本实用新型涉及一种手持智能终端，具体地说是一种手持式PT二次回路通压仪装置。
背景技术：
目前，电力系统中运行的各电压等级的电压互感器（PT）数量众多，型号各异，新PT安装投运时，常因PT接线错误导致PT高压保险熔断、低压空开或保险断开甚至烧毁PT等问题；同时由于全站二次电压回路接线比较复杂，不易为现场人员掌握，还经常出现PT投运一段时间后，当一次系统发生接地或短路故障时，PT二次不能正确反映一次系统电压，造成保护及安全自动装置误动或拒动，严重威胁系统的安全稳定运行。因此应对PT进行极性试验和二次回路加压检查的方法，实现了对二次电压回路全面有效的检查，确保了接线正确性。但传统上检测PT二次回路接线方法有以下几个方面的不足：需要用继电保护测试仪在保护装置电压端子排上加电压模拟量，电压回路较多，而且不在同一地点，测量完一组电压回路需要挪动继电保护试验仪，拆接试验线，重新挪动交流电源盘，浪费了验收或检修时间，工作效率低。接线端子多种多样，插接试验线很容易造成试验线脱落，影响工作进度。万用表只能读取有效值，因此无法区别单相交流电压，当系统送电时，一旦交流回路发生短路，极容易引起保护误动作。极性测试不能三相同时进行，测试结果无法以媒体文件的形式同步记录。现有的手持式PT二次回路通压仪装置不能很好地从手持状态转化为支架状态。现有的手持式PT二次回路通压仪装置不能很好的根据自身温度散热。
技术实现要素：
本实用新型的目的是提供一种手持式PT二次回路通压仪装置，能够解决上述问题。
本实用新型为实现上述目的，通过以下技术方案实现：一种手持式PT二次回路通压仪装置，包括固定架，固定架的一侧开设第一固定槽和第二固定槽，第二固定槽位于第一固定槽的底部，第一固定槽的内部与第二固定槽相通，第一固定槽内安装手持式PT二次回路通压仪本体，第二固定槽的内侧底部安装数个导流板，固定架的侧部开设数个通孔，通孔与第二固定槽的内部相通，固定架的侧部安装控制装置、风机和两个伸缩杆，风机的出风口与其中一个通孔相通，伸缩杆的一端与固定架铰接，伸缩杆和固定架铰接点的轴向与伸缩杆所在直线垂直，伸缩杆的另一端安装固定管，固定管的内部安装固定杆，固定管的侧部开设两个螺孔，螺孔内安装螺栓，螺栓的头部安装蝴蝶把手，第二固定槽内侧安装温度传感器，温度传感器能与手持式PT二次回路通压仪本体配合，温度传感器通过导线与控制装置的输入端连接，控制装置的输出端通过导线连接风机。
为了进一步实现本实用新型的目的，还可以采用以下技术方案：所述把手上安装防护套。所述导流板相互平行。
本实用新型的优点在于：本实用新型的伸缩杆能够旋转，可以在需要使用时立起，同时通过伸缩使固定管与固定架之间的距离拉大，此时固定管作为把手使用，方便使用者手持。本实用新型的固定管通过伸缩杆旋转后可以作为支架使用，使手持式PT二次回路通压仪本体以一定的角度防止与桌面上，方便使用者观看。本实用新型的固定管可以固定在固定杆上，固定杆可以为固定的任意杆状物，从而使手持式PT二次回路通压仪本体可以快速固定在高处，方便使用者观看。本实用新型的螺栓可以通过旋转将固定管固定在固定杆的合适高度，避免固定管滑落，本实用新型的螺栓为两个可以在一个螺栓松动时，另一个继续使固定管固定在合适的高度。本实用新型的伸缩杆的一端与固定架铰接，可以在运输手持式PT二次回路通压仪本体时，使伸缩杆折叠，避免伸缩杆占用空间。本实用新型的伸缩杆和固定架铰接点的轴向与伸缩杆所在直线垂直可以进一步方便伸缩杆的收纳。本实用新型的固定架可以防止手持式PT二次回路通压仪本体摔坏。本实用新型的温度传感器可以感应手持式PT二次回路通压仪本体的温度并且将温度信号转化为电信号传递给控制装置，当温度过高时控制装置控制风机开启，方便手持式PT二次回路通压仪本体散热。本实用新型的导流板可以使第二固定槽内的气流更加均匀，进一步方便手持式PT二次回路通压仪本体散热。本实用新型还具有结构简洁紧凑、制造成本低廉和使用简便的优点。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
