CN115077821A - 一种水下供配电密封腔体漏水检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于水下通信技术领域，涉及一种水下供配电密封腔体漏水检测系统，包括：隔离电源、漏水检测传感器、第一采样电阻、第二采样电阻、隔离运放和微控制单元，漏水检测传感器输入端连接隔离电源的正端，漏水检测传感器的输出端连接第一采样电阻的输入端，第一采样电阻的输出端连接第二采样电阻的输入端，第二采样电阻的输入端连接隔离运放的正输入端，第二采样电阻的输出端连接隔离运放的负输入端；隔离运放的正输出端连接微控制单元；隔离运放的负输出端接地，微控制单元将采集的信号与漏水信号阈值进行对比，从而判断电密封腔体是否漏水。其能够监测水下供配电密封腔体的漏水状况，减少因漏水造成的重大经济损失。

Description

一种水下供配电密封腔体漏水检测系统

技术领域

本发明涉及一种水下供配电密封腔体漏水检测系统，属于水下密封腔体供配电领域。

背景技术

水下配电系统大都是将岸基市电转换成高压或超高压直流电，通过海缆输送到水下供配电装置。由于电子设备不能直接在水下工作，水下供配电装置一般是放置在水下密封腔体里面的。水下密封腔体长时间承受水下高压，加上水中复杂的有机物和其他杂质，以及海洋生物的附着，密封腔体的密封性能可能会随着时间的增加将降低。为了及时发现水下密封腔体的漏水隐患，避免对水下配电系统造成不必要的经济损失，需在水下配电密封腔体里面增加漏水检测装置。

但目前现有的漏水检测装置无法满足高压隔离要求；若通过凝露传感器、浮子开关等方式进行检测需要的漏水量比较大，无法满足水下供配电密封腔体的漏水检测。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供了一种水下供配电密封腔体漏水检测系统，其能够监测水下供配电密封腔体的漏水状况，减少因漏水造成的重大经济损失。

为实现上述目的，本发明提出了以下技术方案：一种水下供配电密封腔体漏水检测系统，包括：隔离电源、漏水检测传感器、第一采样电阻、第二采样电阻、隔离运放和微控制单元，漏水检测传感器输入端连接隔离电源的正端，漏水检测传感器的输出端连接第一采样电阻的输入端，第一采样电阻的输出端连接第二采样电阻的输入端，第二采样电阻的输入端连接隔离运放的正输入端，第二采样电阻的输出端连接隔离运放的负输入端；隔离运放的正输出端连接微控制单元；隔离运放的负输出端接地，微控制单元将采集的信号与漏水信号阈值进行对比，从而判断电密封腔体是否漏水。

进一步，漏水检测传感器的电阻值在没有遇水时是无穷大，遇水时，电阻值会变小。

进一步，漏水检测传感器放置在密封腔室内，漏水检测传感器为漏水检测线缆。

进一步，第一采样电阻的阻值大于第二采样电阻的阻值，第一采样电阻的阻值与漏水传感器遇水后的最大阻值为同一数量级。

进一步，第二采样电阻与隔离运放之间设置有滤波模块，滤波模块包括第三电阻和第一滤波电容，第三电阻与第二采样电阻的输入端连接，第一滤波电容与第二采样电阻并联。

进一步，第二采样电阻与隔离运放之间还设置稳压二极管，稳压二极管与第一滤波电容并联。

进一步，第二采样电阻的输出端通过第四电阻与隔离运放的负输入端连接。

进一步，隔离运放和微控制单元之间设置与隔离运放并联的第二滤波电容和第三滤波电容。

进一步，隔离电源与隔离运放的供电电压相互隔离，隔离等级由配电线路的最高配电电压决定。

进一步，微控制单元包括AD采样器，用于进行模拟信号和数字信号转换。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：本发明能够监测水下供配电密封腔体的漏水状况，减少因漏水造成的重大经济损失；本发明提出的水下供配电密封腔体的漏水检测系统，将漏水检测传感器串联第一采样电阻和第二采样电阻，并将漏水采样信号输入给隔离运放，提高了漏水检测和整个系统的可靠性。

附图说明

图1是本发明一实施例中水下供配电密封腔体漏水检测系统的结构示意图。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好的理解本发明的技术方案，通过具体实施例对本发明进行详细的描绘。然而应当理解，具体实施方式的提供仅为了更好地理解本发明，它们不应该理解成对本发明的限制。在本发明的描述中，需要理解的是，所用到的术语仅仅是用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

为了解决现有技术中存在的漏水检测装置无法满足高压隔离要求，且漏水量比较大的问题，本发明提出了一种水下供配电密封腔体漏水检测系统，由于水下供配电都是高压或超高压供电，漏水检测电路的供电系统接地会与大地串在一起，本发明通过隔离运放U1将漏水检测电路的供电系统与微控制单U2的供电系统相互隔离，保证了整个系统的可靠运行。漏水检测传感器的阻值在遇水后的变动范围较大，通过串联第一采样电阻R1和第二采样电阻R2，只要漏水传感器的阻值发生变化，第二采样电阻R2便能采集到电压信号，即漏水信号，提高了漏水采样的可靠性。

