本發(fā)明涉及帶電檢測領(lǐng)域,特別是涉及一種基于智能傳感器技術(shù)的新型絕緣帶電檢測裝置。
背景技術(shù):
變電站一次設(shè)備的絕緣關(guān)系到電網(wǎng)的安全運行,絕緣帶電檢測裝置可以實現(xiàn)套管、避雷器、電容型設(shè)備的絕緣特性以及主變鐵芯接地電流的帶電測試,從而掌握設(shè)備當前絕緣狀態(tài),保障設(shè)備安全運行,也可以為檢修提供輔助決策。進入21世紀以來,電子技術(shù)、計算機技術(shù)、人工智能等學科領(lǐng)域相互滲透和聯(lián)系日益緊密,在諸多領(lǐng)域中應用并取得了良好的效果,同時在高壓電氣設(shè)備絕緣特性在線檢測的研究方面也取得了極大的突破。在國內(nèi),國網(wǎng)電力科學研究院、中國電力科學研究院、清華大學、武漢大學、華中科技大學、西安交通大學等高校和科研院所都投入了大量的人力和物力進行研究與開發(fā),并已經(jīng)有了實際的在線檢測裝置投入運行,這些在線檢測裝置能夠有效的發(fā)現(xiàn)某些有絕緣缺陷的設(shè)備,對絕緣故障診斷起到了一定的作用。人工智能、遺傳算法、專家診斷系統(tǒng)等各方面知識的欠缺,使得我們即使在能夠獲取大量的采樣數(shù)據(jù)信息的同時也不能根據(jù)已知的測量結(jié)果預測設(shè)備的絕緣狀況,很難依靠專家診斷系統(tǒng)對設(shè)備的絕緣狀態(tài)做出準確診斷,所以從目前來看,在線檢測技術(shù)的應用效果還不盡如人意,在線檢測距離我們預期的經(jīng)濟效益和社會效益還有一定的差距。
目前技術(shù)條件下采用帶電檢測技術(shù)可以較好彌合在線檢測系統(tǒng)的不足,帶電檢測數(shù)據(jù)結(jié)合經(jīng)驗值的判斷可以對設(shè)備的故障隱患排查以及檢修起到較好的作用。目前國內(nèi)外開展帶電檢測技術(shù)的研究,主要應用于電容型設(shè)備、避雷器、各類套管等一次設(shè)備的絕緣特性檢測,關(guān)鍵技術(shù)難點還有待進一步的研究和解決。帶電檢測技術(shù)各種方案設(shè)計均各有所長,但都有共同缺點:抗諧波干擾和抗電網(wǎng)工頻強電磁場差,尤其在外界同頻干擾對電壓和電流兩個取樣通道的干擾不平衡時,表現(xiàn)較為明顯,導致其環(huán)境適應性較差。
變電站一次設(shè)備的泄漏電流中包含了阻抗角、介質(zhì)損耗因數(shù)、阻性電流、容性電流、等值電容量等表征設(shè)備絕緣狀態(tài)的特征參數(shù),因此對泄漏電流實施帶電檢測可以獲知設(shè)備的絕緣狀態(tài)。變電站電磁環(huán)境復雜,設(shè)備泄漏電流信號微弱,加之電網(wǎng)中高次諧波的作用以及環(huán)境溫濕度的影響,對帶電檢測設(shè)備的測量結(jié)果影響很大。一般帶電檢測設(shè)備及所用傳感器的輸出信號在耦合、傳輸以及檢測過程中存在信噪比較低、畸變較大的情況,測量結(jié)果難以準確反映設(shè)備的絕緣狀態(tài),這些因素導致很多投入使用的帶電檢測設(shè)備普遍存在測量精度差、數(shù)據(jù)分散性大的缺陷,裝置難以發(fā)揮作用。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
有鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷,本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種基于智能傳感器技術(shù)的新型絕緣帶電檢測裝置。旨在針對目前帶電檢測裝置在使用過程中存在的問題,側(cè)重于解決弱信號在復雜電磁環(huán)境下測量不精確的技術(shù)問題,通過處理器模塊、信號調(diào)理變送模塊,增強輸出信號抗干擾能力、減小畸變。避免外部的強電磁干擾和環(huán)境影響如溫濕度的變化將導致檢測數(shù)據(jù)波動較大,某些情況下引發(fā)裝置誤報警。
為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供了一種基于智能傳感器技術(shù)的新型絕緣帶電檢測裝置,其特征在于:包括處理器模塊、電流互感器、第一信號調(diào)理變送模塊、電壓互感器、第二信號調(diào)理變送模塊、溫度濕度檢測模塊;
所述電流互感器的輸出端連接所述第一信號調(diào)理變送模塊的輸入端;所述電壓互感器的輸出端連接所述第二信號調(diào)理變送模塊的輸入端;
所述處理器模塊的第一輸出端連接所述第一信號調(diào)理變送模塊的控制端,所述處理器模塊的第二輸出端連接所述第二信號調(diào)理變送模塊的控制端;
所述第一信號調(diào)理變送模塊的輸出端連接所述處理器模塊的第三輸入端,所述第二信號調(diào)理變送模塊的輸出端連接所述處理器模塊的第四輸入端;
所述溫度濕度檢測模塊的輸出端連接所述處理器模塊的第五輸入端。
在該技術(shù)方案中,通過處理器模塊、信號調(diào)理變送模塊,增強輸出信號抗干擾能力、減小畸變。通過處理器模塊對電流互感信號和電壓互感信號進行同步檢測,提高電流、電壓檢測的同步性,避免二者存在時延造成測量精度變差,提高絕緣檢測精度。設(shè)置有溫度濕度檢測模塊,通過溫度和濕度補償?shù)窒骷陨頊仄土闫瘜π盘栐斐傻挠绊懀畲笙薅葴p小環(huán)境因素對測量結(jié)果的影響。
進一步而言,還包括存儲模塊;所述存儲模塊與所述處理器模塊雙向連接。在該技術(shù)方案中,設(shè)置有存儲模塊,可以對在線調(diào)整傳感器的輸入及輸出特性進行預設(shè),對線性度、角差作為傳感器的固有特性參數(shù)的配置進行預設(shè),提高檢測裝置的適應性。
進一步而言,所述第一信號調(diào)理變送模塊的輸出端與所述處理器模塊的第三輸入端之間連接有第一A/D變換模塊;所述第二信號調(diào)理變送模塊的輸出端與所述處理器模塊的第四輸入端之間連接有第二A/D變換模塊。在該技術(shù)方案中,通過A/D變換模塊將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號,提高數(shù)據(jù)的抗噪性。
進一步而言,所述處理器模塊被配置為:
向所述第一A/D變換模塊和第二A/D變換模塊發(fā)送同步采樣信號,采集所述第一A/D變換模塊和第二A/D變換模塊輸出的互感電流值和互感電壓值;
根據(jù)所述互感電流值和互感電壓值,求解介質(zhì)耗損因數(shù)或等值電容量。
在該技術(shù)方案中,處理其模塊通過互感電流值和互感電壓值求解介質(zhì)耗損因數(shù)或等值電容量,實現(xiàn)絕緣性能評定。
進一步而言,所述電流互感器為高精度納米微晶電流互感器。
在該技術(shù)方案中,采用新型磁性材料的高精度穿心式納米微晶電流互感器實現(xiàn)強電磁干擾環(huán)境下的弱磁信號耦合。
進一步而言,所述第一信號調(diào)理變送模塊和所述第二信號調(diào)理變送模塊包括放大電路、濾波電路。在該技術(shù)方案中,通過濾波電路提高信號的精確度。通過調(diào)制放大電路,有效控制信號調(diào)理變送模塊的程控放大。
