CN1888921B - 智能核相仪 - Google Patents
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Abstract
一种智能核相仪，包括用于分别连接在待测电缆两端的发送装置和接收装置，所述发送装置的信号发送单元通过三个发送端向待测电缆一端的三相电缆芯发送互不相同的三组预设数字信号，且通过发送端显示单元显示与三个发送端相对应的预设颜色；所述接收装置通过信号判别单元接收并判别接收到的信号，并向接收端显示单元发送相应控制信号，用于使相应的接收端显示器件显示一种颜色，该种颜色或符号与同一相电缆芯相电连接的发送端显示器件显示的颜色相同。
Description
技术领域
本发明属于电气测试设备领域，特别涉及一种智能核相仪。
技术背景
国内外高电压远距离输电线路通常采用三相交流制。在对变电所和输电线路进行新建、改建、扩建过程中或者在线路检修完毕，向用户送电之前，都必须进行三相电路核相试验，以确保输电线路相序和用户三相负载所要求的相序一致。
传统的核相方法如附图1所示。核相时，将待测电缆12的一端作为相位基准端14，将其另一端作为核相端15。先将基准端14的任一相电缆芯与电缆的接地铜线GND相连接，然后将核相端15的电缆接地铜线GND’连接于万用表13的一接线端。最后顺序地将核相端15的三相电缆芯分别接于万用表的另一接线端。当万用表显示其两个接线端之间构成一回路时，则表明核相端15的电缆芯与基准端14的电缆芯为同一相位。随后，工作人员通过通讯工具来互相传递核对信息，在待测电缆10的两端用相同颜色的粘性色带缠绕热缩管。一相核对完毕后，工作人员继续核对其余铜芯，直至三相铜芯均核相完毕。
显然，利用这种方法进行核相时，最后的人工通讯是关键的一步。然而，会有多种因素影响到人工通讯，例如手机、小灵通信号不畅、马路噪音大等导致的通讯不清。而对于某些场所如地下配电所，经常会因为没有手机、小灵通信号而使核相无法完成。另外，这种核相方法必须将铜芯一根一根地进行核相，而无法同时完成三相铜芯的核相。这些因素均影响了核相完成的时间。实践表明，利用这种核相方法进行核相时，完成单根电缆的核相要花费10分钟甚至更多的时间。因此，当工程量大时，利用传统核相方法就需要花费大量时间进行电缆核相，影响了工程的进度；特别是遇到故障抢修，电缆核相的耗时更是制约了故障的快速排除。
发明内容
本发明提供一种智能核相仪，其无需通过人工通讯即能同时完成三相电缆芯的核相，大大降低了核相工作所需的时间。
为达到上述目的，本发明的技术方案是，一种智能核相仪，包括用于分别连接在待测电缆两端的发送装置和接收装置，所述发送装置包括信号发送单元，它至少具有三个发送端，所述的三个发送端用于与待测电缆一端的三相电缆芯相电连接并向三相电缆芯发送互不相同的三组预设数字信号，其中每个发送端发送一组数字信号；发送端显示单元，它至少具有三个发送端显示器件，所述至少三个发送端显示器件分别用于显示与所述三个发送端相对应的预设颜色或符号；所述接收装置包括：接收端显示单元，它至少具有三个接收端显示器件；信号判别单元，它具有至少三个输入端和至少三个输出端，所述的各输入端用于与待测电缆另一端的三相电缆芯相电连接，所述的各输出端分别与所述的各接收端显示器件相电连接，信号判别单元用于接收、判别所述的每个输入端输入的信号，并通过相应的输出端向接收端显示单元发送相应控制信号，用于使相应的接收端显示器件显示一种颜色或符号，该种颜色或符号与同一相电缆芯电连接的发送端相对应的发送端显示器件显示的颜色或符号相同.