标注说明：1固定架 2控制装置 3第一固定槽 4第二固定槽 5通孔 6风机 7手持式PT二次回路通压仪本体 8导流板 9伸缩杆 10固定杆 11固定管 12螺孔 13螺栓 14蝴蝶把手 15防护套。
具体实施方式
手持式PT二次回路通压仪装置，如图1所示，包括固定架1，固定架1的一侧开设第一固定槽3和第二固定槽4，第二固定槽4位于第一固定槽3的底部，第一固定槽3的内部与第二固定槽4相通，第一固定槽3内安装手持式PT二次回路通压仪本体7，第二固定槽4的内侧底部安装数个导流板8，固定架1的侧部开设数个通孔5，通孔5与第二固定槽4的内部相通，固定架1的侧部安装控制装置2、风机6和两个伸缩杆9，风机6的出风口与其中一个通孔5相通，伸缩杆9的一端与固定架1铰接，伸缩杆9和固定架1铰接点的轴向与伸缩杆9所在直线垂直，伸缩杆9的另一端安装固定管11，固定管11的内部安装固定杆10，固定管11的侧部开设两个螺孔12，螺孔12内安装螺栓13，螺栓13的头部安装蝴蝶把手14，第二固定槽4内侧安装温度传感器，温度传感器能与手持式PT二次回路通压仪本体7配合，温度传感器通过导线与控制装置2的输入端连接，控制装置2的输出端通过导线连接风机6。
本实用新型的伸缩杆9能够旋转，可以在需要使用时立起，同时通过伸缩使固定管11与固定架1之间的距离拉大，此时固定管11作为把手使用，方便使用者手持。本实用新型的固定管11通过伸缩杆9旋转后可以作为支架使用，使手持式PT二次回路通压仪本体7以一定的角度防止与桌面上，方便使用者观看。本实用新型的固定管11可以固定在固定杆10上，固定杆10可以为固定的任意杆状物，从而使手持式PT二次回路通压仪本体7可以快速固定在高处，方便使用者观看。本实用新型的螺栓13可以通过旋转将固定管11固定在固定杆10的合适高度，避免固定管11滑落，本实用新型的螺栓13为两个可以在一个螺栓13松动时，另一个继续使固定管11固定在合适的高度。本实用新型的伸缩杆9的一端与固定架1铰接，可以在运输手持式PT二次回路通压仪本体7时，使伸缩杆9折叠，避免伸缩杆9占用空间。本实用新型的伸缩杆9和固定架1铰接点的轴向与伸缩杆9所在直线垂直可以进一步方便伸缩杆9的收纳。本实用新型的固定架1可以防止手持式PT二次回路通压仪本体7摔坏。本实用新型的温度传感器可以感应手持式PT二次回路通压仪本体7的温度并且将温度信号转化为电信号传递给控制装置2，当温度过高时控制装置2控制风机6开启，方便手持式PT二次回路通压仪本体7散热。本实用新型的导流板8可以使第二固定槽4内的气流更加均匀，进一步方便手持式PT二次回路通压仪本体7散热。
所述把手上安装防护套15。本实用新型的防护套14可以方便使用者抓握把手。
所述导流板8相互平行。本实用新型的导流板8相互平行可以使第二固定槽4内的气流更加均匀，进一步方便手持式PT二次回路通压仪本体7散热。
本系统的研究是总结近几年变压器类设备检测技术，在此基础上根据国家电网提高现场检修质量及效率的要求，保障设备安全运行进行深化开发。
以下数字标号与权利要求所述部件无关。
因此，有必要研制一款能够兼容PT所有需检测项目的综合化系统，为现场检修提供完善便携式检测手段。实现PT二次回路全面检测，提高输变电工程送电质量，对提高电网设备的安全运行具有重大的实践意义：能够大大降低PT二次回路检查的劳动强度，节省大量的人力、物力、财力。该项目的实施，能够使保护人员手持仪器检测，取代传统的继电保护试验仪，大大降低劳动强度，提高工作效率。当保护人员使用通压仪将电压通入PT二次回路时，另一侧的保护人员即可在电压回路上进行测量，当检测该回路有短路或倒相故障时，两侧通压仪同时报警，与此同时，显示屏显示短路或倒相的相别，从而快速排除故障点，为送电节约时间。该通压仪具备视频监控和录像功能，并能自动存取数据，为新设备验收和技术改造工作提供实践数据，为保证验收和技改工作的顺利进行提供便捷的技术支撑。
