具体实施方式

实施例：

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接、信号连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接连接，可以说两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明的具体含义。下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。

参阅图2-3所述，本实施例提供的一种隔离开关触头夹紧力测试系统主要包括采集器节点1和监测终端2。该监测终端可以采用计算机或者手持式移动终端譬如手机、平板、PDA等，在本实施例中，该监测终端采用计算机。

该采集器节点包括传感器动端、传感器静端、采集模块以及电池；在所述传感器动端和传感器静端之间安装有传感器，用以测试获取隔离开关触头夹紧力；所述采集模块包括数据采集通道、单片机以及存储器，所述数据采集通道和传感器相信号连接，用以采集传感器所测试获取到的数据，并将该数据传输至单片机，由单片机进行处理，并将处理的后的数据通过存储器存储以及通过天下端口发送；所述电池和单片机相连接，以为整个采集器节点的工作提供电量。也就是说，所采集到的数据会预先存储在本地端中，保留原始数据，以利于后续的检测维修。同时由于传感器动端、传感器静端以及采集模块都是集成一体的，解决了传感器模拟信号传输的干扰问题；采用整个采集节点电池供电的方式解决了测试现场的供电问题。

该监测终端则通过无线传输的方式接收若干采集器节点所发送的数据；在该监测终端中安装有监控软件，用以对若干采集器节点进行采集监控以及对所接收到的数据进行处理分析，并在显示界面中进行显示操作。采用无线的数据传输方式，一个监测端(笔记本电脑)可以同时控制和监测多个采集节点，解决了不能多节点同时进行测试的问题；采用专用的测试软件免除人工记录和判断。提高工作效率，减少人为失误，促进了现场检修作业本质安全新技术应用，提高了室外检修作业安全风险控制能力。

具体地，如图4所示，该显示界面包括：

状态栏---显示各相采集节点目前对应的状态，例如网络连接是否正常，正在校准，校准完毕，正在采集，以及判断夹紧力是否稳定等测试状态。

压力实时显示—显示最新采集的压力值，分别为通道1和通道2的压力值以及总压力值，总压力均值，总压力波动值，单位N(牛顿)。

压力数据趋势图—显示A,B,C三相，在测试过程中压力的变换曲线，记录采集节点从施加压力到压力稳定的整个测试过程中总压力数据。

如图5-9所示，该监控软件包括：

确认节点单元，如图5所示，用于在进行进行测试前，需要确定参与测试的采集节点信息，默认启动软件后全部自动设置好，用户不用修改，用户只需要勾选参与测试的节点，软件默认A,B,C三相全部自动勾选。

判定参数设置单元，如图6所示，用以设置触头夹紧力状态判定的阈值条件，点击右上方的“参数设置”按钮，弹出参数设置对话框，可以进行设置和修改判定条件

状态判定的逻辑：如果在给定的阈值条件下，该相夹紧力大于均值阈值并且在判定周期内(默认20秒)的力波动小于波动阈值，则提示“测试成功”，否则大于力波动阈值，则提示“测试不成功”。特殊的，如果进行判定的次数超过设定的最大判定次数，则提示“测试不成功”。

参数定义如下：

判定周期：完成一次状态判定的时间范围。软件自动在该范围内进行一次均值，波动值和最大值的计算。

最大判定次数：如果在开始采集后进行状态判定的次数超过设定的最大判定次数，则提示“测试不成功”。

各相力均值阈值：超过此阈值后，进入波动值阈值比较的流程，提示“测试成功”或者“测试不成功”，否则，没有达到此阈值条件，继续进行下一次状态判定。

各相力波动阈值：在超过力均值阈值的前提下，进行波动阈值的比较，如果计算的波动值小于设定的波动阈值，提示“测试成功”，否则，提示“测试不成功”。

清零校准单元，如图7所示，以使得各相采集节点在进行采集数据前都要进行传感器清零校准操作，等待清零操作成功完成，校准过程中会有进度提示，完成后，状态栏提示”已校准”，此时可启动采集。

