CN205643534U - 一种远程单边核相器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种远程单边核相器，包括电源模块、通电检测模块、通信模块、处理器模块和手机端，所述电源模块、通电检测模块和通信模块均与处理器模块相连接，其中电源模块包括锂电池模块、升压模块和稳压模块，且锂电池模块、升压模块和稳压模块依次连接，通信模块包括GPRS DTU模块和标准RS232数据接口，手机端与max232芯片通过通信模块相连接，且手机端内部的设有远程控制系统APP，其具有超长待机，设备可在信号较弱环境下进行使用，且数据的全透明传输功耗低，且可通过手机远程操作设备，能够满足单边进行相核，减小了实际工作中两端施工进度不能同步的危害，做到单边无人核相，大大的节省了人力资源。

Description

一种远程单边核相器

技术领域

本实用新型涉及高压检测设备领域，特别涉及一种远程单边核相器。

背景技术

在电力系统环网或者是三相电源电力网络建设中都需要进行三相电路核相实验，以确保输电线路相序与负载一致，避免因输电线路相序错误造成设备损坏，威胁电网安全生产。

传统电缆核相方法本身较简单,是从事电缆制作和抢修人员必须掌握的基础技能之一，而电缆在通电前必须进行绝缘电阻检测，以检验电缆在敷设过程中或敷设后有无受到机械外力或水的侵害导致电缆受损，确保电缆正式投运后能安全稳定运行，所以目前绝缘电阻检测与核对相序是同时进行的。核相器是用来检测同频同压线路之间的相位关系的。

传统操作方法的不足主要在于以下两个因素：

1、一根电缆核对相序两端必须同时有人

实际工作中两端施工进度很难同步，经常因各种原因造成等待对方制作电缆头后核对相序，而且在电缆搭头前必须进行绝缘电阻测试，所以无论是使用万用表、还是现有的核相方式，都无法做到单边无人核相。目前人员分工如下：绝缘检测端两人，一人操作一人监护与通讯。放电端两人，一人操作一人通讯。

2、目前通讯方式并不可靠

因核相两端距离较远只能通过电话通讯，电话的核相方式有时可能会听不清，所以需要反复核相。部分开关站位于地下室内电话无法拨通，在已有一人核相操作的基础上，还需另安排一人在信号优良处与另一端工作人员联系，并同时使用对讲机与核相操作人员通话。这些给施工带来很大不便，研究一种新型高压核相器势在必行。

申请号为201520280118.4的中国专利申请文件，涉及一种高压线路相位检测用的无线高压核相器，由发射模块X、发射模块Y、手持机和绝缘杆组成，所述发射模块X和发射模块Y分别安装于绝缘杆上，所述手持机包括无线接收模块、电源控制电路、LCD液晶显示器和按键，所述手持机的无线接收模块与发射模块X和发射模块Y之间通过无线信号连接，所述按键包括电源键、背光键和语音键。本实用新型的无线高压核相器既可悬挂高压线路，又可依靠电磁场免接触，所有信号都是无线传输，使用方便，既降低相序错乱造成的用电安全问题，减少社会不良影响，又无须对电网进行任何干预，就能保证测量顺利高效完成，提高操作人员的工作效率。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种远程单边核相器，以解决现有技术中导致的上述一根电缆核对相序两端必须同时有人实际工作中两端施工进度很难同步，且通讯方式并不可靠的缺陷。

为实现上述目的，本实用新型提供以下的技术方案：一种远程单边核相器，包括电源模块、通电检测模块、通信模块、处理器模块和手机端，所述电源模块、通电检测模块和通信模块均与处理器模块相连接，其中电源模块包括锂电池模块、升压模块和稳压模块，且锂电池模块、升压模块和稳压模块依次连接，通电检测模块包括检测电路和外置分压电路，通信模块包括GPRS DTU模块和标准RS232数据接口，处理器模块设有max232芯片，手机端与max232芯片通过通信模块相连接，且手机端内部的设有远程控制系统APP。

优选的，所述处理器模块采用STC15F2K60S2芯片，且处理器模块内部包括6个定时器、WDT功能和休眠功能。

优选的，所述锂电池模块采用两块3.7V，800mA的锂电池，且两块锂电池相并联。

优选的，所述远程控制系统APP采用安卓操作系统。

优选的，所述远程控制系统APP的界面包括添加单元按钮、删除单元按钮、读取参数按钮、发送按钮、电路返回数据界面和节点参数编辑框。

采用以上技术方案的有益效果是：

1、超长待机，利用锂电池模块、升压模块和稳压模块依次连接，能够保证在电池充满电的情况下可连续工作6个多小时，满足要求，锂电池具有可重复使用，充电方便的特点，利用稳压模块能够保证输出在100mA以上，确保系统的有效运行。