本实施例公开了一种水下供配电密封腔体漏水检测系统，如图1所示，包括：隔离电源、漏水检测传感器、第一采样电阻R1、第二采样电阻R2、隔离运放U1和微控制单U2，漏水检测传感器输入端连接隔离电源的正端，漏水检测传感器的输出端连接第一采样电阻R1的输入端，漏水检测传感器的电阻值在没有遇水时是无穷大，遇水时，电阻值会变小。漏水检测传感器放置在密封腔室的端盖密封处，时刻检测密封腔体的端盖处是否有水进入。在本实施例中，漏水检测传感器为漏水检测线缆。漏水检测传感器基于液体导电原理检测漏水是否发生，当漏水检测线缆任何位置接触到水时，漏水检测线缆内部2根感应线便会发生短路，漏水检测传感器的阻值就会发生变化。

第一采样电阻R1的输出端连接第二采样电阻R2的输入端，第二采样电阻R2的输入端连接隔离运放U1的正输入端，第二采样电阻R2的输出端连接隔离运放U1的负输入端。第二采样电阻R2与隔离运放U1之间设置有滤波模块，用于对第二采样电阻R2上采集的电压信号进行滤波处理。滤波模块包括第三电阻R3和第一滤波电容C1，第三电阻R3与第二采样电阻R2的输入端连接，第二采样电阻R2通过第三电阻R3接入到隔离运放U1的正输入端，第一滤波电容C1与第二采样电阻R2并联。第二采样电阻R2与隔离运放U1之间还设置稳压二极管D1，稳压二极管D1与第一滤波电容C1并联。稳压二极管D1的一端与隔离运放U1给的正输入端相连，稳压二极管D1的另一端与隔离运放U1的负输入端相连。稳压二极管D1放置于隔离运放U1的输入端，防止因采样电路故障导致隔离运放U1击穿损坏。第二采样电阻R2的输出端通过第四电阻R4与隔离运放U1的负输入端连接。

第一采样电阻R1的阻值大于第二采样电阻R2的阻值，第一采样电阻R1的阻值与漏水传感器遇水后的最大阻值接近，至少为同一数量级。R1为R2的若干倍，具体参照隔离运放U1的输入电压及隔离电源的供电电压进行确定。

隔离运放U1的正输出端连接微控制单U2；隔离运放U1的负输出端接地，微控制单U2将采集的信号与漏水信号阈值进行对比，从而判断电密封腔体是否漏水。微控制单U2包括AD采样器，用于进行模拟信号和数字信号转换。隔离运放U1和微控制单U2之间设置与隔离运放U1并联的第二滤波电容C2和第三滤波电容C3。第二滤波电容C2和第三滤波电容C3的一端与隔离运放U1的正输出端相连，第二滤波电容C2和第三滤波电容C3的另一端与隔离运放U1的另一端相连。隔离运放U1的隔离等级根据水下供配电系统的最大电压值参考确定。

隔离电源与隔离运放U1的供电电压相互隔离，以防止高压信号进入信号采集控制系统。隔离等级由配电线路的最高配电电压决定。漏水检测信号通过隔离运放U1后输入到系统内部的微控制单U2，保障整个系统的可靠性。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。上述内容仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种水下供配电密封腔体漏水检测系统，其特征在于，包括：隔离电源、漏水检测传感器、第一采样电阻、第二采样电阻、隔离运放和微控制单元，

所述漏水检测传感器输入端连接所述隔离电源的正端，所述漏水检测传感器的输出端连接第一采样电阻的输入端，所述第一采样电阻的输出端连接第二采样电阻的输入端，所述第二采样电阻的输入端连接所述隔离运放的正输入端，所述第二采样电阻的输出端连接所述隔离运放的负输入端；所述隔离运放的正输出端连接所述微控制单元；所述隔离运放的负输出端接地，所述微控制单元将采集的信号与漏水信号阈值进行对比，从而判断电密封腔体是否漏水。

2.如权利要求1所述的水下供配电密封腔体漏水检测系统，其特征在于，所述漏水检测传感器的电阻值在没有遇水时是无穷大，遇水时，所述电阻值会变小。

3.如权利要求2所述的水下供配电密封腔体漏水检测系统，其特征在于，所述漏水检测传感器放置在密封腔室内，所述漏水检测传感器为漏水检测线缆。

4.如权利要求2所述的水下供配电密封腔体漏水检测系统，其特征在于，第一采样电阻的阻值大于第二采样电阻的阻值，第一采样电阻的阻值与所述漏水传感器遇水后的最大阻值为同一数量级。

5.如权利要求1所述的水下供配电密封腔体漏水检测系统，其特征在于，所述第二采样电阻与所述隔离运放之间设置有滤波模块，所述滤波模块包括第三电阻和第一滤波电容，第三电阻与所述第二采样电阻的输入端连接，所述第一滤波电容与所述第二采样电阻并联。

6.如权利要求5所述的水下供配电密封腔体漏水检测系统，其特征在于，所述第二采样电阻与所述隔离运放之间还设置稳压二极管，所述稳压二极管与所述第一滤波电容并联。

7.如权利要求6所述的水下供配电密封腔体漏水检测系统，其特征在于，所述第二采样电阻的输出端通过第四电阻与隔离运放的负输入端连接。

8.如权利要求1所述的水下供配电密封腔体漏水检测系统，其特征在于，所述隔离运放和微控制单元之间设置与所述隔离运放并联的第二滤波电容和第三滤波电容。

9.如权利要求1所述的水下供配电密封腔体漏水检测系统，其特征在于，所述隔离电源与隔离运放的供电电压相互隔离，隔离等级由配电线路的最高配电电压决定。

10.如权利要求1-9任一项所述的水下供配电密封腔体漏水检测系统，其特征在于，所述微控制单元包括AD采样器，用于进行模拟信号和数字信号转换。

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