進一步而言,所述處理器模塊的主控芯片為高速數(shù)字信號處理芯片。在該技術(shù)方案中,采用高性能數(shù)字信號處理芯片實現(xiàn)設(shè)備絕緣狀態(tài)信號的處理,具備較高的抗干擾性能。采用高速數(shù)字信號處理技術(shù)增強帶電檢測裝置的抗干擾能力,提高檢測精度,減小數(shù)據(jù)分散性。有效降低弱信號在復雜電磁環(huán)境下的耦合傳輸及檢測過程中容易造成信號畸變,能夠準確放映帶電檢測數(shù)據(jù)的絕緣狀態(tài);
本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明通過處理器模塊、信號調(diào)理變送模塊,增強輸出信號抗干擾能力、減小畸變。通過處理器模塊對電流互感信號和電壓互感信號進行同步檢測,提高電流、電壓檢測的同步性,避免二者存在時延造成測量精度變差,提高絕緣檢測精度。設(shè)置有溫度濕度檢測模塊,通過溫度和濕度補償?shù)窒骷陨頊仄土闫瘜π盘栐斐傻挠绊?,最大限度減小環(huán)境因素對測量結(jié)果的影響。
附圖說明
圖1是本發(fā)明一具體實施方式的系統(tǒng)框圖。
圖2是變電站一次設(shè)備的等效模型圖;
圖3是變電站一次設(shè)備的介質(zhì)耗損相量圖;
圖4是絕緣狀態(tài)信號處理流程圖;
圖5是絕緣帶電檢測裝置的等效電路圖;
圖6是基于小波變換和正弦波參數(shù)法的算法流程圖;
圖7是納米微晶磁芯的磁化特性曲線圖;
圖8是本發(fā)明一具體實施方式的處理器模塊電路框圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明:
如圖1-8所示,在本發(fā)明第一實施例中,提供一種基于智能傳感器技術(shù)的新型絕緣帶電檢測裝置,包括處理器模塊101、電流互感器102、第一信號調(diào)理變送模塊104、電壓互感器103、第二信號調(diào)理變送模塊105、溫度濕度檢測模塊107;
所述電流互感器102的輸出端連接所述第一信號調(diào)理變送模塊104的輸入端;所述電壓互感器103的輸出端連接所述第二信號調(diào)理變送模塊105的輸入端;
所述處理器模塊101的第一輸出端連接所述第一信號調(diào)理變送模塊104的控制端,所述處理器模塊101的第二輸出端連接所述第二信號調(diào)理變送模塊105的控制端;
所述第一信號調(diào)理變送模塊104的輸出端連接所述處理器模塊101的第三輸入端,所述第二信號調(diào)理變送模塊105的輸出端連接所述處理器模塊101的第四輸入端;
所述溫度濕度檢測模塊107的輸出端連接所述處理器模塊101的第五輸入端。
在本實施例中提供的一種基于智能傳感器技術(shù)的新型絕緣帶電檢測裝置,還包括存儲模塊106;所述存儲模塊106與所述處理器模塊101雙向連接。
在本實施例中,所述第一信號調(diào)理變送模塊104的輸出端與所述處理器模塊101的第三輸入端之間連接有第一A/D變換模塊;所述第二信號調(diào)理變送模塊105的輸出端與所述處理器模塊101的第四輸入端之間連接有第二A/D變換模塊。
在本實施例中,所述處理器模塊101被配置為:
向所述第一A/D變換模塊和第二A/D變換模塊發(fā)送同步采樣信號,采集所述第一A/D變換模塊和第二A/D變換模塊輸出的互感電流值和互感電壓值;
根據(jù)所述互感電流值和互感電壓值,求解介質(zhì)耗損因數(shù)或等值電容量。
在本實施例中,所述電流互感器102為高精度納米微晶電流互感器102。
在本實施例中,所述第一信號調(diào)理變送模塊104和所述第二信號調(diào)理變送模塊105包括放大電路、濾波電路。
