電纜線路故障智能在線監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種電纜線路故障智能在線監(jiān)測系統(tǒng)，包括若干個故障檢測器，集中處理器，通信交換機(jī)和監(jiān)控系統(tǒng)服務(wù)器，所述故障檢測器內(nèi)部設(shè)有2.4G無線通信模塊，單片機(jī)控制單元，以及電流傳感器，集中處理器通過通信交換機(jī)與監(jiān)控系統(tǒng)服務(wù)器相連，接收ABC3相故障檢測器的采樣數(shù)據(jù)并進(jìn)行故障信息初步計(jì)算，并將處理分析后的數(shù)據(jù)發(fā)送給通信交換機(jī)，通信交換機(jī)將故障信息解碼后上傳給監(jiān)控系統(tǒng)服務(wù)器，本發(fā)明所述的電纜線路故障智能在線監(jiān)測系統(tǒng)能全面監(jiān)測線路上的短路、接地、過負(fù)荷、斷線、停電、三相不平衡、盜割等故障情況，并快速準(zhǔn)確作出故障判斷。
【專利說明】電纜線路故障智能在線監(jiān)測系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電纜線路故障智能在線監(jiān)測系統(tǒng)，屬于線路檢測【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]在電力配電線路中，因?yàn)榫€路長、分支長、結(jié)構(gòu)復(fù)雜等原因，當(dāng)出線路短路、斷線、停電、三相不平衡、過負(fù)荷等故障時，無法及時檢測到故障點(diǎn)及故障原因，進(jìn)而延長檢修時間，造成大范圍的停電，造成較大的經(jīng)濟(jì)損失。目前，雖然也會在電纜線路中安裝故障檢測器，但仍存在以下幾個缺陷:
1、故障檢測器采用微分、積分模擬電路，對小電流信號不敏感；
2、故障檢測器與集中處理器之間為單相通信，監(jiān)控中心無法遠(yuǎn)程修改故障檢測器的檢測參數(shù)，不能杜絕重合閘非故障分支涌流和反饋送電引起的誤動，只要會誤動(拒動)則永遠(yuǎn)誤動下去。
[0003]有鑒于此，本發(fā)明人對此進(jìn)行研究，專門開發(fā)出一種電纜線路故障智能在線監(jiān)測系統(tǒng)，本案由此產(chǎn)生。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種電纜線路故障智能在線監(jiān)測系統(tǒng)，能全面監(jiān)測線路上的短路、接地、過負(fù)荷、斷線、停電、三相不平衡、盜割等故障情況，并快速準(zhǔn)確作出故障判斷。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的解決方案是:
電纜線路故障智能在線監(jiān)測系統(tǒng)，包括若干個故障檢測器，集中處理器，通信交換機(jī)和監(jiān)控系統(tǒng)服務(wù)器，所述故障檢測器分別安裝在電纜線路的三相導(dǎo)線上，形成A相故障檢測器，B相故障檢測器和C相故障檢測器，同一電纜線路上每隔1.5-2km安裝一組故障檢測器，所述故障檢測器內(nèi)設(shè)有2.4G無線通信模塊，集中處理器也設(shè)有對應(yīng)的2.4G無線通信模塊，故障檢測器和集中處理器之間通過2.4G無線通信模塊進(jìn)行無線雙向射頻短距離通信，具有抗干擾能力強(qiáng)，數(shù)據(jù)傳輸速率塊等特點(diǎn)；所述故障檢測器設(shè)有單片機(jī)控制單元，以及與單片機(jī)控制單元相連的電流傳感器，實(shí)時采集每個周波12點(diǎn)做傅里葉電流計(jì)算，準(zhǔn)確得到當(dāng)前線路的實(shí)時在線電流值，并且能實(shí)時捕獲小于一個周波(20ms)的電流突變信息；所述集中處理器通過通信交換機(jī)與監(jiān)控系統(tǒng)服務(wù)器相連，集中處理器安裝在電纜塔桿上，接收ABC3相故障檢測器的采樣數(shù)據(jù)并進(jìn)行故障信息初步計(jì)算，并將處理分析后的數(shù)據(jù)發(fā)送給通信交換機(jī)，通信交換機(jī)將故障信息解碼后上傳給監(jiān)控系統(tǒng)服務(wù)器，監(jiān)控系統(tǒng)服務(wù)器將各安裝節(jié)點(diǎn)的線路故障綜合分析后，顯示出故障的具體線路和具體的故障點(diǎn)。
[0006]作為優(yōu)選，所述集中處理器通過GSM移動通信模塊與通信交換機(jī)進(jìn)行通信。
[0007]作為優(yōu)選，所述故障檢測器的電流傳感器采用高導(dǎo)磁電磁感應(yīng)電流傳感器。
[0008]作為優(yōu)選，所述故障檢測器的單片機(jī)控制單元采用AT89系列的單片芯片。
