監(jiān)測電纜金屬護層的故障定位預(yù)警裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于電纜在線監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，具體說是一種監(jiān)測電纜金屬護層的故障定位預(yù)警裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著近年來電力電纜的大量使用，電纜發(fā)生故障后，故障點的快速查找和修復(fù)成為供電單位關(guān)注的焦點。
[0003]在高壓電纜在線監(jiān)測過程中，當電纜絕緣擊穿時，故障電流從電流金屬護層傳入大地，故障電流行波信號會在大地與故障點之間的金屬護層短暫傳播。監(jiān)測該接地電流的行波傳輸過程，可監(jiān)測到故障點的準確位置，從而達到故障定位及預(yù)警目的。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]根據(jù)以上現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種可以布局設(shè)置的，可聯(lián)網(wǎng)的故障定位預(yù)警裝置。
[0005]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:監(jiān)測電纜金屬護層的故障定位預(yù)警裝置，包括CPU處理電路、FPGA和存儲電路，其特征在于:CHJ處理電路的輸入端通過FPGA和超高速A/D轉(zhuǎn)換電路連接傳感信號采集電路，CPU處理電路的通訊端通過網(wǎng)絡(luò)接口電路連接檢測網(wǎng)路，F(xiàn)PGA連接存儲電路，所述的傳感信號采集電路包括接口 Jl、電位器RTl和運算放大器Ul，電位器RTl和運算放大器Ul組成電流轉(zhuǎn)換電路，電流轉(zhuǎn)換電路的輸入端連接接口 Jl，其輸出端連接超高速A/D轉(zhuǎn)換電路的輸入端。
[0006]傳感信號采集電路采集傳感器監(jiān)測到的電纜金屬護層所反映的故障電流行波信號，將電流信號轉(zhuǎn)換成為電壓信號送入超高速A/D轉(zhuǎn)換電路進行處理，數(shù)字化信號通過FPGA進入CPU處理電路進行分析和處理，轉(zhuǎn)換為可識別故障位置的行波信號數(shù)據(jù)，并且將結(jié)果進行存貯或者通過網(wǎng)絡(luò)接口電路上傳檢測網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。
[0007]其中優(yōu)選方案是:
[0008]所述的超高速A/D轉(zhuǎn)換電路包括AD9211芯片。提供高速轉(zhuǎn)換的能力。
[0009]所述的網(wǎng)絡(luò)接口電路包括電氣連接的RJ45芯片和網(wǎng)絡(luò)變壓器H1102NL芯片。具備網(wǎng)絡(luò)隔離和數(shù)據(jù)傳輸能力，便于構(gòu)建監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。
[0010]所述的傳感信號采集電路包括第一電阻Rl、第二電阻R2、第一電容Cl、第二電容C2、接口 Jl、電位器RTl和運算放大器Ul，接口 Jl的2腳通過串聯(lián)的第一電容Cl和第二電容C2連接運算放大器Ul的3腳，接口 Jl的2腳通過第一電阻Rl接地，運算放大器Ul的3腳通過第二電阻R2接地，電位器RTl和運算放大器Ul組成電流轉(zhuǎn)換電路，電流轉(zhuǎn)換電路的輸入端連接接口 JI，其輸出端連接超高速A/D轉(zhuǎn)換電路的輸入端。
[0011]本實用新型監(jiān)測電纜金屬護層的故障定位預(yù)警裝置所具有的有益效果是:通過設(shè)置，傳感信號采集電路采集傳感器的數(shù)據(jù)，將電流信號轉(zhuǎn)換成為電壓信號送入超高速A/D轉(zhuǎn)換電路進行處理，數(shù)字化信號通過FPGA進入CPU處理電路進行分析和處理，并且將結(jié)果進行存貯或者通過網(wǎng)絡(luò)接口電路上傳檢測網(wǎng)絡(luò)。由于具備網(wǎng)絡(luò)布局能力，因此數(shù)據(jù)監(jiān)測更加完備，可提供準確的故障定位預(yù)警分析和報警。
【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型的原理方框圖；
[0013]圖2是本實用新型的傳感信號采集電路的電路原理圖；
[0014]其中:J1、接口 R1、第一電阻R2、第二電阻Cl、第一電容C2、第二電容U1、運算放大器RTl、電位器。
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖對本實用新型的實施例做進一步描述:
[0016]實施例1:
[0017]如圖1所示，監(jiān)測電纜金屬護層的故障定位預(yù)警裝置的CPU處理電路的輸入端通過FPGA和超高速A/D轉(zhuǎn)換電路連接傳感信號采集電路，CPU處理電路的通訊端通過網(wǎng)絡(luò)接口電路連接檢測網(wǎng)路，F(xiàn)PGA連接存儲電路。
