專利名稱：電纜運(yùn)行工況智能在線監(jiān)測預(yù)警裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電纜檢測裝置，尤其是涉及一種電纜運(yùn)行工況智能在線監(jiān)測
預(yù)警裝置。
背景技術(shù)：
電力系統(tǒng)供電必不可少的要用到電纜，目前隨著用電水平的快速增長，電纜的負(fù)荷愈來愈大，經(jīng)常會出現(xiàn)使用故障，絕大部分故障都是電纜接地系統(tǒng)故障和電纜接頭故障， 需要對其進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測?，F(xiàn)有的監(jiān)測裝置存在以下缺點(diǎn)，首先功能比較單一，一個監(jiān)測裝置只能監(jiān)測一個參數(shù)，而引起電纜故障的因素有很多，其中主要因素包括電纜運(yùn)行電流、電纜接地電流、環(huán)境溫濕度、電纜遭受液體浸泡的程度等，所以目前單一參數(shù)的監(jiān)測裝置不能全面反映電纜運(yùn)行的真實(shí)情況。而且不同廠家的監(jiān)測產(chǎn)品不互相兼容，它們之間的聯(lián)動性和互補(bǔ)性需要人工完成，不能由計算機(jī)自動智能決策，安裝這樣的產(chǎn)品，存在不少重復(fù)建設(shè)的地方，比如有線通訊網(wǎng)絡(luò)、監(jiān)控中心硬件和軟件等。其次，現(xiàn)有的監(jiān)測裝置均采用單一通訊方式，應(yīng)用的時候具有局限性。比如采用 GPRS無線網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)品在信號不好的地方就沒法使用，采用有RS485、CAN等有線網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)品在不方便布線的地方就沒法使用。再次，現(xiàn)有的監(jiān)測裝置均采用電池作為備用電源，在監(jiān)測裝置的主電源缺失的情況下，保證監(jiān)測裝置能夠把主電源缺失的信息通過通訊網(wǎng)絡(luò)上傳至監(jiān)控軟件或者相關(guān)管理人員。由于電池的壽命只有幾年，而且在高溫環(huán)境中容易爆炸，在低溫環(huán)境中電池電量會明顯下降，這樣勢必增加產(chǎn)品的維護(hù)工作量，增加產(chǎn)品的維護(hù)費(fèi)用支出。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種電纜運(yùn)行工況智能在線監(jiān)測預(yù)警裝置，能夠通過采集多個參數(shù)全面反映電纜運(yùn)行的真實(shí)情況，通過采用多種通訊方式避免應(yīng)用時的局限性， 降低產(chǎn)品的維護(hù)工作量。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種電纜運(yùn)行工況智能在線監(jiān)測預(yù)警裝置， 包括傳感器模塊、對傳感器信號進(jìn)行調(diào)理采集的信號采集模塊、對采集的信號進(jìn)行處理的信號處理模塊、供電模塊、通訊模塊和人機(jī)交互模塊，所述傳感器模塊與所述信號采集模塊相連，所述信號采集模塊與所述信號處理模塊相連，所述信號處理模塊通過所述通訊模塊與人機(jī)交互模塊相連。優(yōu)選的，所述傳感器模塊包括環(huán)境溫濕度傳感器、電纜運(yùn)行電流傳感器、電纜接地電流傳感器和電纜隧道水位傳感器。優(yōu)選的，所述通訊模塊設(shè)有GPRS接口和以太網(wǎng)接口。優(yōu)選的，所述供電模塊包括CT取能子模塊和電容儲能子模塊。優(yōu)選的，所述信號采集模塊包括前置放大子模塊、程控放大子模塊和模數(shù)轉(zhuǎn)換子模塊。因此，本實(shí)用新型采用上述結(jié)構(gòu)的電纜運(yùn)行工況智能在線監(jiān)測預(yù)警裝置，能夠通過采集多個參數(shù)全面反映電纜運(yùn)行的真實(shí)情況，通過采用多種通訊方式避免應(yīng)用時的局限性，降低產(chǎn)品的維護(hù)工作量。下面通過附圖和實(shí)施例，對本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
