(19)国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202221932443.0 (22)申请日 2022.07.25 (73)专利权人 国能大渡河大岗山发电有限公司 地址 625409 四川省雅 安市石棉县 王岗坪 彝族藏族乡挖角村水电路1号 (72)发明人 杨军　彭放　刘江林　何亚东　 周洪宇　杨娟　刘敏　王朝盆　 (74)专利代理 机构 北京英创嘉友知识产权代理 事务所(普通 合伙) 11447 专利代理师 曹寒梅 (51)Int.Cl. G01D 21/02(2006.01) G08C 17/02(2006.01) (54)实用新型名称 碳刷状态监测装置和系统 (57)摘要 本公开涉及一种碳刷状态 监测装置和系统。 该装置包括监测单元、 微处理器、 电池和通信单 元； 监测单元与所述微处理器连接， 微处理器通 过所述通信单元连接监控端； 电池与所述监测单 元、 微处理器和所述通信单元连接， 用于为监测 单元、 微处理器和通信单元供电； 监测单元用于 每一心跳周期 采集一次数据， 监测单元包括碳刷 长度监测模块、 电池电压监测模块、 碳刷温度监 测模块， 其中， 碳刷长度监测模块、 电池电压监测 模块和碳刷温度监测模块的输出端与所述微处 理器连接。 如此， 通过对电池电压的监测， 可以确 保碳刷状态监测装置的正常运行， 对碳刷的磨 损、 温度进行准确的监测， 以确定碳刷的当前性 能， 从而为发电机的稳定 工作提供保障。 权利要求书1页 说明书6页 附图1页 CN 217900908 U 2022.11.25 CN 217900908 U 1.一种碳刷状态监测装置， 其特征在于， 所述装置包括： 监测单元、 微处理器、 电池和通 信单元； 所述监测单元与所述 微处理器连接， 所述 微处理器通过 所述通信单元连接监控端； 所述电池与所述监测单元、 所述微处理器和所述通信单元连接， 用于为所述监测单元、 所述微处理器和所述 通信单元供电； 所述监测单元用于每一心跳周期采集一次数据， 所述监测单元包括碳刷长度监测模 块、 电池电压监测模块、 碳刷温度监测模块， 其中， 所述碳刷长度监测模块、 所述电池电压监 测模块和所述 碳刷温度监测模块的输出端与所述 微处理器连接 。 2.根据权利要求1所述的碳刷状态监测装置， 其特征在于， 所述监测单元还包括碳刷电 流监测模块， 所述 碳刷电流 监测模块的输出端与所述 微处理器连接 。 3.根据权利要求1所述的碳刷状态监测装置， 其特征在于， 所述通信单元为无线通信装 置。 4.根据权利要求3所述的碳刷状态监测装置， 其特征在于， 所述无线通信装置的通信频 率为2.4GHz。 5.一种碳刷状态监测系统， 其特征在于， 所述系统包括监控端和至少一个如1 ‑4中任一 项所述的碳刷状态监测装置； 所述监控端包括控制主机和至少一个集中器； 所述集中器与所述控制主机连接， 用于接收所述通信单元发送的监测数据， 对所述监 测数据进行汇总， 并将汇总结果发送至控制主机； 所述控制主机用于 显示并存 储所述汇总结果。 6.根据权利要求5所述的碳刷状态监测系统， 其特征在于， 所述控制主机还包括第报 警 单元， 用于在所述汇总 结果中的碳刷长度、 碳刷温度或碳刷电流中的任意一者超过对应的 阈值时， 生成碳刷异常的警告信息 。 7.根据权利要求6所述的碳刷状态监测系统， 其特征在于， 所述报 警单元还用于向已与 所述控制主机 完成认证的终端发送所述警告信息 。 8.根据权利要求5所述的碳刷状态监测系统， 其特征在于， 所述控制主机还用于在确定 所述汇总 结果中的碳刷长度、 碳刷温度或碳刷电流中的任意一者超过对应的阈值时， 确定 新的心跳周期； 所述控制主机还包括无线模块， 用于将所述新的心跳周期发送至所述碳刷状态监测装 置， 以改变原有的心跳周期。 9.根据权利要求5所述的碳刷状态监测系统， 其特征在于， 所述控制主机还包括提示单 元， 用于在所述汇总结果中的电池电压低于电压阈值时， 生成更 换电池的提 示信息。 10.根据权利要求9所述的碳刷状态监测系统， 其特征在于， 所述提示单元还用于生成 休眠指令， 并将所述休眠指令发送至所述碳刷状态监测装置， 以控制所述碳刷状态监测装 置在预设时长后进入休眠状态。 11.根据权利要求5所述的碳刷状态监测系统， 其特征在于， 所述系统还包括协议转换 器， 与所述控制主机连接， 用于将控制主机中存 储的汇总结果上传至管理中心。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 217900908 U 2碳刷状态 监测装置和系统 技术领域 [0001]本公开涉及安全监测技 术领域， 具体地， 涉及一种碳刷状态监测装置和系统。 背景技术 [0002]碳刷是发电机 的关键部件之一， 不仅数量多且长期处于磨损和高温工作环境中。 发电机的励磁电流是通过碳刷、 滑环输送到励磁绕组的， 由于发电机在运转中会产生震动 导致电刷和滑环瞬间产生电火花。 轻微的火花对发电机的正常运行无影响， 但是当火花强 度超过一定限度时就会给发电机带来损伤， 严重时会引起滑环烧蚀、 碳刷超温燃烧、 发电机 停机等重大事故。 [0003]碳刷属于损耗件， 一般情况下碳刷的正常磨损量为每50小时磨损0.5mm， 在碳刷磨 损到正常尺寸的1/3到1/4时就必须更换， 如果碳刷与滑环接触不良， 会造成二者间打火放 电， 加速损耗。 实用新型内容 [0004]本公开的目的是提供一种碳刷状态监测装置和系统， 以确保碳刷处于正常工作状 态， 为发电机的稳定 工作提供保障。 [0005]为了实现上述目的， 本公开第一方面提供一种碳刷状态监测装置， 所述装置包括： 监测单元、 微处理器、 电池和通信单 元； [0006]所述监测单元与所述微处理器连接， 所述微处理器通过所述通信单元连接监控 端； [0007]所述电池与所述监测单元、 所述微处理器和所述通信单元连接， 用于为所述监测 单元、 所述微处理器和所述 通信单元供电； [0008]所述监测单元用于每一心跳周期采集一次数据， 所述监测单元包括碳刷长度监测 模块、 电池电压监测模块、 碳刷温度监测模块， 其中， 所述碳刷长度监测模块、 所述电池电压 监测模块和所述 碳刷温度监测模块的输出端与所述 微处理器连接 。 [0009]可选地， 所述监测单元还包括碳刷电流监测模块， 所述碳刷电流监测模块的输出 端与所述 微处理器连接 。 [0010]可选地， 所述 通信单元为无线通信装置 。 [0011]可选地， 所述无线通信装置的通信频率 为2.4GHz。 [0012]本公开第二方面提供一种碳刷状态监测系统， 所述系统包括监控端和至少一个如 本公开第一方面 提供的碳刷状态监测装置； [0013]所述监控端包括控制主机和至少一个集中器； [0014]所述集中器与所述控制主机连接， 用于接收所述通信单元发送的监测数据， 对所 述监测数据进行汇总， 并将汇总结果发送至控制主机； [0015]所述控制主机用于 显示并存 储所述汇总结果。 [0016]可选地， 所述控制主机还包括第报警单元， 用于在所述汇总结果中的碳刷长度、 碳说　明　书 1/6 页 3 CN 217900908 U 3