一种电缆在线监测系统的制作方法

1.本实用新型涉及电缆监测技术领域，具体而言，涉及一种电缆在线监测系统。


背景技术：

2.现有电缆监测系统中，一般是采用多级现场采集器(至少2级，并需现场供电或远程单独供电)方式，这种方式由于外送电源本身可能发生的断路、短路、漏电等意外增加了引发的火灾或其他安全事故的几率。且现有技术中采用dallas器件方式传感测温，采用dallas器件方式，虽然测温精度较高，造价较低，但需要有源供电，每个现场采集器监测距离短，一般小于100米，由于是器件式测温，其机械强度低，耐折压能力、耐候能力差，耐电压级别低，监测效果不好。


技术实现要素：

3.为了克服上述问题或者至少部分地解决上述问题，本实用新型实施例提供一种电缆在线监测系统，通过独立的探测器对多个地点、多个温度、漏电流、电压及各种开关量等多种参数进行本地在线监测及远程在线监测，从根本上避免由于外送电源本身可能发生的断路、短路、漏电等意外引发的火灾或其他安全事故。
4.本实用新型的实施例是这样实现的：
5.本实施例提供一种电缆在线监测系统，包括数据采集器、总线和用于检测电缆的测温传感器、漏电检测仪和开关量检测仪；上述数据采集器通过上述总线分别与上述测温传感器、漏电检测仪和开关量检测仪连接。
6.本系统采用脉冲调制方法，通过专用传感器探测电缆部位产生的温度、压力、有无等微量变化后，转换为系统可斟別的数据量并通过独到的两总线完成向数据采集器的远距离传输，达到对电缆等多种物理量的监测。可实现在一对长达5公里以下普通2芯传输线范围内通过独立的探测器对多个地点、多个温度、漏电流、电压及各种开关量等多种参数进行本地在线监测及远程在线监测。传输信号所需电压为直流18v—24v，工作电流为低毫安级，本安特性强，不会带来任何附加危害，安全、可靠。而不是采用多级现场采集器(至少2级，并需现场供电或远程单独供电)方式，从根本上避免由于外送电源本身可能发生的断路、短路、漏电等意外引发的火灾或其他安全事故。本系统安全性强，除2总线长距离传送，无任何高压信号现场传送外，测温传感器的高耐压级别可有效地防止万一出现电缆中间头绝缘泄漏、爆裂，造成高压串入监测系统，引起安全及人身事故。通过现场单独的测温传感器、漏电检测仪和开关量检测仪对电缆的温度、漏电流电压以及种开关量等多种数据进行采集检测，然后发送给数据采集器，通过数据采集器对数据进行分析，进而实时对电缆安全进行监控。
7.在本实用新型的一些实施例中，上述数据采集器包括单片机、时钟模块、通信模块、接口连接器、模拟开关模块和存储器；上述时钟模块和上述存储器分别与上述单片机连接，上述通信模块和上述模拟开关模块分别与上述接口连接器连接，上述接口连接器还与
上述单片机连接，上述接口连接器还分别与测温传感器、漏电检测仪和开关量检测仪连接。
8.在本实用新型的一些实施例中，上述单片机包括at89c52芯片，上述时钟模块包括ds12887芯片，上述通信模块包括sn75176芯片，上述模拟开关模块包括cd4052芯片，上述存储器包括m27c512芯片；
9.上述at89c52芯片的reset引脚与上述ds12887芯片的rst引脚连接，上述sn75176芯片的rxd引脚与上述cd4052芯片的y1引脚连接，上述sn75176芯片的txd引脚与上述cd4052芯片的x1引脚连接，上述sn75176芯片的tb引脚和ta引脚通过上述接口连接器外接测温传感器、漏电检测仪和开关量检测仪；上述at89c52芯片的psen引脚与上述m27c512芯片的oe引脚连接。
10.在本实用新型的一些实施例中，该电缆在线监测系统还包括隔离保护器，上述隔离保护器与上述数据采集器连接。
11.在本实用新型的一些实施例中，上述隔离保护器包括til6n137芯片，上述til6n137芯片的oc引脚与上述at89c52芯片的p11/t引脚连接，上述til6n137芯片的a引脚与上述at89c52芯片的p10/t引脚连接。
12.在本实用新型的一些实施例中，该电缆在线监测系统还包括锁存器，上述锁存器与上述单片机连接。
13.在本实用新型的一些实施例中，上述锁存器包括74hc573芯片，上述at89c52芯片的p17引脚与上述74hc573芯片的c引脚连接，上述74hc573芯片的7q引脚与上述cd4052芯片的a引脚连接。
14.在本实用新型的一些实施例中，上述测温传感器的探头为线状测温传感探头。
15.在本实用新型的一些实施例中，上述线状测温传感探头绕设于电缆。
16.在本实用新型的一些实施例中，上述数据采集器外套设有防护盒。
