一种电容型电力设备绝缘性监测装置的制造方法_2

文档序号:8805740阅读:来源:国知局
PRS/RS485与信息层的服务器进行通讯;所述信息层由服务器构成,实 现数据的接收、存储以及控制命令的转发。
[0033] 本实用新型实施例中优选的,还包括控制层,所述控制层的实体是位于远程监控 中心的客户端,通过监测主机上的专家软件可实现对现场监测终端的实时采集控制,完成 所述信息层中的数据读取,最后依照相关诊断策略对设备的绝缘状况进行判断。
[0034] 本实用新型实施例中优选的,所述监测终端采用有源零磁通穿心小电流传感器 检测电容型电力设备的末屏电流并对环境温湿度进行实时监测,其通过GPRS无线网络、 Internet实现与服务器互连或者直接通过RS485总线与服务器进行通讯,图中双箭头表示 有数据双向传输。所述监测终端通过无线的方式接收卫星发送的GPS时钟触发信号对多个 电容型电力设备的末屏电流进行高精度同步采样。
[0035] 本实用新型实施例提供的一种电容型电力设备绝缘性监测装置,包括按键模块、 液晶模块、看门狗模块、A/D采样电路、信号调理电路、穿心小电流传感器、SRAM存储芯片、 Flash存储芯片、LED灯、RS232接口、GPRS模块、GPS模块和温湿度传感器,其特征在于:采 用Cyclone的FPGA芯片EP4CE15为CPU,外围搭建EPCS1为存储芯片、拨码开关、RS485网 络接口。
[0036] 本实施例中优选的,所述CPU包括消抖逻辑模块、看门狗逻辑模块、采用逻辑模 块、测频逻辑模块和内嵌的NiosII处理器,监测终端以所述NiosII处理器为控制核心对 所述监测装置的工作过程进行控制,完成与所述RS485网络接口和/或所述GPRS模块的通 信,获取所述温湿度传感器的湿温度信息,实现对A/D采样电路的实时采样控制和信号频 率的测量,并完成数据的缓冲、处理、传输功能。
[0037] 本实施例中优选的,所述液晶模块为VGG12864E、128列*64行点阵的0LED单色、 字符、图形显示模块,所述LED灯为6个,通过所述按键模块复位和手动测频,其中所述按键 模块分为硬件自检按键和实时采集按键。
[0038] 本实施例中优选的,所述SRAM存储芯片为IS61LV6416,所述Flash存储芯片为 TC58FVB160AFT。
[0039] 本实施例中优选的,所述监测装置的采样时间采用所述GPS模块同步触发。
[0040] 本实施例中优选的,所述监测装置的通信采用所述RS232接口、RS485网络接口或 GPRS模块。
[0041] 本实施例中优选的,所述EPCS1用于存储quartus程序,装置上电时,初始化所述 EP4CE15的硬件逻辑。
[0042] 本实施例中优选的,所述监测装置的地址通过2个8位的所述拨码开关设定。
[0043] 本实施例中优选的,所述穿心小电流传感器采用BCT-2型电磁式穿心小电流传感 器,所述温湿度传感器采用SHT11模块监测环境的温湿度。
[0044] 本实施例中优选的,所述485网络接口为带隔离的型号为ADM2483的增强型RS485 收发器,构成所述NiosII处理器的串口与物理LIN总线之间的通信通道,所述物理LIN总 线上并联1个120欧姆的匹配电阻。
[0045] 实施例二、电容型电力设备绝缘性监测装置。
[0046] 图2为本实用新型实施例二的电容型电力设备绝缘性监测装置硬件原理框图,下 面的实施例将结合图2进行具体说明。
[0047] 如图2所示,本实用新型实施例提供了一种电容型电力设备绝缘性监测装置,包 括FPGA1,外围电路由定时断电复位电路2、EPCS1存储芯片3、SRAM存储芯片4、Flash存 储芯片5、GPRS模块6、GPS模块7、温湿度传感器8、LED灯9、拨码开关10、RS485网络接口 11、按键模块12、液晶模块13、看门狗模块14、A/D采样电路15、穿心小电流传感器16、信号 调理电路17、RS232接口 18。其中,所述FPGA1又包括消抖逻辑模块、看门狗逻辑模块、采 样逻辑模块、测频逻辑模块和NiosII处理器。
