闸过程触头行程-时间曲线功能。可对操动机构是否存在缺陷及严重程度做出定量评估，并将分析结果向变电站监测系统报送。具备机械特性数据就地数字化和储存，装置采样速率不低于300Hz，应能存储30次分、合闸时的各种数据波形，并生成文件记录，且具备监测数据本地读取功能。
1.1.4 工作环境
1）供电要求: 交流AC220V，允许偏差为-20%～+15%，电压纹波系数小于5%；
2）环境温度: −40℃～+85℃；
3）工作温度：−40℃～+70℃；
4）环境相对湿度: 5%～75% （产品内部既不应凝露，也不应结冰）；
5）大气压力：80kPa～ 110kPa；
6）耐振动、碰撞、冲击性能强。
技术性能
1）装置的基本功能、绝缘性能、电磁兼容性能、环境适应性能、机械性能、外壳防护性能、结构和外观要求等通用技术要求满足Q/GDW 1535—2015。
2）装置具备足够的抗压、抗震、抗冲击能力，保证在弹簧力值条件下长期正常、稳定工作，平均工作时间（MTBF）应不低于50000h。
安全性能
1、接入安全性特点
装置的安装和接入不改变现有断路器的调试、检修及机械特性。信号传输线可靠固定，更换过程不影响断路器设备的安全运行，不影响被监测设备的密封性能和绝缘性能；传感器监测装置方便拆卸、维修、检定等。
2、接入可靠性特点
装置具备足够的抗压、抗震、抗冲击能力，保证在弹簧力值条件下长期正常、可靠稳定工作。考虑断路器机构弹簧压力监测装置在工作条件下的各种影响因素，能长期正常、稳定可靠工作。平均工作时间（MTBF）大于50000h。
装置硬件结构示意图
801弹簧在线压力监测装置示意图正面及背面示意图如图1所示：
产品功能介绍
断路器机构弹簧压力监测装置目前分为：HDG- 800为入门级产品和HDG- 801升级版产品。
HDG- 800为入门级产品，具有装置系统要求的基本功能，具体功能如下：采集、通信、传输、事件记录、对时等功能。该装置可以同时采集1台或2台或3台断路器机构弹簧信息型号分别为HDG- 800，HDG- 801 HDG- 802。
HDG- 900装置功能具体功能如下：采集、录波、通信、分析及告警、事件记录、对时、自检等功能，该装置可以同时采集1台或2台或3台断路器机构弹簧信息型号分别为HDG- 900，HDG-901 HDG- 902。
在此特对HDG- 900作以下简要介绍。
HDG在线监测电网断路器机构分合闸储能弹簧弹力的系统，实现动态预警弹簧断裂和疲劳松弛与动作闭锁，建立多因子判据下的弹簧状态以及寿命评价体系。同时通过自动累积历史数据库以及软件内置算法对弹簧蠕变进行长期预警和监测。实现对弹簧力的动态异常监测和长期蠕变监控和报警！
创新点一：测力传感器实时采集弹簧机构实时力值的变化，上位机软件可以保存以及发送弹簧正常工作时候动态数据和弹簧异常时候的动态数据信息，建立弹簧力值和开关特性参数的实时数据。并对数据进行分析、汇总、评价、预警和报警，提高电网的安全稳定运行能力。
创新点二：通过自动对比弹簧的实时数据以及大量累积历史数据，通过软件内置算法可以智能判断分合闸弹簧的长期蠕变状态。对分合闸弹簧蠕变进行预警和报警，解决了长期困扰电站的弹簧蠕变问题。
HDG-900弹簧压力检测设备核心软件是由本单位独立自主开发，依托于本单位自主开发的全功能单片机硬件平台，自主运行的实时监控、测量和数据记录软件。该软件是基于开源操作系统LINUX二次开发而成。具备良好的开源性和系统扩展性能。
核心软件在烧录成功后，设备一旦上电马上自主运行，全部软件功能同步启动！不同于一般Windows程序，本实时软件经过充分代码设计和优化，不会出现内存泄露，运行速度变缓慢甚至死机重启的现象。可以长时间不间断的可靠运行。
数采模块的采样速度足够快：本单位自主开发的电流信号采集板卡可以实现单通道100000采样点/秒的采样速率。8通道总采集速率不低于1M采样点/秒。
软件通过高速缓存保存数据，然后再写入硬盘存储：HDG-801硬件内部设置512M的高速缓存区，专门用于存放弹簧力突变时候大量数据的临时缓存！
在实际使用过程中，意外或者事故发生都无法预测！我们认为，软件可以记录任何事故或者意外发生时刻前后弹簧力的变化数据是的功能，这样用户才可以更好分析事故/意外前前后后数据的变化，找到事故原因！
本软件设计之初就充分考虑用户使用需求，可以记录意外或者事故发生时刻前后的数据！该功能类似飞机的黑匣子！
本软件可以自动记录事故、意外前30分钟以及后30分钟的力数值（记录速度1个点/秒），同时可以自动高速记录事故、意外前3秒以及后3秒的力数值（记录速度10000个点/秒）。
按照IEC61850规约要求，HDG-801设备在打包数据时候，会自动把GPS模块的授时信息以及GPS坐标信息打包，发给服务器。
HDG-900设备内置高精度GPS模块，通过底层软件驱动获取实时授时信息和GPS坐标信息。这些信息随弹力值信息一起被打包发给服务器。
本厂家自主开发的IEC61850通讯规约转换模块，可以把采集的全部信号按照IEC61850规约发送到电站服务器。也可以随时响应服务器端的请求，发送数据。
HDG-900设备经过IEC61850规约合规性全部内容认证，符合IEC61850规约的要求。可以直接跟用户隔离层，电站层进行通讯。
在突发报警的情况下，HDG设备会自主把报警信号通过IEC61850规约发送到电站层服务器。
