專利名稱:一種具有預(yù)防故障功能的故障指示器的制造方法
【專利摘要】一種具有預(yù)防故障功能的故障指示器。由以下七部分組成，包括（1）CT取電模塊、(2)MCU處理模塊、(3)電流監(jiān)測(cè)模塊、(4)電壓監(jiān)測(cè)模塊、（5）溫度監(jiān)測(cè)模塊、(6)無(wú)線通信模塊、（7）多普勒微波傳感器。故障指示器通過(guò)C/T取電模塊取電，給其它模塊供電。MCU處理模塊用來(lái)分析各個(gè)監(jiān)測(cè)模塊反饋回來(lái)的數(shù)據(jù)，通過(guò)無(wú)線通信模塊與主站進(jìn)行通信。多普勒微波傳感器用于監(jiān)測(cè)高壓線下影響線路安全的樹(shù)木、建筑、車輛等，一旦出現(xiàn)物體跟高壓線的安全距離比較近時(shí)將進(jìn)行報(bào)警，通知巡線人員進(jìn)行處理，避免事故的發(fā)生。
【專利說(shuō)明】一種具有預(yù)防故障功能的故障指示器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型專利主要涉及電力監(jiān)測(cè)【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及農(nóng)網(wǎng)1KV高壓線路的一種具有預(yù)防故障功能的故障指示器。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會(huì)的發(fā)展，電力系統(tǒng)電力網(wǎng)的復(fù)雜度越來(lái)越高，導(dǎo)致對(duì)高壓輸電線路的運(yùn)行安全要求越來(lái)越高，在出現(xiàn)險(xiǎn)情預(yù)兆前期時(shí)作出預(yù)防通知警報(bào)功能，做到早發(fā)現(xiàn)早預(yù)防早處理減少輸變電線路事故隱患的發(fā)生，保證電網(wǎng)安全運(yùn)行。
[0003]現(xiàn)有的電力系統(tǒng)高壓線路故障指示器往往只具有監(jiān)測(cè)線路的功能，卻不能對(duì)高壓線路運(yùn)行的環(huán)境情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，不能預(yù)防輸電線路的事故的發(fā)生。特別是在農(nóng)網(wǎng)1KV高壓線路中，高壓線一般在15米至4米的高度，由于有些人員安全意識(shí)淡薄，在高壓線下植樹(shù)、蓋房。輸電線路下栽種的樹(shù)木數(shù)量呈逐年上升趨勢(shì)，這些樹(shù)木長(zhǎng)高后，將對(duì)電網(wǎng)的安全運(yùn)行構(gòu)成嚴(yán)重威脅。當(dāng)電力高壓線和樹(shù)木之間的距離超過(guò)規(guī)定的安全距離，高壓電就會(huì)對(duì)樹(shù)木放電。大風(fēng)天氣時(shí)樹(shù)木與線路的搖擺會(huì)造成安全距離減小與接觸，及雨天或空氣濕度過(guò)大，在高壓電作用下，樹(shù)木會(huì)成為導(dǎo)電體，對(duì)樹(shù)木周圍的建筑、設(shè)備、人員和地下管線構(gòu)成危害，并可能造成電網(wǎng)事故和人身傷亡事故。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型為解決樹(shù)木或者其它障礙物會(huì)對(duì)高壓輸電線路造成影響導(dǎo)致事故發(fā)生的技術(shù)問(wèn)題，提供一種具有預(yù)防故障功能的故障指示器。
[0005]本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為:一種具有預(yù)防故障功能的故障指示器，包括設(shè)在機(jī)殼內(nèi)的MCU處理模塊、電流監(jiān)測(cè)模塊、電壓監(jiān)測(cè)模塊、和溫度監(jiān)測(cè)模塊；還包括位于機(jī)殼內(nèi)且設(shè)有卡線片的CT取電模塊，卡線片將外部高壓線纜固定在機(jī)殼內(nèi)；機(jī)殼內(nèi)還設(shè)有無(wú)線通信模塊，機(jī)殼外下方則設(shè)有多普勒微波傳感器;MCU處理模塊、電流監(jiān)測(cè)模塊、電壓監(jiān)測(cè)模塊、溫度監(jiān)測(cè)模塊、無(wú)線通信模塊和多普勒微波傳感器均通過(guò)CT取電模塊取電；所述電流監(jiān)測(cè)模塊、電壓監(jiān)測(cè)模塊、溫度監(jiān)測(cè)模塊和多普勒微波傳感器均與MCU處理模塊的信號(hào)輸入端相連接；無(wú)線通信模塊與MCU處理模塊的信號(hào)輸出端相連接。
