基于柔性羅氏線圈的便攜式高壓電纜接地電流

1設(shè)計(jì)思路與目標(biāo)

1.1設(shè)計(jì)思路

傳統(tǒng)的在線監(jiān)測(cè)裝置現(xiàn)場(chǎng)施工復(fù)雜,缺少現(xiàn)場(chǎng)就地顯示,不便攜帶且取電方式較為復(fù)雜,這直接降低了電網(wǎng)的智能化程度。因此,本設(shè)計(jì)要解決的技術(shù)問(wèn)題如下:提供一種基于柔性羅氏線圈的便攜式高壓電纜接地電流智能監(jiān)測(cè)裝置,將高壓電纜接地電流在線監(jiān)測(cè)裝置和現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)維使用的接地電流檢測(cè)儀的功能結(jié)合,使得裝置既能夠?qū)崿F(xiàn)在線監(jiān)測(cè)功能,又具有便攜儀表功能。本次設(shè)計(jì)的基本思路如下:

(1）設(shè)計(jì)一種接地電流監(jiān)測(cè)裝置,包含中央處理器、羅氏線圈、通用異步收發(fā)傳輸器,柔性羅氏線圈通過(guò)通用異步收發(fā)傳輸器連接中央處理器進(jìn)行接地電流感應(yīng)信號(hào)傳輸。

(2）電流監(jiān)測(cè)裝置包括4個(gè)模塊:

1）無(wú)線通信模塊。無(wú)線通信模塊與中央處理器電連接,將無(wú)線通信模塊集成到設(shè)備中,能夠?qū)崿F(xiàn)在重點(diǎn)電纜階段性在線監(jiān)測(cè),同時(shí)把采集數(shù)據(jù)上傳到綜合監(jiān)控平臺(tái),實(shí)現(xiàn)對(duì)高壓電纜的重癥監(jiān)護(hù)。

2）電池電源模塊。電池電源模塊為大容量鋰電池模塊,可以為設(shè)備至少供電一個(gè)月,采用低功耗處理裝置和大容量電池模塊,可以解決傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)設(shè)備取電限制,能適應(yīng)各種監(jiān)測(cè)環(huán)境。

3）存儲(chǔ)模塊。存儲(chǔ)模塊為大容量高速率存儲(chǔ)模塊,采用的存儲(chǔ)模塊具有存儲(chǔ)速度快和大容量的特點(diǎn),可以滿足日常運(yùn)維數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和上傳功能,同時(shí)在現(xiàn)場(chǎng)無(wú)限網(wǎng)絡(luò)信號(hào)弱時(shí)可以先存儲(chǔ),信號(hào)好時(shí)上傳或?qū)С觥?

4）就地顯示模塊。就地顯示模塊為L(zhǎng)CD顯示模塊,能夠?qū)崟r(shí)顯示監(jiān)測(cè)結(jié)果,顯示報(bào)警、提示操作等功能。

1.2設(shè)計(jì)目標(biāo)

本次設(shè)計(jì)要達(dá)到如下目標(biāo):采用羅氏線圈為輕便大口徑柔性傳感器,既便于安裝又便于攜帶,同時(shí)能夠適應(yīng)各種電纜直徑,將感應(yīng)信號(hào)傳輸?shù)街醒胩幚砥?實(shí)現(xiàn)對(duì)高壓電纜接地電流的采集。將高壓電纜接地電流在線監(jiān)測(cè)裝置和現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)維使用的接地電流檢測(cè)儀的功能結(jié)合,這樣在現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)維遇到異常后還可以建立階段性重癥監(jiān)護(hù)系統(tǒng),改善電網(wǎng)運(yùn)維效率和運(yùn)維效果。

2設(shè)計(jì)圖紙與說(shuō)明

2.1設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖與說(shuō)明

為詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)內(nèi)容、所實(shí)現(xiàn)目的及效果,以下結(jié)合實(shí)施方式并配合附圖予以說(shuō)明。如圖1所示,該接地電流監(jiān)測(cè)裝置包含中央處理器、羅氏線圈、通用異步收發(fā)傳輸器,柔性羅氏線圈通過(guò)通用異步收發(fā)傳輸器連接中央處理器進(jìn)行接地電流感應(yīng)信號(hào)傳輸。

2.2設(shè)計(jì)實(shí)例圖與說(shuō)明

該高壓電纜接地電流采集裝置具有便攜、可就地顯示、可階段性在線監(jiān)測(cè)的功能,具體設(shè)計(jì)實(shí)例如圖2所示。

如圖1、圖2所示,監(jiān)測(cè)裝置包括中央處理器1和柔性羅氏線圈3,柔性羅氏線圈3與中央處理器1電連接。柔性羅氏線圈3為大口徑、高量程、柔性羅氏線圈,并且柔性羅氏線圈3通過(guò)通用異步收發(fā)傳輸器(UART）與中央處理器1電連接。

(1）無(wú)線通信模塊。本實(shí)例中無(wú)線通信模塊6與中央處理器1電連接,并且無(wú)線通信模塊6還與數(shù)據(jù)處理中心通信連接,用于實(shí)時(shí)向數(shù)據(jù)處理中心傳輸監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。

(2）電池電源模塊。接地電流監(jiān)測(cè)裝置還包括電源模塊2,本實(shí)例中電源模塊2與中央處理器1電連接,可提供大容量電池,實(shí)現(xiàn)階段性在線監(jiān)測(cè)功能。

(3）存儲(chǔ)模塊與就地顯示模塊。本實(shí)例中接地電流監(jiān)測(cè)裝置還包括存儲(chǔ)模塊4和顯示模塊5,存儲(chǔ)模塊4提供檢測(cè)或監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能,實(shí)現(xiàn)運(yùn)維檢測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳數(shù)據(jù)中心,并可在通信信號(hào)弱時(shí)存儲(chǔ),信號(hào)恢復(fù)時(shí)上傳:顯示模塊5可實(shí)時(shí)顯示監(jiān)測(cè)結(jié)果和診斷結(jié)果。

3設(shè)計(jì)測(cè)試結(jié)果

為了檢驗(yàn)該電流智能監(jiān)測(cè)裝置的實(shí)際效果,選擇10A環(huán)境作為測(cè)試條件,測(cè)試結(jié)果如圖3所示。

圖310A測(cè)試波形圖

從圖3所反映的測(cè)試結(jié)果來(lái)看,本次實(shí)用新型設(shè)計(jì)提供的一種高壓電纜接地電流監(jiān)測(cè)裝置,能夠?qū)崿F(xiàn)就地顯示、現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)維和階段性在線監(jiān)測(cè)功能,具有電流采集,液晶顯示,不間斷式供電,無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸,監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)能夠長(zhǎng)期存儲(chǔ)、管理和綜合分析,便于攜帶等優(yōu)點(diǎn),并能以數(shù)值、圖形、表格、曲線等形式顯示和描述,反映接地電流的變化趨勢(shì),并且輕便易安裝,達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)目標(biāo)。

4結(jié)語(yǔ)

以上所述僅為本實(shí)用新型的實(shí)施例,并非因此限制本實(shí)用新型的專利范圍,凡是利用本實(shí)用新型說(shuō)明書(shū)及附圖內(nèi)容所作的等同變換,或直接或間接運(yùn)用在相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域,均同理包括在本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。