CN201555915U - 一种高压接地线监测报警装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种高压接地线的监测报警装置，其包括封装在壳体内的依次连接的信号输入输出接口、光耦电气隔离模块、微处理器和用于发送报警短信的通讯模块；所述信号输入输出接口与随高压接地线缆敷设的信号线连接；所述信号输入输出接口、光耦电气隔离模块、微处理器和GSM通讯模块均与电源管理模块连接。本实用新型的优点是：电源管理模块在装置本身被盗或外部电源异常时仍能及时发出报警信息；采用软件防抖算法，检测报警可靠性高，有效地防止误报；并通过短信报警的方式解决了现场的通讯问题，降低了施工量。尤其适于用电缆屏蔽层接地线、回流线或交叉互连线断线的实时在线检测及报警。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种监测报警装置，尤其是一种高压接地线的监测报警装置。
背景技术
目前高压电缆大多地下敷设，每隔一段距离就会有一个电缆井，很多地方地处偏僻，电缆井内电缆屏蔽层接地线、回流线或交叉互连线等金属物会遭到偷窃，在不知晓的情况下电缆发生故障，由于没有电缆回流线等会引发电缆严重烧毁等重大损失。
因此开发一种有效的针对高压电缆接地线断线的检测装置，对于提高输电系统运行的安全水平有着重要的意义。
另外，近些年来电力系统的监控发展为分布式系统结构，即现场监控单元设计为分布式，通过现代的通讯方式实现与上层监控中心的数据传输。对于空间上极为分散的现场监控单元，选择公用移动通信网GSM是相对优越的方案。
发明内容
本实用新型的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种高压电缆接地线断线监测报警装置，实现外部电源监测管理、系统自检、断线检测、短信报警等功能，及时发现电缆运行事故隐患，提高安全运行水平。
按照本实用新型提供的技术方案，一种高压接地线监测报警装置，包括封装在壳体内的依次连接的信号输入输出接口、光耦电气隔离模块、微处理器和用于发送报警短信的通讯模块；所述信号输入输出接口与随高压接地线缆敷设的信号线连接；所述信号输入输出接口、光耦电气隔离模块、微处理器和GSM通讯模块均与电源管理模块连接。
所述信号输入输出接口包括用于输出直流信号给所述信号线的DC/DC电源模块和接收信号线返回信号的输入接口；所述输入接口包括依次连接的防过压保护电路、用于去除高频干扰信号的LC低通滤波电路和用于电气隔离和信号转换的光耦隔离电路。所述防过压保护电路采用压敏电阻。
所述电源管理模块包括与电池充电及电源切换管理电路连接的直流电源接口和后备电池。
本实用新型的优点是：本实用新型的电源管理模块在装置本身被盗或外部电源异常时仍能及时发出报警信息；采用软件防抖算法，检测报警可靠性高，有效地防止误报；并通过短信报警的方式解决了现场的通讯问题，降低了施工量。尤其适于用电缆屏蔽层接地线、回流线或交叉互连线断线的实时在线检测及报警。
附图说明
图1是本实用新型电路框图。
图2是信号输入输出接口的电路框图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
如图1所示，本实用新型包括依次连接的信号输入输出接口、光耦电气隔离模块、微处理器和用于发送报警短信的通讯模块；所述信号输入输出接口与随高压接地线缆敷设的信号线连接；所述信号输入输出接口、光耦电气隔离模块、微处理器和GSM通讯模块均与电源管理模块连接。
该装置通过输出接口为随接地线缆敷设的信号线送出12V直流信号，并通过信号输入接口检测该直流信号。在光电耦合环节后通过IO输入微处理器。当微处理器检测到断线状况发生时，通过GSM通讯模块发出报警短信。
其中，处理模块采用TI公司TMS320F28x系列中的低端芯片TMS320F28015，GSM通讯模块采用Wavecom公司的Q24PLUS，无外部总线，程序存储和数据存储全部使用片上资源。所述电池充电及电源切换功能采用TI公司的电源管理芯片BQ24070实现。