17.本实用新型实施例至少具有如下优点或有益效果：
18.本实用新型实施例提供一种电缆在线监测系统，通过独立的探测器对多个地点、多个温度、漏电流、电压及各种开关量等多种参数进行本地在线监测及远程在线监测。传输信号所需电压为直流18v—24v，工作电流为低毫安级，本安特性强，不会带来任何附加危害，安全、可靠，从根本上避免由于外送电源本身可能发生的断路、短路、漏电等意外引发的火灾或其他安全事故。本系统安全性强，除2总线长距离传送，无任何高压信号现场传送外，测温传感器的高耐压级别可有效地防止万一出现电缆中间头绝缘泄漏、爆裂，造成高压串入监测系统，引起安全及人身事故。通过现场单独的测温传感器、漏电检测仪和开关量检测仪对电缆的温度、漏电流电压以及种开关量等多种数据进行采集检测，然后发送给数据采集器，通过数据采集器对数据进行分析，进而实时对电缆安全进行监控。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
20.图1为本实用新型实施例一种电缆在线监测系统的原理框图；
21.图2为本实用新型实施例一种电缆在线监测系统中单片机的电路图；
22.图3为本实用新型实施例一种电缆在线监测系统中通信模块和模拟开关模块的电路图；
23.图4为本实用新型实施例一种电缆在线监测系统中存储器的电路图；
24.图5为本实用新型实施例一种电缆在线监测系统中隔离保护器的电路图；
25.图6为本实用新型实施例一种电缆在线监测系统中锁存器的电路图。
26.图标：100、数据采集器；200、测温传感器；300、漏电检测仪；400、开关量检测仪。
具体实施方式
27.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
28.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
29.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
30.在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
31.此外，若出现术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
32.在本实用新型实施例的描述中，“多个”代表至少2个。
33.在本实用新型实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
34.实施例
35.如图1所示，本实施例提供一种电缆在线监测系统，包括数据采集器100、总线和用于检测电缆的测温传感器200、漏电检测仪300和开关量检测仪400；上述数据采集器100通过总线分别与上述测温传感器200、漏电检测仪300和开关量检测仪400连接。为了保证数据传输的有效性，设定两条总线实现对电缆数据的传输。
36.本系统采用脉冲调制方法，通过专用传感器探测电缆部位产生的温度、压力、有无
等微量变化后，转换为系统可斟別的数据量并通过独到的两总线完成向数据采集器的远距离传输，达到对电缆等多种物理量的监测。可实现在一对长达5公里以下普通2芯传输线范围内通过独立的探测器对多个地点、多个温度、漏电流、电压及各种开关量等多种参数进行本地在线监测及远程在线监测。传输信号所需电压为直流18v—24v，工作电流为低毫安级，本安特性强，不会带来任何附加危害，安全、可靠。而不是采用多级现场采集器(至少2级，并需现场供电或远程单独供电)方式，从根本上避免由于外送电源本身可能发生的断路、短路、漏电等意外引发的火灾或其他安全事故。本系统安全性强，除2总线长距离传送，无任何高压信号现场传送外，测温传感器200的高耐压级别可有效地防止万一出现电缆中间头绝缘泄漏、爆裂，造成高压串入监测系统，引起安全及人身事故。通过现场单独的测温传感器200、漏电检测仪300和开关量检测仪400对电缆的温度、漏电流电压以及种开关量等多种数据进行采集检测，然后发送给数据采集器100，通过数据采集器100对数据进行分析，进而实时对电缆安全进行监控。
37.在本实用新型的一些实施例中，上述数据采集器100包括单片机、时钟模块、通信模块、接口连接器、模拟开关模块和存储器；上述时钟模块和上述存储器分别与上述单片机连接，上述通信模块和上述模拟开关模块分别与上述接口连接器连接，上述接口连接器还与上述单片机连接，上述接口连接器还分别与测温传感器200、漏电检测仪300和开关量检测仪400连接。
