专利名称：新型10kV电力电缆故障信号采集器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电力供电配网领域，尤其是一种新型IOKV电力电缆故障信号采集器。
背景技术：
目前，我国城乡IOKV配电网大部分采用辐射式供电系统，其电网结构为树枝状， 设备沿线路分布，分散性较大。这种电网结构存在的问题是当某处发生故障，靠人力在方圆几公里甚至十几公里范围内查找，往往难以在短时间内找到故障点，造成停电时间长、停电涉及范围大，给用户造成严重影响。在遇到线路故障停电时，虽然能在监控室反映出那条主干线路有故障，但要判断出哪条支线或哪个配电室处发生的故障，还要靠人工去到相关的配电室逐一查找，造成停电时间长、处理不及时的问题，严重影响用户的用电。
发明内容本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种设计合理、能够快速准确判断线路故障的新型IOKV电力电缆故障信号采集器。本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的一种新型IOKV电力电缆故障信号采集器，由机壳及其内部的控制电路构成，控制电路包括MCU主控制器、高压电流采集模块、光纤传输模块、数据处理模块、超限开关量模块、GSM-SMS通信模块、EEPROM存储器及供电电路，MCU主控制器通过I/O接口与数据处理模块、超限开关量模块、EEPROM存储器相连接，高压电流采集模块通过光纤传输模块与数据处理模块箱连接，MCU主控制器通过RS232接口与GSM-SMS通信模块相连接，高压电流采集模块和超限开关量模块通过机壳上的外设接口槽孔与外部设备相连接。而且，所述的GSM-SMS通信模块采用CP901通信模块，该通信模块自带的IXD显示屏安装在机壳的前面板上。而且，所述的GSM-SMS通信模块还连接一高增益吸盘式天线，该高增益吸盘式天线设置在机壳上方的外接天线插座上。而且，所述的MCU主控制器还通过I/O接口与安防报警/巡检监督开关量模块相连接，安防报警/巡检监督开关量模块通过机壳上的外设接口槽孔与外部设备相连接。而且，所述的MCU主控制器还通过I/O接口连接一组显示线路状态的LED指示灯， 该组LED指示灯安装在机壳的前面板上。而且，所述的MCU主控制器采用的是PIC单片机。而且，所述的供电电路包括交流电源和充电电池。本实用新型的优点和积极效果是1、本电力电缆故障信号使用MCU主控制器与高压电流采集模块、光纤传输模块、 数据处理模块、超限开关量模块配合对电力电缆进行数据采集，实现对电力电缆故障的自动检测功能，并通过GSM-SMS通信模块传输到远程监控中心，由远程监控中心做进一步处理，准确地给出确认故障的部位、地点、维修方案，同时通知检修车前往故障点进行检修，因此，极大地提高了电力电缆故障检测速度，解决了电网的故障查找困难的问题，本实用新型使故障寻址时间由原来的数个小时缩短为几秒钟——十几秒钟，因此可大幅度地减少停电时间及人工浪费的现象，提高了供电效益，更好地服务于社会和经济建设。2、本电力电缆故障信号采集器还设有IXD显示屏和LED指示灯可以将检测结果直接通过LCD显示屏、LED指示灯直观地显示出来，具有使用直观方便的特点。3、本电力电缆故障信号采集器还设有安防报警/巡检监督开关量模块，实现了安防报警功能(当有人非法入侵配电室时，即向监控中心报警)、巡检督察功能(检查纪录巡检人员是否按时间按路线到配电室进行巡检)、检修督察功能(检查纪录检修人员进入/离开配电室的时间、故障修复时间)等，保证了配电网络设施的安全。4、本实用新型设计合理，极大地提高了电力电缆故障检测速度，可大幅度地减少停电时间及人工浪费的现象，提高了供电效益，更好地服务于社会和经济建设。
图1是本实用新型的机壳主视图；图2是本实用新型的电路方框图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型实施例做进一步详述一种新型IOKV电力电缆故障信号采集器，如图1所示，由机壳1及其内部的控制电路构成，在机壳上设有LCD显示屏4、LED指示灯3、外接天线插座5和外设接口槽孔6。 IXD显示屏和LED指示灯设置在机壳的前面板上2并与机壳内的控制电路相连接，IXD显示屏和LED指示灯用于显示本采集器工作状态；外接天线插座设置在机壳的上方，供插接GSM 频段的高增益吸盘式天线，以提高GSM无线通信效果；外设接口槽孔设置在机壳的下方，通过该外设接口槽孔使用电缆可将控制电路与外部设备连接起来。 如图2所示，机壳内的控制电路包括MCU主控制器、高压电流采集模块、光纤传输模块、数据处理模块、超限开关量模块、安防报警/巡检监督开关量模块、LED指示灯、 GSM-SMS通信模块、EEPROM存储器及供电电路。MCU主控制器通过I/O接口与数据处理模块、超限开关量模块、安防报警/巡检监督开关量模块、LED指示灯、EEPROM存储器相连接， 高压电流采集模块通过光纤传输模块与数据处理模块箱连接，MCU主控制器通过RS232接口与GSM-SMS通信模块相连接。超限开关量模块及安防报警/巡检监督开关量模块用于采集开关量信号并输入给MCU主控制器，实现了超限报警功能及安防报警功能(当有人非法入侵配电室时，即向监控中心报警)、巡检督察功能(检查纪录巡检人员是否按时间按路线到配电室进行巡检)、检修督察功能(检查纪录检修人员进入/离开配电室的时间、故障修复时间)等功能。机壳内设置有不停电供电电路包括以市电为主的主电源和以电池为辅的副电源，采用交流浮充供电的方式，保障本采集器M小时不间断供电。 