[0018]超高速A/D轉(zhuǎn)換電路包括AD9211芯片。提供高速轉(zhuǎn)換的能力。
[0019]網(wǎng)絡(luò)接口電路包括電氣連接的RJ45芯片和網(wǎng)絡(luò)變壓器Hl102NL芯片。具備網(wǎng)絡(luò)隔離和數(shù)據(jù)傳輸能力，便于構(gòu)建監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。
[0020]如圖2所示，傳感信號采集電路包括第一電阻R1、第二電阻R2、第一電容Cl、第二電容C2、接口 Jl、電位器RTl和運算放大器Ul，接口 Jl的2腳通過串聯(lián)的第一電容Cl和第二電容C2連接運算放大器Ul的3腳，接口 Jl的2腳通過第一電阻Rl接地，運算放大器Ul的3腳通過第二電阻R2接地，電位器RTI和運算放大器Ul組成電流轉(zhuǎn)換電路，電流轉(zhuǎn)換電路的輸入端連接接口 Jl，其輸出端連接超高速A/D轉(zhuǎn)換電路的輸入端。
[0021]工作原理和使用過程:
[0022]傳感信號采集電路采集傳感器監(jiān)測到的電纜金屬護層所反映的故障電流行波信號，將電流信號轉(zhuǎn)換成為電壓信號送入超高速A/D轉(zhuǎn)換電路進行處理，數(shù)字化信號通過FPGA進入CPU處理電路進行分析和處理，轉(zhuǎn)換為可識別故障位置的行波信號數(shù)據(jù)，并且將結(jié)果進行存貯或者通過網(wǎng)絡(luò)接口電路上傳檢測網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。
【主權(quán)項】
1.監(jiān)測電纜金屬護層的故障定位預(yù)警裝置，包括CPU處理電路、FPGA和存儲電路，其特征在于:CPU處理電路的輸入端通過FPGA和超高速A/D轉(zhuǎn)換電路連接傳感信號采集電路，CPU處理電路的通訊端通過網(wǎng)絡(luò)接口電路連接檢測網(wǎng)路，F(xiàn)PGA連接存儲電路，所述的傳感信號采集電路包括接口 Jl、電位器RTl和運算放大器Ul，電位器RTl和運算放大器Ul組成電流轉(zhuǎn)換電路，電流轉(zhuǎn)換電路的輸入端連接接口 JI，其輸出端連接超高速A/D轉(zhuǎn)換電路的輸入端。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的監(jiān)測電纜金屬護層的故障定位預(yù)警裝置，其特征在于:所述的超高速A/D轉(zhuǎn)換電路包括AD9211芯片。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的監(jiān)測電纜金屬護層的故障定位預(yù)警裝置，其特征在于:所述的網(wǎng)絡(luò)接口電路包括電氣連接的RJ45芯片和網(wǎng)絡(luò)變壓器H1102NL芯片。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的監(jiān)測電纜金屬護層的故障定位預(yù)警裝置，其特征在于:所述的傳感信號采集電路包括第一電阻R1、第二電阻R2、第一電容Cl、第二電容C2、接口 Jl、電位器RTl和運算放大器Ul，接口 Jl的2腳通過串聯(lián)的第一電容Cl和第二電容C2連接運算放大器Ul的3腳，接口 JI的2腳通過第一電阻Rl接地，運算放大器Ul的3腳通過第二電阻R2接地，電位器RTI和運算放大器Ul組成電流轉(zhuǎn)換電路，電流轉(zhuǎn)換電路的輸入端連接接口 JI，其輸出端連接超高速A/D轉(zhuǎn)換電路的輸入端。
【專利摘要】一種監(jiān)測電纜金屬護層的故障定位預(yù)警裝置，屬于電纜在線監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域。包括CPU處理電路、FPGA和存儲電路，其特征在于：CPU處理電路的輸入端通過FPGA和超高速A/D轉(zhuǎn)換電路連接傳感信號采集電路，CPU處理電路的通訊端通過網(wǎng)絡(luò)接口電路連接檢測網(wǎng)路，F(xiàn)PGA連接存儲電路，所述的傳感信號采集電路包括接口J1、電位器RT1和運算放大器U1，電位器RT1和運算放大器U1組成電流轉(zhuǎn)換電路，電流轉(zhuǎn)換電路的輸入端連接接口J1，其輸出端連接超高速A/D轉(zhuǎn)換電路的輸入端。數(shù)字化信號通過FPGA進入CPU處理電路進行分析和處理，轉(zhuǎn)換為可識別故障位置的行波信號數(shù)據(jù)，并且將結(jié)果進行存貯或者通過網(wǎng)絡(luò)接口電路上傳檢測網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。
【IPC分類】G01R31/08
【公開號】CN205229383
【申請?zhí)枴緾N201521080192
【發(fā)明人】張樹聞
【申請人】山東正瑞電子有限公司
【公開日】2016年5月11日
【申請日】2015年12月23日