CN217639268U - 一种接地环流的在线监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种接地环流的在线监测装置，用于电缆监测，包括电流互感器、采样电阻、电流感应放大器、多路复用器、低通滤波电路、ARM芯片和上位机；所述电流互感器设置于电缆接头处的接地线中；电流互感器的输出端连接采样电阻的一端，采样电阻的另一端连接电流感应放大器的输入端，电流感应放大器的输出端连接多路复用器的输入端，多路复用器的输出端连接低通滤波电路的输入端，低通滤波电路的输出端通过ARM芯片连接至所述上位机。本申请通过对高压电缆金属护层环流在线监测，实现金属护层电流数据实时监测，通过数据分析和预警，从而有效地预防电力电缆事故的发生，延长电力电缆的使用寿命，确保电力电缆安全稳定运行。

Description

一种接地环流的在线监测装置

技术领域

本实用新型涉及板状物料传输领域，尤其涉及一种板状物料自动翻转装置。

背景技术

近年来我国社会经济一直保持着飞速发展的态势，电力需求也逐年攀升，科学的高压电力电缆运行管理已经成为国家经济发展的重要保障。电力电缆金属护层环流在线监测技术能够有效预防电力电缆事故的发生，保障电力电缆的安全稳定运行。电缆由于其承载的电压较高，无法直接进行电缆本体的测定，现有的监测装置实时性不高，且无法通过接地环流获知电缆本体的运行状况，不利于电缆运行的有效监测。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的问题之一。为此，本实用新型的目的在于提供一种接地环流的在线监测装置，通过对高压电缆金属护层环流在线监测，实现金属护层电流数据实时监测，通过数据分析和预警，从而有效地预防电力电缆事故的发生，延长电力电缆的使用寿命，确保电力电缆安全稳定运行。

为了实现上述目的，本申请采用如下技术方案：一种接地环流的在线监测装置，用于电缆监测，包括电流互感器、采样电阻、电流感应放大器、多路复用器、低通滤波电路、ARM芯片和上位机；

所述电流互感器设置于电缆接头处的接地线中；所述电流互感器的输出端连接采样电阻的一端，所述采样电阻的另一端连接电流感应放大器的输入端，所述电流感应放大器的输出端连接多路复用器的输入端，所述多路复用器的输出端连接所述低通滤波电路的输入端，所述低通滤波电路的输出端通过ARM芯片连接至所述上位机。

进一步地，所述电流互感器包括A相接地电流互感器、B相接地电流互感器和C相接地电流互感器，所述A相接地电流互感器、B相接地电流互感器和C相接地电流互感器分别通过A相采样电阻、B相采样电阻和C相采样电阻连接至A相电流感应放大器、B相电流感应放大器和C相电流感应放大器，所述A相电流感应放大器、B相电流感应放大器和C相电流感应放大器的输出端连接至所述多路复用器的输入端。

进一步地，所述电流互感器还包括总接地电流互感器，所述总接地电流互感器通过总采样电阻连接至总电流感应放大器，所述总电流感应放大器的输出端连接至所述多路复用器的输入端。

进一步地，还包括位于电缆接头处的水位传感器，所述水位传感器连接水位分压电阻的一端，所述水位分压电阻的另一端连接至水位运算放大器的输入端，所述水位运算放大器的输出端连接至所述多路复用器的输入端。

进一步地，还包括位于电缆接头处的热敏传感器，所述热敏传感器连接热敏分压电阻的一端，所述热敏分压电阻的另一端连接至热敏运算放大器的输入端，所述热敏运算放大器的输出端连接至所述多路复用器的输入端。

进一步地，所述热敏传感器为热敏电阻。

进一步地，所述ARM芯片通过网口连接至所述上位机。

进一步地，所述网口配置用于上位机和ARM芯片之间信号传输的光纤。

进一步地，所述接地线上电流范围为0-2A。

本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：本申请电流互感器设置于电缆接头处的接地线中，地线中电流经过采样电阻变为电压信号，电压信号经过电流感应放大器进行放大至特定范围，再经过多路复用器和低通滤波电路进行数据优化，最后进入ARM芯片进行数据采集和处理，并将最终结果传输至上位机进行数据展示；本申请通过对高压电缆金属护层环流在线监测，实现金属护层电流数据实时监测，通过数据分析和预警，从而有效地预防电力电缆事故的发生，延长电力电缆的使用寿命，确保电力电缆安全稳定运行