高压电流采集模块采用电流电磁感应的方式间接地得到能反映运行电流大小的感应电流，而不是直接抽取配电高压电缆的电流，使得高低压电路得到第一次隔离，保证了低压电路的安全和人身安全；然后将该感应电流通过光纤模块传输到数据处理模块，进行数据分析与处理，使得高低压电路得到第二次隔离；数据处理模块能够将模拟量数据转换成数字量数据传输给MCU主控制器，由MCU主控制器进行分析处理。MCU主控制器采用PIC单片机，能够采集各种数字量数据和开关量数据，并将采集的电网运行电流分为正常电流数据与超限电流数据正常电流数据可以作为运行参数通过 GSM-SMS通信模块发送到远程监控中心，由远程监控中心做进一步处理；超限电流数据再与时间参数匹配后产生报警数据，控制LED指示灯亮，进行报警处理。MCU主控制器在需要上传数据(故障报警、运行参数)时，通过其RS232接口控制GSM-SMS通信模块，将MCU主控制器分析确定电网部位的信息、故障报警或运行参数的信息通过短信方式发送到监控中心；同时，MCU主控制器也可以通过RS232接口从GSM-SMS通信模块接收远程监控中心的数据，保证与远程监控中心的双向通信功能。GSM通信模块采用CP901通信模块，该通信模块自带IXD显示屏，该IXD用于显示采集的数据信息以及通信状态。该CP901通信模块具有相对独立运行的功能，可自行完成 GSM-SMS数据的发送与接收，整个通信传输采取无线公网传输，还可以对无线通信系统进行自动或人工检测，保证通信可靠、及时、不间断。由于GSM公网覆盖范围广大，因此本实用新型系统的通信距离覆盖范围非常广泛。为进一步提高无线通信效果，我们设置了外接的高增益吸盘式天线与GSM-SMS通信模块相连接，该天线安装在机壳上方的外接天线插座上。EEPROM存储器采用掉电不丢失数据的EEPROM存储芯片，可有效地存储配电网的运行参数、报警参数、收发数据及时间等信息。本实用新型在使用时，将其作为前端设备安装在各配电室，在线实时监测配电网电缆供电线路是否发生相间短路和单相接地故障。当故障发生时，控制电路迅速给出故障指示，前面板LED指示灯闪亮，MCU主控制器进行智能化分析判断处理，当需要告警时，将故障部位、开关编号等相关信息数据通过GSM-SMS通信模块通过GSM网络传输到远程监控中心。在远程监控中心的计算机上以电子地图的方式显示所有上报故障的具体部位、开关编号，进行声光告警并自动通过智能分析系统准确地给出确认故障的部位、地点、维修方案， 同时通知检修车前往检修。需要强调的是，本实用新型所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本实用新型并不限于具体实施方式
中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本实用新型的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本实用新型保护的范围。
权利要求1.一种新型IOKV电力电缆故障信号采集器，由机壳及其内部的控制电路构成，其特征在于控制电路包括MCU主控制器、高压电流采集模块、光纤传输模块、数据处理模块、超限开关量模块、GSM-SMS通信模块、EEPROM存储器及供电电路，MCU主控制器通过I/O接口与数据处理模块、超限开关量模块、EEPROM存储器相连接，高压电流采集模块通过光纤传输模块与数据处理模块相连接，MCU主控制器通过RS232接口与GSM-SMS通信模块相连接，高压电流采集模块和超限开关量模块通过机壳上的外设接口槽孔与外部设备相连接。
2.根据权利要求1所述的新型IOKV电力电缆故障信号采集器，其特征在于所述的 GSM-SMS通信模块采用CP901通信模块，该通信模块自带的LCD显示屏安装在机壳的前面板上。
3.根据权利要求1或2所述的新型IOKV电力电缆故障信号采集器，其特征在于所述的GSM-SMS通信模块还连接一高增益吸盘式天线，该高增益吸盘式天线设置在机壳上方的外接天线插座上。
4.根据权利要求1所述的新型IOKV电力电缆故障信号采集器，其特征在于所述的 MCU主控制器还通过I/O接口与安防报警/巡检监督开关量模块相连接，安防报警/巡检监督开关量模块通过机壳上的外设接口槽孔与外部设备相连接。
5.根据权利要求1所述的新型IOKV电力电缆故障信号采集器，其特征在于所述的 MCU主控制器还通过I/O接口连接一组显示线路状态的LED指示灯，该组LED指示灯安装在机壳的前面板上。
6.根据权利要求1或4或5所述的新型IOKV电力电缆故障信号采集器，其特征在于 所述的MCU主控制器采用的是PIC单片机。
7.根据权利要求1所述的新型IOKV电力电缆故障信号采集器，其特征在于所述的供电电路包括交流电源和充电电池。
专利摘要本实用新型涉及一种新型10kV电力电缆故障信号采集器，由机壳及其内部的控制电路构成，其特征在于控制电路包括MCU主控制器、高压电流采集模块、光纤传输模块、数据处理模块、超限开关量模块、GSM-SMS通信模块、EEPROM存储器及供电电路，MCU主控制器通过I/O接口与数据处理模块、超限开关量模块、EEPROM存储器相连接，高压电流采集模块通过光纤传输模块与数据处理模块箱连接，MCU主控制器通过RS232接口与GSM-SMS通信模块相连接，高压电流采集模块和超限开关量模块通过机壳上的外设接口槽孔与外部设备相连接。本实用新型设计合理，极大地提高了电力电缆故障检测速度，可大幅度地减少停电时间及人工浪费的现象，提高了供电效益，更好地服务于社会和经济建设。
文档编号G05B19/048GK201974667SQ20102061190
公开日2011年9月14日 申请日期2010年11月17日 优先权日2010年11月17日
发明者付剑雄, 唐轩, 赵妍, 赵宇营 申请人:天津市电力公司