CN206563766U - 直流接地电缆检测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种直流接地电缆检测系统，包括：电流传感器，用于采集电缆的电流模拟数据，并将电流模拟数据转换为电压模拟数据；电源模块，用于提供输入电压；数据采集器，包括：模拟通道，与电流传感器连接，用于从电流传感器获得电压模拟数据；模数转换器，与模拟通道连接，用于从模拟通道获得电压模拟数据，将电压模拟数据转换为电压数字数据；通信接口，与模数转换器连接，用于从模数转换器获得电压数字数据，输出电压数字数据；电源转换模块，与电源模块连接，用于将输入电压转换为供电电压输出。本实用新型的直流接地电缆检测系统可在恶劣环境下实时、精确监测直流接地电缆，并将直流接地电缆的数据传送至外部设备。

Description

直流接地电缆检测系统

技术领域

本实用新型涉及电缆检测领域，具体地，涉及一种直流接地电缆检测系统。

背景技术

目前，电力系统的主要监控方式是人工巡检，技术人员手工操作机械仪器检测直流接地电缆的各项数据。这种检测方式得出的检测数据不精确，不稳定，且易受周围环境的影响。同时，传统的人工巡检方式无法实时监测直流接地电缆，在电缆故障时，不能及时掌握故障信息，这将给社会造成极大的经济损失。

实用新型内容

本实用新型提供一种直流接地电缆检测系统，以解决现有技术中检测数据不精确，无法实时监测直流接地电缆的问题。

为了实现上述目的，本实用新型实施例提供一种直流接地电缆检测系统，包括：电流传感器，用于采集电缆的电流模拟数据，并将电流模拟数据转换为电压模拟数据；电源模块，用于提供输入电压；数据采集器，包括：模拟通道，与电流传感器连接，用于从电流传感器获得电压模拟数据；模数转换器，与模拟通道连接，用于从模拟通道获得电压模拟数据，将电压模拟数据转换为电压数字数据；通信接口，与模数转换器连接，用于从模数转换器获得电压数字数据，输出电压数字数据；电源转换模块，与电源模块连接，用于将输入电压转换为供电电压输出。

在其中一种实施例中，还包括：分别与模拟通道(22)连接的土壤温度传感器、土壤湿度传感器以及水温传感器的其中之一或任意组合；土壤温度传感器用于采集土壤温度模拟数据；土壤湿度传感器用于采集土壤湿度模拟数据；水温传感器用于采集水温模拟数据；模拟通道还用于：从土壤温度传感器获得土壤温度模拟数据、从土壤湿度传感器获得土壤湿度模拟数据、从水温传感器获得水温模拟数据；将土壤温度模拟数据、土壤湿度模拟数据、水温模拟数据发送至模数转换器；模数转换器还用于：将土壤温度模拟数据转换为土壤温度数字数据，将土壤湿度模拟数据转换为土壤湿度数字数据，以及将水温模拟数据转换为水温数字数据；把土壤温度数字数据、土壤湿度数字数据、以及水温数字数据发送至通信接口；通信接口还用于：输出土壤温度数字数据、土壤湿度数字数据、以及水温数字数据。

在其中一种实施例中，还包括：水位传感器，用于采集水位数字数据；数据采集器还包括：分别与水位传感器和通信接口连接的数字通道，用于从水位传感器获得水位数字数据，将水位数字数据发送至通信接口；

在其中一种实施例中，数据采集器还包括：与通信接口连接的存储器，存储器用于存储电压数字数据、土壤温度数字数据、土壤湿度数字数据、水温数字数据、水位数字数据的其中之一或任意组合。

在其中一种实施例中，存储器为flash存储器。

在其中一种实施例中，数据采集器还包括：指示灯；指示灯包括：电源灯、功能灯、采集灯、以及通信灯的其中之一或任意组合；电源灯与电源转换模块连接，用于显示数据采集器的供电状态；功能灯与模拟通道连接，用于显示数据采集器的工作状态；采集灯与模拟通道连接，用于显示数据采集器的数据采集状态；通信灯与通信接口连接，用于显示数据采集器的通信状态。

