一种适用于电缆接头故障检测的数据采集终端的制作方法

文档序号:35477153发布日期:2023-09-16 18:32阅读:92来源:国知局

本发明属于电力系统,具体涉及一种适用于电缆接头故障检测的数据采集终端。


背景技术:

1、随着社会的进步和人们生活水平的提高,用户对供电可靠性要求越来越高,电缆是供电系统中非常重要的部分,如果发生故障,会造成大范围、大面积停电。通过对以往电缆线路故障原因进行统计分析,因电缆接头而引起的电缆线路故障占比最大,电缆接头故障主要原因有:长时间处于潮湿环境中,当电缆线路长时间停电时,电缆接头内部结构因热胀冷缩进入水汽;线路负荷增长,长时间处于重过载状态,超出了电缆中间接头额定承载能力;施工工艺差或电缆头质量差,接触电阻过大导致温升加快,接头氧化膜加厚。

2、电缆接头是电缆线路中最薄弱的环节,由于电缆接头运行的时间过长,或者工作人员操作不当,很容易出现故障。因此,必须采取快速有效的措施来检测和预警电缆接头故障,从而保证输电、供电的稳定性。


技术实现思路

1、本发明实施例所要解决的技术问题在于,提供一种适用于电缆接头故障检测的数据采集终端,结合成熟的检测技术、先进的物联网通信技术,将电缆接头各种关联信息上传到监控平台,由监控平台实现电缆接头故障检测和定位。

2、为实现上述目的,本发明提供一种适用于电缆接头故障检测的数据采集终端,所述综合采集终端包括电源模块、泄漏电流检测模块、环境湿度测量模块、接头温度测量模块、外壳温度测量模块、电缆弧光检测模块、蓝牙通信模块、远端通信模块、人机交互模块和逻辑处理模块,所述电源模块用于电池管理和电压转换,所述泄漏电流检测模块用于电缆接头泄漏电流数据采集和处理,所述环境湿度模块用于电缆接头环境湿度测量,所述接头温度测量模块用于电缆接头温度测量,所述外壳温度测量模块用于电缆接线盒外壳温度测量,所述电缆弧光检测模块用于电缆接头电弧检测,所述蓝牙通信模块用于便携设备app整定参数和读取信息,所述远端通信模块用于和通信基站交互信息,所述人机交互模块用于状态提示和按键处理,所述逻辑处理模块用于信息收集和功能逻辑处理。

3、本作为本方案的一种改进,所述数据采集终端具有观察窗口,用于图像识别和光学检测,窗口采用防爆玻璃隔离。

4、本作为本方案的一种改进,所述环境湿度模块采用非接触式检测,机械式无源湿度计安装在电缆接线盒内部,环境湿度测量信息通过图像识别接入数据采集终端。

5、本作为本方案的一种改进,所述接头温度测量模块采用非接触式检测,rfid无源温度传感器安装在电缆接线盒内部,接头温度测量信息通过无线通信接入数据采集终端。

6、本作为本方案的一种改进,所述数据采集终端外壳温度测量模块采用接触式检测,一线制温度传感器通过压线端子安装在电缆接线盒外壳,外壳温度测量信息通过一线通信接入数据采集终端。

7、本作为本方案的一种改进,所述数据采集终端自适应检测泄漏电流。

8、本作为本方案的一种改进,所述自适应检测泄漏电流的方法为:

9、步骤1,同时对泄漏电流进行n路数据采集,每路采样用不同变比{t1,...,tn},其中t1变比最小,tn变比最大;

10、步骤2,读取最大变比tn采样数据xn,根据tn数据确定精确变比tk;

11、步骤3,读取精确变比tk采样数据xk,以及相邻变比tk+1采样数据xk+1;

12、步骤4,数据xk和数据xk+1进行差值计算d=xk+1-xk;

13、步骤5,差值d小于定值时,数据xk作为泄漏电流数据,差值d大于定值时,读取tk+2采样数据xk+2,进行差值计算d1=xk+2-xk和d2=xk+2-xk+1,d1小于d2时数据xk作为泄漏电流数据,否则数据xk+1作为泄漏电流数据。

14、本作为本方案的一种改进,所述数据采集终端的工作步骤为:

15、(8-1)定时唤醒、泄漏电流或弧光检测突变,数据采集终端处于工作状态;

16、(8-2)判断数据采集终端唤醒状态,进行定时唤醒和突变唤醒不同处理;

17、(8-3)数据采集终端进入低功耗休眠状态。

18、本作为本方案的一种改进,步骤(8-2)中所述定时唤醒的处理方法为:

19、(9-1)采集泄漏电流和弧光状态;

20、(9-2)通过rfid读取电缆接头温度数据;

21、(9-3)启动摄像头读取环境湿度数据;

22、(9-4)通过一线制接口读取电缆接线盒外壳温度数据;

23、(9-5)集合所有数据通过通信基站上送到监控平台;