2、设备可在信号较弱环境下进行使用，采用GPRS DTU模块与手机进行通信，现阶段智能手机已经普及，这样可以降低终端的使用成本。GPRS DTU模块采用LQ1001 GPRS DTU内置工业级GPRS无线模块，并设有标准RS232数据接口，可以方便的连接RTU、PLC、工控机等设备，仅需一次性完成初始化配置，用户设备就可以与数据中心通过GPRS无线网络建立连接，实现数据的全透明传输，而且功耗低，平均电流仅35mA，DC12V。

3、可通过手机远程操作设备，能够满足单边进行相核，减小了实际工作中两端施工进度不能同步的危害，做到单边无人核相，大大的节省了人力资源，同时一个人进行操作能够避免两个通讯不便的问题。

4、设备耐5000V高压，采用分压的方式并利用外置分压电路将将5000V电压降压为500V，增加了设备的耐高压的能力，且能够保证设备检测电压反应速度小于3秒。

5、本系统使用STC15F2K60S2芯片，此芯片支持IAP/ISP在系统编程，无需仿真器和编程器，使用方便，支持内部高精度时钟，可减少使用外围器件，支持串口，内部包括6个定时器、WDT功能和休眠功能，有效防止芯片死机的发生，使用keil编程，编程方法简单。

6、休眠功能的采用能够有效的避免在使用时出现长时间闲置状态，且如果一直运行，会造成电池电量的浪费，缩短使用的时间，休眠功能能够当系统超过20分钟没有运行时，自动进入休眠模式，当有外部通电电压时，自动唤醒设备。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型中稳压模块的电路图；

图3是本实用新型中检测电路的电路图；

图4是本实用新型中外置分压电路的示意图；

图5是本实用新型中max232芯片的电路图；

图6是本实用新型中处理器模块的电路图；

图7是本实用新型中手机操作示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型的优选实施方式。

图1至图7出示本实用新型的具体实施方式：一种远程单边核相器，包括电源模块、通电检测模块、通信模块、处理器模块和手机端，所述电源模块、通电检测模块和通信模块均与处理器模块相连接，其中电源模块包括锂电池模块、升压模块和稳压模块，且锂电池模块、升压模块和稳压模块依次连接，通电检测模块包括检测电路和外置分压电路，通信模块包括GPRS DTU模块和标准RS232数据接口，处理器模块设有max232芯片，手机端与max232芯片通过通信模块相连接，且手机端内部的设有远程控制系统APP。

在本实用新型中的电源模块，考虑到系统需要长时间运行，并要保证系统运行的可靠性，所以使用两块3.7V，800mA的锂电池并联，使得电压达到7V，利用12V的升压模块，其具有性能稳定的优点，在7V输入的情况下可以有12V、400mA的输出能力，利用5V的稳压模块保证输出电流在100mA以上，稳压模块的电路图如图2所示，使得输出的电源能够保证GPRS DUT模块的平均工作电流为35mA，最大工作电流为100mA。

同时锂电池具有可重复使用，充电方便的特点。处理器模块需要的电源的电流大约为40mA，GPRS DTU模块最大功耗35mA，考虑到升压模块的效率问题，其效率大约为50％，升压电路输入电流＝(12V*35mA/80％)/7V＝75mA。总的功耗约为＝7V*(40mA+75mA)＝805mW，即在电池充满电的情况下可连续工作6个多小时。

在本实用新型中的通电检测模块，电路图如图3所示：采用分压的方式，然后通过光耦隔离向处理器模块发送信号。光耦的导通电压为0.7V，按照电路图要求由2个15K电阻进行降压，然后通过一个330欧姆的压降电阻使得光耦导通。

可测量的最低电压U＝(0.7V*(30K*2+330))/330＝182V

考虑到电路板耐受电压较低，因此本系统设计最高500V电压，按正负10％的误差，182V-500V范围完全能检测到，其中电压差可以使用外置降压电路完成，为保证测量5000V的高压，利用外置分压电路需将5000V电压降压为500V，且外置分压电路的原理图如图4所示。

在本实用新型中的通信模块，采用GPRS DTU模块与手机进行通信，现阶段智能手机已经普及，这样可以降低终端的使用成本。GPRS DTU模块采用LQ1001GPRS DTU内置工业级GPRS无线模块，并设有标准RS232数据接口，可以方便的连接RTU、PLC、工控机等设备，仅需一次性完成初始化配置，用户设备就可以与数据中心通过GPRS无线网络建立连接，实现数据的全透明传输，而且功耗低，平均电流仅35mA，DC12V。

同时处理器模块设有max232芯片，并将max232芯片焊接于处理器模块上，手机端与max232芯片通过通信模块相连接，max232芯片通信部分的电路图如图5所示。