在其中一种实施例中，电源模块包括：太阳能电池板和/或蓄电池。

在其中一种实施例中，通信接口为RS232接口、RS485接口、GPRS接口、WIFI接口、LAN接口的其中之一或任意组合。

在其中一种实施例中，数据采集器还包括：与模数转换器、模拟通道、数字通道、存储器、以及指示灯连接的实时时钟模块；实时时钟模块用于提供基准实时时钟。

在本实用新型实施例中，直流接地电缆检测系统的电流传感器实时采集直流接地电缆的电流数据；模拟通道获得模拟数据；模数转换器将模拟数据转换为数字数据；通信接口提供输出数字数据的通信连接接口；本实用新型能在恶劣环境下实时、精确监测直流接地电缆，并将直流接地电缆的数据传送至外部设备。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型中直流接地电缆检测系统的组成结构图；

图2是本实用新型中数据采集器的组成结构图；

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

鉴于现有电力系统的主要检测方式得出的检测数据不精确，不稳定，且易受周围环境的影响，本实用新型实施例提供了一种直流接地电缆检测系统，能在恶劣环境下实时精确监测直流接地电缆。以下结合附图对本实用新型进行详细说明。

图1是本实用新型中直流接地电缆检测系统的组成结构图，图2是本实用新型中数据采集器的组成结构图。如图1及图2所示，直流接地电缆检测系统包括：电流传感器11，用于采集电缆的电流模拟数据，并将电流模拟数据转换为电压模拟数据；电源模块16，用于提供输入电压；数据采集器10，包括：模拟通道22，与电流传感器11连接，用于从电流传感器11获得电压模拟数据；模数转换器21，与模拟通道22连接，用于从模拟通道 22获得电压模拟数据，将电压模拟数据转换为电压数字数据；通信接口26，与模数转换器21连接，用于从模数转换器21获得电压数字数据，输出电压数字数据；电源转换模块 28，与电源模块16连接，用于将输入电压转换为供电电压输出。

实施例中，电流传感器11的原边、副边之间高度绝缘，具有高精确度、高线性度、高集成度、体积小、结构简单、长期稳定工作且适应各种工作环境的特点，能在恶劣环境下实时采集直流接地电缆的电流数据。

实施例中，电流传感器11利用霍尔效应将电缆的电流数据转换为电压模拟数据，电压模拟数据通过模拟通道22进入模数转换器21，模拟通道22为多路差分模拟通道；模数转换器21转换电压模拟数据为电压数字数据，通信接口26将来自模数转换器21的电压数字数据发送给外部设备。其中，外部设备可以为中心站，中心站接收来自数据采集器的各类数据，并提供实时查看各类数据的平台；同时，技术人员还可在中心站查询历史数据。

在本申请的一个实施例中，直流接地电缆检测系统还包括：分别与模拟通道22连接的土壤温度传感器12、土壤湿度传感器13以及水温传感器15；土壤温度传感器12用于采集土壤温度模拟数据；土壤湿度传感器13用于采集土壤湿度模拟数据，其通过电磁脉冲原理测量土壤的表观介电常数得到土壤真实水分含量，不受土壤中化肥和金属离子的影响，快速准确、稳定可靠；水温传感器15用于采集水温模拟数据。其中，土壤温度传感器12与水温传感器15均可采用铂热电阻PT100。模拟通道22还用于：从土壤温度传感器 12获得土壤温度模拟数据、从土壤湿度传感器13获得土壤湿度模拟数据、从水温传感器 15获得水温模拟数据；将土壤温度模拟数据、土壤湿度模拟数据、水温模拟数据发送至模数转换器21；其中，模拟通道22包括PT100采集通道，用于获得土壤温度模拟数据和水温模拟数据；模数转换器21还用于：将土壤温度模拟数据转换为土壤温度数字数据，将土壤湿度模拟数据转换为土壤湿度数字数据，以及将水温模拟数据转换为水温数字数据；把土壤温度数字数据、土壤湿度数字数据、以及水温数字数据发送至通信接口26；通信接口26还用于：输出土壤温度数字数据、土壤湿度数字数据、以及水温数字数据。

在本申请的一个实施例中，直流接地电缆检测系统还包括：水位传感器14，用于采集水位数字数据；数据采集器10还包括：分别与水位传感器14和通信接口26连接的数字通道23，用于从水位传感器14获得水位数字数据，将水位数字数据发送至通信接口26；通信接口26还用于：输出水位数字数据。

