专利名称：一种用于架空线路的单相故障录波装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及配网线路的故障检测装置，特别涉及一种用于架空线路的单相故障录波装置。
背景技术：
随着当前供电负荷的不断增大，配网线路的分支也日益增多，线路结构也越来越复杂。配网架空线路如果发生故障，经常通过人工巡线的方法排查故障，查找具体的故障点非常困难，供电可靠性无法得到保障。目前的故障指示器功能比较单一，而且故障指示器在动作之后，仍然需要人工进行故障的巡查，功能上存在着许多不足。不能实现故障信息的主动上报，如果采用FTU进行故障检测和定位，投入的成本又会非常庞大，因此一直没有一种经济有效的方法得以推广。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题，就是提供一种用于架空线路的单相故障录波装置，可自动对架空线路的高压信号进行采集、录波和故障分析，并主动将故障信息上报至主站。为解决上述技术问题，本实用新型通过以下技术方案实现:一种用于架空线路的单相故障录波装置，其特征在于:包括用于采集架空线路的单相高压信号的采集模块、用于将高压信号转换为小信号的信号变换模块、用于控制信息交互传递的控制芯片、用于对小信号进行采集录波及故障判断的CPU、用于将架空线路的故障信息上报主站的射频通讯芯片和用于提供工作电源的电·源模块，所述采样模块经信号变换电路与控制芯片相连，所述控制芯片分别与CPU和射频通讯芯片相连，所述电源模块为所述单相故障录波装置的模块和芯片提供电源；所述采样模块采集架空线路的高压信号，通过信号变换电路转换为小信号，该小信号通过控制芯片控制传递至CPU进行采集录波和故障分析，由CPU发出故障信号并经控制芯片控制传递至射频通讯芯片，通过射频通讯芯片将故障信息上报至主站。本实用新型所述控制芯片、CPU和射频通讯芯片均具有SPI总线接口，所述控制芯片经SPI总线分别与CPU和射频通讯芯片双向通讯连接，以接受主站信息进行相应功能动作。与现有技术相比，本实用新型技术具有如下有益效果:( I)本实用新型可通过CPU自动对所采集并转换的架空线路小信号进行录波和故障分析，并将故障信息上报至主站，可找到具体故障点，减少了人工巡线成本，同时也保障了供电可靠性；(2)本实用新型通过各模块和芯片简单实现了架空线路的故障检测，成本低廉，易于推广使用。
[0010]图1为本实用新型的连接示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。如图1所示的一种用于架空线路的单相故障录波装置，包括用于采集架空线路的单相高压信号的采集模块、用于将高压信号转换为小信号的信号变换模块、用于控制信息交互传递的控制芯片、用于对小信号进行采集录波及故障判断的CPU、用于将架空线路的故障信息上报主站的射频通讯芯片和用于提供工作电源的电源模块，采样模块经信号变换电路与控制芯片相连，控制芯片分别与CPU和射频通讯芯片相连，电源模块为单相故障录波装置的模块和芯片提供电源；采样模块采集架空线路的高压信号，通过信号变换电路转换为小信号，该小信号通过控制芯片控制传递至CPU进行采集录波和故障分析，由CPU发出故障信号并经控制芯片控制传递至射频通讯芯片，通过射频通讯芯片将故障信息上报至主站。其中，控制芯片、CPU和射频通讯芯片均具有SPI总线接口，SPI总线接口包括状态寄存器、射频芯片配置寄存器、发送地址寄存器、发送数据寄存器和接收数据寄存器。控制芯片经SPI总线分别与CPU和射频通讯芯片双向通讯连接，以接受主站信息进行相应功能动作。本实施例的还设有复位芯片(图中未示出)，复位芯片与控制芯片连接，用于复位控制芯片。控制芯片采用的型号为SIF921，该控制芯片具有标准的SPI总线接口，可以方便的与CPU进行串口通信；射频通讯芯片采用SI4432，该射频通讯芯片功耗低，在进行二次开发时可以自定义路由和工作频率；电源模块具有独立的电源管理功能，可以保证电压波动对于通信模块的影响最小。本实施例的控制芯片负责整个装置模块的控制，包括自动路由、与CPU通过串口进行信息交互、与射频通讯芯片通过SPI总线进行信息交互、传递报文等。
