一种基于计算机的电缆参数测试仪的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种电缆参数测试仪，尤其是涉及一种基于计算机的电缆参数测试仪。
【背景技术】
[0002]随着社会现代化，电力电缆在发供电系统和广大用电企业中使用越来越频繁，正因为如此，电缆安全运行至关重要。而在日常的电缆检修中，电缆参数测试是最基本但也是关键的测试项之一，如何改进以适合移动式检修的需求，成为越发重要的课题。
[0003]传统的电缆参数测试，往往涉及到多个模拟表头，不仅接线变换复杂，而且需要多个人员的合作操作，并将测试记录在案后，随后登录到信息系统。这个过程中，既涉及了仪器的精确性，而且人员的操作带来的间接误差，也不能忽视。故此，替换测量表头的数字检测设备开始开发并应用。
[0004]最新的数字电缆参数测试仪表往往基于嵌入式开发的独立仪器，能够完成各项电缆参数测试，并自动完成测试报告。由此，数字化的发展简化了测量步骤，而且提高了测试的可靠性。
[0005]但随着信息化的需要，对电缆参数测试仪提出了新的要求，要求仪器本身需要提供信息的快速通道。基于此，基于计算机的电缆参数测试仪就应用而生。但是，考虑到现场应用环境复杂性，仪器的便捷性需要与计算机结合应用，这样才能符合实际需求。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种可靠性高、操作方便、准确性高的基于计算机的电缆参数测试仪。
[0007]本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现:
[0008]一种基于计算机的电缆参数测试仪，其特征在于，包括依次连接的远端采集模块、信号传输模块、近端接收模块和计算机，所述的远端采集模块与待测电缆连接。
[0009]所述的远端采集模块包括第一 FPGA、电流采集单元、电压采集单元、AD转换单元、第一存储单元和第一通信单元，所述的第一 FPGA分别与AD转换单元、第一存储单元和第一通信单元连接，所述的电流采集单元、电压采集单元分别与AD转换单元连接。
[0010]所述的电流采集单元包括依次连接的电流互感器和第一程控放大电路，所述的第一程控放大电路与AD转换单元连接。
[0011]所述的电流互感器包括依次连接的外置电流互感器和内置电流互感器，所述的外置电流互感器与待测电缆连接，所述的内置电流互感器与第一程控放大电路连接。
[0012]所述的电压采集单元包括依次连接的电压互感器和第二程控放大电路，所述的第二程控放大电路与AD转换单元连接。
[0013]所述的信号传输模块为光纤。
[0014]所述的近端接收模块包括第二 FPGA、第二通信单元、第二存储单元和USB接口，所述的第二 FPGA分别与第二通信单元、第二存储单元和USB接口连接。
[0015]所述的第一通信单元和第二通信单元均为光纤收发器。
[0016]所述的第一存储单元和第二存储单元均为SRAM。
[0017]与现有技术相比，本实用新型具有以下优点:
[0018]1、采用分布式设计，包括远端采集模块、光纤媒介、近端接收模块及计算机组成部分;
[0019]2、使用了基于FPGA的同步信号采集技术，采样电压和电流信号，利用数字滤波，提供灵活的过滤噪声功能；利用基于FFT技术的相位计算功能，提供有效功率的计算；
[0020]3、采用光纤传输技术，保证了高压与安全工作区域的高可靠性隔离。
[0021]4、采用虚拟仪器技术，使得仪器具有综合处理功能，包括数据分析、报告生成及网络远程监控等功能。
[0022]5、由于采用虚拟仪器技术，使得由传统的模拟或数字处理技术，转向基于计算机的数字信号处理技术；由于数字信号处理技术的快速发展，使得本仪器拥有了可持续发展的生命力。
【附图说明】
[0023]图1为本实用新型的结构示意图；
[0024]图2为远端采集模块结构示意图；
[0025]图3为近端接收模块结构示意图。
【具体实施方式】
[0026]下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。
[0027]实施例
[0028]如图1所示，一种基于计算机的电缆参数测试仪，包括依次连接的远端采集模块1、信号传输模块2、近端接收模块3和计算机4，所述的远端采集模块I与待测电缆5连接。
