CN215180775U - 一种基于柔性罗氏线圈的高压电缆接地电流智能监测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开的属于电流检测设备技术领域，具体为一种基于柔性罗氏线圈的高压电缆接地电流智能监测装置，包括柔性罗氏线圈、主控板和供电板，所述主控板包括仪表运算放大器，所述柔性罗氏线圈的输出端电性连接仪表运算放大器的输入端，所述仪表运算放大器的输出端电性连接模拟切换开关的输入端，所述锂电池的输出端电性连接开关管的输入端，所述MCU的输出端与开关管的输入端连接，将高压电缆接地电流在线监测装置和现场运维使用的接地电流检测仪的功能结合，这样在现场运维遇到异常后还可以建立阶段性重症监护系统，提高运维效率和运维效果，能够实现就地显示，现场运维和阶段性在线监测功能，并且轻便于安装。
Description
技术领域
本实用新型涉及电流检测设备技术领域，具体为一种基于柔性罗氏线圈的高压电缆接地电流智能监测装置。
背景技术
随着智能电网的普及，高压电缆接地电流在线监测装置得到迅速地发展，其中一些关键问题，如：传感器、灵敏度、精度、通信方式等问题都得到了很好的解决。但目前在实际高压电缆运维工作中，需要的是既能在巡检时实时显示电流量大小，又能在重点线路进行较长一段时间的在线监测，进行电缆状态的实时诊断。传统的在线监测装置现场施工复杂、缺少现场就地显示、不便携、取电方式复杂且等。为此，我们提出一种基于柔性罗氏线圈的高压电缆接地电流智能监测装置。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种基于柔性罗氏线圈的高压电缆接地电流智能监测装置，以解决上述背景技术中提出的传统的在线监测装置现场施工复杂、缺少现场就地显示、不便携、取电方式复杂且等的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种基于柔性罗氏线圈的高压电缆接地电流智能监测装置，包括柔性罗氏线圈、主控板和供电板，
所述主控板包括仪表运算放大器，所述柔性罗氏线圈的输出端电性连接仪表运算放大器的输入端，所述仪表运算放大器的输出端电性连接模拟切换开关的输入端，所述模拟切换开关的输出端电性连接ADC芯片的输入端，所述ADC 芯片的输出端电性连接MCU的输入端，所述MCU分别双向电性连接人机交互模块、存储器和NBIOT通讯模块；
所述供电板包括锂电池，所述锂电池的输出端电性连接开关管的输入端，所述开关管的输出端分别电性连接第一分压电阻和开关电源的输入端，所述MCU 的输出端与开关管的输入端连接，所述第一分压电阻的输出端与主控板的输入端连接，所述开关电源的输出端分别电性连接超级电容、3.3V LDO和3.8V LDO 的输入端，所述3.8V LDO的输出端与NBIOT通讯模块的输入端连接，所述3.3V LDO的输出端与主控板的输入端连接，所述超级电容的输出端电性连接第二分压电阻的输入端，所述第二分压电阻的输出端电性连接主控板的输入端。
优选的，所述人机交互模块包括显示模块、输入模块和拨动开关。
优选的，所述存储器为铁电存储器。
优选的，所述NBIOT通讯模块为BC95通信模块，且配置有物联网专用SIM 卡。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该实用新型提出的一种基于柔性罗氏线圈的高压电缆接地电流智能监测装置，将高压电缆接地电流在线监测装置和现场运维使用的接地电流检测仪的功能结合，这样在现场运维遇到异常后还可以建立阶段性重症监护系统，提高运维效率和运维效果，能够实现就地显示，现场运维和阶段性在线监测功能，并且轻便于安装。
附图说明
图1为本实用新型原理框图。
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，本实用新型提供一种技术方案：一种基于柔性罗氏线圈的高压电缆接地电流智能监测装置，包括柔性罗氏线圈、主控板和供电板，
所述主控板包括仪表运算放大器，所述柔性罗氏线圈的输出端电性连接仪表运算放大器的输入端，所述仪表运算放大器的输出端电性连接模拟切换开关的输入端，所述模拟切换开关的输出端电性连接ADC芯片的输入端，所述ADC 芯片的输出端电性连接MCU的输入端，所述MCU分别双向电性连接人机交互模块、存储器和NBIOT通讯模块；
所述供电板包括锂电池，所述锂电池的输出端电性连接开关管的输入端，所述开关管的输出端分别电性连接第一分压电阻和开关电源的输入端，所述MCU 的输出端与开关管的输入端连接，所述第一分压电阻的输出端与主控板的输入端连接，所述开关电源的输出端分别电性连接超级电容、3.3V LDO和3.8V LDO 的输入端，所述3.8V LDO的输出端与NBIOT通讯模块的输入端连接，所述3.3V LDO的输出端与主控板的输入端连接，所述超级电容的输出端电性连接第二分压电阻的输入端，所述第二分压电阻的输出端电性连接主控板的输入端。
其中，所述人机交互模块包括显示模块、输入模块和拨动开关，所述存储器为铁电存储器，所述NBIOT通讯模块为BC95通信模块，且配置有物联网专用 SIM卡。