[0048] 本实施例中优选的,采用Cyclone的FPGA芯片EP4CE15为CUP,该芯片具有15408 个逻辑单元,其内嵌NiosII软核处理器,可以满足高精度测量的设计要求,提高了系统的 集成度,同时使得处理器具有特有的灵活性和可定制性。本实用新型实施例以所述FPGA1 为主要硬件载体,实现高精度的采样率自动跟踪工频值的采集方案。监测终端以NiosII 处理器软核为控制核心对设备的工作过程进行控制,在完成前端电流信号测频和高速同步 采样的同时对温湿度进行检测,并完成与485总线/GPRS网络的通信。FPGA1芯片通过其内 嵌的NiosII软核处理器获取温湿度信息,实现对A/D转换芯片ADS8505的实时采样控制 和信号频率的测量,并完成数据的缓冲、处理、传输等功能。所述NiosII处理器外围分别 搭建EPCS1存储芯片3、按键模块12、VGG12864E液晶模块13、看门狗模块14、A/D采样电 路15、信号调理电路17、SRAM存储芯片4的型号为IS61LV6416、Flash存储芯片45的型号 为TC58FVB160AFT、6 个LED灯 9、2 个 8 位拨码开关 10、RS485 网络接口 11、RS232 接口 18、 GPRS模块6、GPS模块7、穿心小电流传感器16、温湿度传感器8的型号为SHT11。
[0049] 本实施例中优选的,所述EPCS1存储芯片3用于存储quartus程序,装置上电时, 初始化EP4CE15的硬件逻辑。
[0050] 所述按键模块12为两个按键,分别为硬件自检按键和实时采集按键。
[0051] 本实施例中优选的,所述VGG12864E液晶模块13和6个LED灯9,为128列X64 行点阵的0LED单色、字符、图形显示模块,具体到本实用新型实施例中,被用于显示设备编 号、设备类型、采样间隔、运行状态及GPS授时时间。
[0052] 本实施例中优选的,所述看门狗模块14采用CAT1832V-GT3芯片,当CPU芯片受到 外界电磁场的干扰出现故障时,程序陷入死循环,看门狗模块14可以复位装置。
[0053] 本实施例中优选的,所述A/D采样电路15采用ADS8505芯片,是一款采样率为 250kSPS的高性能逐次逼近寄存器型(简称SAR型)16位A/D转换器,具有功耗低、体积小、 转换速率快、外围器件少的优点。
[0054] 本实施例中优选的,所述信号调理电路17采用程控放大器芯片PGA204、有源滤波 器UAF42U和TL082器件组合,实现对弱电流的滤波、放大、方波化,以便于后级电路的测频 等处理。
[0055] 本实施例中优选的,所述SRAM存储芯片4的型号采用IS61LV6416,为64K*16位字 长的高速率SRAM,具有储存速度快,掉电不丢失数据性能。
[0056] 本实施例中优选的,所述2个8位拨码开关10用于设置装置的地址。
[0057] 本实施例中优选的,所述485网络接口 11,由带隔离的型号为ADM2483的增强型 RS485收发器构成主处理器的串口与物理LIN总线之间的通信通道,物理总线上并联的匹 配电阻为1个120欧姆电阻,且增加对过压起到保护作用的TVS管。
[0058] 本实施例中优选的,所述RS232接口 18是由型号为MAX3232的串口逻辑电平转换 芯片构成的主控制器与外部串口设备的通信通道。
[0059] 本实施例中优选的,所述穿心小电流传感器采用BCT-2型电磁式穿芯小电流传感 器,是专门为高压电气设备绝缘在线监测而研制的一种小电流传感器。该传感器选用起始 导磁率高,损耗小的坡莫合金做铁心,采用深度负反馈技术,实现对铁心全自动补偿,使铁 心工作在理想的零磁通状态,并通过有源放大输出二次端的信号,能够准确检测100yA~ 700mA的工频电流,且相位变换误差<0.01°,不需要任何校正及修改,所有设备一样,互 换性极强。具有良好的温度特性和电磁场干扰能力,较好地解决了介损测试精度及其稳定 性问题。
[0060] 本实施例中优选的,所述温湿度传感器8选择的型号SHT11具有功耗低、体积小的 特点,该芯片是两线数字接口,完全数字量输出,无需微调,可与MCU直接相连,外围电路简 单。其默认的测量温度和相对湿度的分辨率分别为14位、12位,湿度测量范围是0~100% RH,测温范围为-40. 0~123. 8°C。
[0061] 本实施例中优选的,所述GPRS模
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