一种电力电缆安全识别装置以及识别方法
【专利摘要】本发明公开了一种电力电缆安全识别装置以及识别方法，包括交流电源模块、交流电流检测模块、开关模块和电流感应模块；所述的交流电源模块大于220V；还包括第一电流电压转换模块、第一AD模块、第一控制器模块、第一数据存储模块、第一无线通信模块、第一显示模块、第一红外感应模块和第一直流电源模块；还包括电流感应模块、第二电流电压转换模块、第二AD模块、第二控制器模块、第二数据存储模块、第二无线通信模块、第二显示模块、第二红外感应模块和第二直流电源模块。
【专利说明】一种电力电缆安全识别装置以及识别方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种电力电缆安全识别装置以及识别方法。
【背景技术】
[0002]电力电缆(power cable)，用于传输和分配电能的电缆。常用于城市地下电网、发电站的引出线路、工矿企业的内部供电及过江、过海的水下输电线。在电力线路中，电力电缆所占的比重正逐渐增加。电力电缆是在电力系统的主干线路中用以传输和分配大功率电能的电缆产品，其中包括1-500KV以及以上各种电压等级、各种绝缘的电力电缆。
[0003]电力电缆的敷设不需要杆塔、不受气候环境的限制，具有对周围环境影响小、供电可靠，安全性高等优点，在配网电力系统中已被广泛利用。但是受到城市有限的路面资源影响，往往在同一条路径上布置多条甚至几十条电力电缆，而电力电缆又通常采用穿管或者沟道敷设的形式，并且沟道也常常因市政美化的需要做成封闭式或者半封闭式。一旦电力电缆运行方式发生改变，如电力电缆开环或者电力电缆的改接等等，如没有及时将沟管中的电力电缆运行标志的标牌进行变更，则会给以后的施工带来很大的隐患。
[0004]由于在电力电缆两侧的变电所或架空线路端，其电力电缆上均持有正确标牌或者标识，因此传统识别电力电缆的方法就是从变电所或者架空线路的一端开始，沿着电力电缆一路上用肉眼观察的办法进行跟踪识别，当沟管中电力电缆较多、路径较长且又复杂时，就必须格外小心，一旦电力电缆沟被封闭或者半封闭，只有局部开启，施工人员就必须从开启的一端钻进电力电缆沟里，俯身摸着电力电缆前行，知道需要施工工作的地方。再说了，如果电力电缆沟道封闭较长，施工人员就非常辛苦，其劳动强度非常大，而且有可能接触到其他运行着的电力电缆，所以非常危险。其实当电力电缆封闭沟道过长时，传统的识别方法明显是不可行的。传统的电力电缆识别方法认为因素太多，即使封闭的沟道不是很长，但是稍微有疏忽，就会搞错，费时又费力，工作效率低，识别正确率低，不安全。
[0005]针对以上问题，发明创造名称为:电力电缆的识别方法，专利号为:2004100145331的发明专利提出了一种新的解决办法。识别原理示意图如图1所示。将待识别的电力电缆4的一端外接低压交流电源1、开关3和电流表2，低压交流电源I接地，其低压交流电源I是36V及以下的安全电压，将待识别的电力电缆4另一端的线芯接地，电流检测仪5的感应装置套装在电力电缆上，闭合开关3，若电流检测仪5与电流表2的电流大小相等时，可以判断为同一根电力电缆。
[0006]该方法理论上可行，但是实践中发现很多情况下根本无法识别。主要原因:当电力电缆线路过长时以上识别方法的真实电流值也就几到几十毫安，但是同一沟道中往往有几十条电力电缆，而这些电力电缆中常常运行着大电流，运行着的电力电缆的磁感应线也会在电流检测仪5的感应装置中产生电流，并且产生的电流远大于待识别电力电缆中的电流值。
【发明内容】
[0007]本发明的目的在于提供一种电力电缆安全识别装置以及识别方法，采用该识别装置的识别方法安全可靠、省时省力、正确率非常高。
[0008]为了实现以上目的，发明所采用的技术方案是:一种电力电缆安全识别装置，包括交流电源模块、交流电流检测模块、开关模块和电流感应模块；
所述的交流电源模块大于220V ；
所述的交流电源模块的一端接地，另一端电连接所述的电流检测模块的输入端；所述的电流检测模块的输出端电连接所述的开关模块的输入端，所述的开关模块的输出端用于电连接待识别电力电缆，待识别电力电缆的另一端需要接地；
