城市电缆线路接地环流在线监测装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于电缆在线监测技术领域，尤其涉及一种城市电缆线路接地环流在线监测装置。
【背景技术】
[0002]随着国民经济的快速发展，电力电缆的应用越来越广泛，在一些较大的城市，高压电缆大规模地铺设在地下的电缆隧道里，肩负着城市电力输送的任务。然而，在实际的应用过程中，高压电缆的故障率却始终较高，为了解决这一问题，确保电缆安全稳定地运行，国家电网公司要求每月对电缆的接地环流进行一次测量。由于城市电缆大多铺设在地下的电缆隧道里，并且铺设距离长，接地点多，使得测量工作异常辛苦和繁琐，给运检单位带来了巨大的负担。
【发明内容】
[0003]本实用新型就是针对上述问题，提供一种效率高、供电方便、工作稳定的城市电缆线路接地环流在线监测装置。
[0004]为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案，本实用新型包括电流采集模块、信号分析计算模块、无线通信模块和电源模块，其结构要点电缆接地电流信号与电流采集模块连接；电流采集模块与信号分析计算模块连接;信号分析计算模块与无线通信模块连接;电源模块为电流采集模块、信号分析计算模块、无线通信模块供电。
[0005 ]所述电流米集模块包括A相电流米集电路、B相电流米集电路、C相电流米集电路、N相电流采集电路和模数转换器，A相电流采集电路的输出端口、B相电流采集电路的输出端口工相电流采集电路的输出端口、N相电流采集电路的输出端口分别与所述模数转换器的输入端口相连，A相电流米集电路、B相电流米集电路、C相电流米集电路、N相电流米集电路均包括电流互感器、保护电路和运算放大器，电流互感器与保护电路连接;保护电路与运算放大器连接。
[0006]所述信号分析计算模块包括存储电路、看门狗电路、实时时钟电路、处理器，存储电路、看门狗电路、实时时钟电路分别与处理器连接。
[0007]所述无线通信模块包括无线通信控制器、编码器、缓冲器、调制器和天线；无线通信控制器与编码器连接;编码器与缓冲器连接;缓冲器与调制器连接;调制器与天线连接。
[0008]所述电源模块包括取能互感器、前置电路、整流滤波电路、电源管理电路、直流电压转换器、充电管理电路和蓄电池;取能互感器与前置电路连接;前置电路与整流滤波电路连接;整流滤波电路与电源管理电路连接；电源管理电路分别与直流电压转换器和充电管理电路连接;充电管理电路与蓄电池连接;蓄电池与直流电压转换器连接。
[0009]作为一种优选方案，本实用新型所述电流互感器为KHCT-200A/100MA开口电流互感器，所述运算放大器为0P07DP可编程运算放大器，所述模数转换器为AD7606模数转换器，所述处理器电路选用Cortex-M3内核处理器;所述无线通信模块采用433MHz无线通信。
[0010]作为另一种优选方案，本实用新型所述保护电路和运算放大器包括双二极管BAT54S Vl，V1的I脚与-5V相连，Vl的2脚与5V相连，Vl的3脚分别与电流互感器输出端、TVS二极管T2—端、5欧电阻R20—端、IK欧电阻R15—端相连，T2另一端分别与地线、R20另一端、1.5K欧电阻R22—端相连，R22另一端分别与双二极管BAT54S V5的2脚、V 5的I脚、运放0P07DP Ull的3脚相连，Ull的2脚分别与V5的3脚、R15另一端、4.02欧电阻Rl—端相连，Rl另一端分别与Ull的6脚、模数转换器的输入端口相连。
[0011]另外，本实用新型所述处理器采用LPC1768芯片U4，U4的22脚分别与12M晶振Yl的2脚、22pF电容C15—端相连，C15另一端分别与地线、22pF电容C16—端相连，C16另一端分别与Yl的I脚、U4的23脚相连。
[0012]本实用新型有益效果。
[0013]本实用新型采用电磁感应取能和无线通信技术，配备精密采集电路，具有易安装、免维护、安全、稳定的特点，可大大提高电缆接地环流的监测效率，减少巡检工作量。