工作原理：使用时，柔性罗氏线圈为4个，仪表运算放大器为8个，柔性罗氏线圈为轻便大口径柔性传感器，既便于安装又便于携带，同时能够适应各种电缆直径，将感应信号传输到中央处理器，实现对高压电缆接地电流的采集，来自4个柔性罗氏线圈的信号，首先进入放大环节，8个仪表运算放大器分为两组，增益相差10倍，两组输出通过模拟切换开关进行切换，这是为了保证护层电流较小时也有足够的分辨率，ADC芯片对增益后的信号进行采样，将所得输出到MCU中，MCU对采样数据进行处理，获得护层电流和负载电流的值，这些值会被显示在显示模块上，显示模块采用LCD，并通过NBIOT通讯模块传回后方服务器，MCU还连接着一块铁电存储器，这是非易失性存储器，当装置和后方服务器的通讯不正常时，MCU可以把数据先存储在这里，等通讯正常的时候再集中上传，以免丢失数据，装置面板除了LCD，还设有LED指示灯、键盘和拨动开关，LED 指示灯包括运行指示灯、通讯指示灯、护层电流异常指示灯、低电压指示灯；键盘用来设定后方服务器IP、定时监测的间隔时间等运行参数，拨动开关允许手动切换实时监测和定时监测这两种状态，装置配备有供电板，供电板上有电池、开关管、开关电源、超级电容、LDO等设备，超级电容通过两个LDO为装置供电，其中NBIOT通讯模块需要3.8V电源，其他为3.3V。(柔性罗氏线圈积分器可能需要更高的电压，根据供货商要求可以添加升压模块或者直接从开关管后引出一路电源)。
超级电容上的电压通过第二分压电阻分压后被主控板监测，低于4V时，主控板发出控制信号，打开开关管，电池对开关电源供电，开关电源开始工作，通过一个电阻和一个二极管对超级电容充电，待超级电容上的电压升到4.8V，主控板关闭供电开关管。
电池电压也通过分压后被主控板监测，当电池电压过低时，低电压指示灯闪烁，提醒使用者更换电池，低电压信息也会被汇报到后方服务器。
来自4个柔性罗氏线圈的信号，首先进入放大环节。8个仪表放大器分为两组，增益相差10倍。两组输出通过模拟开关进行切换。这是为了保证护层电流较小时也有足够的分辨率。ADC芯片对增益后的信号进行采样，将所得输出到 MCU中。
MCU对采样数据进行处理，获得护层电流和负载电流的值。这些值会被显示在LCD上，并通过NBIoT模块传回后方服务器。MCU还连接着一块铁电存储器。这是非易失性存储器，当装置和后方服务器的通讯不正常时，MCU可以把数据先存储在这里，等通讯正常的时候再集中上传，以免丢失数据。
装置面板除了LCD，还设有LED指示灯、键盘和拨动开关。LED指示灯包括运行指示灯、通讯指示灯、护层电流异常指示灯、低电压指示灯；键盘用来设定后方服务器IP、定时监测的间隔时间等运行参数；拨动开关允许手动切换实时监测和定时监测这两种状态。
装置配备有供电板，供电板上有电池、开关管、降压开关电源、法拉电容、 LDO等设备。法拉电容通过两个LDO为装置供电，其中NBIOT通讯模块需要3.8V 电源，其他为3.3V。(柔性罗氏线圈积分器可能需要更高的电压，根据供货商要求可以添加升压模块或者直接从开关管后引出一路电源)。
法拉电容上的电压通过分压电阻分压后被主控板监测，低于4V时，主控板发出控制信号，打开开关管，电池对降压开关电源供电，降压开关电源开始工作，通过一个电阻和一个二极管对法拉电容充电，待法拉电容上的电压升到 4.8V，主控板关闭供电开关管。
电池电压也通过分压后被主控板监测，当电池电压过低时，低电压指示灯闪烁，提醒使用者更换电池。低电压信息也会被汇报到后方服务器。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (4)
1.一种基于柔性罗氏线圈的高压电缆接地电流智能监测装置，包括柔性罗氏线圈、主控板和供电板，其特征在于：
所述主控板包括仪表运算放大器，所述柔性罗氏线圈的输出端电性连接仪表运算放大器的输入端，所述仪表运算放大器的输出端电性连接模拟切换开关的输入端，所述模拟切换开关的输出端电性连接ADC芯片的输入端，所述ADC芯片的输出端电性连接MCU的输入端，所述MCU分别双向电性连接人机交互模块、存储器和NBIOT通讯模块；
所述供电板包括锂电池，所述锂电池的输出端电性连接开关管的输入端，所述开关管的输出端分别电性连接第一分压电阻和开关电源的输入端，所述MCU的输出端与开关管的输入端连接，所述第一分压电阻的输出端与主控板的输入端连接，所述开关电源的输出端分别电性连接超级电容、3.3V LDO和3.8V LDO的输入端，所述3.8V LDO的输出端与NBIOT通讯模块的输入端连接，所述3.3VLDO的输出端与主控板的输入端连接，所述超级电容的输出端电性连接第二分压电阻的输入端，所述第二分压电阻的输出端电性连接主控板的输入端。
2.根据权利要求1所述的一种基于柔性罗氏线圈的高压电缆接地电流智能监测装置，其特征在于：所述人机交互模块包括显示模块、输入模块和拨动开关。
3.根据权利要求1所述的一种基于柔性罗氏线圈的高压电缆接地电流智能监测装置，其特征在于：所述存储器为铁电存储器。
4.根据权利要求1所述的一种基于柔性罗氏线圈的高压电缆接地电流智能监测装置，其特征在于：所述NBIOT通讯模块为BC95通信模块，且配置有物联网专用SIM卡。
Priority Applications (1)
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Publications (1)
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| CN215180775U true CN215180775U (zh) | 2021-12-14 |
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Family Applications (1)
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| CN202120731881.XU Active CN215180775U (zh) | 2021-04-08 | 2021-04-08 | 一种基于柔性罗氏线圈的高压电缆接地电流智能监测装置 |
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