CN212989537U - 一种电力电缆在线监测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电力电缆在线监测装置，包括监控器和检测器，所述监控器为长方体盒形，监控器上固定安装有显示屏，显示屏的右上角固定安装有蜂鸣器，监控器内包括主控芯片、通信模块和报警显示模块，所述通信模块包括RS485接口模块和WIFI通信模块，所述报警显示模块包括显示屏模块和报警模块；所述检测器的外壳为圆柱形，外壳上方通过螺丝固定有太阳能电池板，外壳的一侧通过焊接固定有固定环，检测器内包括漏电流监测模块和电源模块；本实用新型中，检测器通过固定环绑在电缆架上，太阳能电池板朝阳摆放，通过检测器采集漏电信号，并将信号送至监控器，监控器及时报警，使设备维护人员能够及时发现故障，提高检修效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电缆监测控制领域，具体是一种电力电缆在线监测装置。
背景技术
在电力电缆的运行过程中，由于受到各种原因影响导致其绝缘能力下降，久而久之极易发生漏电事故，我国每年都有因漏电而引起的触电和火灾事故，为减少事故的发生，就需要对电缆进行检查，如果发生漏电事故，必须要在第一时间检测到并报警，故而对检测漏电情况、保护人身安全的检验设备提出了更高的要求。
为此，发明人综合各类因素提出了一种电力电缆在线监测装置。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种电力电缆在线监测装置，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：
一种电力电缆在线监测装置，包括监控器和检测器，所述监控器为长方体盒形，监控器上固定安装有显示屏，显示屏的右上角固定安装有蜂鸣器，监控器内包括主控芯片、通信模块和报警显示模块，所述主控芯片分别连接通信模块和报警显示模块，所述通信模块包括RS485接口模块和WIFI通信模块，所述报警显示模块包括显示屏模块和报警模块；所述检测器的外壳为圆柱形，外壳上方通过螺丝固定有太阳能电池板，外壳的一侧通过焊接固定有固定环，检测器内包括漏电流监测模块和电源模块，电源模块连接漏电流监测模块，漏电流监测模块通过RS485接口模块与监控器连接，漏电流监测模块包括监测控制芯片、监测模块和RS485通信模块；本实用新型中，检测器通过固定环固定在电缆上，固定环可以调节大小，使检测器能够紧紧固定，太阳能电池板朝阳摆放，通过漏电流监测模块监测电缆是否漏电，并将采集到的信号滤波放大后通过RS485总线送至主控芯片，主控芯片接收到信号后，通过显示屏显示故障区域以及故障原因，同时蜂鸣器报警，使设备维护人员能够及时发现故障，并通过WIFI通信模块将数据传递给总控制单元，确保报警信息能被维护人员接收。
作为本实用新型的进一步方案：所述RS485接口模块包括RS485接口P1，所述RS485接口P1通过RS485接口电路与主控芯片U1连接，所述RS485接口电路包括芯片U2和电容C1，所述电容C1的一端接U2的VCC脚并接电源；电容C1的另一端接地；U2的A脚接P1的A脚；U2的B脚接P1的B脚；U2的GND脚接地；U2的RO脚接U1的PB10脚；U2的RE脚接U2的DE脚以及U1的PA4脚；U2的DI脚接U1的PB11脚，其中，主控芯片U1的型号为STM32F103ZET6，芯片U2的型号为MAX485。
作为本实用新型的再进一步方案：所述WIFI通信模块包括WIFI芯片U4，U4的TXD脚接主控芯片U1的PA10脚；U4的RXD脚接主控芯片U1的PA9脚；U4的GND脚接地；U4的VCC脚接电源，其中，所述WIFI芯片U4的型号为SKW93A。
