一种基于物联网技术的变压器铁芯接地电流检测装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及变压器铁芯接地电流检测装置，尤其涉及的是一种基于物联网技术的变压器铁芯接地电流检测装置。
【背景技术】
[0002]变压器铁芯在运行时，线圈的电场和磁场共同作用使铁芯的各部件具有不同的电位，若铁芯不可靠接地，则因电位不同而可能产生断续放电现象，损坏其绝缘；另一方面，如果变压器铁芯出现多点接地情况，则每两个接地点间通过铁芯自身和接地回路形成一个闭合回路，其中交链的磁通将在回路中感应出环流，使铁芯局部过热，严重时会造成局部烧损。当出现多点接地故障时，接地电流并不一定会超过规程规定的100mA，因此这种小电流接地故障不易被及早发现。目前采用钳形表定期检测以及检测变压器铁芯对地绝缘电阻法和气相色谱分析法均存在不足，不能及时发现故障。因此对变压器铁芯接地电流的实时在线检测十分必要。本发明综合应用物联网技术中的ZIGBEE无线通讯技术和互联网中的TCP/IP技术实现变压器铁芯接地电流的实时在线检测。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种基于物联网技术的变压器铁芯接地电流检测装置。
[0004]本实用新型是通过以下技术方案实现的:一种基于物联网技术的变压器铁芯接地电流检测装置，所述基于物联网技术的变压器铁芯接地电流检测装置与变压器铁芯电流传感器通信连接，所述变压器铁芯电流传感器安装于扁钢接地线上，用于采集接地线上的模拟电流信号，该基于物联网技术的变压器铁芯接地电流检测装置内置单片机控制电路、信号调理电路、时钟模块、ZIGBEE通讯模块、数据存储电路、无线通讯模块、串口通讯接口电路和为上述电路供电的电源电路，所述单片机控制电路为微处理器芯片及其外围电路组成的嵌入式系统，微处理器芯片的信号输出端与信号调理电路、时钟模块、ZIGBEE通讯模块、数据存储电路、无线通讯模块、串口通讯接口电路、电源电路的信号输入端电连接。
[0005]作为上述方案的进一步优化，所述微处理器芯片为CORTEX-M3处理器。
[0006]作为上述方案的进一步优化，所述信号调理电路包括I/V转换电路、差分放大电路和滤波电路，所述变压器铁芯电流传感器采集的电流信号经该Ι/v转换电路、该差分放大电路和该滤波电路处理后，输送给单片机控制电路的AD采集电路，供单片机控制电路处理运算。
[0007]作为上述方案的进一步优化，所述串口通讯接口电路为MAX485接口电路，所述基于物联网技术的变压器铁芯接地电流检测装置通过RS485总线与所述变压器铁芯电流传感器电连接。
[0008]本实用新型相比现有技术具有以下优点:本实用新型提供的一种基于物联网技术的变压器铁芯接地电流检测装置，变压器铁芯电流传感器采用开合式高精度电流传感器，安装时不需要断开变压器铁芯接地线，方便安装；测量范围宽，最大达到100A，分辨率达到0.001mA。核心处理单元采用高精度AD采样芯片，保证测量精度；核心处理单元内嵌物联网无线传输终端，利用ZIGBEE网络为多台变压器铁芯电流检测装置组网。无线通讯单元作为ZIGBEE中心单元，用来处理将各个终端节点的测量数据通过TCP\IP网络传输到远程监控中心。本实用新型的一种基于物联网技术的变压器铁芯接地电流检测装置与现有的监控平台通信连接，实时监控变压器铁芯电流数据，对实时报警信息，监控平台将报警信息发送到责任人手机终端上。本发明方法实现实时在线监控，能及时发现问题，保证电网的正常工作，具有良好的应用前景。
【附图说明】
[0009]图1是本实用新型的一种基于物联网技术的变压器铁芯接地电流检测装置的电路结构框图。
[0010]图2是本实用新型的采集的电流信号处理示意图。
[0011]图3是本实用新型的I/V转换电路的电路原理图。
[0012]图4是本实用新型的差分放大电路的电路原理图。
[0013]图5是本实用新型的滤波电路的电路原理图。
【具体实施方式】
[0014]下面对本实用新型的实施例作详细说明，本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。
[0015]一种基于物联网技术的变压器铁芯接地电流检测装置，与变压器铁芯电流传感器通信连接，该变压器铁芯电流传感器安装于扁钢接地线上，用于采集接地线上的模拟电流信号。参见图1，本实用新型的一种基于物联网技术的变压器铁芯接地电流检测装置的电路结构框图。一种基于物联网技术的变压器铁芯接地电流检测装置内置单片机控制电路、信号调理电路、时钟模块、ZIGBEE通讯模块、数据存储电路、无线通讯模块、串口通讯接口电路和为上述电路供电的电源电路，单片机控制电路为微处理器芯片及其外围电路组成的嵌入式系统，微处理器芯片的信号输出端与信号调理电路、时钟模块、ZIGBEE通讯模块、数据存储电路、无线通讯模块、串口通讯接口电路、电源电路的信号输入端电连接。优化的，微处理器芯片为CORTEX-M3处理器。