还包括第一电流电压转换模块、第一 AD模块、第一控制器模块、第一数据存储模块、第一无线通信模块、第一显示模块、第一红外感应模块和第一直流电源模块；
所述的第一直流电源模块为第一电流电压转换模块、第一 AD模块、第一控制器模块、第一数据存储模块、第一无线通信模块、第一显示模块、第一红外感应模块供电；
所述的交流电流检测模块的检测数据通过第一电流电压转换模块和第一 AD模块输入到第一控制器模块；
所述的第一控制器模块电连接所述的开关模块的控制端；
所述的第一数据存储模块、第一无线通信模块、第一显示模块、第一红外感应模块与第一控制器模块电连接；
所述的第一红外感应模块用于检测待识别电力电缆靠近开关模块的一端的周围有没有人并将检测信号输入到第一控制器模块；
还包括电流感应模块、第二电流电压转换模块、第二 AD模块、第二控制器模块、第二数据存储模块、第二无线通信模块、第二显示模块、第二红外感应模块和第二直流电源模块；所述的第二直流电源模块为所述的第二电流电压转换模块、第二 AD模块、第二控制器模块、第二数据存储模块、第二无线通信模块、第二显示模块、第二红外感应模块供电；
所述的电流感应模块的感应信号通过第二电流电压转换模块、第二 AD模块输入到第二控制器模块；
所述的第二数据存储模块、第二无线通信模块、第二显示模块、第二红外感应模块与第二控制器模块电连接；
所述的第二红外感应模块用于检测待识别电力电缆另一端的周围有没有人并将检测信号输入到第二控制器模块；
所述的第一控制器模块控制第一无线通信模块与第二控制器模块控制下的第二无线通信模块进行数据交换。
[0009]更加优选技术方案，所述的开关模块采用双向可控硅实现。
[0010]更加优选技术方案，所述的双向可控硅的导通关断时间小于50ms。
[0011]更加优选技术方案，所述的第一红外感应模块、第二红外感应模块感应距离大于1.5 米。
[0012]更加优选技术方案，所述的第一控制器模块和第二控制器模块均采用MSP430单片机。
[0013]更加优选技术方案，所述的交流电源模块电压在220V180V。
[0014]一种电力电缆安全识别方法，包括交流电源模块、交流电流检测模块、开关模块和电流感应模块；所述的交流电源模块大于220V ；
还包括第一电流电压转换模块、第一 AD模块、第一控制器模块、第一数据存储模块、第一无线通信模块、第一显示模块、第一红外感应模块和第一直流电源模块；
还包括电流感应模块、第二电流电压转换模块、第二 AD模块、第二控制器模块、第二数据存储模块、第二无线通信模块、第二显示模块、第二红外感应模块和第二直流电源模块；第一步:
将所述的交流电源模块的一端接地，另一端电连接所述的电流检测模块的输入端；所述的电流检测模块的输出端电连接所述的开关模块的输入端，所述的开关模块的输出端电连接待识别电力电缆，待识别电力电缆的另一端接地；
所述的交流电流检测模块的检测数据通过第一电流电压转换模块和第一 AD模块输入到第一控制器模块；
所述的第一控制器模块电连接所述的开关模块的控制端；
所述的第一数据存储模块、第一无线通信模块、第一显示模块、第一红外感应模块与第一控制器模块电连接；
所述的电流感应模块的感应信号通过第二电流电压转换模块、第二 AD模块输入到第二控制器模块；
所述的第二数据存储模块、第二无线通信模块、第二显示模块、第二红外感应模块与第二控制器模块电连接；
其中，第一红外感应模块设置于待识别电力电缆靠近开关模块的一端附近，第二红外感应模块设置于待识别电力电缆的另一端附近；待识别电力电缆应穿过电流感应模块的感应装置；
第二步:当所述的开关模块没有导通的情况下，第二控制器模块将所述的电流感应模块的感应数据存储到第二数据存储模块；
第三步:当待识别电力电缆两端的人都不在第一红外感应模块和第二红外感应模块的感应范围内时，第一控制器模块通过所述的开关模块的控制端让所述的开关模块导通X毫秒，然后立刻关断开关模块；X < 50 ;
第四步:第二控制器模块将开关模块导通的情况下所述的电流感应模块的感应数据与开关模块未导通的情况下所述的电流感应模块的感应数据做差值运算，记为M，并且与所述的交流电流检测模块的检测数据N进行比较，如果M=N，则说明待识别电力电缆是同一根电力电缆，否则说明待识别电力电缆不是同一根电力电缆；