在本實施例中,所述處理器模塊101的主控芯片為高速數(shù)字信號處理芯片。在本實施例中,采用高性能數(shù)字信號處理芯片32位浮點DSP實現(xiàn)設(shè)備絕緣狀態(tài)信號的處理,具備較高的抗干擾性能。
在本實施例中,還設(shè)置有總線接口電路108為所述處理器模塊101與外界通信提供接口。
此外,在本實施例中,處理器模塊101還通過對信號調(diào)理變送模塊控制,設(shè)定電流互感器102、電壓互感器103輸出信號的增益,并數(shù)據(jù)進行程控放大,并通過處理器模塊101對數(shù)據(jù)進行濾波控制,并對系統(tǒng)電壓等級、一次設(shè)備類型等參數(shù)實現(xiàn)在線配置或修改。同時,處理器模塊101還在線調(diào)整傳感器的輸入及輸出特性:線性度、角差作為傳感器的固有特性參數(shù)進行配置,具有很強的適應性;并具備故障自診斷等功能,通過自診斷功能可以實現(xiàn)故障報警(如CT斷線、信號異常或通訊故障等)。
下面對本發(fā)明作進一步說明和解釋。
1)、關(guān)于介質(zhì)損耗的定義
介質(zhì)損耗tanδ是衡量一次設(shè)備絕緣性能的重要指標之一,設(shè)備絕緣完好時,流經(jīng)絕緣的電流ic超前電壓ux的相位為π/2弧度,如圖3所示。設(shè)備長期工作后絕緣出現(xiàn)缺陷,此時流經(jīng)絕緣的電流變化為ix=ic+ir(ic、ir的矢量和),ir/ic比值即為介質(zhì)損耗,根據(jù)介質(zhì)損耗tanδ,可以判斷設(shè)備是否已有絕緣缺陷,其等值電路如圖2所示。
2)技術(shù)方案整體流程
在本實施例中,側(cè)重于采用高精度智能傳感器(提供高質(zhì)量采樣信號)+高速數(shù)字信號處理單元(增強裝置抗干擾能力)的技術(shù)架構(gòu),硬件部分采用高速32位浮點DSP芯片,軟件算法采用正弦參數(shù)分析法,以達到提升帶電檢測裝置的抗干擾能力、提高檢測精度的目的,裝置的信號處理流程如圖4所示。
3)、技術(shù)原理
以電容型電壓互感器(CVT)為例,依據(jù)其內(nèi)部構(gòu)造及電氣原理進行分析,可建立其等效電氣模型如圖5所示。其中:C1—高壓電容;C2—中壓電容;L1—中壓變壓器一次繞組;L2—補償電抗器;I1—容性電流;I2—中壓變壓器空載電流;Ir—阻性電流;R—等效介質(zhì)電阻;Ix—全電流;U1—高壓電容分壓;U2—中壓電容分壓;Ux—運行電壓。
據(jù)設(shè)備等效電氣模型分析,設(shè)備的介質(zhì)損耗因數(shù)tanδ可采用正弦參數(shù)分析法進行計算,正弦參數(shù)分析法應用了三角函數(shù)的正交性,信號的采樣頻率fs為信號頻率f的整數(shù)倍時滿足三角函數(shù)正交性須具備的條件。設(shè)備泄漏電流信號Ix、中壓電容C2分壓抽頭輸出信號U2(參考電壓)的采樣須采用同步信號采樣技術(shù),該部分由高速同步采樣硬件實現(xiàn)。
設(shè)流經(jīng)設(shè)備絕緣結(jié)構(gòu)的泄漏電流:
i=Im*sin(ωt+φi) (1)
設(shè)備兩端的電壓:
u=Um*sin(ωt+φu) (2)
正弦參數(shù)分析法是通過模/數(shù)轉(zhuǎn)換,將電流、電壓信號離散化處理后,應用數(shù)字信號處理技術(shù),求得正弦波參數(shù)Im、φi、Um、φu,再計算出i超前u的相位差φ,進而求得介質(zhì)損耗角δ的一種方法。
電流i(t)電壓u(t)可展開為:
i(t)=D0*sinωt+D1*cosωt (3)
u(t)=C0*sinωt+C1*cosωt (4)
