電纜故障實(shí)時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了電纜故障實(shí)時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)，包括前端檢測(cè)電路和數(shù)據(jù)處理平臺(tái)，其中，前端檢測(cè)電路包括數(shù)字信號(hào)處理器、傳感電路及與數(shù)字信號(hào)處理器連接的電源電路和數(shù)據(jù)發(fā)送電路，傳感電路包括依次連接的A/D轉(zhuǎn)換電路、變流器及電流傳感器，A/D轉(zhuǎn)換電路與數(shù)字信號(hào)處理器連接。數(shù)據(jù)處理平臺(tái)包括站內(nèi)主機(jī)系統(tǒng)及與站內(nèi)主機(jī)系統(tǒng)連接的數(shù)據(jù)接收電路，數(shù)據(jù)接收電路通過無線網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)發(fā)送電路連接。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能夠快速、實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確判斷故障點(diǎn)，并能快速響應(yīng)，進(jìn)而能保證故障檢測(cè)的正常實(shí)施。
【專利說明】電纜故障實(shí)時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)檢測(cè)領(lǐng)域，具體是電纜故障實(shí)時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]電纜是輸電線路電能傳輸?shù)闹匾O(shè)備，其應(yīng)用時(shí)常采用架空鋪設(shè)和管道鋪設(shè)兩種方式，當(dāng)輸電線路中電纜出現(xiàn)故障時(shí)將影響整個(gè)輸電線路上電能的傳輸，為了確定故障部位，現(xiàn)今人們普遍采用故障定位檢測(cè)技術(shù)，其通過基于提取故障引起的工頻信號(hào)進(jìn)行分析處理，再通過延時(shí)來獲得工頻分量，利用故障暫態(tài)信息的行波保護(hù)解決線路速動(dòng)和可靠之間的矛盾。暫態(tài)保護(hù)技術(shù)的關(guān)鍵是暫態(tài)特征的提取和暫態(tài)保護(hù)機(jī)理的建立，現(xiàn)有技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理時(shí)，難于適應(yīng)信號(hào)實(shí)時(shí)處理的要求，這就導(dǎo)致不能有效的判斷故障和故障點(diǎn)，不能有效的界定故障級(jí)別，進(jìn)行會(huì)影響故障檢測(cè)的正常實(shí)施。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種電纜故障實(shí)時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)，其能快速、實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確的進(jìn)行故障判斷和故障級(jí)別界定，同時(shí)可以有效判斷故障點(diǎn)，并能進(jìn)行快速響應(yīng)，進(jìn)而保證輸電線路中電纜故障的正常檢測(cè)。
[0004]本實(shí)用新型解決上述問題所采用的技術(shù)方案是:電纜故障實(shí)時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)，包括前端檢測(cè)電路和數(shù)據(jù)處理平臺(tái)，所述前端檢測(cè)電路包括數(shù)字信號(hào)處理器、傳感電路及與數(shù)字信號(hào)處理器連接的電源電路和數(shù)據(jù)發(fā)送電路，所述傳感電路包括依次連接的A/D轉(zhuǎn)換電路、變流器及電流傳感器，所述A/D轉(zhuǎn)換電路與數(shù)字信號(hào)處理器連接；所述數(shù)據(jù)處理平臺(tái)包括站內(nèi)主機(jī)系統(tǒng)及與站內(nèi)主機(jī)系統(tǒng)連接的數(shù)據(jù)接收電路,所述數(shù)據(jù)接收電路通過無線網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)發(fā)送電路連接。其中，數(shù)字信號(hào)處理器為集成有高速乘法器的硬件，能快速進(jìn)行大量數(shù)據(jù)的乘法和加法運(yùn)算，數(shù)字信號(hào)處理器對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行快速處理。本實(shí)用新型應(yīng)用時(shí)，電流傳感器設(shè)置在輸電線路的電纜上。
[0005]為了便于對(duì)現(xiàn)場(chǎng)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效備份，進(jìn)一步的，所述前端檢測(cè)電路還包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器與數(shù)字信號(hào)處理器連接。
[0006]為了便于檢修前端檢測(cè)電路和報(bào)備故障區(qū)域位置，進(jìn)一步的，所述前端檢測(cè)電路還包括RS485接口電路，所述RS485接口電路與數(shù)字信號(hào)處理器連接。
[0007]為了便于提示工作人員，進(jìn)一步的，所述數(shù)據(jù)處理平臺(tái)還包括報(bào)警器，所述報(bào)警器與站內(nèi)主機(jī)系統(tǒng)連接。其中，報(bào)警器在故障為緊急級(jí)別的情況下發(fā)出報(bào)警。
[0008]進(jìn)一步的，所述數(shù)字信號(hào)處理器采用的芯片型號(hào)為TMS320C5535。