所述发送端显示器件为双色发光二极管。
所述接收端显示器件为双色发光二极管。
所述预设数字信号为脉宽互不相同的三组数字信号。
所述信号判决单元还包括三个光耦元件，所述各个光耦元件分别串联在所述信号发送单元的各输入端上。
本发明的技术方案与现有技术相比，其发送端显示单元的三个双色发光二极管显示与三个发送端相对应的三种预设颜色，同时，信号发送单元向待测电缆的三相电缆芯发送互不相同的三组预设数字信号，经过待测电缆传输后由信号判别单元接收并判别，进而控制接收端显示单元的三个双色发光二极管发光，显示与同一相电缆芯相电连接的发送端显示器件显示的颜色，因而三相电缆铜线可以同时得到核相，大大降低了核相工作所需的时间。
附图说明
附图1为现有技术中核相装置的示意图；
附图2为本发明所述发送装置的电路图；
附图3为本发明所述接收装置的电路图；
附图4为本发明所述预设数字信号的示意图；
附图5为本发明所述检测主程序的流程图；
附图6为本发明所述初始子程序的流程图；
附图7为本发明所述检测子程序的流程图；
附图8为附图7中A部分子程序的流程图；
附图9为附图7中B部分子程序的流程图；
附图10为附图7中C部分子程序的流程图；
附图11为附图7中E部分子程序的流程图；
其中：1、发送端；2、信号发送单元；3、发送端显示单元；4、输入端；5、接收端显示单元；6、三端稳压器；7、信号判别单元；8、输出端；9、光耦元件；10、发送端显示器件；11、接收端显示器件；12、待测电缆；13、万用表；14、基准端；15、核相端。
具体实施方式
如附图2、附图3所示，一种智能核相仪，包括用于分别连接在待测电缆两端的发送装置和接收装置。
附图2为本发明所述发送装置的电路图。所述发送装置包括信号发送单元2和发送端显示单元3。信号发送单元2可以选用引脚个数大于等于5的普通单片机芯片，在本实施例中，选用美国MICROCHIP公司的PIC系列单片机，型号为PIC12F675。选择其上的三个引脚GP0、GP1和GP2作为发送端1。所述的三个发送端1分别通过一个100欧姆的限流电阻R1与待测电缆一端的三相电缆芯L1、L2和L3相电连接。
发送端显示单元3包括三个发送端显示器件10a，10b，10c.为了标记发送端的三相电缆芯，发送端显示器件10a，10b，10c要能发出三种颜色的光，例如红，绿，黄.而市场上的普通发光二极管只能发出一种颜色的光，因此在本实施例中，所述发送端显示器件10a，10b，10c选用了一种特殊的发光二极管，即双色发光二极管.双色发光二极管内有两个发光二极管，其中一个发光二极管只能发红光，另一个只能发绿光，而当两个发光二极管同时点亮时由于人眼的视差，便形成了第三种颜色的光，即黄光.可以利用这三种颜色的光标记电缆的三相铜芯.
发送装置还包括一个三端稳压器6，用于给单片机提供稳定的+5v电压。三端稳压器6的接地端和电缆中的接地铜线GND相连接。
发送端显示器件10a中的红光二极管通过510欧姆的限流电阻连接到三端稳压器6的正电端，发送端显示器件10b中的绿光二极管通过510欧姆的限流电阻连接到三端稳压器6的正电端，发送端显示器件10c中的红光、绿光二极管均通过510欧姆的限流电阻连接到三端稳压器6的正电端。因此，开关K闭合后10a、10b和10c依次显示红色、绿色和黄色，与三相电缆铜芯L1、L2和L3相对应。
附图3为本发明所述接收装置的电路图。所述接收装置包括接收端显示单元5和信号判别单元7。接收端显示单元5具有三个接收端显示器件11a，11b，11c，所述接收端显示器件11a，11b，11c也为双色发光二极管。信号判别单元7可以选用引脚个数大于等于11的普通单片机芯片，在本实施例中，选用美国MICROCHIP公司的PIC系列单片机，型号为PIC16F676。选择其上的三个引脚RA0、RA1和RA2作为输入端4。所述的输入端4分别通过一个光耦元件9与待测电缆另一端的三相电缆芯L1’、L2’和L3’相电连接，且将此端电缆的接地铜线GND’接地。选择其上的RC0～RC5引脚作为输出端8，其中RC0、RC1与接收端显示器件11a的两正极相连接，RC2、RC3与接收端显示器件11b的两正极相连接，RC4、RC5与接收端显示器件11c的两正极相连接。