圖1為本實(shí)用新型電纜運(yùn)行工況智能在線監(jiān)測預(yù)警裝置實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型電纜運(yùn)行工況智能在線監(jiān)測預(yù)警裝置實(shí)施例中信號采集模塊3 的電路原理結(jié)構(gòu)圖；圖3為本實(shí)用新型電纜運(yùn)行工況智能在線監(jiān)測預(yù)警裝置實(shí)施例中信號處理模塊4 的電路原理結(jié)構(gòu)圖；圖4為本實(shí)用新型電纜運(yùn)行工況智能在線監(jiān)測預(yù)警裝置實(shí)施例中供電模塊7的電路原理結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例圖1為本實(shí)用新型電纜運(yùn)行工況智能在線監(jiān)測預(yù)警裝置實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，包括傳感器模塊2、對傳感器信號進(jìn)行調(diào)理采集的信號采集模塊3、對采集的信號進(jìn)行處理的信號處理模塊4、供電模塊7、通訊模塊5和人機(jī)交互模塊6，傳感器模塊2與信號采集模塊3相連，信號采集模塊3與信號處理模塊4相連，信號處理模塊4通過通訊模塊 5與人機(jī)交互模塊6相連，供電模塊7和傳感器模塊2均與電纜1相連。傳感器模塊2與電纜1相連，包括環(huán)境溫濕度傳感器、電纜運(yùn)行電流傳感器、電纜接地電流傳感器和電纜隧道水位傳感器，將從電纜1的信號參數(shù)環(huán)境溫濕度、電纜運(yùn)行電流、電纜接地電流和電纜隧道水位傳到信號采集模塊3上，使得裝置采集的信號參數(shù)全面反映電纜運(yùn)行的真實(shí)情況。信號采集模塊3包括前置放大子模塊31、程控放大子模塊32和模數(shù)轉(zhuǎn)換子模塊 33，圖2為本實(shí)用新型電纜運(yùn)行工況智能在線監(jiān)測預(yù)警裝置實(shí)施例中信號采集模塊3的電路原理結(jié)構(gòu)圖，將由傳感器模塊2發(fā)送的信號經(jīng)過前置放大、程控放大和模數(shù)轉(zhuǎn)換等調(diào)理后進(jìn)行采集，并輸出到信號處理模塊4，圖3為本實(shí)用新型電纜運(yùn)行工況智能在線監(jiān)測預(yù)警裝置實(shí)施例中信號處理模塊4的電路原理結(jié)構(gòu)圖，模數(shù)轉(zhuǎn)換子模塊33的AD_SCK管腳連接信號處理模塊4的管腳3，模數(shù)轉(zhuǎn)換子模塊33的AD_SI管腳連接信號處理模塊4的管腳16， 模數(shù)轉(zhuǎn)換子模塊33的ADCS管腳連接信號處理模塊4的管腳17，模數(shù)轉(zhuǎn)換子模塊33的AD_ SO管腳連接信號處理模塊4的管腳15，本實(shí)施例信號處理模塊4選用單片機(jī)STM32F103C8。通訊模塊5設(shè)有GPRS接口 51和以太網(wǎng)接口 52，通過采用多種通訊方式避免了應(yīng)用時的局限性，通訊模塊5與信號處理模塊4的管腳12及管腳13相連。供電模塊7與電纜1相連，包括CT (電流互感器)取能子模塊71和電容儲能子模塊72，圖4為本實(shí)用新型電纜運(yùn)行工況智能在線監(jiān)測預(yù)警裝置實(shí)施例中供電模塊7的電路原理結(jié)構(gòu)圖，如圖4所示，CT取能子模塊71選用MPDY-I型CT取能電源管理芯片，電容儲能子模塊72選用超級電容Cl，CT取能子模塊71從運(yùn)行電纜截取交流電流然后進(jìn)行整流濾波，輸出穩(wěn)定的直流電，為整個裝置供電。在電纜運(yùn)行電流大于50A的時候，CT取能子模塊 71能夠穩(wěn)定輸出5W的功率，保障裝置的供電需求。本實(shí)用新型采用超級電容作為儲能裝置。當(dāng)電纜運(yùn)行電流斷電沒有電流的時候，即CT取能子模塊71沒有電量輸出的時候，超級電容儲存的電量能夠保證監(jiān)測裝置通過GPRS無線網(wǎng)絡(luò)或者以太網(wǎng)絡(luò)向人機(jī)交互模塊6發(fā)出“斷電”的報警信號，人機(jī)交互模塊6可為裝有監(jiān)控軟件的計算機(jī)，相關(guān)管理人員從人機(jī)交互模塊了解裝置的運(yùn)行情況。本實(shí)用新型采用CT取能的供電方式解決了監(jiān)測裝置就地取電的問題；超級電容儲能方式解決了電池儲能方式電池壽命短、防爆和高低溫限制等問題，降低了產(chǎn)品的維護(hù)工作量和維護(hù)費(fèi)用支出。當(dāng)電纜運(yùn)行電流大于50A時，CT取能子模塊71輸出電量，并開始給超級電容充電。