射频通讯芯片将由CPU故障分析后的架空线路上的故障变位信息和地址信息上报主站，并接收主站发送来的信息，传给控制芯片，由控制芯片配合CPU完成各种其它功能。射频通讯芯片主要由频率合成器、接收解调器、功率放大器等组成，使用SPI接口与CPU通信，配置方便，而且功耗非常低，充分满足单相故障录波装置的工作条件。一方面，本实施例单相故障录波装置利用采集模块和信号变换模块组成的互感器把高压信号转换为小信号，然后通过CPU内部的Α/D转换模块对小信号进行采集，采集方式是判断电流信号的时间变化率；另一方面，CPU与射频通讯芯片相连，可以完成信息的主动上报功能，即当架空线路上发生了电流突变(故障)时，CPU内的CPU触发电路将唤醒处于休眠状态的CPU，开始进行信号的采集和录波，对信号变换模块转换后的信号进行AD变换，当判定发生线路故障时，则通过由控制芯片控制传递至射频通信模块将变位信号进行编码并主动上报给主站。本实用新型的实施方式不限于此，按照本实用新型的上述内容，利用本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本实用新型上述基本技术思想前提下，本实用新型还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更，均落在本实用新型权利保护范围之内。
权利要求1.一种用于架空线路的单相故障录波装置，其特征在于:包括用于采集架空线路的单相高压信号的采集模块、用于将高压信号转换为小信号的信号变换模块、用于控制信息交互传递的控制芯片、用于对小信号进行采集录波及故障判断的CPU、用于将架空线路的故障信息上报主站的射频通讯芯片和用于提供工作电源的电源模块，所述采样模块经信号变换电路与控制芯片相连，所述控制芯片分别与CPU和射频通讯芯片相连，所述电源模块为所述单相故障录波装置的模块和芯片提供电源；所述采样模块采集架空线路的高压信号，通过信号变换电路转换为小信号，该小信号通过控制芯片控制传递至CPU进行采集录波和故障分析，由CPU发出故障信号并经控制芯片控制传递至射频通讯芯片，通过射频通讯芯片将故障信息上报至主站。
2.根据权利要求1所述的用于架空线路的单相故障录波装置，其特征在于:所述控制芯片、CPU和射频通讯芯片均具有SPI总线接口，所述控制芯片经SPI总线分别与CPU和射频通讯芯 片双向通讯连接。
专利摘要本实用新型公开了一种用于架空线路的单相故障录波装置，包括采集模块、信号变换模块、控制芯片、CPU、射频通讯芯片和用于提供工作电源的电源模块，所述采样模块经信号变换电路与控制芯片相连，所述控制芯片分别与CPU和射频通讯芯片相连，所述电源模块为所述单相故障录波装置的模块和芯片提供电源；所述采样模块采集架空线路的高压信号，通过信号变换电路转换为小信号，该小信号通过控制芯片控制传递至CPU进行采集录波和故障分析，由CPU发出故障信号并经控制芯片控制传递至射频通讯芯片，通过射频通讯芯片将故障信息上报至主站。本实用新型可自动对架空线路的高压信号进行采集、录波和故障分析，并主动将故障信息上报至主站。
文档编号G01R31/08GK203117362SQ20122072188
公开日2013年8月7日 申请日期2012年12月24日 优先权日2012年12月24日
发明者李传健, 余南华, 陶维青, 李林, 高新华, 陈炯聪, 何刚, 郭晋楠, 李 瑞, 周克林, 单开, 柳慧超 申请人:广东电网公司电力科学研究院, 科大智能科技股份有限公司