开始采集单元，当清零校准单元校准操作完成后，点击“开始采集”按钮，进行压力数据采集和记录，过程中最新的压力数据会刷新在LED灯上，测试过程中对应各节点的总压力变换曲边会在图谱上进行显示，对应此次测试过程的数据文件记录在启动采集时产生，停止采集时关闭，对应参与测试的各相夹紧力的稳定性判断，在状态栏自动给出。

停止采集单元，当测试人员觉得此次测试可以结束时，点击“停止采集”按钮，代表此次试验结束，软件自动保存记录的数据。数据保存路径在软件上方可以看到。

打印数据单元，如图8所示，测试完成后以及测试开始前，对已经完成的历史数据进行打印操作，点击“打印数据”按钮，弹出“打印数据对话框”，按日期进行查询列出所有数据，再进行选择，数据名称按照日期大小，从大到小进行排列。

打印前，需要双击“数据名称”，读出打印信息，然后点击”打印”按钮，生成打印报告。

打印报告格式如图9所示。

具体地，监测终端2(上位机)的工作流程如图11所示，采集器节点1(下位机)的工作流程图12所示。

具体地，针对500kV敞开式隔离开关触头夹紧力测试工具，上述的传感器为测力传感器，需要在上下两个方向都具有安装机构，下部为螺纹孔用于与测试机构静端进行螺栓连接，上部需为自带螺杆结构，用于连接测试机构的动端。

在测试系统中，测试结构为柱状，横截面直径为40mm，在选择传感器时底座尺寸要在30mm以内，且需要预留出足够的高度以使测试结构具有足够的强度。

因校准过程只针对系统测试的零点和斜率参数。传感器的非线性度和重复性是保证测试工具总体精度的关键，系统需求传感器非线性度和重复性参数在0.5％以内。

测试工具量程为2000N，每个测试机构安装两支传感器。为保证足够的测试余量，传感器选用200Kg量程。为提高采集端匹配精度，传感器需保证1.0mV/V以上的灵敏度。

如图10所示，测力传感器工作原理为电桥方式4个桥臂电阻由4只电阻片组成，而且初始电阻R1＝R2＝R3＝R4，当输出电压U＝0时，电桥处于平衡状态。隔离开关触头变形时，各电阻的变化量分别为ΔR1、ΔR2、ΔR3、ΔR4，输出电压的相应变化为：

如此，通过对上述的设计，能够使得测力传感器能够准确隔离开关触头的变形。

应变仪测量电路的作用，就是把电阻片的电阻变化率ΔR/R转换成电压输出，然后提供给放大电路放大后进行测量。在小应变的条件下，可以证明桥路输出电压为：

如果ΔR仅由机械变形引起、与温度影响无关，而且4只电阻片的灵敏系数Ks相等时，根据，可以写成：

如果供桥电压E不变，那么构件变形引起的电压输出ΔU与4个桥臂的应变值ε1、ε2、ε3、ε4成线性关系。式中各ε是代数值，其符号由变形方向决定。一般拉应变为"正"、压应变为"负"。根据这一特性：相邻两桥臂的ε(ε1、ε3或ε2、ε4)符号一致时，两应变相抵消；如符号相反，则两应变的绝对值相加。

综上，本系统通过采用上述方案，在实际应用中具有如下有益效果：

1、提高精度：

系统设计有效避免了传感器信号因较长的电缆传输而引入的外界干扰，有效提高测试精度。

2、提高效率：

采集器节点一体化设计,免去人员携带多种测试仪器，减少人员负担：

电池供电设计，无需在测试现场设置供电设备和线路。

无线传输设计，避免在测试现场为设备布线。

专用测试软件，设置灵活可以适用于不同条件下的测试，数据可实时监测并储存，免去人工记录数据的工作量和可能产生的失误。

3、可扩展性

使用网络协议传输数据，提高未来多节点测试的可能性，未来可根据用户需求通过对软件控制系统的优化，构成多通道智能测试系统。

4、提高作业安全可靠性。

规避了冗长的信号采集电缆的现场布线，在安装测试节点后，测试人员即可在地面进行测量，规避了测量过程中高处作业的风险，提高了作业安全可靠性。

上述实施例只是为了说明本发明的技术构思及特点，其目的是在于让本领域内的普通技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡是根据本发明内容的实质所做出的等效的变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。