二、系统设计思想及主要技术关键
研制一款通用的PT二次回路检测技术，完成二次回路直流源通压及故障识别、极性测试、快速视频记录三大功能，在winCE平台上实现软件、硬件及其他接口兼容性组合，具备手持、准确、灵活、快速、直观等特点，便于现场保护人员检修工作。
关键技术：
完成PT二次回路通压仪的软件及硬件程序搭建，完成通压仪的外观工艺设计。
完成PT二次回路通压仪的总统设计，其中包含极性测试系统、二次回路直流源通压及故障识别及快速视频记录系统三部分。完成极性测试系统的设计、制作、安装及调试，实现PT二次回路极性测试工作，降低PT二次回路极性测试工作的劳动强度。完成二次回路故障识别系统的设计、制作、安装及调试，当回路有短路或倒相故障时，实现故障报警，为快速排除故障点提供良好的前提条件。完成直流源通压发送系统的设计、制作、安装及调试，为PT二次回路直流通压工作提供长时间精确发射源，也为实现PT二次回路通压工作提供稳定可靠的电源系统。完成快速视频记录系统的设计、制作、安装及调试，实现PT二次回路直流通压的文件存取系统，为PT二次回路通压工作提供丰富的数据支持。
三、主要研究内容及研究开发过程
主要研究内容,该仪器代替传统的继电保护保护测试仪等二次通压设备，能准确快速的判断PT二次回路接线的正确性。
内置可充电直流电源及开关电源，由装置引出AS、BS、CS、NS共4个万用电源输出接口，引出AR、BR、CR、NR共4个万用电位测量输入接口，4个万用电源接口作为电源输出，分别接到PT二次回路的电缆源端线芯上，4个万用电位测量接口接在待测量PT二次回路线芯上，利用装置显示的正负极关系判断二次接线的正确性。
具备故障识别系统，能够自动判别二次回路短路或倒相的故障情况，并能将判别结果显示在显示屏上，是实现故障报警，便于快速排除故障点。
解决了传统交流通压方式下，无法判断两根线芯接线正确性问题。
万用接口适合各种保护屏端子排，便于连接，即插即用，彻底避免了回路短路及测量点、面接触不良等情况对测量结果的影响。
清晰准确、灵活、轻便，采用PDA结构，内置windowsCE操作系统，可自动记录、调取测量结果。
通过上位机界面可以控制摄像头进行视频监控、录像和回放。该通压仪具备视频监控和录像的摄像机、判断PT极性的微安表、基于飞思卡尔单片机开发的控制及采集电路、电源及用于与各测试线圈相连的一体化线束插头，将下位机传送的测试数据进行显示和存储。
系统组成
开发的多功能互感器测试仪由上位机和下位机两部分组成。
上位机包括一台电脑、视频采集卡及一套基于Visual C++开发的应用软件。上位机软件通过485总线控制下位机的工作模式，同时将下位机传送的测试数据进行显示和存储。通过上位机界面可以控制摄像头进行视频监控、录像和回放。
下位机包括用于视频监控和录像的摄像机、判断PT极性的微安表、基于飞思卡尔单片机开发的控制及采集电路、电源及用于与各测试线圈相连的一体化线束插头。
系统设计思路
上位机设计
开发的上位机界面主要包含以下功能：
控制视频采集卡进行实时显示及录像功能。
控制下位机切换测试功能，实现极性测试、直流源通压及故障识别的测试，并将测试的结果显示在屏幕上。
下位机设计:下位机中的单片机拟采用飞思卡尔单片机，该品牌的单片机功能丰富，具有较强的抗干扰性能，目前在汽车电子中得到了广泛的应用。本系统中拟采用DZ系列单片机，该单片机片内自带24路12位AD，可以满足测试精度的需要，此外，该单片机拥有丰富的通讯及输入/出接口等外设，可满足系统开发的需要。