[0029]如图2所示，所述的远端采集模块I包括第一 FPGAl1、电流采集单元、电压采集单元、AD转换单元16、第一存储单元17和第一通信单元18，所述的第一 FPGAll分别与AD转换单元16、第一存储单元17和第一通信单元18连接，所述的电流采集单元、电压采集单元分别与AD转换单元16连接。所述的电流采集单元包括依次连接的电流互感器和第一程控放大电路13，所述的第一程控放大电路13分别与AD转换单元16和第一 FPGAll连接。所述的电流互感器包括依次连接的外置电流互感器19和内置电流互感器12，所述的外置电流互感器19与待测电缆5连接，所述的内置电流互感器12与第一程控放大电路13连接。所述的电压采集单元包括依次连接的电压互感器14和第二程控放大电路15，所述的第二程控放大电路15分别与AD转换单元16和第一 FPGAll连接。
[0030]所述的信号传输模块为光纤。
[0031]所述的近端接收模块3包括第二 FPGA31、第二通信单元32、第二存储单元33和USB接口 34，所述的第二 FPGA31分别与第二通信单元32、第二存储单元33和USB接口 34连接。所述的第一通信单元18和第二通信单元32均为光纤收发器。所述的第一存储单元17和第二存储单元33均为SRAM。
[0032]其中外置电流互感器为0-200A/5A，电压互感器为0-380V，内置电流互感器为0-5A，程控放大电路为I倍、10倍、100倍，AD转换单元为16位250KS/s。缆所需测试的电压电流信号进过传感器和相关调理后，同时接入AD转换单元，经过FPGA高速采样控制后存入SRAM之后，通过高速光纤发送给近端接收模块同时接收上位机命令，进行相关档位切换和程控放大动作。
[0033]收到远端采样传来的光纤信号后，经过解码后存入SRAM，并通过USB将电压电流传输到计算机去进一步处理。
[0034]本实用新型采用基于美国国家仪器的LabVIEW开发平台，设计包括电容、正序阻抗、零序阻抗等测试功能。测试界面包括电压显示、电流显示、功率显示、正序阻抗、交流电阻和正序电抗等功能，以及电压电流波形显示。
【主权项】
1.一种基于计算机的电缆参数测试仪，其特征在于，包括依次连接的远端采集模块、信号传输模块、近端接收模块和计算机，所述的远端采集模块与待测电缆连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于计算机的电缆参数测试仪，其特征在于，所述的远端采集模块包括第一 FPGA、电流采集单元、电压采集单元、AD转换单元、第一存储单元和第一通信单元，所述的第一 FPGA分别与AD转换单元、第一存储单元和第一通信单元连接，所述的电流采集单元、电压采集单元分别与AD转换单元连接。
3.根据权利要求2所述的一种基于计算机的电缆参数测试仪，其特征在于，所述的电流采集单元包括依次连接的电流互感器和第一程控放大电路，所述的第一程控放大电路与AD转换单元连接。
4.根据权利要求3所述的一种基于计算机的电缆参数测试仪，其特征在于，所述的电流互感器包括依次连接的外置电流互感器和内置电流互感器，所述的外置电流互感器与待测电缆连接，所述的内置电流互感器与第一程控放大电路连接。
5.根据权利要求2所述的一种基于计算机的电缆参数测试仪，其特征在于，所述的电压采集单元包括依次连接的电压互感器和第二程控放大电路，所述的第二程控放大电路与AD转换单元连接。
6.根据权利要求2所述的一种基于计算机的电缆参数测试仪，其特征在于，所述的信号传输模块为光纤。
7.根据权利要求6所述的一种基于计算机的电缆参数测试仪，其特征在于，所述的近端接收模块包括第二FPGA、第二通信单元、第二存储单元和USB接口，所述的第二 FPGA分别与第二通信单元、第二存储单元和USB接口连接。
8.根据权利要求7所述的一种基于计算机的电缆参数测试仪，其特征在于，所述的第一通信单元和第二通信单元均为光纤收发器。
9.根据权利要求7所述的一种基于计算机的电缆参数测试仪，其特征在于，所述的第一存储单元和第二存储单元均为SRAM。
【专利摘要】本实用新型涉及一种基于计算机的电缆参数测试仪，包括依次连接的远端采集模块、信号传输模块、近端接收模块和计算机，所述的远端采集模块与待测电缆连接。与现有技术相比，本实用新型具有可靠性高、操作方便、准确性高等优点。
【IPC分类】G01R15-12
【公开号】CN204359842
【申请号】CN201520016053
【发明人】周利军, 高小庆, 王媚, 李海, 叶頲, 邹志伟, 黄勇
【申请人】国网上海市电力公司
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2015年1月9日