[0014]本实用新型适用于各电压等级的城市线缆接地环流的在线监测。
[0015]本实用新型具有数据采集、数据本地存储以及远程无线通信等功能，采用电磁感应取能的方式供电。
[0016]本实用新型通过取能互感器从高压电缆感应获得电能，当高压电缆电力充足时，取能互感器可直接给监测装置供能，并给蓄电池充电；当电力不足或无电时，蓄电池为监测装置供电，从而实现了为监测装置持续、不间断地供电。电磁感应取能的供电方式有效克服了电缆隧道中没有配备标准弱电电源的难题，又实现了监测装置与强电线路的电气隔离，提高了装置的抗电磁干扰能力。
[0017]本实用新型通过运放、模数转换器，实现了信号的精确采集。
[0018]本实用新型可实现远程监视与故障预测;加快城市电缆接地故障的判断速度和精度;减少了监测费用，减轻了监测人员的工作负担。本实用新型城市电缆线路接地环流在线监测装置具有较大的经济效益和社会意义。
【附图说明】
[0019]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型做进一步说明。本实用新型保护范围不仅局限于以下内容的表述。
[0020]图1是本实用新型的整体结构框图。
[0021 ]图2是本实用新型的电流采集模块结构框图。
[0022]图3是本实用新型的信号分析计算模块结构框图。
[0023]图4是本实用新型的无线通信模块结构框图。
[0024]图5是本实用新型的电源模块结构框图。
[0025]图6是本实用新型的保护电路和运算放大器电路原理图。
[0026]图7、8是本实用新型的处理器部分原理图。
[0027]图1-5中，电流采集模块I，信号分析计算模块2，无线通信模块3，电源模块4，电流互感器5，保护电路6，运算放大器7，模数转换器8，存储电路9，看门狗电路1，实时时钟电路11，处理器12、无线通信控制器13、编码器14、缓冲器15、调制器16、天线17、取能互感器18、前置电路19、整流滤波电路20、电源管理电路21、直流电压转换器22、充电管理电路23、蓄电池24。
【具体实施方式】
[0028]如图所示，本实用新型包括电流采集模块、信号分析计算模块、无线通信模块和电源模块，电缆接地电流信号与电流采集模块连接;电流采集模块与信号分析计算模块连接；信号分析计算模块与无线通信模块连接;电源模块为电流采集模块、信号分析计算模块、无线通信模块供电。
[0029]所述电流采集模块包括A相电流采集电路、B相电流采集电路、C相电流采集电路、N相电流采集电路和模数转换器，A相电流采集电路的输出端口、B相电流采集电路的输出端口工相电流采集电路的输出端口、N相电流采集电路的输出端口分别与所述模数转换器的输入端口相连，A相电流米集电路、B相电流米集电路、C相电流米集电路、N相电流米集电路均包括电流互感器、保护电路和运算放大器，电流互感器与保护电路连接;保护电路与运算放大器连接。
[0030]所述信号分析计算模块包括存储电路、看门狗电路、实时时钟电路、处理器，存储电路、看门狗电路、实时时钟电路分别与处理器连接。
[0031]所述无线通信模块包括无线通信控制器、编码器、缓冲器、调制器和天线;无线通信控制器与编码器连接;编码器与缓冲器连接;缓冲器与调制器连接;调制器与天线连接。
[0032]所述电源模块包括取能互感器、前置电路、整流滤波电路、电源管理电路、直流电压转换器、充电管理电路和蓄电池;取能互感器与前置电路连接;前置电路与整流滤波电路连接;整流滤波电路与电源管理电路连接；电源管理电路分别与直流电压转换器和充电管理电路连接;充电管理电路与蓄电池连接;蓄电池与直流电压转换器连接。
[0033]所述电流采集模块负责对A、B、C、N四相接地电流信号进行同步采集，采集后的结果传递给信号分析计算模块;信号分析计算模块负责对数据进行计算，得到A、B、C、N四相接地电流的幅值以及采集时刻的初始相位，