如图2所示，所述信号输入输出接口包括用于输出直流信号给所述信号线的隔离型DC/DC电源模块和接收信号线返回信号的输入接口；所述输入接口包括依次连接的防过压保护电路、用于去除高频干扰信号的LC低通滤波电路和用于电气隔离和信号转换的光耦隔离电路。所述防过压保护电路采用压敏电阻。由DC/DC电源模块为信号线送出12V直流信号，如果发生断线，则信号线无法将12V直流信号返回至输入接口。
光耦起到电气隔离作用的同时，将输入接口电流信号，转为光信号，再转换为内部微处理器所需的数字电平信号。
光耦输出信号通过IO引脚引入微处理器。微处理器通过软件扫描程序进一步去除抖动干扰，检测断线故障。防抖动或干扰的算法原理是，微处理每10ms扫描一次IO端口，如果在防抖周期(如1s)内连续扫描结果一致，即确认当前外部信号线的连接或断开状态。
当微处理器确认断线发生时，立即通过GSM向预先设定的监控中心或管理人员手机发送断线报警短信。
本实用新型的报警短信支持定制通讯规约(即短信格式)，以便与监控中心主机通讯，或直接向管理人员报警。
本实用新型设有电源管理模块，以便在装置本身被盗或现场电源异常时仍能及时发出报警信息。如图1所示，电源管理模块包括与电池充电及电源切换管理电路连接的直流电源接口和后备电池。后备电池采用容量为800mAh以上的锂电池，电池充电及电源切换管理功能由TI的电源管理芯片BQ24070实现。在外部电源中断的情况下，装置立即发出外部电源异常的报警短信，并且在没有外部电源的情况下仍可至少工作2小时。
外部直流电源和电池同时接入电源管理芯片BQ24070，由电源管理芯片BQ24070输出作为系统电源。当外部直流电源中断时，电源管理芯片BQ24070切换到电池供电状态；当外部直流电源恢复正常时，电源管理芯片BQ24070切换到外部直流电源供电的状态，同时可以为电池充电。电源管理芯片BQ24070同时集成了电池管理功能，可防电池过充，过热等。
增加上述电源管理模块后，本实用新型在装置本身被盗，或外部电源异常时，立即发出电源异常的报警短信。以便监控中心或管理人员采取相应措施。
本实用新型中的通讯模块采用Wavecom公司的Q24PLUS模块。
微处理器通过UART接口与通讯模块连接，在软件程序上，通过AT命令控制模块发送短信，接收短信等。Q24PLUS模块是一个GSM/GPRS模块，通过增加软件模块，本实用新型还可以实现GPRS方式与监控中心主机通讯。
Claims (4)
1.一种高压接地线监测报警装置，其特征是：包括封装在壳体内的依次连接的信号输入输出接口、光耦电气隔离模块、微处理器和用于发送报警短信的GSM通讯模块；所述信号输入输出接口与随高压接地线缆敷设的信号线连接；所述信号输入输出接口、光耦电气隔离模块、微处理器和GSM通讯模块均与电源管理模块连接。
2.如权利要求1所述的一种高压接地线监测报警装置，其特征是，所述信号输入输出接口包括用于输出直流信号给所述信号线的DC/DC电源模块和接收信号线返回信号的输入接口；所述输入接口包括依次连接的防过压保护电路、用于去除高频干扰信号的LC低通滤波电路和用于电气隔离和信号转换的光耦隔离电路。
3.如权利要求2所述的一种高压接地线监测报警装置，其特征是，所述防过压保护电路采用压敏电阻。
4.如权利要求1所述的一种高压接地线监测报警装置，其特征是，所述电源管理模块包括与电池充电及电源切换管理电路连接的直流电源接口和后备电池。
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| CN108663595A (zh) * | 2018-05-29 | 2018-10-16 | 广西电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种电气设备接地状态的实时监测控制方法 |
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