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本实用新型的实施例，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。

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，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，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。

附图中：

图1为本申请中线监测装置的结构示意图；

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。以下描述中，需要理解的是，“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”、“纵”、“横”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“头”、“尾”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系、以特定的方位构造和操作，仅是为了便于描述本技术方案，而不是指示所指的机构或元件必须具有特定的方位，因此不能理解为对本实用新型的限制。

还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“设置”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。当一个元件被称为在另一元件“上”或“下”时，该元件能够“直接地”或“间接地”位于另一元件之上，或者也可能存在一个或更多个居间元件。术语“第一”、“第二”、“第三”等仅是为了便于描述本技术方案，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量，由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本实用新型实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本实用新型。在其它情况中，省略对众所周知的系统、机构、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本实用新型的描述。

请参阅附图1，本申请提供的一种接地环流的在线监测装置，用于电缆监测，包括电流互感器、采样电阻、电流感应放大器、多路复用器、低通滤波电路、ARM芯片和上位机；电流互感器设置于电缆接头处的接地线中；电流互感器的输出端连接采样电阻的一端，采样电阻的另一端连接电流感应放大器的输入端，电流感应放大器的输出端连接多路复用器的输入端，多路复用器的输出端连接低通滤波电路的输入端，低通滤波电路的输出端通过ARM芯片连接至上位机。

电流互感器由闭合的铁心和绕组组成。它的一次绕组匝数很少，串在需要测量的电流的线路中，因此它经常有线路的全部电流流过，二次绕组匝数比较多，串接在测量仪表和保护回路中，电流互感器在工作时，它的二次回路始终是闭合的，因此测量仪表和保护回路串联线圈的阻抗很小，电流互感器的工作状态接近短路。

低通滤波电路包括电子线路和图像模糊处理等，这两个工具都通过剔除短期波动、保留长期发展趋势提供了信号的平滑形式，并将平滑信号传输至ARM芯片。

本申请电流互感器设置于电缆接头处的接地线中，地线中电流经过采样电阻变为电压信号，电压信号经过电流感应放大器进行放大至特定范围，再经过多路复用器和低通滤波电路进行数据优化，最后进入ARM芯片进行数据采集和处理，并将最终结果传输至上位机进行数据展示；本申请通过对高压电缆金属护层环流在线监测，实现金属护层电流数据实时监测，通过数据分析和预警，从而有效地预防电力电缆事故的发生，延长电力电缆的使用寿命，确保电力电缆安全稳定运行。

作为一种具体的实施例，电流互感器包括A相接地电流互感器、B相接地电流互感器和C相接地电流互感器，A相接地电流互感器、B相接地电流互感器和C相接地电流互感器分别通过A相采样电阻、B相采样电阻和C相采样电阻连接至A相电流感应放大器、B相电流感应放大器和C相电流感应放大器，A相电流感应放大器、B相电流感应放大器和C相电流感应放大器的输出端连接至多路复用器的输入端。

具体的，电流互感器还包括总接地电流互感器，总接地电流互感器通过总采样电阻连接至总电流感应放大器，总电流感应放大器的输出端连接至多路复用器的输入端。总接地电流互感器位于电缆接地箱的总接地线上，即A相线缆、B相线缆和C相线缆接地线汇总的位置处。

本申请中总接地电流值大于A相接地电流值、B相接地电流值和C相接地电流值，且总接地电流值与A相接地电流值、B相接地电流值和C相接地电流值之间呈现一定的映射关系，通过监测这种映射关系可以确认电缆中A相电缆、B相电缆、C相电缆以及总电缆的运行状态。

作为一种优选的实施例，还包括位于电缆接头处的水位传感器，水位传感器连接水位分压电阻的一端，水位分压电阻的另一端连接至水位运算放大器的输入端，水位运算放大器的输出端连接至多路复用器的输入端。

电缆的长度较长，一般会设置500米左右的接头处，本申请中水位传感器安装在该接头处，具体可以设置在电缆接头处的任意想要进行水位监测的位置，优选地，设置在电缆接头处的最低处。当水位传感器监测到的水位值不同时，其通过水位分压电阻和水位运算放大器传递至多路复用器中的电压信号也不同，ARM芯片根据接收到的数据信号换算出水位信息。

作为一种优选的实施例，还包括位于电缆接头处的热敏传感器，热敏传感器连接热敏分压电阻的一端，热敏分压电阻的另一端连接至热敏运算放大器的输入端，热敏运算放大器的输出端连接至多路复用器的输入端。