当K闭合后，所述信号发送单元2就L1、L2和L3发送互不相同的三组预设数字信号，其中每个发送端1发送一组数字信号。由于电缆两端的接地铜线GND，GND’分别接地，因此在电缆两端相当于形成了并行的三个回路。本领域的技术人员应该了解，这里的预设数字信号可以是任意互不相同的三组信号。在本实施例中，为了使接收装置能快速检测出不同的预设信号，因此选择脉宽互不相同的三组数字信号作为预设数字信号。如附图4所示，三组预设数字信号为三个持续时间间隔0.5S，周期为2S的脉冲，其中，最长的脉冲持续时长为1.75S。这样既可以避免电缆分布电容的影响，又可使单片机在2S之内完成全部动作。
当预设数字信号通过待测电缆传输到信号判别单元7后，信号判别单元7通过输入端4接收、并通过芯片内烧录的检测程序来判别所述的每个输入的信号.如附图5至附图11为检测主程序、初始化子程序，检测子程序的流程图.完成初始化后，在检测子程序中，首先对RA口接收到的数字信号进行判断其是否都为0.以附图4中的脉冲信号为例，0s时RA0、RA1、RA2读到的值分别为1，1，1.接着等待0.25s后再进行同样的判断，此时，RA0、RA1、RA2读到的值仍然为1，1，1.这样的流程避免了电缆铜芯中噪声的影响.再等待0.5s后进行同样的判断，此时RA0、RA1、RA2读到的值分别为0，1，1，因此进入B部分子程序.如附图9所示，在B部分子程序中，首先判断RA2是否为0.如果为0，则表明信号制式不正确，进入E部分子程序，即错误处理程序.如果为1，继续等待20ms后，再次判断RA0是否为1.这样的流程同样是为了避免电缆铜芯中噪声的影响.判断RA0仍为0后，等待0.5s，判断RA2是否为1.由附图4所示，1.25s时，RA2的值仍为1.因此，最后得到判断结果：RA1为发送装置中显示绿色的发光二极管对应的铜芯；RA0为发送装置中显示红色的发光二极管对应的铜芯；RA1为发送装置中显示绿色的发光二极管对应的铜芯；RA2为发送装置中显示黄色的发光二极管对应的铜芯.因此，信号判别单元7向相应的RC口输出高电平，作为控制信号使相应的接收端显示器件11a显示红色，11b显示绿色，11c显示黄色.其它的判断情况与上述情况原理相同，在此不再赘述.
当使用者在某个接收端显示器件上观察到与发送端显示器件10a，10b，10c中的任一个显示相同的颜色，即表明，这两端之间连接的电缆为同一相位。因而三相电缆铜芯可以同时得到核相，大大降低了核相工作所需的时间。
Claims (5)
1.一种智能核相仪，包括用于分别连接在待测电缆两端的发送装置和接收装置，其特征在于：所述发送装置包括
信号发送单元(2)，它至少具有三个发送端(1)，所述的三个发送端(1)用于与待测电缆一端的三相电缆芯相电连接并向三相电缆芯发送互不相同的三组预设数字信号，其中每个发送端(1)发送一组数字信号；
发送端显示单元(3)，它至少具有三个发送端显示器件(10a，10b，10c)，所述至少三个发送端显示器件(10a，10b，10c)分别用于显示与所述三个发送端(1)相对应的预设颜色或符号；
所述接收装置包括：
接收端显示单元(5)，它至少具有三个接收端显示器件(11a，11b，11c)；
信号判别单元(7)，它具有至少三个输入端(4)和至少三个输出端(8)，所述的各输入端(4)用于与待测电缆另一端的三相电缆芯相电连接，所述的各输出端(8)分别与所述的各接收端显示器件(11a，11b，11c)相电连接，信号判别单元(7)用于接收、判别所述的每个输入端(4)输入的信号，并通过相应的输出端向接收端显示单元(5)发送相应控制信号，用于使相应的接收端显示器件(11a，11b，11c)显示一种颜色或符号，该种颜色或符号与同一相电缆芯电连接的发送端(1)相对应的发送端显示器件(10a，10b，10c)显示的颜色或符号相同。
2.根据权利要求1所述的智能核相仪，其特征在于：所述发送端显示器件(10a，10b，10c)为双色发光二极管。
3.根据权利要求1所述的智能核相仪，其特征在于：所述接收端显示器件(11a，11b，11c)为双色发光二极管。
4.根据权利要求1所述的智能核相仪，其特征在于：所述预设数字信号为脉宽互不相同的三组数字信号。
5.根据权利要求1所述的智能核相仪，其特征在于：所述信号判决单元(7)还包括三个光耦元件(9)，所述各个光耦元件(9)分别串联在所述信号发送单元(2)的各输入端(4)上。
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