24、本作为本方案的一种改进,步骤(8-2)中所述突变唤醒的处理方法为:

25、(10-1)采集泄漏电流和弧光状态;

26、(10-2)立即将泄漏电流和弧光状态通过通信基站上送到监控平台;

27、(10-3)连续m次重复步骤(10-1)~(10-2);

28、(10-4)按照定时唤醒方式处理一次。

29、相对于现有技术,该方案的优点如下:具有观察窗口,用于图像识别和光学检测,增强了电缆接头检测手段;环境湿度和和接头温度采用非接触式检测,电缆接线盒高压部分和数据采集终端电气隔离,提高了检测安全性;外壳温度检测简单可靠,作为接线盒内部发送爆炸时的非电量保护,提高了检测可靠性;自适应检测泄漏电流,并且多路数据进行校验,提高了检测精度和可靠性;数据采集终端正常处于休眠状态,唤醒后采集数据,降低装置功耗;定时唤醒和突变唤醒采用不同处理方式,实现故障数据的快速上传,以及正常状态下全景数据的获取。



技术特征:

1.一种适用于电缆接头故障检测的数据采集终端,其特征在于:所述采集终端包括电源模块、泄漏电流检测模块、环境湿度测量模块、接头温度测量模块、外壳温度测量模块、电缆弧光检测模块、蓝牙通信模块、远端通信模块、人机交互模块和逻辑处理模块,所述电源模块用于电池管理和电压转换,所述泄漏电流检测模块用于电缆接头泄漏电流数据采集和处理,所述环境湿度模块用于电缆接头环境湿度测量,所述接头温度测量模块用于电缆接头温度测量,所述外壳温度测量模块用于电缆接线盒外壳温度测量,所述电缆弧光检测模块用于电缆接头电弧检测,所述蓝牙通信模块用于便携设备app整定参数和读取信息,所述远端通信模块用于和通信基站交互信息,所述人机交互模块用于状态提示和按键处理,所述逻辑处理模块用于信息收集和功能逻辑处理。

2.根据权利要求1所述一种适用于电缆接头故障检测的数据采集终端,其特征在于,所述数据采集终端具有观察窗口,用于图像识别和光学检测,窗口采用防爆玻璃隔离。

3.根据权利要求1所述一种适用于电缆接头故障检测的数据采集终端,其特征在于,所述环境湿度模块采用非接触式检测,机械式无源湿度计安装在电缆接线盒内部,环境湿度测量信息通过图像识别接入数据采集终端。

4.根据权利要求1所述一种适用于电缆接头故障检测的数据采集终端,其特征在于,所述接头温度测量模块采用非接触式检测,rfid无源温度传感器安装在电缆接线盒内部,接头温度测量信息通过无线通信接入数据采集终端。

5.根据权利要求1所述一种适用于电缆接头故障检测的数据采集终端,其特征在于,所述数据采集终端外壳温度测量模块采用接触式检测,一线制温度传感器通过压线端子安装在电缆接线盒外壳,外壳温度测量信息通过一线通信接入数据采集终端。

6.根据权利要求1所述一种适用于电缆接头故障检测的数据采集终端,其特征在于,所述数据采集终端自适应检测泄漏电流。

7.根据权利要求1或6所述一种适用于电缆接头故障检测的数据采集终端,其特征在于,所述自适应检测泄漏电流的方法为:

8.根据权利要求1所述一种适用于电缆接头故障检测的数据采集终端,其特征在于,所述数据采集终端的工作步骤为:

9.根据权利要求1和权利要求8所述一种适用于电缆接头故障检测的数据采集终端,其特征在于,步骤(8-2)中所述定时唤醒的处理方法为:

10.根据权利要求1和权利要求8所述一种适用于电缆接头故障检测的数据采集终端,其特征在于,步骤(8-2)中所述突变唤醒的处理方法为:(10-1)采集泄漏电流和弧光状态;


技术总结
本发明公开了一种适用于电缆接头故障检测的数据采集终端,结合成熟的检测技术、先进的物联网通信技术,实现电缆接头故障检测和定位。观察窗口用于图像识别和光学检测,增强了电缆接头检测手段;环境湿度和和接头温度采用非接触式检测,电缆接线盒高压部分和数据采集终端电气隔离,提高了检测安全性;外壳温度检测简单可靠,作为接线盒内部发送爆炸时的非电量保护,提高了检测可靠性;自适应检测泄漏电流,并且多路数据进行校验,提高了检测精度和可靠性;数据采集终端正常处于休眠状态,唤醒后采集数据,降低装置功耗;定时唤醒和突变唤醒采用不同处理方式,实现故障数据的快速上传,以及正常状态下全景数据的获取。

技术研发人员:田伟,安同平,鲁雅斌,周松,王兴明,陈志良,侯继海,何龙
受保护的技术使用者:南京弘毅电气自动化有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/1/15
网友询问留言 留言:0条
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!