在本申请的一个实施例中，数据采集器10还包括：与通信接口26连接的存储器25，存储器25用于存储电压数字数据、土壤温度数字数据、土壤湿度数字数据、水温数字数据、水位数字数据的其中之一或任意组合，方便对上述信息的读取与传输。其中，存储器 25可以为flash存储器，它在没有电流供应的条件下也能够长久地保存数据，防止数据流失。

在本申请的一个实施例中，数据采集器10还包括：指示灯27；指示灯27包括：电源灯、功能灯、采集灯以及通信灯的其中之一或任意组合；电源灯与电源转换模块28连接，用于显示数据采集器10的供电状态；功能灯与模拟通道22连接，用于显示数据采集器10 的工作状态；采集灯与模拟通道22连接，用于显示数据采集器10的数据采集状态；通信灯与通信接口26连接，用于显示数据采集器10的通信状态。

实施例中，电源灯为红色LED灯，常亮指示供电正常；功能灯为蓝色LED灯，正常时平均每5秒闪烁一次；采集灯为蓝色LED灯，在数据采集器10采集数据时闪烁，正常时平均每40秒闪烁一次；通信灯为蓝色LED灯，在通信接口26发送数据时闪烁。具体地，当数据采集器10刚上电的时候，功能灯与通信灯会轮番闪烁直到正常；当数据采集器10 输出数据，或获取来自各类传感器的数据时，功能灯与通信灯同时闪烁，在只有通信灯闪烁时，代表数据位不对，校验失败；当技术人员在中心站查询历史数据时，数据采集器10 会输出大量的数据，这时功能灯和通信灯会常亮直到数据发送结束。

在本申请的一个实施例中，电源模块16包括：太阳能电池板和/或蓄电池。当太阳光线充足时，太阳能电池板和/或蓄电池提供输入电压；当太阳光线不足时，则由蓄电池提供输入电压，保证直流接地电缆检测系统可以在野外连续工作。

实施例中，电源模块16提供9V-30V的直流输入电压，电源转换模块28将直流输入电压转换为5V直流供电电压。

在本申请的一个实施例中，通信接口26为RS232接口、RS485接口、GPRS接口、 WIFI接口、LAN接口的其中之一或任意组合。

在本申请的一个实施例中，数据采集器10还包括：与模数转换器21、模拟通道22、数字通道23、存储器25、以及指示灯27连接的实时时钟模块24；实时时钟模块24用于提供基准实时时钟，令直流接地电缆检测系统的时间更加精确。

本实用新型提供一种直流接地电缆检测系统，包括数据采集器10，以及分别与数据采集器10连接的各类传感器，包括电流传感器11、土壤温度传感器12、土壤湿度传感器13、水位传感器14以及水温传感器15。电流传感器11采集电缆的电流数据，同时利用霍尔效应将大电流数据转换为跟随输出的小电压数据；土壤温度传感器12采集土壤温度模拟数据；土壤湿度传感器13采集土壤湿度模拟数据，水位传感器14采集水位数字数据；水温传感器15采集水温模拟数据。数据采集器10中的模数转换器21将来自模拟通道22的电压模拟数据、土壤温度模拟数据、土壤湿度模拟数据和水温模拟数据分别转换为电压数字数据、土壤温度数字数据、土壤湿度数字数据和水温数字数据，数字通道23获得水位数字数据，通信接口26将上述数字数据发送到中心站。中心站提供实时查看显示数据的平台。同时，技术人员还可在中心站查询历史数据。指示灯27显示数据采集器10的运行状态，其包括多个LED灯，技术人员可根据LED灯来判断数据采集器10是否正常运行，便于技术人员在故障时的及时维修。

由上述实施例可见，在本实用新型实施例提供的技术方案中，直流接地电缆检测系统的电流传感器实时采集直流接地电缆的电流数据；模拟通道获得模拟数据；模数转换器将模拟数据转换为数字数据；通信接口提供输出数字数据的通信连接接口；本实用新型能在恶劣环境下实时、精确监测直流接地电缆，并将直流接地电缆的数据传送至外部设备。同时，采用太阳能电池板和蓄电池作为直流接地电缆检测系统的电源模块，保证直流接地电缆检测系统可以在野外无供电情况下连续工作。