[0006](I)整個(gè)設(shè)備采用CT取電模塊取電。CT取電模塊I有卡線片，通過(guò)卡線片把高壓輸電線纜固定在指示器內(nèi)，在指示器外部形成一個(gè)閉環(huán)回路，輸出感應(yīng)電流，供設(shè)備用電。同時(shí)把指示器固定在高壓輸電線纜上。
[0007](2)電流監(jiān)測(cè)模塊3用來(lái)監(jiān)測(cè)輸電線路上的電流。
[0008](3)溫度監(jiān)測(cè)模塊5用來(lái)監(jiān)測(cè)線纜溫度。
[0009](4)電壓監(jiān)測(cè)模塊4用來(lái)監(jiān)測(cè)線纜對(duì)地電場(chǎng)。
[0010](5)多普勒微波傳感器7完成探測(cè)線纜與其他物體間的距離。
[0011](6) MCU處理模塊2不斷采集多普勒微波傳感器7輸出的反射波頻率，進(jìn)行對(duì)比來(lái)判斷周圍離線纜最近物體的距離，如果線纜周圍有物體在安全范圍之內(nèi)，將進(jìn)行多次數(shù)據(jù)采集比對(duì)功能，減小誤報(bào)與漏報(bào)。一旦有物體在高壓線纜的安全范圍以內(nèi)，將通過(guò)無(wú)線通訊模塊6發(fā)出不同級(jí)別的報(bào)警信息，巡線人員根據(jù)報(bào)警故障指示器的安裝位置去現(xiàn)場(chǎng)處理安全隱患。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是，在輸電線路出現(xiàn)險(xiǎn)情預(yù)兆前期時(shí)作出預(yù)防通知警報(bào)功能，做到早發(fā)現(xiàn)早預(yù)防早處理減少輸電線路事故隱患的發(fā)生，保證電網(wǎng)安全運(yùn)行。
[0013]本實(shí)用新型不但可以自供電，同時(shí)監(jiān)測(cè)輸電線路的電流、電壓、溫度，還帶有故障提前預(yù)警的功能。并通過(guò)無(wú)線通信模塊與主站進(jìn)行通信。提高輸電線路各種故障判別的準(zhǔn)確率，對(duì)電力輸電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)更全面的監(jiān)測(cè)。

【附圖說(shuō)明】

[0014]圖1為本實(shí)用新型的組成及連接關(guān)系示意圖。
[0015]1-CT取電模塊，2-MCU處理模塊，3_電流監(jiān)測(cè)模塊，4_電壓監(jiān)測(cè)模塊，5_溫度監(jiān)測(cè)模塊，6-無(wú)線通信模塊，7-多普勒微波傳感器。
[0016]圖2為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]1-CT取電模塊，2-1-控制器主板，6-無(wú)線通信模塊，7-多普勒微波傳感器，8_故障指示器主體。

【具體實(shí)施方式】
[0018]如圖1所示，本實(shí)用新型為一種具有預(yù)防故障功能的故障指示器，包括CT取電模塊1、MCU處理模塊2、電流監(jiān)測(cè)模塊3、電壓監(jiān)測(cè)模塊4、溫度監(jiān)測(cè)模塊5、無(wú)線通信模塊6、多普勒微波傳感器7。
[0019]如圖1所述MCU控制模塊2選用NXP公司的LPC1517 ARM Cortex_M3 32位的MCU。
[0020]所述無(wú)線通訊模塊6采用西門子的MC55i GPRS通訊模塊，無(wú)線通訊模塊6連接到MCU控制模塊2的USART端口。
[0021 ] 所述溫度監(jiān)測(cè)模塊5選用DALLAS公司的DS18B20測(cè)溫芯片，溫度監(jiān)測(cè)模塊5通過(guò)單總線連接到MCU控制模塊2的1端口。
[0022]所述多普勒微波傳感器選用HB100模塊，連接到MCU控制模塊2的脈沖輸入端口。
[0023]所述CT取電模塊I與故障指示器的不銹鋼鋼片相連形成磁通路如圖2，CT取電模塊I從高壓線感應(yīng)取電，用于給各個(gè)模塊使用。
[0024]所述多普勒微波傳感器7安裝在故障指示器主體8的底端如圖2所示。多普勒微波傳感器7完成探測(cè)線纜與其他物體間的最近距離。原理是當(dāng)無(wú)線電波在行進(jìn)過(guò)程中碰到物體時(shí)該電波會(huì)被反射，反射波的頻率會(huì)隨碰到物體的移動(dòng)狀態(tài)而改變。如果無(wú)線電波碰到的物體的位置是固定的，那么反射波的頻率和發(fā)射波的頻率應(yīng)該相等。如果物體朝著發(fā)射的方向移動(dòng)，則反射回來(lái)的波會(huì)被壓縮，就是說(shuō)反射波的頻率會(huì)增加；反之反射回來(lái)的波的頻率會(huì)隨之減小。
