传统一次设备定期检修模式长期面临两大核心痛点：一是计划性解体维护导致的资源错配问题，盲目拆卸不仅消耗大量人力物力，更造成不必要的设备损耗；二是被动检修机制难以规避突发故障引发的停电损失，同时制约着设备全生命周期价值挖掘。针对行业痛点，我司研究构建了基于智能传感器的开关设备在线监测系统ZWMSA-MP550，通过实时采集设备机械特性、导电特性、绝缘特性等关键状态参数，构建多维数据分析模型，实现设备健康状态精准评估、潜在故障智能预测及维护策略动态优化。
系统组成 产品特点- 监测模块与一次设备实现一二次融合的一体化设计；
- 多维度传感单元一体化设计，集成度高，安装简易；
- 创新的结构设计，在保证设备原有性能不改变的情况下实现模块的更换；
- 可实现一次设备的就地化状态评估。
- 一体化解决方案，满足35Kv及以下开关成套设备的生命周期管理及运维数据要求，为设备运维大数据提供数据及策略支持。
- 线式系统设计，可以同时接入多台设备的传感数据，组成网络，性价比高。
- 免维护设计，核心单元具有完善的自检功能，发现异常时及时告警；
- 支持IEC60870-5-101、IEC60870-5-103、 IEC60870-5-104等多种通信规约，可以独立与云平台进行数据交换。
- 支持故障录波功能；
- 支持不停电检修模式。
功能配置
注：√表示该型号产品的典型配置功能，*表示该型号的可选功能
技术指标
01
环境条件
a) 环境温度：
工作： -25℃～+55℃。
储存： -25℃～+70℃，相对湿度不大于80%，周围空气中不含有酸性、碱性或其它腐蚀性及爆炸性气体的防雨、防雪的室内；在极限值下不施加激励量，装置不出现不可逆转的变化，温度恢复后，装置应能正常工作。
b) 相对湿度：最湿月的月平均最大相对湿度为90％，同时该月的月平均最低温度为-25℃且表面不凝露。最高温度为+40℃时，平均最大湿度不超过50％。
c) 大气压力：80kPa～110kPa（相对海拔高度2km以下）。
02
抗干扰性能
a) 1MHz脉冲群抗扰度
装置能承受GB/T14598.13-2008规定的频率为1MHz及100kHz衰减振荡波（第一半波电压幅值共模为2.5kV，差模为1kV）脉冲群抗扰度试验。
b) 静电放电抗扰度
装置能承受GB/T 14598.14-1998中第4.2规定的试验等级为4级的静电放电抗扰度试验。
c) 辐射☢️电磁场抗扰度
装置能承受GB/T 14598.9-2002中第4章规定的试验等级为3级的辐射☢️电磁场抗扰度试验。
d) 电快速瞬变/脉冲群抗扰度
装置能承受GB/T 14598.10-2007中第4章规定的试验等级为A级的电快速瞬变/脉冲群抗扰度试验。
e) 浪涌抗扰度
装置能承受GB/T 14598.18-2007中第4章规定的试验等级为4级的浪涌抗扰度试验。
f) 射频场感应的传导骚扰抗扰度
装置能承受GB/T 14598.17-2005中第5章规定的试验等级为3级的射频场感应的传导骚扰抗扰度试验。
g) 工频抗扰度
装置能承受GB/T 14598.19-2007中第4章规定的试验等级为A级的工频抗扰度试验。
h) 工频磁场抗扰度
装置能承受GB/T 17626.8-2006中第5章规定的试验等级为5级的工频磁场抗扰度试验。
i) 脉冲磁场抗扰度
装置能承受GB/T 17626.9-1998中第5章规定的试验等级为5级的脉冲磁场抗扰度试验。
j) 阻尼振荡磁场抗扰度
装置能承受GB/T 17626.10-1998中第5章规定的试验等级为4级的阻尼振荡磁场抗扰度试验。
03
绝缘性能
a) 绝缘电阻：各带电的导电电路分别对地(即外壳或外露的非带电金属零件)之间，交流回路和直流回路之间，交流电流回路和交流电压回路之间，用开路电压为500V的测试仪器测试其绝缘电阻值不应小于100MΩ。
b) 介质强度：装置通信回路和24V等弱电输入输出端子对地能承受50Hz、500V(有效值)的交流电压，历时1min的检验无击穿或闪络现象；其余各带电的导电电路分别对地(即外壳或外露的非带电金属零件)之间，交流回路和直流回路之间，交流电流回路和交流电压回路之间，能承受50Hz、2kV(有效值)的交流电压，历时1min的检验无击穿或闪络现象。
c) 冲击电压：装置通信回路和24V等弱电输入输出端子对地，能承受1kV(峰值)的标准雷电波冲击检验；其各带电的导电端子分别对地，交流回路和直流回路之间，交流电流回路和交流电压回路之间，能承受5kV(峰值)的标准雷电波冲击检验。
04
机械性能
a) 振动响应:装置能承受GB/T 11287-2000中3.2.1规定的严酷等级为I级振动响应检验。
b) 冲击响应:装置能承受GB/T 14537-1993中4.2.1规定的严酷等级为I级冲击响应检验。
c) 振动耐久:装置能承受GB/T 11287-2000中3.2.2规定的严酷等级为I级振动耐久检验。
d) 冲击耐久:装置能承受GB/T 14537-1993中4.2.2规定的严酷等级为I级冲击耐久检验。
e) 碰撞：装置能承受GB/T 14537-1993中4.3规定的严酷等级为I级碰撞检验。