[0009]綜上所述，本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型通過數(shù)字信號(hào)處理器能快速進(jìn)行大量數(shù)據(jù)的乘法和加法的運(yùn)算，進(jìn)而能對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行快速處理，能夠快速、實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確進(jìn)行故障的判斷和故障級(jí)別的界定，同時(shí)可以有效判斷故障點(diǎn)，并通過后臺(tái)數(shù)據(jù)處理平臺(tái)進(jìn)行快速響應(yīng)，本實(shí)用新型具有設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、實(shí)用性強(qiáng)的特點(diǎn)，能保證故障檢測(cè)的正常實(shí)施?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0010]圖1為本實(shí)用新型的原理框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面結(jié)合實(shí)施例及附圖，對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步地的詳細(xì)說明，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此。
[0012]實(shí)施例1:
[0013]如圖1所示，電纜故障實(shí)時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)，包括前端檢測(cè)電路和數(shù)據(jù)處理平臺(tái)，其中，前端檢測(cè)電路包括數(shù)字信號(hào)處理器、傳感電路、電源電路及數(shù)據(jù)發(fā)送電路，電源電路和數(shù)據(jù)發(fā)送電路均與數(shù)字信號(hào)處理器連接。傳感電路包括依次連接的A/D轉(zhuǎn)換電路、變流器及電流傳感器，A/D轉(zhuǎn)換電路與數(shù)字信號(hào)處理器連接。數(shù)據(jù)處理平臺(tái)包括站內(nèi)主機(jī)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)接收電路，站內(nèi)主機(jī)系統(tǒng)可采用通用的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)，數(shù)據(jù)接收電路與站內(nèi)主機(jī)系統(tǒng)連接，數(shù)據(jù)接收電路通過無線網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)發(fā)送電路連接。因GPRS無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是一種基于GSM系統(tǒng)的無線分組交換技術(shù)，提供端到端的、廣域的無線IP連接。GPRS無線網(wǎng)絡(luò)具有數(shù)據(jù)傳輸速率快，傳輸穩(wěn)定，保密性和安全性高等顯著的優(yōu)勢(shì)，因此，本實(shí)施例的數(shù)據(jù)接收電路與數(shù)據(jù)發(fā)送電路之間優(yōu)選通過GPRS網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信號(hào)傳輸。
[0014]本實(shí)施例的數(shù)字信號(hào)處理器采用芯片型號(hào)為TMS320C5535的DSP處理器，型號(hào)為TMS320C5535的DSP處理器具有高性能和低功耗的特性，其支持一種內(nèi)部總線架構(gòu)，包括一根編程總線、一根32位數(shù)據(jù)讀總線、兩根16位數(shù)據(jù)讀總線、兩根16位數(shù)據(jù)寫總線、以及專門用于外設(shè)與DMA運(yùn)行的附加總線，該器件還包括4個(gè)各具4個(gè)通道的DMA控制器，可為16個(gè)獨(dú)立通道上下文提供數(shù)據(jù)傳送，而無需CPU的干預(yù)。該處理器提供了兩個(gè)乘加運(yùn)算(MAC)單元，它們各能在單個(gè)周期內(nèi)完成17位*17位乘法和32位加法。由一個(gè)額外的16位ALU對(duì)中央40位算術(shù)/邏輯單元(ALU)提供支持。通用輸入和輸出功能以及TMS320C5535上的10位SARADC為狀態(tài)、中斷提供了足夠的引腳，并為L(zhǎng)CD顯示器、鍵盤及媒體接口提供了充足的位I/O。通過兩個(gè)安全數(shù)字(SD)外設(shè)、4個(gè)IC間聲音(I2SBusTM)模塊、一個(gè)具有多達(dá)4種芯片選擇的串行端口接口(SPI)、一個(gè)I2C多主控器和受控器接口以及一個(gè)通用異步接收器/發(fā)送器(UART)接口對(duì)串行媒體提供支持，一個(gè)高速通用串行總線(USB 2.0)僅器件模式(TMS320C5532上未提供)、一個(gè)實(shí)時(shí)時(shí)鐘(RTC)、3個(gè)通用定時(shí)器(其中一個(gè)可配置為看門狗定時(shí)器)和一個(gè)模擬鎖相環(huán)(APLL)時(shí)鐘發(fā)生器。此外，TMS320C5535還包括一個(gè)緊耦合FFT硬件加速器。該緊耦合FFT硬件加速器可支持8至1024點(diǎn)實(shí)數(shù)和虛數(shù)值FFT。如此，本實(shí)施例的數(shù)字信號(hào)處理器能快速、高效、準(zhǔn)確的對(duì)采集的數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算處理分析。