作为本实用新型的再进一步方案：所述显示屏模块包括显示屏U3，U3的D0脚接U1的PB0脚；U3的D1脚接U1的PB1脚；U3的D2脚接U1的PB2脚；U3的D3脚接U1的PB3脚；U3的D4脚接U1的PB4脚；U3的D5脚接U1的PB5脚；U3的D6脚接U1的PB6脚；U3的D7脚接U1的PB7脚；U3的D8脚接U1的PB8脚；U3的D9脚接U1的PB9脚；U3的D10脚接U1的PB10脚；U3的D11脚接U1的PB11脚；U3的D12脚接U1的PB12脚；U3的D13脚接U1的PB13脚；U3的D14脚接U1的PB14脚；U3的D15脚接U1的PB15脚；U3的RD脚接U1的PE6脚；U3的WR脚接U1的PE7脚；U3的RS脚接U1的PE8脚；U3的CS脚接U1的PE9脚；U3的LED脚接U1的PE10脚，所述显示屏U3为TFT显示屏。
作为本实用新型的再进一步方案：所述报警模块包括蜂鸣器BZ1，所述蜂鸣器BZ1通过报警电路与主控芯片U1连接，所述报警电路包括电阻R1和三极管Q1，所述电阻R1的一端接U1的PA5脚；电阻R1的另一端接三极管Q1的基极；三极管Q1的发射极接地；三极管Q1的集电极接蜂鸣器BZ1的一端；蜂鸣器BZ1的另一端接电源。
作为本实用新型的再进一步方案：所述监测模块通过监测电路连接监测控制芯片U5，所述监测电路包括顺序编号的电阻R2至电阻R5、电感L1、电容C3、二极管D1、二极管D2和运放P3，所述电感L1的一端接电阻R2的一端、二极管D1的负极以及二极管D2的正极并接电容C3的一端；电感L1的另一端接电阻R2的另一端、二极管D1的正极以及二极管D2的负极；电容C3的另一端接电阻R3的一端，电阻R3的另一端接电阻R5的一端以及运放P3的反向端；电阻R5的另一端接运放P3的输出端；电阻R4的一端接运放P3的同向端，另一端接地；运放P3的输出端接U5的P0.6脚，其中，所述监测控制芯片U5的型号为AT89C51。
作为本实用新型的再进一步方案：所述RS485通信模块包括RS485接口P2，所述RS485接口P2通过RS485通信电路与监测控制芯片U5连接，所述RS485通信电路包括芯片U6和电容C2，所述电容C2的一端接U6的VCC脚并接电源；电容C2的另一端接地；U6的A脚接P2的A脚；U6的B脚接P2的B脚；U6的GND脚接地；U6的RO脚接U5的P3.0/RXD脚；U6的RE脚接U6的DE脚以及U5的P0.7脚；U6的DI脚接U5的P3.1/TXD脚，其中，芯片U6的型号为MAX485。
作为本实用新型的再进一步方案：所述电源模块包括太阳能电池板BT1，太阳能电池板通过稳压电路为系统供电，所述稳压电路包括稳压芯片U7、顺序编号的电阻R6至电阻R8、电感L2、电容C4和二极管D3，所述电阻R6的一端接U7的VIN脚以及U7的SW1脚并接BT1的正极；电阻R6的另一端接U7的ILIM脚；电感L2的一端接二极管D3的负极以及U7的SW2脚；电感L2的另一端接电容C4的正极以及电阻R8的一端；电阻R8的另一端接电阻R7的一端以及U7的FB脚；电阻R7的另一端接二极管D3的正极、电容C4的负极、U7的GND脚以及BT1的负极并接地，其中，稳压芯片U7的型号为LT1073。
与现有技术相比，本实用新型具有以下几个方面的有益效果：
1、本实用新型提供一种电力电缆在线监测装置，结构设置巧妙且布置合理，本实用新型中，检测器通过固定环固定在电缆上，固定环可以调节大小，使检测器能够紧紧固定，太阳能电池板朝阳摆放，通过漏电流监测模块监测电缆是否漏电，并将采集到的信号滤波放大后通过RS485总线送至主控芯片，主控芯片接收到信号后，通过显示屏显示故障区域以及故障原因，同时蜂鸣器报警，使设备维护人员能够及时发现故障，并通过WIFI通信模块将数据传递给总控制单元，确保报警信息能被维护人员接收；
2、本实用新型进一步设计了通信模块，选用RS485通信，方便同一终端同时监测多个监控点，通过WIFI通信模块向总控制单元发送数据，确保维护人员可以在第一时间接收到故障信息；
3、本实用新型进一步设计了报警显示模块，当系统监测到电流信号时，蜂鸣器响起，提醒维护人员电缆故障，显示屏显示故障区域以及故障原因，使维护人员能够准确得知故障区域编号，提高效率；
4、本实用新型进一步设计了电源模块，在电源模块中添加太阳能电池板，为检测器供电，绿色环保。
附图说明
图1为一种电力电缆在线监测装置的结构图。