第五步:第一显示模块与第二显示模块将检测数据以及运算判断结果显示出来。
[0015]电力电缆安全识别方法中，所述的开关模块采用双向可控硅实现。
[0016]电力电缆安全识别方法中，所述的第一红外感应模块、第二红外感应模块感应距离大于1.5米。
[0017]电力电缆安全识别方法中，所述的第一控制器模块和第二控制器模块均采用MSP430单片机。
[0018]电力电缆安全识别方法中，所述的交流电源模块电压在220V180V。
[0019]与现有技术相比，本发明的优点在于:第一，本发明解决了【背景技术】部分提到的其他运行电力电缆的干扰；第二，本发明由于采用的交流电源模块电压较高考虑到安全，所以开关模块的导通时间小于50ms，这种极其短暂的导通时间即使触电对人体来所也是相对安全的；第三，为了更加安全起见，待识别电力电缆的两端分别都设置有第一红外感应模块和第二红外感应模块，当人靠近待识别电力电缆的时候，第一控制器模块是不会让开关模块导通的，所以非常安全；第四，由于采用了无线通信技术所以待识别电力电缆两端的工作人员只需要看一下两端的显示模块即可知道待识别电力电缆是不是同一根电力电缆。总之，本发明的识别方法非常安全，并且准确率很高，工作效率大大提高。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1是现有技术电力电缆识别方法示意图。
[0021]图2是本发明电力电缆安全识别装置的示意图。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图对发明做进一步详细描述。
[0023]一种电力电缆安全识别装置，包括交流电源模块、交流电流检测模块、开关模块和电流感应模块；所述的交流电源模块等于220V ；
所述的交流电源模块的一端接地，另一端电连接所述的电流检测模块的输入端；所述的电流检测模块的输出端电连接所述的开关模块的输入端，所述的开关模块的输出端用于电连接待识别电力电缆，待识别电力电缆的另一端需要接地；
还包括第一电流电压转换模块、第一 AD模块、第一控制器模块、第一数据存储模块、第一无线通信模块、第一显示模块、第一红外感应模块和第一直流电源模块；所述的第一直流电源模块为第一电流电压转换模块、第一 AD模块、第一控制器模块、第一数据存储模块、第一无线通信模块、第一显示模块、第一红外感应模块供电；所述的交流电流检测模块的检测数据通过第一电流电压转换模块和第一 AD模块输入到第一控制器模块；所述的第一控制器模块电连接所述的开关模块的控制端；所述的第一数据存储模块、第一无线通信模块、第一显示模块、第一红外感应模块与第一控制器模块电连接；所述的第一红外感应模块用于检测待识别电力电缆靠近开关模块的一端的周围有没有人并将检测信号输入到第一控制器模块；
还包括电流感应模块、第二电流电压转换模块、第二 AD模块、第二控制器模块、第二数据存储模块、第二无线通信模块、第二显示模块、第二红外感应模块和第二直流电源模块；所述的第二直流电源模块为所述的第二电流电压转换模块、第二 AD模块、第二控制器模块、第二数据存储模块、第二无线通信模块、第二显示模块、第二红外感应模块供电；所述的电流感应模块的感应信号通过第二电流电压转换模块、第二 AD模块输入到第二控制器模块；所述的第二数据存储模块、第二无线通信模块、第二显示模块、第二红外感应模块与第二控制器模块电连接；所述的第二红外感应模块用于检测待识别电力电缆另一端的周围有没有人并将检测信号输入到第二控制器模块；所述的第一控制器模块控制第一无线通信模块与第二控制器模块控制下的第二无线通信模块进行数据交换。
[0024]其中，所述的开关模块采用双向可控硅BTA06-600C实现；
其中，所述的第一红外感应模块、第二红外感应模块感应距离2米。
[0025]其中，所述的第一控制器模块和第二控制器模块均采用MSP430单片机。[0026]具体的电力电缆安全识别方法:
第一步:
将所述的交流电源模块的一端接地，另一端电连接所述的电流检测模块的输入端；所述的电流检测模块的输出端电连接所述的开关模块的输入端，所述的开关模块的输出端电连接待识别电力电缆，待识别电力电缆的另一端接地；
所述的交流电流检测模块的检测数据通过第一电流电压转换模块和第一 AD模块输入到第一控制器模块；
所述的第一控制器模块电连接所述的开关模块的控制端；
所述的第一数据存储模块、第一无线通信模块、第一显示模块、第一红外感应模块与第一控制器模块电连接；
所述的电流感应模块的感应信号通过第二电流电压转换模块、第二 AD模块输入到第二控制器模块；
所述的第二数据存储模块、第二无线通信模块、第二显示模块、第二红外感应模块与第二控制器模块电连接；
其中，第一红外感应模块设置于待识别电力电缆靠近开关模块的一端附近，第二红外感应模块设置于待识别电力电缆的另一端附近；待识别电力电缆应穿过电流感应模块的感应装置；
第二步:当所述的开关模块没有导通的情况下，第二控制器模块将所述的电流感应模块的感应数据存储到第二数据存储模块；
第三步:当待识别电力电缆两端的人都不在第一红外感应模块和第二红外感应模块的感应范围内时，第一控制器模块通过所述的开关模块的控制端让所述的开关模块导通50毫秒，然后立刻关断开关模块；
第四步:第二控制器模块将开关模块导通的情况下所述的电流感应模块的感应数据与开关模块未导通的情况下所述的电流感应模块的感应数据做差值运算，记为M，并且与所述的交流电流检测模块的检测数据N进行比较，如果M=N，则说明待识别电力电缆是同一根电力电缆，否则说明待识别电力电缆不是同一根电力电缆；
第五步:第一显示模块与第二显示模块将检测数据以及运算判断结果显示出来。
[0027]本发明的工作原理:本发明通过待识别电力电缆未导电时电流感应模块的感应数据与待识别电力电缆导电时电流感应模块的感应数据做差值运算，从而排除了其他运行电力电缆的干扰信号；由于采用的交流电源模块电压较高考虑到安全，所以开关模块的导通时间小于50ms，这种极其短暂的导通时间即使触电对人体来所也是相对安全的；为了更加安全起见，待识别电力电缆的两端分别都设置有第一红外感应模块和第二红外感应模块，当人靠近待识别电力电缆的时候，第一控制器模块是不会让开关模块导通的，所以非常安全；由于采用了无线通信技术所以待识别电力电缆两端的工作人员只需要看一下两端的显示模块即可知道待识别电力电缆是不是同一根电力电缆。总之，本发明的识别方法非常安全，并且准确率很高，工作效率大大提高。
【权利要求】
1.一种电力电缆安全识别装置，其特征在于:包括交流电源模块、交流电流检测模块、开关模块和电流感应模块； 所述的交流电源模块大于220V ； 所述的交流电源模块的一端接地，另一端电连接所述的电流检测模块的输入端；所述的电流检测模块的输出端电连接所述的开关模块的输入端，所述的开关模块的输出端用于电连接待识别电力电缆，待识别电力电缆的另一端需要接地； 还包括第一电流电压转换模块、第一 AD模块、第一控制器模块、第一数据存储模块、第一无线通信模块、第一显示模块、第一红外感应模块和第一直流电源模块； 所述的第一直流电源模块为第一电流电压转换模块、第一 AD模块、第一控制器模块、第一数据存储模块、第一无线通信模块、第一显示模块、第一红外感应模块供电； 所述的交流电流检测模块的检测数据通过第一电流电压转换模块和第一 AD模块输入到第一控制器模块； 所述的第一控制器模块电连接所述的开关模块的控制端； 所述的第一数据存储模块、第一无线通信模块、第一显示模块、第一红外感应模块与第一控制器模块电连接； 所述的第一红外感应模块用于检测待识别电力电缆靠近开关模块的一端的周围有没有人并将检测信号输 入到第一控制器模块； 还包括电流感应模块、第二电流电压转换模块、第二 AD模块、第二控制器模块、第二数据存储模块、第二无线通信模块、第二显示模块、第二红外感应模块和第二直流电源模块；所述的第二直流电源模块为所述的第二电流电压转换模块、第二 AD模块、第二控制器模块、第二数据存储模块、第二无线通信模块、第二显示模块、第二红外感应模块供电； 所述的电流感应模块的感应信号通过第二电流电压转换模块、第二 AD模块输入到第二控制器模块； 所述的第二数据存储模块、第二无线通信模块、第二显示模块、第二红外感应模块与第二控制器模块电连接； 所述的第二红外感应模块用于检测待识别电力电缆另一端的周围有没有人并将检测信号输入到第二控制器模块； 所述的第一控制器模块控制第一无线通信模块与第二控制器模块控制下的第二无线通信模块进行数据交换。