[0015]本實(shí)施例應(yīng)用時(shí)，將電流傳感器置于電纜線路上進(jìn)行工頻電流信號(hào)采集感應(yīng)，然后將采集到的電流信號(hào)通過變流器進(jìn)行大電流往小電流方向變流，經(jīng)過變流后的電流信號(hào)通過A/D轉(zhuǎn)電路進(jìn)行模擬信號(hào)到數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)變，轉(zhuǎn)變后將變成一組只有高低電平之分的數(shù)字信號(hào)，然后通過數(shù)字信號(hào)處理器進(jìn)行處理分析，根據(jù)分析信號(hào)電平不同變化來確定是否有故障發(fā)生，并同時(shí)確定故障嚴(yán)重級(jí)別，同時(shí)通過安裝前已進(jìn)行位置編號(hào)的數(shù)據(jù)發(fā)送電路發(fā)出經(jīng)過數(shù)字信號(hào)處理器處理后的數(shù)據(jù)信號(hào)發(fā)往數(shù)據(jù)處理平臺(tái)，在此，電源電路為數(shù)字信號(hào)處理器提供正常的工作電壓。數(shù)據(jù)處理平臺(tái)所設(shè)置的數(shù)據(jù)接收電路將前端檢測(cè)電路所設(shè)置的數(shù)據(jù)發(fā)送電路所發(fā)出的數(shù)據(jù)信號(hào)接收后發(fā)往站內(nèi)主機(jī)系統(tǒng)，進(jìn)行諸如故障點(diǎn)準(zhǔn)確定位,故障級(jí)別辨別、數(shù)據(jù)備份等操作,并通過站內(nèi)主機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行人機(jī)交互。本實(shí)施例應(yīng)用時(shí)可結(jié)合故障隔離系統(tǒng)使用，通過故障隔離系統(tǒng)及時(shí)對(duì)故障區(qū)域進(jìn)行隔離，以防止故障被擴(kuò)大。
[0016]實(shí)施例2:
[0017]本實(shí)施例在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上做出了如下進(jìn)一步限定:本實(shí)施例的前端檢測(cè)電路還包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，其中，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器與數(shù)字信號(hào)處理器連接。如此，本實(shí)施例應(yīng)用時(shí)可對(duì)現(xiàn)場(chǎng)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行備份。
[0018]實(shí)施例3:
[0019]為了檢修系統(tǒng)前端檢測(cè)電路的方便，以及報(bào)備故障區(qū)域位置的方便，本實(shí)施例在實(shí)施例1或?qū)嵤├?的基礎(chǔ)上做出了如下進(jìn)一步限定:本實(shí)施例的前端檢測(cè)電路還包括RS485接口電路，其中，RS485接口電路與數(shù)字信號(hào)處理器連接。
[0020]實(shí)施例4:
[0021]本實(shí)施例在實(shí)施例1?3中任意一個(gè)實(shí)施例的基礎(chǔ)上做出了如下進(jìn)一步限定:本實(shí)施例的數(shù)據(jù)處理平臺(tái)還包括與站內(nèi)主機(jī)系統(tǒng)連接的報(bào)警器。本實(shí)施例應(yīng)用時(shí)測(cè)定故障為緊急級(jí)別時(shí)由報(bào)警器發(fā)出報(bào)警，以提示工作人員故障緊急。
[0022]如上所述，可較好的實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。
【權(quán)利要求】
1.電纜故障實(shí)時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包括前端檢測(cè)電路和數(shù)據(jù)處理平臺(tái)，所述前端檢測(cè)電路包括數(shù)字信號(hào)處理器、傳感電路及與數(shù)字信號(hào)處理器連接的電源電路和數(shù)據(jù)發(fā)送電路，所述傳感電路包括依次連接的A/D轉(zhuǎn)換電路、變流器及電流傳感器，所述A/D轉(zhuǎn)換電路與數(shù)字信號(hào)處理器連接；所述數(shù)據(jù)處理平臺(tái)包括站內(nèi)主機(jī)系統(tǒng)及與站內(nèi)主機(jī)系統(tǒng)連接的數(shù)據(jù)接收電路，所述數(shù)據(jù)接收電路通過無線網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)發(fā)送電路連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電纜故障實(shí)時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述前端檢測(cè)電路還包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器與數(shù)字信號(hào)處理器連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電纜故障實(shí)時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述前端檢測(cè)電路還包括RS485接口電路，所述RS485接口電路與數(shù)字信號(hào)處理器連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電纜故障實(shí)時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理平臺(tái)還包括報(bào)警器，所述報(bào)警器與站內(nèi)主機(jī)系統(tǒng)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1?4中任意一項(xiàng)所述的電纜故障實(shí)時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)字信號(hào)處理器采用的芯片型號(hào)為TMS320C5535。
【文檔編號(hào)】G01R31/08GK203759181SQ201420082774
【公開日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2014年2月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月26日
【發(fā)明者】徐偉, 劉彬, 游玉英 申請(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 國(guó)網(wǎng)四川省電力公司瀘州供電公司