图2为一种电力电缆在线监测装置的结构框图。
图3为一种电力电缆在线监测装置的电路图。
图4为一种电力电缆在线监测装置中漏电流监测模块的电路图。
图5为一种电力电缆在线监测装置中电源模块的电路图。
图中：100、主控芯片；200、电源模块；201、太阳能电池板；300、显示屏模块；301、显示屏；400、报警模块；401、蜂鸣器；500、漏电流监测模块；600、RS485接口模块；700、WIFI通信模块；800、监控器；900、检测器；901、外壳；902、固定环。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
请参阅图1-5，一种电力电缆在线监测装置，包括监控器800和检测器900，其特征在于，所述监控器800为长方体盒形，监控器800上固定安装有显示屏301，显示屏301的右上角固定安装有蜂鸣器401，监控器800内包括主控芯片100、通信模块和报警显示模块，所述主控芯片100分别连接通信模块和报警显示模块，所述通信模块包括RS485接口模块600和WIFI通信模块700，所述报警显示模块包括显示屏模块300和报警模块400；所述检测器900的外壳901为圆柱形，外壳901上方通过螺丝固定有太阳能电池板201，外壳901的一侧通过焊接固定有固定环902，检测器900内包括漏电流监测模块500和电源模块200，电源模块200连接漏电流监测模块500，漏电流监测模块500通过RS485接口模块600与监控器800连接，漏电流监测模块500包括监测控制芯片、监测模块和RS485通信模块；本实用新型中，通过漏电流监测模块500监测电缆是否漏电，并将采集到的信号滤波放大后通过RS485总线送至主控芯片100，主控芯片100接收到信号后，通过显示屏301显示故障区域以及故障原因，同时蜂鸣器401报警，使设备维护人员能够及时发现故障，并通过WIFI通信模块700将数据传递给总控制单元，确保报警信息能被维护人员接收；
所述RS485接口模块600包括RS485接口P1，所述RS485接口P1通过RS485接口电路与主控芯片U1连接，所述RS485接口电路包括芯片U2和电容C1，所述电容C1的一端接U2的VCC脚并接电源；电容C1的另一端接地；U2的A脚接P1的A脚；U2的B脚接P1的B脚；U2的GND脚接地；U2的RO脚接U1的PB10脚；U2的RE脚接U2的DE脚以及U1的PA4脚；U2的DI脚接U1的PB11脚；所述WIFI通信模块700包括WIFI芯片U4，U4的TXD脚接主控芯片U1的PA10脚；U4的RXD脚接主控芯片U1的PA9脚；U4的GND脚接地；U4的VCC脚接电源，其中，主控芯片U1的型号为STM32F103ZET6，芯片U2的型号为MAX485，WIFI芯片U4的型号为SKW93A；
所述显示屏模块300包括显示屏U3，U3的D0脚接U1的PB0脚；U3的D1脚接U1的PB1脚；U3的D2脚接U1的PB2脚；U3的D3脚接U1的PB3脚；U3的D4脚接U1的PB4脚；U3的D5脚接U1的PB5脚；U3的D6脚接U1的PB6脚；U3的D7脚接U1的PB7脚；U3的D8脚接U1的PB8脚；U3的D9脚接U1的PB9脚；U3的D10脚接U1的PB10脚；U3的D11脚接U1的PB11脚；U3的D12脚接U1的PB12脚；U3的D13脚接U1的PB13脚；U3的D14脚接U1的PB14脚；U3的D15脚接U1的PB15脚；U3的RD脚接U1的PE6脚；U3的WR脚接U1的PE7脚；U3的RS脚接U1的PE8脚；U3的CS脚接U1的PE9脚；U3的LED脚接U1的PE10脚；所述报警模块400包括蜂鸣器BZ1，所述蜂鸣器BZ1通过报警电路与主控芯片U1连接，所述报警电路包括电阻R1和三极管Q1，所述电阻R1的一端接U1的PA5脚；电阻R1的另一端接三极管Q1的基极；三极管Q1的发射极接地；三极管Q1的集电极接蜂鸣器BZ1的一端；蜂鸣器BZ1的另一端接电源，其中，所述显示屏U3为TFT显示屏；