热敏传感器为热敏电阻。本申请中热敏电阻安装在该接头处，具体可以设置在电缆接头处的任意想要进行环境温度监测的位置。当热敏电阻监测到的温度不同时，其通过热敏分压电阻和热敏运算放大器传递至多路复用器中的电压信号也不同，ARM芯片根据接收到的数据信号换算出温度信息。

作为一种具体的实施例，ARM芯片通过网口连接至上位机。网口配置用于上位机和ARM芯片之间信号传输的光纤。具体可以采用同步光纤以太网技术，纳秒级精准对时，使远程控制、调试、分析变得轻松自然。

其中，电流互感器通过连接器与采集板连接，采样电阻、电流感应放大器集成在采集板上，接地环流在线监测系统采集板的主要功能：电流互感器感应到电缆上的电流信号时，0A-2A范围内的感应电流信号经过0.03R的采样电阻转换成0V-0.06V范围的电压信号进入采集板上，经过低功耗、电压输出、电流感应放大器放大50倍后变成0V-3V的正半轴信号，然后再经过多路复用器，最后经过低通滤波电路后进入中控ARM芯片，中控内部进行ADC处理，数据处理，采集波形，算出当前电缆的承载量，也就是电缆本体上的电流值。本申请可以采用iMX6ULL_CORE型号的ARM芯片进行电缆承载量的计算；iMX6ULL_CORE型号的ARM芯片采用嵌入式技术，将数据采集和算法相结合，通过界面操作实现各种功能，还可方便的进一步扩展其它功能。

可以理解的，以上实施例仅表达了本实用新型的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，可以对上述技术特点进行自由组合，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；因此，凡跟本实用新型权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本实用新型权利要求的涵盖范围。

Claims (9)

1.一种接地环流的在线监测装置，用于电缆监测，其特征在于，包括电流互感器、采样电阻、电流感应放大器、多路复用器、低通滤波电路、ARM芯片和上位机；

所述电流互感器设置于电缆接头处的接地线中；所述电流互感器的输出端连接采样电阻的一端，所述采样电阻的另一端连接电流感应放大器的输入端，所述电流感应放大器的输出端连接多路复用器的输入端，所述多路复用器的输出端连接所述低通滤波电路的输入端，所述低通滤波电路的输出端通过ARM芯片连接至所述上位机。

2.根据权利要求1所述的一种接地环流的在线监测装置，其特征在于，所述电流互感器包括A相接地电流互感器、B相接地电流互感器和C相接地电流互感器，所述A相接地电流互感器、B相接地电流互感器和C相接地电流互感器分别通过A相采样电阻、B相采样电阻和C相采样电阻连接至A相电流感应放大器、B相电流感应放大器和C相电流感应放大器，所述A相电流感应放大器、B相电流感应放大器和C相电流感应放大器的输出端连接至所述多路复用器的输入端。

3.根据权利要求2所述的一种接地环流的在线监测装置，其特征在于，所述电流互感器还包括总接地电流互感器，所述总接地电流互感器通过总采样电阻连接至总电流感应放大器，所述总电流感应放大器的输出端连接至所述多路复用器的输入端。

4.根据权利要求1所述的一种接地环流的在线监测装置，其特征在于，还包括位于电缆接头处的水位传感器，所述水位传感器连接水位分压电阻的一端，所述水位分压电阻的另一端连接至水位运算放大器的输入端，所述水位运算放大器的输出端连接至所述多路复用器的输入端。

5.根据权利要求1所述的一种接地环流的在线监测装置，其特征在于，还包括位于电缆接头处的热敏传感器，所述热敏传感器连接热敏分压电阻的一端，所述热敏分压电阻的另一端连接至热敏运算放大器的输入端，所述热敏运算放大器的输出端连接至所述多路复用器的输入端。

6.根据权利要求5所述的一种接地环流的在线监测装置，其特征在于，所述热敏传感器为热敏电阻。

7.根据权利要求1所述的一种接地环流的在线监测装置，其特征在于，所述ARM芯片通过网口连接至所述上位机。

8.根据权利要求7所述的一种接地环流的在线监测装置，其特征在于，所述网口配置用于上位机和ARM芯片之间信号传输的光纤。

9.根据权利要求1所述的一种接地环流的在线监测装置，其特征在于，所述接地线上电流范围为0-2A。

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