下位机接收上位机的指令，并根据测试的功能，通过继电器实现不同功能的测试，继电器的切换示意图。8个绕组中的任一个都是采用了2个8脚单刀双掷继电器。其中第一个是用于选择是测极性，还是测通压/故障识别。
当测试回路极性时，首先通过上位机软件控制视频采集卡，开启视频显示及录像；通过485通讯的方式控制下位机中的单片机系统，将继电器切换到极性测试功能，此时通过视频采集功能将各微安表的动作记录下来。
通压测试时，拟采用恒压源的设计思路，将恒压源电路连接到测试线圈回路中，根据线圈的阻值设计恒压源的电压，分别输出A、B、C三相直流电压值。单片机系统通过测试恒压源电流流经线圈时产生电压来计算线圈的阻值。
系统功能:手持式PT二次回路通压仪具备：二次回路直流源通压及故障识别、极性测试、快速视频记录三大项测试功能。
极性测试:PT极性测试必须使用指针式表头，同时使用8块，以对应不同电压等级的PT二次绕组个数；利用微安表偏转方向、幅度判断PT极性及准确级。
直流源通压及故障识别测试可以测试PT二次回路有无短路或倒相现象。
快速视频记录,记录测试结果。
系统组成:开发的PT二次回路通压仪由上位机和下位机两部分组成，系统结构示意图如下图所示。
上位机包括一台电脑、视频采集卡及一套基于Visual C++开发的应用软件。上位机软件通过485总线控制下位机的工作模式，同时将下位机传送的测试数据进行显示和存储。通过上位机界面可以控制摄像头进行视频监控、录像和回放。
下位机包括用于视频监控和录像的摄像机、判断PT极性的微安表、基于飞思卡尔单片机开发的控制及采集电路、电源及用于与各测试线圈相连的一体化线束插头。
系统设计思路
上位机设计，上位机软件界面采用Visual C++编译环境设计，VC++在可视化界面设计方面功能强大，可以满足系统开发的需要。
为了能够实现视频的实时显示及录像功能，需要购置视频卡，通过上位机软件控制视频卡的工作，目前视频卡的通讯接口有USB总线及PCI总线等多种方式，考虑到现场干扰严重的情况，而USB总线相对而言，抗干扰能力要差一些，为此，初步打算采用PCI总线的视频采集卡。
开发的上位机界面主要包含以下功能：控制视频采集卡进行实时显示及录像功能；控制下位机切换测试功能，实现二次回路直流源通压、极性测试、故障识别，并将测试的通压、极性测试、故障识别的结果显示在屏幕上。
设计的界面方案，其中上面是测试的直流源通压、故障识别及极性测试结果，其中第一行第1~3文本框为源端直流源电压值，第4~6文本框为被测量端为三相时的A、B、C直流电源电压值，第7文本框为被测量端为单相时的单相电压值，第8文本框为故障识别测试结果。
第二行为所有PT二次回路的极性测试结果。
下位机中的单片机拟采用飞思卡尔单片机，该品牌的单片机功能丰富，具有较强的抗干扰性能，目前在汽车电子中得到了广泛的应用。本系统中拟采用DZ系列单片机，该单片机片内自带24路12位AD，可以满足测试精度的需要，此外，该单片机拥有丰富的通讯及输入/出接口等外设，可满足系统开发的需要。
下位机接收上位机的指令，并根据测试的功能，通过继电器实现不同功能的测试，继电器的切换示意图。8个绕组中的任一个都是采用了1个8引脚单刀双掷继电器。是用于选择是测回路极性，还是测直流源通压、故障识别，通过继电器的切换可以保证同时只能测试1种功能。
当测试回路极性时，首先通过上位机软件控制视频采集卡，开启视频显示及录像；通过485通讯的方式控制下位机中的单片机系统，将继电器切换到极性测试功能，此时通过视频采集功能将各微安表的动作记录下来。