所述监测模块通过监测电路连接监测控制芯片U5，所述监测电路包括顺序编号的电阻R2至电阻R5、电感L1、电容C3、二极管D1、二极管D2和运放P3，所述电感L1的一端接电阻R2的一端、二极管D1的负极以及二极管D2的正极并接电容C3的一端；电感L1的另一端接电阻R2的另一端、二极管D1的正极以及二极管D2的负极；电容C3的另一端接电阻R3的一端，电阻R3的另一端接电阻R5的一端以及运放P3的反向端；电阻R5的另一端接运放P3的输出端；电阻R4的一端接运放P3的同向端，另一端接地；运放P3的输出端接U5的P0.6脚；所述RS485通信模块包括RS485接口P2，所述RS485接口P2通过RS485通信电路与监测控制芯片U5连接，所述RS485通信电路包括芯片U6和电容C2，所述电容C2的一端接U6的VCC脚并接电源；电容C2的另一端接地；U6的A脚接P2的A脚；U6的B脚接P2的B脚；U6的GND脚接地；U6的RO脚接U5的P3.0/RXD脚；U6的RE脚接U6的DE脚以及U5的P0.7脚；U6的DI脚接U5的P3.1/TXD脚，其中，所述监测控制芯片U5的型号为AT89C51，芯片U6的型号为MAX485；
所述电源模块200包括太阳能电池板BT1，太阳能电池板BT1通过稳压电路为系统供电，所述稳压电路包括稳压芯片U7、顺序编号的电阻R6至电阻R8、电感L2、电容C4和二极管D3，所述电阻R6的一端接U7的VIN脚以及U7的SW1脚并接BT1的正极；电阻R6的另一端接U7的ILIM脚；电感L2的一端接二极管D3的负极以及U7的SW2脚；电感L2的另一端接电容C4的正极以及电阻R8的一端；电阻R8的另一端接电阻R7的一端以及U7的FB脚；电阻R7的另一端接二极管D3的正极、电容C4的负极、U7的GND脚以及BT1的负极并接地，其中，稳压芯片U7的型号为LT1073。
本实用新型的工作原理是：工作时，通过漏电流监测模块500监测电缆是否漏电，并将采集到的信号滤波放大后通过RS485总线送至主控芯片100，主控芯片100接收到信号后，通过显示屏301显示故障区域以及故障原因，同时蜂鸣器401报警，使设备维护人员能够及时发现故障，并通过WIFI通信模块700将数据传递给总控制单元，确保报警信息能被维护人员接收，选用RS485通信，方便同一终端同时监测多个监控点，提高效率，在电源模块200中添加太阳能电池板201，为检测器900供电，绿色环保。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (8)
1.一种电力电缆在线监测装置，包括监控器（800）和检测器（900），其特征在于，所述监控器（800）为长方体盒形，监控器（800）上固定安装有显示屏（301），显示屏（301）的右上角固定安装有蜂鸣器（401），监控器（800）内包括主控芯片（100）、通信模块和报警显示模块，所述主控芯片（100）分别连接通信模块和报警显示模块，所述通信模块包括RS485接口模块（600）和WIFI通信模块（700），所述报警显示模块包括显示屏模块（300）和报警模块（400）；所述检测器（900）的外壳（901）为圆柱形，外壳（901）上方通过螺丝固定有太阳能电池板（201），外壳（901）的一侧通过焊接固定有固定环（902），检测器（900）内包括漏电流监测模块（500）和电源模块（200），电源模块（200）连接漏电流监测模块（500），漏电流监测模块（500）通过RS485接口模块（600）与监控器（800）连接，漏电流监测模块（500）包括监测控制芯片、监测模块和RS485通信模块。
2.根据权利要求1所述的一种电力电缆在线监测装置，其特征在于，所述RS485接口模块（600）包括RS485接口P1，所述RS485接口P1通过RS485接口电路与主控芯片U1连接，所述RS485接口电路包括芯片U2和电容C1，所述电容C1的一端接U2的VCC脚并接电源；电容C1的另一端接地；U2的A脚接P1的A脚；U2的B脚接P1的B脚；U2的GND脚接地；U2的RO脚接U1的PB10脚；U2的RE脚接U2的DE脚以及U1的PA4脚；U2的DI脚接U1的PB11脚，其中，主控芯片U1的型号为STM32F103ZET6，芯片U2的型号为MAX485。