以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种直流接地电缆检测系统，其特征在于，包括：

电流传感器(11)，用于采集电缆的电流模拟数据，并将电流模拟数据转换为电压模拟数据；

电源模块(16)，用于提供输入电压；

数据采集器(10)，包括：

模拟通道(22)，与电流传感器(11)连接，用于从电流传感器(11)获得所述电压模拟数据；

模数转换器(21)，与模拟通道(22)连接，用于从模拟通道(22)获得所述电压模拟数据，将所述电压模拟数据转换为电压数字数据；

通信接口(26)，与模数转换器(21)连接，用于从模数转换器(21)获得所述电压数字数据，输出所述电压数字数据；

电源转换模块(28)，与电源模块(16)连接，用于将所述输入电压转换为供电电压输出。

2.根据权利要求1所述的直流接地电缆检测系统，其特征在于，还包括：分别与模拟通道(22)连接的土壤温度传感器(12)、土壤湿度传感器(13)以及水温传感器(15)的其中之一或任意组合；

土壤温度传感器(12)用于采集土壤温度模拟数据；

土壤湿度传感器(13)用于采集土壤湿度模拟数据；

水温传感器(15)用于采集水温模拟数据；

模拟通道(22)还用于：从土壤温度传感器(12)获得所述土壤温度模拟数据、从土壤湿度传感器(13)获得所述土壤湿度模拟数据、从水温传感器(15)获得所述水温模拟数据；将所述土壤温度模拟数据、所述土壤湿度模拟数据、所述水温模拟数据发送至模数转换器(21)；

模数转换器(21)还用于：将所述土壤温度模拟数据转换为土壤温度数字数据，将所述土壤湿度模拟数据转换为土壤湿度数字数据，以及将所述水温模拟数据转换为水温数字数据；把所述土壤温度数字数据、所述土壤湿度数字数据、以及所述水温数字数据发送至通信接口(26)；

通信接口(26)还用于：输出所述土壤温度数字数据、所述土壤湿度数字数据、以及所述水温数字数据。

3.根据权利要求2所述的直流接地电缆检测系统，其特征在于，还包括：

水位传感器(14)，用于采集水位数字数据；

数据采集器(10)还包括：分别与水位传感器(14)和通信接口(26)连接的数字通道(23)，用于从水位传感器(14)获得所述水位数字数据，将所述水位数字数据发送至通信接口(26)；

通信接口(26)还用于：输出所述水位数字数据。

4.根据权利要求3所述的直流接地电缆检测系统，其特征在于，数据采集器(10)还包括：与通信接口(26)连接的存储器(25)，存储器(25)用于存储所述电压数字数据、所述土壤温度数字数据、所述土壤湿度数字数据、所述水温数字数据、所述水位数字数据的其中之一或任意组合。

5.根据权利要求4所述的直流接地电缆检测系统，其特征在于，存储器(25)为flash存储器。

6.根据权利要求4所述的直流接地电缆检测系统，其特征在于，数据采集器(10)还包括：指示灯(27)；

指示灯(27)包括：电源灯、功能灯、采集灯、以及通信灯的其中之一或任意组合；

所述电源灯与电源转换模块(28)连接，用于显示数据采集器(10)的供电状态；

所述功能灯与模拟通道(22)连接，用于显示数据采集器(10)的工作状态；

所述采集灯与模拟通道(22)连接，用于显示数据采集器(10)的数据采集状态；

所述通信灯与通信接口(26)连接，用于显示数据采集器(10)的通信状态。

7.根据权利要求1所述的直流接地电缆检测系统，其特征在于，电源模块(16)包括：太阳能电池板和/或蓄电池。

8.根据权利要求1所述的直流接地电缆检测系统，其特征在于，通信接口(26)为RS232接口、RS485接口、GPRS接口、WIFI接口、LAN接口的其中之一或任意组合。

9.根据权利要求6所述的直流接地电缆检测系统，其特征在于，数据采集器(10)还包括：与模数转换器(21)、模拟通道(22)、数字通道(23)、存储器(25)、以及指示灯(27)连接的实时时钟模块(24)；实时时钟模块(24)用于提供基准实时时钟。