测试直流源通压时，由于电阻阻值较大，拟采用恒压源的设计思路，将恒压源电路引出线连接到PT二次回路源端的端子排上中，然后将另外一个通压仪接在被测PT二次回路端子排上测量被测端直流电压，并进行故障识别。
恒压源发生模块用TL431来组成恒压源，图中设计了4路恒压源测试电路，对每一个绕组的分别进行同时提供电压，每一个绕组对应一个恒压源电路，对恒压源电路来说，上面的R2、R3、R5、R6、R8、R11、R12是对TL431的限流电阻，图中R1、R4、R7、R10产生恒压源的基准，三极管9013主要是提供安全的恒定电流，经实际测试，保障最终的电压是线性的。
U1、U2上两个模块为差分运放电路，采用LMV358差分运放电路，每个模块为2路，LMV358第8引脚接正电源5V，4引脚接电源地，3引脚、2引脚、1引脚组成了一组运放，5、6、7引脚组成了另外一路运放，3引脚接同相输入端，2引脚接反相输入端，1引脚接输出端，5引脚是另一路同相输入端，6引脚接反相输入端，7引脚是输出端。对于运放来说，3、2引脚一般接输入电阻R15、R14，取值为1~10k，1、2引脚接入反馈电阻R16，其大小根据放大电压的倍数来选择，1引脚连接电容R17和稳压二极管D6，是为了得到更好输出信号，稳压二极管D6的作用是对直流电阻放大后进行限幅处理，当电压超过4.7V时进行限定，如果没有4.7V的稳压二极管D6进行限定，单片机电路收到干扰，或者收到大的冲击的时候，会将单片机烧坏，当进行差模运算时有严格的对称，抑制共模干扰。3、4引脚所接电阻要和反馈电阻大小相等，经过电阻R23和电容C6组成了一阶无源RC滤波电路，稳压二极管D6对输出值进行保护，最终将电压送到单片机的AD通道，目前采样位数为12位，保证了采样值更大，调节运放的放大倍数，从而可以调节恒压数值。
单片机模块采用飞思卡尔 DZ60单片机，64引脚的芯片，其AD通道，7路测量通压电压值，另外7路测量故障识别电压值，采用16个引脚来控制继电器的切换，从而实现二次回路直流源通压及故障识别、极性测试。将7路被测端的AD采样结果在DZ60内由故障识别程序比对，将输出结果输出至LCD1、LCD2，通过485总线输出值电缆配套软件，并分别控制2个指示灯，来指示目前采样状态。控制继电器切换的IO接口，使这个引脚控制继电器的切换，有变动的两个电容C2、C3和晶振X1来组成晶振电路，提供单片机的工作频率，电容大小为20-30pF，晶振是4Mhz，还可以将晶振时钟频率提高，图中5V接104电容C4、C5是对供电电源进行滤波，5V电源通过电阻R1、R2、二极管D1、D2及LCD1、LCD2来指示主控板的工作状况。9引脚EXTAL和10引脚XTAL连接单片机的输入输出接口，当LCD1、LCD2输出接口输出为5V时，指示灯是暗的，当输出为低电平时，指示灯是亮的。它本身可以控制完成电压值的采样，可以控制继电器的切换进行直流源通压及故障识别、极性测试，继而通过485通讯将数据传到电脑上去。
电源模块该模块为单片机提供电源，电源模块为LM2596，由12V电源供电，经R25电阻，接入一引脚IN，电阻大小为4欧姆，其作用是对输入的电压12V进行限流，其最大电流为不超过3A，D5二极管具有单向导通性，其作用是防止12V和地反接时电源反接时，此模块不会烧坏，F1为可恢复保险，烧断之后可自行恢复，电容C14是抑制干扰信号，电容C15对电压进行滤波，并且可以储存较多能量，维持单片机电压不会波动，LM2596为降压型的稳压模块，将12V输出到5V，out引脚为输出，并经过电感L1组成网络滤波处理，得到稳定的5V输出，从而为单片机提供可靠电源。
继电器控制模块实现二次回路直流源通压及故障识别、极性测试切换。继电器切换有两个功能，共控制16个继电器。