其中,式中D0=Im*cosφi,D1=Im*sinφi,C0=Um*cosφu,C1=Um*sinφu。
由此可得:
φi=tan-1(D1/D0) (5)
φu=tan-1(C1/C0) (6)
在對信號i(t)和u(t)采樣,運用數(shù)字信號處理算法求得D0、D1、C0、C1后,即可由式(3)和(4)算出φi和φu,而設(shè)備阻抗角φ=φi-φu,進而求得設(shè)備介質(zhì)損耗角δ:
δ=(π/2)-φ=(π/2)-(φi-φu) (7)
求得設(shè)備介質(zhì)損耗角,結(jié)合系統(tǒng)電壓u(由參考電壓分壓比求得),計算設(shè)備絕緣特性參數(shù):
tanδ(%)=tanδ*100 (8)
Cx=i*cosδ/(ω*u) (9)
式中tanδ(%)為介質(zhì)損耗因數(shù),Cx為等值電容量,ω為角頻率,i為泄漏電流,u為系統(tǒng)電壓值。
4)、基于正弦波參數(shù)法的小波消噪
對于連續(xù)的周期性干擾信號,利用正弦波參數(shù)法的三角函數(shù)的正交性可以消除采樣信號中的諧波和直流分量。而對于隨機出現(xiàn)的脈沖干擾信號,則采用小波消噪的方法予以消除。其算法流程可簡單表示成圖6所示。
首先將測量信號離散成矩陣形式進行存儲,經(jīng)小波分解后再進行去噪,可消除隨機脈沖干擾,并存儲消噪后的數(shù)據(jù)。利用正弦波參數(shù)法用消除諧波分量,并利用公式計算出tanδ。運行中電容型設(shè)備的tanδ一般為0.001-0.02,δ的閥值約為0.01,因此δ測量誤差的絕對值應≤0.001-0.002。δ的數(shù)字化測量均是先測量流經(jīng)絕緣的電流I與施加在絕緣上的電壓U之間的初相角差φ,再算出tanδ。因為φ→π/2,而δ測量誤差的絕對值要求很小,即對φ的測量準確度要求很高。
5)、關(guān)于高精度納米微晶電流互感器的介紹
變電站電磁環(huán)境復雜,設(shè)備類型多樣,其泄漏電流范圍一般為0.3~1000mA,幅值跨度較大,設(shè)備接地扁鐵寬度通常為20mm左右,因此要求電流互感器具有較高的精度和一致性,本技術(shù)方案在互感器磁芯的選取上遵循以下幾點:
a)用于互感器的磁芯必須在極弱的磁場下具有極高的磁導率,對于5mA左右的泄漏電流(電容型套管的典型泄漏電流值),作用于磁芯上的磁場強度只有萬分之幾奧斯特(Oe),比通常的0.1級精度的互感器磁芯工作磁場小一個數(shù)量級,因而對互感器磁芯材料的選取提出了很高要求;b)采用較粗的漆包線繞制次級線圈,以降低線圈的直流電阻,有利于提高精度;c)合理確定磁芯尺寸,磁芯尺寸過大,降低了工作磁場,增大了線圈直流電阻,影響互感器精度;而磁芯尺寸過小,造成線圈的阻抗過小,不利于互感器精度的提高;d)對互感器采取有效的屏蔽保護措施。
目前常用的電流互感器磁芯材料主要有軟磁合金1J50、1J79(坡莫合金)以及1J85(鐵鎳合金)系列等,新型納米微晶材料因其良好的導磁性能近年來也得到了廣泛應用,兩種磁芯在弱磁場下的磁化特性曲線如圖7所示。由圖7可知,在弱磁場下,納米微晶磁芯的導磁性能明顯高于常規(guī)軟磁合金磁芯,綜上分析,本技術(shù)方案采用穿心式納米微晶電流互感器作為智能傳感器核心組件。
6)關(guān)于電流互感器數(shù)據(jù)智能采集
