CN207850989U - 一种基于wifi通信的瓷支柱绝缘子带电探伤仪发射装置 - Google Patents
一种基于wifi通信的瓷支柱绝缘子带电探伤仪发射装置 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种基于WIFI通信的瓷支柱绝缘子带电探伤仪发射装置，包括Arm处理器、电源管理电路、按键及指示灯、USB存储芯片、WIFI模块、信号调理电路、振动信号功率放大电路和音频功放。本实用新型基于WIFI通信的瓷支柱绝缘子带电探伤仪发射装置通过WIFI传输，提供了实时的监测功能。同时，仪器也可以通过USB数据线，直接访问仪器内部的U盘（拷贝、删除、浏览等等），提供离线分析功能，方便快捷。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种发射装置，具体是一种基于WIFI通信的瓷支柱绝缘子带电探伤仪发射装置。
背景技术
支柱瓷绝缘子是电网和发电厂电气设备的重要部件。由于设计、制造、安装、维护检修不当等原因，且在运行中受恶劣环境的影响，容易造成失效断裂，危及电网的安全运行。目前，电力系统采用的带电探伤设备主要由壳体，发射器组件、接收器组件、电池、显示屏以及控制电路板等构成。现有的发射器组件多为有限传输，其传输效率低，是由不便，因此需要改进。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种基于WIFI通信的瓷支柱绝缘子带电探伤仪发射装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种基于WIFI通信的瓷支柱绝缘子带电探伤仪发射装置，包括Arm处理器、电源管理电路、按键及指示灯、USB存储芯片、WIFI模块、信号调理电路、振动信号功率放大电路和音频功放，所述Arm处理器分别连接电源管理电路、按键及指示灯、USB存储芯片、WIFI模块、信号调理电路、振动信号功率放大电路和音频功放，USB存储芯片还连接USB二选一开关，USB二选一开关还分别连接U盘和USB外部接口，信号调理电路还分别连接恒流源和加速度传感器，振动信号功率放大电路还连接压电晶片，音频功放还连接喇叭。
作为本实用新型的进一步技术方案：所述电源管理电路包括供电部分、16.8V/1A升压DC-DC、5V/1.5A升压DC-DC和3.3V/0.5A升压DC-DC，供电部分分别连接16.8V/1A升压DC-DC、5V/1.5A升压DC-DC和3.3V/0.5A升压DC-DC。
作为本实用新型的进一步技术方案：所述供电部分是由4节磷酸铁锂电池串联组成。
作为本实用新型的进一步技术方案：所述音频功放为D类功放。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型基于WIFI通信的瓷支柱绝缘子带电探伤仪发射装置通过WIFI传输，提供了实时的监测功能。同时，仪器也可以通过USB数据线，直接访问仪器内部的U盘（拷贝、删除、浏览等等），提供离线分析功能，方便快捷。
附图说明
图1为本实用新型的整体示意图。
图2为电源管理电路的方框图。
图3为电源管理电路的电路图。
图4为本实用新型的工作流程图。
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。
请参阅图1-4，一种基于WIFI通信的瓷支柱绝缘子带电探伤仪发射装置，包括Arm处理器、电源管理电路、按键及指示灯、USB存储芯片、WIFI模块、信号调理电路、振动信号功率放大电路和音频功放，所述Arm处理器分别连接电源管理电路、按键及指示灯、USB存储芯片、WIFI模块、信号调理电路、振动信号功率放大电路和音频功放，USB存储芯片还连接USB二选一开关，USB二选一开关还分别连接U盘和USB外部接口，信号调理电路还分别连接恒流源和加速度传感器，振动信号功率放大电路还连接压电晶片，音频功放还连接喇叭。
电源管理电路包括供电部分、16.8V/1A升压DC-DC、5V/1.5A升压DC-DC和3.3V/0.5A升压DC-DC，供电部分分别连接16.8V/1A升压DC-DC、5V/1.5A升压DC-DC和3.3V/0.5A升压DC-DC。
供电部分是由4节磷酸铁锂电池串联组成。音频功放为D类功放。
本实用新型的工作原理是：图1中的压电晶片即为加速度传感器，其产生压电信号，具体为两根线，一根是GND，一根是电源和信号合二为一（接收恒流源供电，同时输出交流信号）。加速度传感器的有效带宽为15kHz。用于采集100Hz~15kHz的数据。