[0025]所述MCU處理模塊2不斷采集多普勒微波傳感器7輸出的反射波頻率，進(jìn)行對(duì)比來(lái)判斷周圍離線纜最近物體的距離，如果線纜周圍有物體在安全范圍之內(nèi)，將進(jìn)行多次數(shù)據(jù)采集比對(duì)功能，減小誤報(bào)與漏報(bào)。一旦有物體在高壓線纜的安全范圍以內(nèi)，將通過(guò)無(wú)線通訊模塊6發(fā)出不同級(jí)別的報(bào)警信息，巡線人員根據(jù)報(bào)警故障指示器的安裝位置去現(xiàn)場(chǎng)處理安全隱患。采用現(xiàn)有的比較程序就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)采集回的信號(hào)強(qiáng)度進(jìn)行判斷并與預(yù)先設(shè)定的閾值進(jìn)行比較，進(jìn)而輸出指令控制無(wú)線通訊模塊6發(fā)出報(bào)警信息的功能。
[0026]所述電流監(jiān)測(cè)模塊用來(lái)測(cè)量高壓線路的電流，將采集到的電流傳送給MCU處理模塊2，MCU處理模塊2進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理，判斷采集到的電流是否正常，一旦出現(xiàn)異常將進(jìn)行短路接地故障判斷，并將故障現(xiàn)象上報(bào)給管理人員。
[0027]所述電壓監(jiān)測(cè)模塊4用來(lái)測(cè)量高壓線路的對(duì)地電場(chǎng)，將采集到的對(duì)地電場(chǎng)數(shù)據(jù)傳送給MCU處理模塊2，MCU處理模塊2進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理，判斷采集到的對(duì)地電場(chǎng)是否正常，一旦出現(xiàn)異常將結(jié)合電流綜合判斷線路故障，并將故障現(xiàn)象上報(bào)給管理人員。
[0028]所述無(wú)線通信模塊6連接MCU處理模塊2，完成與后臺(tái)數(shù)據(jù)交換的工作。
[0029]所述圖2控制器主板2-1包括MCU處理模塊2、電流監(jiān)測(cè)模塊3、電壓監(jiān)測(cè)模塊4、溫度監(jiān)測(cè)模塊5。
[0030]本實(shí)用新型操作簡(jiǎn)單，容易安裝，本實(shí)用新型安裝只需用絕緣桿將故障指示器卡到線纜上，就能完成安裝工作，完全適合帶電作業(yè)，重量較輕，堅(jiān)固耐用。
[0031]上面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例作了詳細(xì)說(shuō)明，但是本實(shí)用新型并不限于上述實(shí)施例，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可以在不脫離本實(shí)用新型宗旨的前提下作出各種變化。
【權(quán)利要求】
1.一種具有預(yù)防故障功能的故障指示器，包括設(shè)在機(jī)殼內(nèi)的MCU處理模塊(2)、電流監(jiān)測(cè)模塊(3)、電壓監(jiān)測(cè)模塊(4)、和溫度監(jiān)測(cè)模塊(5);其特征在于，還包括位于機(jī)殼內(nèi)且設(shè)有卡線片的CT取電模塊(1)，卡線片將外部高壓線纜固定在機(jī)殼內(nèi)；機(jī)殼內(nèi)還設(shè)有無(wú)線通信模塊(6)，機(jī)殼外下方則設(shè)有多普勒微波傳感器(7) ；MCU處理模塊(2)、電流監(jiān)測(cè)模塊(3)、電壓監(jiān)測(cè)模塊(4)、溫度監(jiān)測(cè)模塊(5)、無(wú)線通信模塊(6)和多普勒微波傳感器(7)均通過(guò)CT取電模塊(I)取電；所述電流監(jiān)測(cè)模塊(3 )、電壓監(jiān)測(cè)模塊(4 )、溫度監(jiān)測(cè)模塊(5 )和多普勒微波傳感器(7)均與MCU處理模塊(2)的信號(hào)輸入端相連接；無(wú)線通信模塊(6)與MCU處理模塊(2)的信號(hào)輸出端相連接。
【文檔編號(hào)】G01R31-02GK204269751SQ201420761097
【發(fā)明者】柳鵬, 王榮, 向南剛 [申請(qǐng)人]國(guó)家電網(wǎng)公司, 國(guó)網(wǎng)山西省電力公司長(zhǎng)治供電公司