傳感器需要在變電站的復雜電磁環(huán)境下長期穩(wěn)定工作,普通傳感器受生產(chǎn)工藝和磁芯材料性能的限制,其線性度和角差難以達到較高一致性,采用可編程方式是實現(xiàn)傳感器性能改善的一種可行方式,本技術(shù)方案在智能電流傳感器的研制過程中遵循以下幾點:a)磁芯材料在弱磁場下的導磁性能,保障弱信號的檢測精度(取決于材料性能);b)互感器一次、二次傳輸角差的一致性,影響檢測精度;c)強電磁干擾環(huán)境下長期工作的可靠性及穩(wěn)定性;d)采用程控放大和有源濾波,增強輸出信號的信噪比,減少信號在耦合及傳輸過程中的畸變。
如圖1所示,按功能劃分,為了實現(xiàn)電流互感器數(shù)據(jù)采集,需要包含如下功能模塊:a)穿心式納米微晶電流互感器;b)信號調(diào)理變送模塊;c)處理器模塊;d)存儲單元(非易失性存儲器);e)總線接口;f)溫度濕度檢測模塊(集成半導體濕敏、熱敏元件);
從結(jié)構(gòu)功能框圖可看出,本實施例的電流傳感器具有以下不同于普通電流傳感器的特點:a)電流互感器的二次信號變送、放大及有源濾波實現(xiàn)智能化,由信號調(diào)理變送模塊進行處理;b)固有特性參數(shù)的在線配置(IAP方式),通過處理器模塊進行內(nèi)部設(shè)定;c)具總線接口及通訊;d)傳感器故障自診斷,由傳感器自身進行診斷;e)工作環(huán)境檢測,由溫度濕度檢測模塊采集環(huán)境數(shù)據(jù)。
7)關(guān)于處理器模塊
在本實施例中,采用DSP處理器作為處理器模塊的主控芯片。在本實施例中,整個帶電檢測裝置的核心是DSP處理器,DSP具有強大的數(shù)據(jù)處理能力和高速的運行速度,到目前為止,各種型號的DSP在電力系統(tǒng)的同步數(shù)據(jù)采集測量、諧波抑制、電能質(zhì)量監(jiān)控、電網(wǎng)無功補償和繼電保護等電力系統(tǒng)的常見信號處理中都得到了廣泛的應用,隨著DSP技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟,DSP在電力測控系統(tǒng)中的應用會越來越廣泛。
綜合考慮帶電檢測裝置的數(shù)據(jù)量較大、傅立葉變換運算量大、運算速度要求高、信號處理響應要求快等特點,結(jié)合現(xiàn)階段各種型號的處理器的技術(shù)水平和應用情況,本技術(shù)方案的數(shù)字信號處理器選用TI公司的TMS320F28335浮點DSP控制器,該器件主頻高達150MHz,采用多總線的哈佛流水線結(jié)構(gòu)的指令操作方式、專用的硬件乘法器和快速的DSP運算指令,強大的浮點運算能力,具有處理速度快、接口通用、外設(shè)資源豐富、穩(wěn)定性好、精度高的特點,十分適合應用在實時性、穩(wěn)定性要求很高的的帶電檢測裝置中進行絕緣狀態(tài)信號的處理。
TMS320F28335典型特性如下:a)采用哈佛流水線結(jié)構(gòu),能夠快速執(zhí)行中斷響應,并具有統(tǒng)一的內(nèi)存空間,實現(xiàn)復雜的數(shù)學功能;b)采用內(nèi)部1.9V供電,外部3.3V供電;c)6通道的DMA控制器;d)8個外部中斷;e)18個PWM輸出;f)6個事件捕獲輸入;g)3個32位的定時器;h)具有16個轉(zhuǎn)換通道的12位AD轉(zhuǎn)換器。
TMS32OF28335可以在幾十毫秒內(nèi)完成一個1024點的FIR算法,可以快速精確計算出相關(guān)數(shù)據(jù)。圖8給出了DSP主控單元系統(tǒng)框圖。包括DSP芯片、時鐘/復位電路、JTAG接口電路、電源電路、存儲器、AD接口電路、CAN接口電路等。
處理器模塊各功能模塊描述:
