一種基于zigbee無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)的大型地網(wǎng)分流相量測(cè)量裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及大型地網(wǎng)分流相量阻抗測(cè)量裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于 ZIGBEE無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)的大型地網(wǎng)分流相量測(cè)量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 大型發(fā)電廠(chǎng)、變電站接地網(wǎng)容易遭受腐蝕，導(dǎo)致地網(wǎng)接地阻抗變大，當(dāng)系統(tǒng)故障時(shí) 地網(wǎng)注入較大電流，會(huì)產(chǎn)生較大的接觸電位差和跨步電位差，這將嚴(yán)重危及設(shè)備和人身安 全。因此，接地裝置的可靠性對(duì)電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行及供電可靠性至關(guān)重要。
[0003] 然而，發(fā)電廠(chǎng)、變電站地面上的存在較多的金屬構(gòu)架與外界架空地線(xiàn)相連，同時(shí)眾 多金屬構(gòu)架相互之間通過(guò)構(gòu)架相連，共同構(gòu)成了一個(gè)電阻電感網(wǎng)絡(luò)。金屬構(gòu)架的接入對(duì)測(cè) 試電流產(chǎn)生了較大的分流作用。而傳統(tǒng)地網(wǎng)接地阻抗測(cè)量裝置通過(guò)向地網(wǎng)注入電流，測(cè)量 地網(wǎng)端電壓，然后由電壓相量除以該電流相量得到地網(wǎng)的接地阻抗，并沒(méi)有考慮這些分電 流的影響，造成接地阻抗測(cè)量誤差大，給整個(gè)系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)隱患。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種基于ZIGBEE無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)的大型地網(wǎng)分 流相量測(cè)量裝置，本實(shí)用新型有效解決了傳統(tǒng)地網(wǎng)接地阻抗測(cè)量裝置通過(guò)向地網(wǎng)注入電 流，測(cè)量地網(wǎng)端電壓，然后由電壓相量除以該電流相量得到地網(wǎng)的接地阻抗，并沒(méi)有考慮這 些分電流的影響，造成接地阻抗測(cè)量誤差大，給整個(gè)系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)隱患問(wèn)題。
[0005] 本實(shí)用新型通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
[0006] 所述測(cè)量裝置包括主機(jī)系統(tǒng)、從機(jī)系統(tǒng)以及監(jiān)控終端，從機(jī)系統(tǒng)、監(jiān)控終端通過(guò) ZIGBEE無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)與主機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸；
[0007] 所述主機(jī)系統(tǒng)包括主機(jī)控制器模塊、電源模塊、電流源模塊、羅氏線(xiàn)圈、信號(hào)處理 及陷波模塊、AD采樣模塊、過(guò)零檢測(cè)模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、主機(jī)無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)中心節(jié)點(diǎn)模塊、顯 不豐旲塊、按鍵t旲塊；
[0008] 所述從機(jī)系統(tǒng)包括從機(jī)無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)中心節(jié)點(diǎn)模塊、電源模塊、羅氏線(xiàn)圈、信號(hào)處理 及陷波模塊、AD采樣模塊、過(guò)零檢測(cè)模塊、顯示模塊、按鍵模塊；
[0009] 所述監(jiān)控終端包括監(jiān)控控制器模塊、射頻天線(xiàn)、無(wú)線(xiàn)收發(fā)模塊、人機(jī)接口、3. 3V電 源模塊、串行通信接口模塊以及PC機(jī)管理系統(tǒng)。
[0010] 本實(shí)用新型進(jìn)一步技術(shù)改進(jìn)方案是：
[0011] 所述主機(jī)系統(tǒng)的電源模塊為主機(jī)系統(tǒng)提供各類(lèi)工作電源；所述主機(jī)控制器模塊負(fù) 責(zé)主機(jī)測(cè)量裝置的控制和測(cè)量數(shù)據(jù)的處理；
[0012] 所述電流源模塊在主機(jī)控制器的控制下產(chǎn)生恒定異頻測(cè)試電流，并接入地網(wǎng)任意 位置處，將該異頻測(cè)試電流相位定義為參考零相位；采用羅氏線(xiàn)圈圈住接入點(diǎn)，測(cè)量異頻測(cè) 試電流信號(hào)，并送入信號(hào)調(diào)理及陷波模塊濾除干擾信號(hào)，并進(jìn)行信號(hào)放大后送入AD采樣模 塊及過(guò)零檢測(cè)模塊；過(guò)零檢測(cè)模塊檢測(cè)到電流波形過(guò)零時(shí)給主機(jī)控制器發(fā)送中斷信號(hào)，由 主機(jī)控制器啟動(dòng)AD采樣，采集的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊，同時(shí)主機(jī)控制器模塊將得到的 過(guò)零檢測(cè)模塊的中斷信號(hào)通過(guò)主機(jī)無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)中心節(jié)點(diǎn)模塊發(fā)送給從機(jī)系統(tǒng)作為同步信 號(hào)；主機(jī)控制器模塊控制顯示模塊顯示測(cè)量的異頻測(cè)試電流數(shù)據(jù)；按鍵模塊與主機(jī)控制器 模塊通信，配置測(cè)量參數(shù)，控制測(cè)量過(guò)程。
[0013] 本實(shí)用新型進(jìn)一步技術(shù)改進(jìn)方案是：