隔离模块TLP521-4作用是将单片机引脚输出的高低电平和控制继电器的高低电平电源是完全隔离的，起到保护单片机的作用。TLP521-4一共有4路隔离，1引脚、2引脚、15引脚、16引脚是一路隔离，3引脚、4引脚、13引脚、14引脚是第二路隔离，5引脚、6引脚、11引脚、12引脚是第三路隔离，7引脚、8引脚、9引脚、10引脚是第四路隔离。继电器控制切换原理为：以 1引脚、2引脚、15引脚、16引脚为说明，1引脚接电源5V，2引脚接单片机输出引脚，1引脚、2引脚相当于发光二极管的阳极和阴极，当2引脚输出为低电平时，发光二极管工作，15引脚、16引脚是发光三极管，此时导通，15引脚out1输出信号。
功率放大模块由继电器控制模块中的隔离模块OUT1输出到功率放大模块MC1413，由有达灵顿管组成，每一个MC1413是含7路达灵顿管，其通过功率放大模块的原因是，经过TLP521-4隔离之后的信号时比较微弱，不足以驱动继电器，继电器的初级线圈的工作电流比较大，需要MC1413对这个电流进行放大。MC1413拥有16个引脚，8引脚是地，9引脚是电源正，1引脚、16引脚第一路，2引脚、15引脚是第二路，以此类推。当1引脚是高电平时，9引脚正电源12V通过达灵顿管导通，经过16引脚输出，16引脚输出到继电器的初级线圈这一端，最终单片机输出引脚通过隔离、功率驱动最终到初级线圈这一段来控制继电器的切换工作。
继电器模块驱动原理：若单片机的控制引脚1是低电平，TLP521-4隔离模块的二极管工作，15引脚就可以输出高电平，15引脚输出高电平到MC1413构成的功率驱动放大电路引脚1，引脚1为高电平时，放大电路工作，正电源12V通过9引脚到16引脚输出到继电器初级线圈的负极这一侧，继电器就在常闭，单片机输出为高电平时，TLP521-4隔离模块发光二极管这一侧不工作，感光三极管这一侧也不工作，高电平也就无法到达MC1413，即MC1413控制端为低电平，不工作。继电器初级线圈这一端为地电位，正电源12V工作，初级线圈通电，继电器切换到常开端，这样就完成了继电器模块的驱动工作。
主要是对单片机程序下载和调试用，这是一个固定接法，此模块为6针座插下载器，9引脚是隔离电源模块，采用BDM。输入5V，输出均为5V，中间通过隔离，C10电容是对输入电压进行滤波，接电阻250欧在正负电源之间，产生电流，当隔离电源需要负载时才能可靠的工作，完成软件的下载和调试。
485通讯模块将单片机采集到的二次回路直流源通压及故障识别、极性测试、快速视频记录，通过通讯传到电脑上去，在电脑上生成测量文件，保存测量结果，其中三个 HCPL0600高速光电隔离模块，高速光电隔离模块内含一个发光二极管和发光三极管，作用是保护单片机在接收有干扰的信号时损坏，光电隔离是单路隔离，8个引脚组成一路光电隔离。
单片机输出信号接至RXD0引脚，它是单片机串行通讯接收的引脚，RXD0是高低电平，3引脚RS485-1为控制引脚，其为高电平时，2引脚和3引脚是阳极和阴极，发光二极管不工作；3引脚RS485-1为低电平时，二极管工作，out输出为低电平。
由单片机输出信号接至TXD0，它是单片机串行通讯的发送数据的引脚，单片机为高电平时，二极管不工作，送到U4 DI引脚，最终发送到485总线上，完成485总线工作。485通讯的核心是U4这个8引脚的芯片，收发接收器，1引脚是数据输出引脚，4为数据接收引脚，2引脚、3引脚是来控制接收或发送的引脚。2、3引脚高电平时是发送，低电平是为接收。6、7引脚组成了485总线的差分信号在A、B上形成，R63~R64作用是避免在总线上在所有发送器禁止的时候会输出逻辑0，使单片机误认为通讯帧又开始了，这样做是为了确保通讯正确。
通过上述的模块电路完成PT二次回路直流源通压及故障识别、极性测试功能。
本实用新型的技术方案并不限制于本实用新型所述的实施例的范围内。本实用新型未详尽描述的技术内容均为公知技术。