(l)復位電路:采用上電復位,復位引腳XRS為低電平時,DSP復位。由電源器件TPS767D301給出復位信號RSTn_TPS767D。為使DSP初始化正確,應保證XRS為低電平并至少保持3個CLKOUT周期,同時在上電后,該系統(tǒng)的晶體振蕩器一般需要100~200ms的穩(wěn)定期。TPS767D301一旦加電,其輸出電壓跟隨輸入電壓,當輸出電壓達到啟動RESET的最小電壓時,引腳RESET輸出低電平,并且至少保持200ms,從而達到DSP復位要求;
(2)時鐘電路:時鐘單元采用外部時鐘,直接將外部時鐘源接入X2/CLKIN引腳,頻率為25MHz,X1應接地;
(3)JTAG仿真接口:TMS320F28335具有標準的JTAG仿真接口,設(shè)計的系統(tǒng)板上應有14引腳的仿真接口,該接口通過仿真器直接訪問;
(4)AD輸出的16位的信號DB[0:15]通過并口直接送入DSP的XD[0:15]接口來處理AD轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù);DSP發(fā)出同步采樣信號CONVST_DSP給AD實現(xiàn)對電壓、電流同步采樣的控制;
(5)DSP輸出兩路繼電器控制信號RLY0,RLY1實現(xiàn)對程控放大電路的控制;
(6)DSP通過兩線制的IIC總線SCL、SDA實現(xiàn)對RTC時鐘、存儲器的控制。
綜上,傳統(tǒng)帶電檢測裝置比較注重信號處理硬件和軟件的開發(fā)設(shè)計,而忽略傳感器的性能,信號源的質(zhì)量又直接決定帶電檢測裝置的效能。雖然目前數(shù)字信號處理硬件系統(tǒng)和相關(guān)軟件算法均已比較成熟,但由于普通傳感器輸出信號的質(zhì)量在變電站復雜電磁環(huán)境下難以保證,導致帶電檢測裝置的應用效果不能盡如人意,近年來很多研究機構(gòu)已經(jīng)開始重視這方面的問題。本發(fā)明在積累大量帶電檢測系統(tǒng)運行經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,結(jié)合目前先進的計算機硬件和軟件技術(shù)研制開發(fā)智能傳感器和高性能數(shù)字信號處理硬件平臺,針對帶電檢測存在的問題提出創(chuàng)新解決方案,相對于傳統(tǒng)帶電檢測解決方案具備以下創(chuàng)新性:
a)互感器磁性材料采用新型納米微晶并經(jīng)試驗驗證,性能指標優(yōu)于采用常規(guī)磁性材料的互感器,解決了弱磁信號在強電磁干擾環(huán)境下的耦合問題,減小信號畸變;
b)傳感器實現(xiàn)智能化,創(chuàng)新性采用總線接口實現(xiàn)傳感器和信號處理單元之間的通訊,從而使得傳感器具備了信號自適應功能,解決了一般傳感器性能因生產(chǎn)工藝、材料性能帶來的局限;
c)傳感器內(nèi)置環(huán)境監(jiān)測功能實現(xiàn)了溫度補償和濕度補償,解決了長期困擾帶電檢測裝置因元器件溫漂造成檢測數(shù)據(jù)一致性差的弊端。
以上詳細描述了本發(fā)明的較佳具體實施例。應當理解,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員無需創(chuàng)造性勞動就可以根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思作出諸多修改和變化。因此,凡本技術(shù)領(lǐng)域中技術(shù)人員依本發(fā)明的構(gòu)思在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上通過邏輯分析、推理或者有限的實驗可以得到的技術(shù)方案,皆應在由權(quán)利要求書所確定的保護范圍內(nèi)。