38.进一步的，该电缆在线监测系统还包括隔离保护器，上述隔离保护器与上述数据采集器100连接。
39.进一步的，该电缆在线监测系统还包括锁存器，上述锁存器与上述单片机连接。
40.在本实用新型的一些实施例中，上述单片机包括at89c52芯片，上述时钟模块包括ds12887芯片，上述通信模块包括sn75176芯片，上述模拟开关模块包括cd4052芯片，上述存储器包括m27c512芯片；
41.上述at89c52芯片的reset引脚与上述ds12887芯片的rst引脚连接，上述sn75176芯片的rxd引脚与上述cd4052芯片的y1引脚连接，上述sn75176芯片的txd引脚与上述cd4052芯片的x1引脚连接，上述sn75176芯片的tb引脚和ta引脚通过上述接口连接器外接测温传感器200、漏电检测仪300和开关量检测仪400；上述at89c52芯片的psen引脚与上述m27c512芯片的oe引脚连接。
42.上述隔离保护器包括til6n137芯片，上述til6n137芯片的oc引脚与上述at89c52芯片的p11/t引脚连接，上述til6n137芯片的a引脚与上述at89c52芯片的p10/t引脚连接。
43.上述锁存器包括74hc573芯片，上述at89c52芯片的p17引脚与上述74hc573芯片的c引脚连接，上述74hc573芯片的7q引脚与上述cd4052芯片的a引脚连接。
44.数据采集器100由多个元器件组成，包括对数据进行分析的单片机，以及对数据进行存储的存储器，还包括要实现通信的通信模块，通信模块连接一个接口连接器，通过该接口连接器实现与测温传感器200、漏电检测仪300和开关量检测仪400的通信连接，单片机通过与接口连接器连接，进而实现与通信模块的连接，进行通过通信模块将数据传输至单片机，通过单片机对数据进行分析。
45.同时，本系统为了保证电路安全，采取了每个前端数据采集器100同步配置隔离保护器的2级保护方式，可最大限度的防止各种意外事故的发生。
46.为了进一步保证对数据有效存储，为系统配置一个锁存器，锁存器是一种对脉冲电平敏感的存储单元电路，它们可以在特定输入脉冲电平作用下改变状态。锁存，就是把信号暂存以维持某种电平状态。锁存器的最主要作用是缓存，其次完成高速的控制器与慢速的外设的不同步问题，再其次是解决驱动的问题，最后是解决一个i/o口既能输出也能输入的问题。
47.在本实用新型的一些实施例中，上述测温传感器200的探头为线状测温传感探头。
48.本系统的测温传感器200商务探头采用专用线状测温传感探头(多种类)耐折、耐弯、耐水、耐压。抗干扰能力强，耐候性强，可在恶劣环境下正常工作，测温传感器200耐压级别高达1万伏(大庆自备电厂、燃机电厂、龙凤电厂、宏伟电厂等曾选用该产品用于3万伏以上高压开关柜接头部位、电缆隧道、电缆中间接头的在线监测，并同步实现感烟火灾报警、红外对射束报警、缆式火灾探测器报警、漏电流绝缘监测报警。测温传感器200的高耐压级别可有效地防止万一出现电缆中间头绝缘泄漏、爆裂，造成高压串入监测系统，引起安全及人身事故。
49.在本实用新型的一些实施例中，上述线状测温传感探头绕设于电缆。
50.可以将线状测温传感探头方便的缠绕和固定在电缆终端头、中间接头或电缆的任何位置，使用灵活，方便对电缆进线温度检测，不需要改变电缆接头或终端头等原有的结构，对被监测对象的电力性能没有任何负面影响。
51.在本实用新型的一些实施例中，上述数据采集器100外套设有防护盒。
52.针对室外电缆桥架电缆中间头等应用环境恶劣的现场情况，采取对现场数据采集器100配置强度高、防水性能好的防护盒，以保证本系统的正常工作。
53.以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
54.对于本领域技术人员而言，显然本技术不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本技术的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本技术。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本技术的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本技术内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。