在本实用新型中，所述处理器模块采用STC15F2K60S2芯片，芯片的原理图如图6所示，且处理器模块内部包括6个定时器、WDT功能和休眠功能。STC15F2K60S2芯片支持IAP/ISP在系统编程，无需仿真器和编程器，使用方便，支持内部高精度时钟，可减少使用外围器件，支持串口，内部包含6个定时器，内部有WDT功能，有效防止芯片死机的发生，使用keil编程，编程方法简单。

休眠功能的采用能够有效的避免在使用时出现长时间闲置状态，且如果一直运行，会造成电池电量的浪费，缩短使用的时间，休眠功能能够当系统超过20分钟没有运行时，自动进入休眠模式，当有外部通电电压时，自动唤醒设备，休眠功能的部分代码如下：

在本实用新型中，手机端与max232芯片通过通信模块相连接，且手机端内部的设有远程控制系统APP，远程控制系统APP采用安卓操作系统，远程控制系统APP的界面包括添加单元按钮、删除单元按钮、读取参数按钮、发送按钮、电路返回数据界面和节点参数编辑框，远程控制系统APP的界面图如图7所示。

手机端的操作方法：

1.首先电路返回数据界面节参数中ALBLCL，ABC代表相线L代表没有电H代表有电。

2.在节点参数编辑框输入大写字母在编辑框，“L”代表断开继电器连接，以测试线路绝缘电阻。

3.点击发送按钮，如果正确发送成功，返回“L＝OK！”错误则无返回可以点击“读取参数”按钮测试是否信号断开。

4.在节点参数编辑框输入大写字母在编辑框“H”代表接通电路板，而这个时候是用于核对相序。

5.点击发送按钮，正确发送成功返回“H＝OK！”

6.在节点参数编辑框输入大写字母在编辑框“G”代表关闭无线测试器电源。如果想再次打开这个电路板的电源需要用摇表在随意一条相线输入个电压就能激活开机。

7.其中添加单元按钮和删除单元按钮，通过添加单元按钮可以分别控制多台远程核相器。

采用以上技术方案的有益效果是：

1、超长待机，利用锂电池模块、升压模块和稳压模块依次连接，能够保证在电池充满电的情况下可连续工作6个多小时，满足要求，锂电池具有可重复使用，充电方便的特点，利用稳压模块能够保证输出在100mA以上，确保系统的有效运行。

2、设备可在信号较弱环境下进行使用，采用GPRS DTU模块与手机进行通信，现阶段智能手机已经普及，这样可以降低终端的使用成本。GPRS DTU模块采用LQ1001 GPRS DTU内置工业级GPRS无线模块，并设有标准RS232数据接口，可以方便的连接RTU、PLC、工控机等设备，仅需一次性完成初始化配置，用户设备就可以与数据中心通过GPRS无线网络建立连接，实现数据的全透明传输，而且功耗低，平均电流仅35mA，DC12V。

3、可通过手机远程操作设备，能够满足单边进行相核，减小了实际工作中两端施工进度不能同步的危害，做到单边无人核相，大大的节省了人力资源，同时一个人进行操作能够避免两个通讯不便的问题。

4、设备耐5000V高压，采用分压的方式并利用外置分压电路将将5000V电压降压为500V，增加了设备的耐高压的能力，且能够保证设备检测电压反应速度小于3秒。

5、本系统使用STC15F2K60S2芯片，此芯片支持IAP/ISP在系统编程，无需仿真器和编程器，使用方便，支持内部高精度时钟，可减少使用外围器件，支持串口，内部包括6个定时器、WDT功能和休眠功能，有效防止芯片死机的发生，使用keil编程，编程方法简单。

6、休眠功能的采用能够有效的避免在使用时出现长时间闲置状态，且如果一直运行，会造成电池电量的浪费，缩短使用的时间，休眠功能能够当系统超过20分钟没有运行时，自动进入休眠模式，当有外部通电电压时，自动唤醒设备。

以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种远程单边核相器，包括电源模块、通电检测模块、通信模块、处理器模块和手机端，其特征在于，所述电源模块、通电检测模块和通信模块均与处理器模块相连接，其中电源模块包括锂电池模块、升压模块和稳压模块，且锂电池模块、升压模块和稳压模块依次连接，通电检测模块包括检测电路和外置分压电路，通信模块包括GPRS DTU模块和标准RS232数据接口，处理器模块设有max232芯片，手机端与max232芯片通过通信模块相连接，且手机端内部的设有远程控制系统APP。

2.根据权利要求1所述的一种远程单边核相器，其特征在于，所述处理器模块采用STC15F2K60S2芯片，且处理器模块内部包括6个定时器、WDT功能和休眠功能。

3.根据权利要求1所述的一种远程单边核相器，其特征在于，所述锂电池模块采用两块3.7V，800mA的锂电池，且两块锂电池相并联。

4.根据权利要求1所述的一种远程单边核相器，其特征在于，所述远程控制系统APP采用安卓操作系统。