加速度传感器输出的交流信号为偏置电压8V~12V的交流小信号。因此，在进入到处理器A/D采样前，需要对信号进行调理：通过隔直、放大将信号调理到1.65V的偏置交流信号，同时放大4倍；之后做抗混叠滤波，低通滤波的有效段为0~25kHz。
压电晶片为2根线，通过0V偏置的交流信号激烈，产生振动。Arm处理器的D/A转换器输出模拟交流信号（500Hz~15kHz的白噪声信号或者扫频信号，用户可以通过监控界面进行二选一选择），经过功率放大电流（由音频功放组成），输出激励信号给压电晶片。
仪器的语音播报由喇叭组成，其由一个D类功放进行驱动。
WIFI模块通过UART与Arm处理器连接，其具有透传功能。WIFI模块工作在AP模式，TCP协议的点对点连接，具备重传功能，保证数据的完整传输。WIFI模块的UART工作在115200波特率上，同时内部的FIFO允许数据连续发送，不需要数据段之间的等待，方便快捷。
仪器的数据存储于内置U盘中，同时外部USB连接到电脑时候，需要将U盘跟Arm处理器断开接到PC端，从而PC可以像访问普通U盘一样访问仪器的数据和任何文件。这是由一个USB二选一开关来实现的。当Arm处理器发现USB的VBUS有电后，则识别为USB插入，将USB开关芯片的通道切给外部USB，从而与U盘连接；当Arm处理器发现USB的VBUS不带电，则识别成无外部USB连接，将USB开关芯片的通道切给文件存储芯片，从而与U盘连接。
电源管理电路包括：
（1）电池电量检测：通过分压电阻检测电池电压。
（2）各个模块的电源开关：Arm处理器通过PMOS开关，控制如下模块的电源开启和关闭，从而实现省电的目的：传感器电源模块、压电晶片电源模块、语音功放使能信号、USB接口电源模块。
系统总电源的保持通路和关断。具体请参考如下电路。K2是按键。当按键按下时，D15导通使得Q8和Q9导通，从而使电池电压BAT_IN接入到系统电源VBAT中。系统上电后，Arm处理器做一定的防抖检测后，发现Key_Detect被按下，则将BAT_CTRL信号拉低，从而使Q8和Q9持续导通。正常情况下，按键的按下动作如常被Arm处理器检测到，不受影响。当系统需要关机的时候，则将BAT_CTRL拉高，则Q8和Q9截止，系统自动断电关机。
绝缘子探伤仪具备如下功能：
（1）用户通过绝缘杆，将探伤仪顶到绝缘子下法兰底部。
（2）仪器两个顶针在弹簧的作用下收缩，收缩一定程度后，接收探针内部末端的磁铁靠近仪器PCB主板的霍尔传感器，触发传感器唤醒检测系统，开始检测。
（3）检测过程：首先，系统往发射探针发射白噪声信号，发射探针内部的压电陶瓷振荡器在电白噪声的激励下，产生振动，作用在绝缘子上。由于绝缘子与仪器紧紧的顶住，因此绝缘子和仪器在白噪声振动信号的激励下一起振动。振动过程中，接收探头也会一起振动，其内部的压电加速度传感器感应到振动的加速度信号，转成电信号供电路系统检测。电路系统采集到振动信号以后，储存于仪器内部自带的U盘中，同时，将信号通过WIFI传到平板电脑或者笔记本电脑上。
仪器通过WIFI传输，提供了实时的监测功能。同时，仪器也可以通过USB数据线，直接访问仪器内部的U盘（拷贝、删除、浏览等等），提供离线分析功能。
对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (4)
1.一种基于WIFI通信的瓷支柱绝缘子带电探伤仪发射装置，包括Arm处理器、电源管理电路、按键及指示灯、USB存储芯片、WIFI模块、信号调理电路、振动信号功率放大电路和音频功放，其特征在于，所述Arm处理器分别连接电源管理电路、按键及指示灯、USB存储芯片、WIFI模块、信号调理电路、振动信号功率放大电路和音频功放，USB存储芯片还连接USB二选一开关，USB二选一开关还分别连接U盘和USB外部接口，信号调理电路还分别连接恒流源和加速度传感器，振动信号功率放大电路还连接压电晶片，音频功放还连接喇叭。
2.根据权利要求1所述的一种基于WIFI通信的瓷支柱绝缘子带电探伤仪发射装置，其特征在于，所述电源管理电路包括供电部分、16.8V/1A升压DC-DC、5V/1.5A升压DC-DC和3.3V/0.5A升压DC-DC，供电部分分别连接16.8V/1A升压DC-DC、5V/1.5A升压DC-DC和3.3V/0.5A升压DC-DC。
3.根据权利要求2所述的一种基于WIFI通信的瓷支柱绝缘子带电探伤仪发射装置，其特征在于，所述供电部分是由4节磷酸铁锂电池串联组成。
4.根据权利要求1所述的一种基于WIFI通信的瓷支柱绝缘子带电探伤仪发射装置，其特征在于，所述音频功放为D类功放。
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