05
定值整定范围及误差
a) 定值整定范围
电流： 0.1 In～20 In；
延时： 0s～600s；
b) 定值误差
电流：<±2.5%或±0.01 In，取其中较大者；
c) 延时误差：
定时限在0s～2s(含2s)范围内不超过±40ms，2s～100s范围内不超过整定值的±2％；
06
智能监测终端技术指标
额定电源: AC/DC 220V或110V , 允许偏差-20%～+15%
功耗：不大于10W
采样频率：4.8kHz
RS232： 1个
RS485： 3个
以太网： 1个
录波存储容量：2M byte
07
温度监测技术指标
使用环境温度： -40～＋125℃；
使用环境湿度：≤95％RH ；
RF工作频率：433MHz；
RF最高接收灵敏度：-121dBm @1Kbps；
RF传输速率：最高可达10Kbps；
温度上送时间间隔：20s~100s；（温度越高或突变，发送间隔时间越短）
测量精度：±1℃
08
局部放电指示器技术指标
使用环境温度： -40～＋85℃；
供电电源：9-12V
功 耗：不大于1W
通信方式：RS485
波特率：9600
09
机械特性传感器技术指标
供电电源：9-24V
功 耗：不大于0.5W
分 辨 率：±0.05°
采样频率：4.8kHz
记录长度：140ms（可调）
数据格式：角位移曲线，从收到触发命令开始，140ms内的角位移曲线。
工作温度：-40~80℃
存贮温度：-40~120℃
通信方式：RS485
波特率：19200
010
霍尔电流传感器
供电电源：+5V
功 耗：不大于0.5W
存储温度：-40~85℃
工作温度：-10~70℃
测量范围：0~12A
电流额定值：5A
额定输出电压：2.5V±1V
精度：±1%
装置硬件
01
机箱
本装置的机箱采用全密闭、防尘、抗振动的设计，确保装置安装于条件恶劣的现场仍具备高可靠性。
ZWMSA-MP550机箱外形尺寸
02
ZWMSA-MP550智能监测终端端子说明
ZWMSA-MP550智能监测终端端子定义图
03
机械特性传感器端子说明
机械特性端子定义图（俯视图）
01 为RS485_A；
02 为RS485_B；
03 为SCK，程序下载时钟引脚；
04 为SDIO，程序下载数据引脚；
05 为GND，电源输入负端；
06 为VCC，电源输入正端，电源电压为DC 9-24V。
04
机械特性传感器安装
机械特性传感器安装示意图
伸缩杆尺寸图
机械特性传感器尺寸图
磁场发生器底座尺寸图
传感器支架底座及U型卡盘尺寸图
05
局部放电指示器说明
局部放电指示器端子定义图（俯视图）
J1-01 为P/E，MC传感器屏蔽地；
J1-02 为MC1，MC传感器1的信号输入端；
J1-03 为GND，MC传感器1的信号地；
J1-04 – J1-018 管脚定义同上，最大支持6个MC传感器，默认使用MC1；
J2-01 为VCC，电源输入正，电源电压DC 9-24V；
J2-02 为GND，电源输入负。
06
霍尔电流传感器端子说明
霍尔电流传感器线定义
装置功能
01
装置功能实现方式
功能模块化，形成保护功能的标准模板库。根据工程需要，将广泛应用的几种功能配置设计为典型功能配置，并给出典型功能配置文件。工程应用时可以直接选用这些典型功能配置，或在这些典型功能配置基础上定制工程特定的功能配置。用配置工具可以实现装置的工程配置定制。
1.1 局放判别逻辑
局放检测采用音频识别算法，通过对周围音频信号的频谱进行分析，实时输出局放检测结果。对局放检测结果进行比较和延时判别后生成局放动作信号。
1.2 机械特性传感器操作流程
如上图所示，装置通过实时检测分合闸线圈电流是否有流来判别断路器是否动作，有流定值Iset可人为设置。分合闸线圈有流之后装置发送触发指令，传感器开始记录机械特性曲线，同时装置启动电流录波。电流录波完成之后再读机械特性曲线数据，进行录波合成和存储。
装置可通过安装时设置现场采集的机械特性曲线为标准曲线，并设置相应的参数如：机械特性包络线范围、包络线时间误差等参数。装置通过对比当前采集的机械特性曲线和标准曲线包络线范围进行比较，若当前机械特性曲线超出包络线范围则判定为机械特性异常。
同时断路器动作时，装置会生成相应的动作报告，显示动作时的参数，如分合闸时间、分合闸速度、序号、断路器计数等。
1.3 合分闸参数越限告警逻辑
1.4 温度越限告警逻辑
温度值通过定值比较和延时逻辑，生成温度越限告警信号，当发生温度越限时后台有温度越限遥信变位。
02
装置故障告警
装置的硬件发生故障（包括定值出错，定值区号出错，FLASH出错），并通过通讯规约上送至后台。
03
测控功能
遥测：机械特性参数、储能电机参数、触头温度；
遥信：断路器分合闸动作、合分闸诊断告警、越限告警、局放动作等；
遥控：远方控制压板投退、修改定值等。
04
辅助功能
4.1 网络通信
装置具有以太网通信接口，可以直接与微机监控或保护管理机通信。
4.2 串口通信
装置具备串口IEC103、IEC101通信功能。