3.根据权利要求1所述的一种电力电缆在线监测装置，其特征在于，所述WIFI通信模块（700）包括WIFI芯片U4，U4的TXD脚接主控芯片U1的PA10脚；U4的RXD脚接主控芯片U1的PA9脚；U4的GND脚接地；U4的VCC脚接电源，其中，所述WIFI芯片U4的型号为SKW93A。
4.根据权利要求1所述的一种电力电缆在线监测装置，其特征在于，所述显示屏模块（300）包括显示屏U3，U3的D0脚接U1的PB0脚；U3的D1脚接U1的PB1脚；U3的D2脚接U1的PB2脚；U3的D3脚接U1的PB3脚；U3的D4脚接U1的PB4脚；U3的D5脚接U1的PB5脚；U3的D6脚接U1的PB6脚；U3的D7脚接U1的PB7脚；U3的D8脚接U1的PB8脚；U3的D9脚接U1的PB9脚；U3的D10脚接U1的PB10脚；U3的D11脚接U1的PB11脚；U3的D12脚接U1的PB12脚；U3的D13脚接U1的PB13脚；U3的D14脚接U1的PB14脚；U3的D15脚接U1的PB15脚；U3的RD脚接U1的PE6脚；U3的WR脚接U1的PE7脚；U3的RS脚接U1的PE8脚；U3的CS脚接U1的PE9脚；U3的LED脚接U1的PE10脚，所述显示屏U3为TFT显示屏。
5.根据权利要求1所述的一种电力电缆在线监测装置，其特征在于，所述报警模块（400）包括蜂鸣器BZ1，所述蜂鸣器BZ1通过报警电路与主控芯片U1连接，所述报警电路包括电阻R1和三极管Q1，所述电阻R1的一端接U1的PA5脚；电阻R1的另一端接三极管Q1的基极；三极管Q1的发射极接地；三极管Q1的集电极接蜂鸣器BZ1的一端；蜂鸣器BZ1的另一端接电源。
6.根据权利要求1所述的一种电力电缆在线监测装置，其特征在于，所述监测模块通过监测电路连接监测控制芯片U5，所述监测电路包括顺序编号的电阻R2至电阻R5、电感L1、电容C3、二极管D1、二极管D2和运放P3，所述电感L1的一端接电阻R2的一端、二极管D1的负极以及二极管D2的正极并接电容C3的一端；电感L1的另一端接电阻R2的另一端、二极管D1的正极以及二极管D2的负极；电容C3的另一端接电阻R3的一端，电阻R3的另一端接电阻R5的一端以及运放P3的反向端；电阻R5的另一端接运放P3的输出端；电阻R4的一端接运放P3的同向端，另一端接地；运放P3的输出端接U5的P0.6脚，其中，所述监测控制芯片U5的型号为AT89C51。
7.根据权利要求1所述的一种电力电缆在线监测装置，其特征在于，所述RS485通信模块包括RS485接口P2，所述RS485接口P2通过RS485通信电路与监测控制芯片U5连接，所述RS485通信电路包括芯片U6和电容C2，所述电容C2的一端接U6的VCC脚并接电源；电容C2的另一端接地；U6的A脚接P2的A脚；U6的B脚接P2的B脚；U6的GND脚接地；U6的RO脚接U5的P3.0/RXD脚；U6的RE脚接U6的DE脚以及U5的P0.7脚；U6的DI脚接U5的P3.1/TXD脚，其中，芯片U6的型号为MAX485。
8.根据权利要求1所述的一种电力电缆在线监测装置，其特征在于，所述电源模块（200）包括太阳能电池板BT1，太阳能电池板BT1通过稳压电路为系统供电，所述稳压电路包括稳压芯片U7、顺序编号的电阻R6至电阻R8、电感L2、电容C4和二极管D3，所述电阻R6的一端接U7的VIN脚以及U7的SW1脚并接BT1的正极；电阻R6的另一端接U7的ILIM脚；电感L2的一端接二极管D3的负极以及U7的SW2脚；电感L2的另一端接电容C4的正极以及电阻R8的一端；电阻R8的另一端接电阻R7的一端以及U7的FB脚；电阻R7的另一端接二极管D3的正极、电容C4的负极、U7的GND脚以及BT1的负极并接地，其中，稳压芯片U7的型号为LT1073。
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