[0016]信号调理电路包括I/V转换电路、差分放大电路和滤波电路。参加图2，为本实用新型的采集的电流信号处理示意图。变压器铁芯电流传感器采集的电流信号经该Ι/v转换电路、该差分放大电路和该滤波电路处理后，输送给单片机控制电路的AD采集电路，供单片机控制电路处理运算。
[0017]本实用新型的一种基于物联网技术的变压器铁芯接地电流检测装置，串口通讯接口电路为MAX485接口电路，基于物联网技术的变压器铁芯接地电流检测装置通过RS485总线与变压器铁芯电流传感器电连接。
[0018]参见图3-图5，图3为I/V转换电路的电路原理图，该I/V转换电路包括两个运输放大器和六个电阻，变压器铁芯电流传感器输出的模拟信号Al，I/V转换电路将模拟信号Al调理成差分输出+IN和-1N。图4为差分放大电路的电路原理图。该差分放大电路包括两个运输放大器和四个电阻R，该差分放大电路将+IN和-1N差分放大，输出OUTPUT信号。图5为滤波电路的电路原理图。该滤波电路为带通滤波电路，将经过放大的OUTPUT信号进行带通滤波，输出AD_IN信号，本实用新型的一种基于物联网技术的变压器铁芯接地电流检测装置将AD_IN信号输送给AD采样芯片，供单片机控制电路的处理运算。
[0019]信号调理电路将模拟电流信号调理成适合单片机控制电路的核心处理单元处理的数字信号。核心处理单元上的ZIGBEE终端节点模块把处理后的数据传输给无线通讯单元，无线通讯单元通过TCP\IP将采集的接地电流传输给远程监控中心单元。
[0020]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种基于物联网技术的变压器铁芯接地电流检测装置，其特征在于:所述基于物联网技术的变压器铁芯接地电流检测装置与变压器铁芯电流传感器通信连接，所述变压器铁芯电流传感器安装于扁钢接地线上，用于采集接地线上的模拟电流信号，该基于物联网技术的变压器铁芯接地电流检测装置内置单片机控制电路、信号调理电路、时钟模块、ZIGBEE通讯模块、数据存储电路、无线通讯模块、串口通讯接口电路和为上述电路供电的电源电路，所述单片机控制电路为微处理器芯片及其外围电路组成的嵌入式系统，微处理器芯片的信号输出端与信号调理电路、时钟模块、ZIGBEE通讯模块、数据存储电路、无线通讯模块、串口通讯接口电路、电源电路的信号输入端电连接。2.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的变压器铁芯接地电流检测装置，其特征在于:所述微处理器芯片为C0RTEX-M3处理器。3.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的变压器铁芯接地电流检测装置，其特征在于:所述信号调理电路包括Ι/v转换电路、差分放大电路和滤波电路，所述变压器铁芯电流传感器采集的电流信号经该Ι/v转换电路、该差分放大电路和该滤波电路处理后，输送给单片机控制电路的AD采集电路，供单片机控制电路处理运算。4.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的变压器铁芯接地电流检测装置，其特征在于:所述串口通讯接口电路为MAX485接口电路，所述基于物联网技术的变压器铁芯接地电流检测装置通过RS485总线与所述变压器铁芯电流传感器电连接。
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于物联网技术的变压器铁芯接地电流检测装置，与变压器铁芯电流传感器通信连接。所述变压器铁芯电流传感器安装于扁钢接地线上，用于采集接地线上的模拟电流信号。该基于物联网技术的变压器铁芯接地电流检测装置内置单片机控制电路、信号调理电路、时钟模块、ZIGBEE通讯模块、数据存储电路、无线通讯模块、串口通讯接口电路和为上述电路供电的电源电路。本实用新型相比现有技术具有以下优点：本实用新型提供的一种基于物联网技术的变压器铁芯接地电流检测装置，内嵌物联网无线传输终端，利用ZIGBEE网络为多台变压器铁芯电流检测装置组网，实时监控变压器铁芯电流数据。
【IPC分类】G01R19/25
【公开号】CN204694765
【申请号】CN201520321312
【发明人】赵敏, 李友忠, 史松涛, 曹飞翔, 石伟, 许密密, 丁颂群, 何学斌, 徐超峰
【申请人】国家电网公司, 国网安徽省电力公司宿州供电公司, 安徽博诺思信息科技有限公司
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2015年5月18日