2.根据权利要求1所述的一种电力电缆安全识别装置，其特征在于:所述的开关模块采用双向可控硅实现。
3.根据权利要求2所述的一种电力电缆安全识别装置，其特征在于:所述的双向可控娃的导通关断时间小于50ms。
4.根据权利要求1所述的一种电力电缆安全识别装置，其特征在于:所述的第一红外感应模块、第二红外感应模块感应距离大于1.5米。
5.根据权利要求1所述的一种电力电缆安全识别装置，其特征在于:所述的第一控制器模块和第二控制器模块均采用MSP430单片机。
6.根据权利要求1所述的一种电力电缆安全识别装置，其特征在于:所述的交流电源模块电压在220V~380V。
7.一种电力电缆安全识别方法，其特征在于:包括交流电源模块、交流电流检测模块、开关模块和电流感应模块；所述的交流电源模块大于220V ； 还包括第一电流电压转换模块、第一 AD模块、第一控制器模块、第一数据存储模块、第一无线通信模块、第一显示模块、第一红外感应模块和第一直流电源模块； 还包括电流感应模块、第二电流电压转换模块、第二 AD模块、第二控制器模块、第二数据存储模块、第二无线通信模块、第二显示模块、第二红外感应模块和第二直流电源模块；第一步: 将所述的交流电源模块的一端接地，另一端电连接所述的电流检测模块的输入端；所述的电流检测模块的输出端电连接所述的开关模块的输入端，所述的开关模块的输出端电连接待识别电力电缆，待识别电力电缆的另一端接地； 所述的交流电流检测模块的检测数据通过第一电流电压转换模块和第一 AD模块输入到第一控制器模块； 所述的第一控制器模块电连接所述的开关模块的控制端； 所述的第一数据存储模块、第一无线通信模块、第一显示模块、第一红外感应模块与第一控制器模块电连接； 所述的电流感应模块的感应信号通过第二电流电压转换模块、第二 AD模块输入到第二控制器模块； 所述的第二数据存储模块、第二无线通信模块、第二显示模块、第二红外感应模块与第二控制器模块电连接； 其中，第一红外感应模块设置于待识别电力电缆靠近开关模块的一端附近，第二红外感应模块设置于待识别电力电缆的另一端附近；待识别电力电缆应穿过电流感应模块的感应装置； 第二步:当所述的开关模块没有导通的情况下，第二控制器模块将所述的电流感应模块的感应数据存储到第二数据存储模块； 第三步:当待识别电力电缆两端的人都不在第一红外感应模块和第二红外感应模块的感应范围内时，第一控制器模块通过所述的开关模块的控制端让所述的开关模块导通X毫秒，然后立刻关断开关模块；X < 50 ; 第四步:第二控制器模块将开关模块导通的情况下所述的电流感应模块的感应数据与开关模块未导通的情况下所述的电流感应模块的感应数据做差值运算，记为M，并且与所述的交流电流检测模块的检测数据N进行比较，如果M=N，则说明待识别电力电缆是同一根电力电缆，否则说明待识别电力电缆不是同一根电力电缆； 第五步:第一显示模块与第二显示模块将检测数据以及运算判断结果显示出来。
8.根据权利要求7所述的一种电力电缆安全识别方法，其特征在于:所述的开关模块采用双向可控硅实现。
9.根据权利要求7所述的一种电力电缆安全识别方法，其特征在于:所述的第一红外感应模块、第二红外感应模块感应距离大于1.5米。
10.根据权利要求7所述 的一种电力电缆安全识别方法，其特征在于:所述的第一控制器模块和第二控制器模块均采用MSP430单片机；所述的交流电源模块电压在220V~380V。
【文档编号】G01R31/02GK103809074SQ201410083280
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2014年3月10日 优先权日:2014年3月10日
【发明者】马当祥, 赵云峰 申请人:江苏省电力公司阜宁县供电公司