[0014] 所述從機(jī)系統(tǒng)的從機(jī)無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)中心節(jié)點(diǎn)模塊負(fù)責(zé)整個(gè)從機(jī)測(cè)量裝置的控制和 分電流測(cè)量數(shù)據(jù)的處理；電源模塊為從機(jī)測(cè)量裝置提供電壓；從機(jī)系統(tǒng)接收到到主機(jī)同步 信號(hào)后，從機(jī)無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)中心節(jié)點(diǎn)模塊啟動(dòng)內(nèi)部計(jì)數(shù)器，通過(guò)羅氏線(xiàn)圈測(cè)量地網(wǎng)區(qū)域內(nèi)的 分電流信號(hào)，并送入信號(hào)調(diào)理及陷波模塊濾除干擾信號(hào)，并進(jìn)行信號(hào)放大；然后啟動(dòng)A/D采 樣模塊周期采樣該電流信號(hào)，并送入從機(jī)無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)中心節(jié)點(diǎn)模塊，采樣結(jié)束后計(jì)算該分 電流的有效值，當(dāng)過(guò)零檢測(cè)模塊檢測(cè)到電流波形過(guò)零時(shí)，從機(jī)無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)中心節(jié)點(diǎn)模塊內(nèi) 部計(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù)；顯示模塊顯示測(cè)量的分流電流數(shù)據(jù)，并通過(guò)從機(jī)無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)中心節(jié)點(diǎn) 模塊的射頻天線(xiàn)將采集的數(shù)據(jù)發(fā)送給主機(jī)系統(tǒng)。
[0015] 本實(shí)用新型進(jìn)一步技術(shù)改進(jìn)方案是：
[0016] 所述監(jiān)控終端通過(guò)人機(jī)接口或者無(wú)線(xiàn)收發(fā)模塊將主機(jī)系統(tǒng)采集的電流采樣數(shù)據(jù)、 大小、相位通過(guò)控制器模塊經(jīng)串行通信接口模塊傳輸給PC機(jī)管理系統(tǒng)。
[0017] 本實(shí)用新型進(jìn)一步技術(shù)改進(jìn)方案是：
[0018] 所述主機(jī)控制器模塊采用TMS320LF2812芯片，主機(jī)無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)中心節(jié)點(diǎn)模塊、從 機(jī)無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)中心節(jié)點(diǎn)模塊均采用CC2530芯片，監(jiān)控終端的控制器模塊采用CC2430模塊， AD采樣模塊采用AD7606-4芯片，信號(hào)調(diào)理及陷波模塊采用低噪聲運(yùn)算放大器0P270及濾波 集成芯片MAX263,3. 3V電源模塊采用AMS1117-3. 3,串行通信接口模塊采用MAX232芯片。
[0019] 本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下明顯優(yōu)點(diǎn)：
[0020] 本實(shí)用新型的測(cè)試裝置能夠現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量出注入大型地網(wǎng)的總電流電流相量，然后逐 一測(cè)量該大型地網(wǎng)區(qū)域內(nèi)的各個(gè)金屬構(gòu)架和各個(gè)電纜外護(hù)套的分電流相量，將獲得的總電 流相量減去所有分電流相量，得到整體的大型地網(wǎng)分流相量值，為精確測(cè)量接地網(wǎng)接地阻 抗提供準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，本實(shí)用新型為精確測(cè)量發(fā)電廠(chǎng)、變電站等大型接地網(wǎng)接地特性提供保障， 解決了準(zhǔn)確測(cè)量各處分流向量的問(wèn)題，同時(shí)采用無(wú)線(xiàn)傳感我實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，PC機(jī)監(jiān)控管理， 自動(dòng)化水平及管理效率高，減少了測(cè)量工作量。
【附圖說(shuō)明】
[0021] 圖1是本實(shí)用新型的總體構(gòu)成及原理圖；
[0022] 圖2是本實(shí)用新型的主機(jī)結(jié)構(gòu)框圖；
[0023] 圖3是本實(shí)用新型的從機(jī)結(jié)構(gòu)框圖；
[0024] 圖4是本實(shí)用新型的監(jiān)控終端結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025] 如圖1、2、3、4所示，本實(shí)用新型測(cè)量裝置包括主機(jī)系統(tǒng)、從機(jī)系統(tǒng)以及監(jiān)控終端， 從機(jī)系統(tǒng)、監(jiān)控終端通過(guò)ZIGBEE無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)與主機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸；所述主機(jī)系統(tǒng)包括 主機(jī)控制器模塊、電源模塊、電流源模塊、羅氏線(xiàn)圈、信號(hào)處理及陷波模塊、AD采樣模塊、過(guò) 零檢測(cè)模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、主機(jī)無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)中心節(jié)點(diǎn)模塊、顯示模塊、按鍵模塊；
[0026] 所述從機(jī)系統(tǒng)包括從機(jī)無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)中心節(jié)點(diǎn)模塊、電源模塊、羅氏線(xiàn)圈、信號(hào)處理 及陷波模塊、AD采樣模塊、過(guò)零檢測(cè)模塊、顯示模塊、按鍵模塊；
[0027] 所述監(jiān)控終端包括監(jiān)控控制器模塊、射頻天線(xiàn)、無(wú)線(xiàn)收發(fā)模塊、人機(jī)接口、3. 3V電 源模塊、串行通信接口模塊以及PC機(jī)管理系統(tǒng)。
[0028] 所述主機(jī)控制器模塊采用TMS320LF2812芯片，主機(jī)無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)中心節(jié)點(diǎn)模塊、從 機(jī)無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)中心節(jié)點(diǎn)模塊均采用CC25