超級電容充滿電后，啟動本實(shí)施例的電源開關(guān)，本實(shí)施例所述電纜運(yùn)行工況智能在線監(jiān)測預(yù)警裝置開始上電工作，上電后本實(shí)施例所述電纜運(yùn)行工況智能在線監(jiān)測預(yù)警裝置循環(huán)采集環(huán)境溫濕度、電纜運(yùn)行電流、電纜接地電流、電纜隧道水位信號參數(shù)，并定期通過通訊網(wǎng)絡(luò)向人機(jī)交互模塊6發(fā)送測量數(shù)據(jù)。如果電纜斷電，監(jiān)測裝置能夠立刻把“斷電”報警信號發(fā)送給監(jiān)控軟件或者相關(guān)管理人員，保證了電力系統(tǒng)的正常工作。因此，本實(shí)用新型采用上述結(jié)構(gòu)的電纜運(yùn)行工況智能在線監(jiān)測預(yù)警裝置，能夠通過采集多個參數(shù)全面反映電纜運(yùn)行的真實(shí)情況，通過采用多種通訊方式避免應(yīng)用時的局限性，降低產(chǎn)品的維護(hù)工作量。最后應(yīng)說明的是以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非對其進(jìn)行限制，盡管參照較佳實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解其依然可以對本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而這些修改或者等同替換亦不能使修改后的技術(shù)方案脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求1.一種電纜運(yùn)行工況智能在線監(jiān)測預(yù)警裝置，其特征在于包括傳感器模塊、對傳感器信號進(jìn)行調(diào)理采集的信號采集模塊、對采集的信號進(jìn)行處理的信號處理模塊、供電模塊、 通訊模塊和人機(jī)交互模塊，所述傳感器模塊與所述信號采集模塊相連，所述信號采集模塊與所述信號處理模塊相連，所述信號處理模塊通過所述通訊模塊與人機(jī)交互模塊相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電纜運(yùn)行工況智能在線監(jiān)測預(yù)警裝置，其特征在于所述傳感器模塊包括環(huán)境溫濕度傳感器、電纜運(yùn)行電流傳感器、電纜接地電流傳感器和電纜隧道水位傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電纜運(yùn)行工況智能在線監(jiān)測預(yù)警裝置，其特征在于所述通訊模塊設(shè)有GPRS接口和以太網(wǎng)接口。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電纜運(yùn)行工況智能在線監(jiān)測預(yù)警裝置，其特征在于所述供電模塊包括CT取能子模塊和電容儲能子模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電纜運(yùn)行工況智能在線監(jiān)測預(yù)警裝置，其特征在于所述信號采集模塊包括前置放大子模塊、程控放大子模塊和模數(shù)轉(zhuǎn)換子模塊。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種電纜運(yùn)行工況智能在線監(jiān)測預(yù)警裝置，包括傳感器模塊、對傳感器信號進(jìn)行調(diào)理采集的信號采集模塊、對采集的信號進(jìn)行處理的信號處理模塊、供電模塊、通訊模塊和人機(jī)交互模塊，所述傳感器模塊與所述信號采集模塊相連，所述信號采集模塊與所述信號處理模塊相連，所述信號處理模塊通過所述通訊模塊與人機(jī)交互模塊相連。本實(shí)用新型采用上述結(jié)構(gòu)的電纜運(yùn)行工況智能在線監(jiān)測預(yù)警裝置，能夠通過采集多個參數(shù)全面反映電纜運(yùn)行的真實(shí)情況，通過采用多種通訊方式避免應(yīng)用時的局限性，降低產(chǎn)品的維護(hù)工作量。
文檔編號G01D21/02GK202033052SQ201120108440
公開日2011年11月9日 申請日期2011年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月11日
發(fā)明者譚之棟 申請人:保定華電電氣有限公司