[0009]作為優(yōu)選，所述故障檢測器和集中處理器的2.4G無線通信模塊采用型號為nRF24L01 芯片。
[0010]上述電纜線路故障智能在線監(jiān)測系統(tǒng)工作原理:三個故障檢測器實(shí)時采集三相電流信息，并將采集到的電流信息通過2.4G無線通信模塊傳給集中處理器，集中處理器根據(jù)三個故障檢測器傳來的電流信息，從而判斷出具體的故障，通過GSM移動通信模塊將故障信息傳回通信交換機(jī)，通信交換機(jī)將故障信息解碼后上傳給監(jiān)控系統(tǒng)服務(wù)器，監(jiān)控系統(tǒng)服務(wù)器將各安裝節(jié)點(diǎn)的線路故障綜合分析后，顯示出故障的具體線路和具體的故障點(diǎn)，并將線路故障點(diǎn)和故障類型通過GSM短信方式發(fā)送給相關(guān)責(zé)任人手機(jī)，由相關(guān)責(zé)任人進(jìn)行故障排除。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，上述電纜線路故障智能在線監(jiān)測系統(tǒng)具有如下幾個優(yōu)點(diǎn):
1)突破傳統(tǒng)的普通故障檢測器技術(shù)原理和傳統(tǒng)的FTU標(biāo)準(zhǔn)，無需PT和CT，無需開關(guān)或開關(guān)改造，等電位和不停電安裝，適用范圍廣，投入產(chǎn)出比高，運(yùn)行可靠，能全面監(jiān)測線路上的短路、接地、過負(fù)荷、斷線、停電、三相不平衡、盜割等故障情況，幫助運(yùn)行人員迅速查找故障點(diǎn)，避免事故進(jìn)一步擴(kuò)大；
2)通過故障檢測器實(shí)時采集在線電流方式對線路故障進(jìn)行全面監(jiān)控，故障判斷更加及時、準(zhǔn)確；
3)本地通訊采用雙向短距離無線調(diào)頻通訊，遠(yuǎn)程通訊采用GSM網(wǎng)絡(luò)通訊，本地和遠(yuǎn)程維護(hù)方便，并可在線調(diào)整短路、接地、開路等故障檢測參數(shù)，大大提高短路故障檢測的準(zhǔn)確性。
[0012]以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)描述。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本實(shí)施例的電纜線路故障智能在線監(jiān)測系統(tǒng)的模塊框圖；
圖2為本實(shí)施例的故障檢測器單片機(jī)控制單元電路原理圖；
圖3為本實(shí)施例的2.4G無線通信模塊電路圖。

【具體實(shí)施方式】
[0014]如圖1所示，電纜線路故障智能在線監(jiān)測系統(tǒng)，包括若干個故障檢測器1，集中處理器2，通信交換機(jī)3和監(jiān)控系統(tǒng)服務(wù)器4，所述故障檢測器I分別安裝在電纜線路的三相導(dǎo)線上，形成A相故障檢測器，B相故障檢測器和C相故障檢測器，同一電纜線路上每隔
1.5-2km安裝一組故障檢測器，所述故障檢測器內(nèi)設(shè)有依次相連的電流傳感器11、單片機(jī)控制單元12和2.4G無線通信模塊13，其中，所述電流傳感器11采用高導(dǎo)磁材料電磁感應(yīng)電流傳感器，故障檢測器I實(shí)時采集每個周波12點(diǎn)做傅里葉電流計(jì)算，準(zhǔn)確得到當(dāng)前線路的實(shí)時在線電流值，并且能實(shí)時捕獲小于一個周波(20ms)的電流突變信息。所述集中處理器2也設(shè)有對應(yīng)的2.4G無線通信模塊，故障檢測器I和集中處理器2之間通過2.4G無線通信模塊進(jìn)行無線雙向射頻短距離通信，具有抗干擾能力強(qiáng)，數(shù)據(jù)傳輸速率塊等特點(diǎn)。
[0015]所述集中處理器2通過通信交換機(jī)3與監(jiān)控系統(tǒng)服務(wù)器4相連，集中處理器2安裝在電纜塔桿上，通過GSM移動通信模塊與通信交換機(jī)3進(jìn)行通信，接收ABC3相故障檢測器I的采樣數(shù)據(jù)并進(jìn)行故障信息初步計(jì)算，并將處理分析后的數(shù)據(jù)發(fā)送給通信交換機(jī)3，通信交換機(jī)3將故障信息解碼后上傳給監(jiān)控系統(tǒng)服務(wù)器。
[0016]如圖2所示，所述故障檢測器I的單片機(jī)控制單元12采用AT89系列的單片芯片，本實(shí)施例采用型號為AT89LS5X的單片機(jī)。
[0017]如圖3所示，所述故障檢測器I的2.4G無線通信模塊13采用型號為nRF24L01芯片，nRF24L01是一款工作在2.4GHz^2.5GHz的ISM頻段的單片無線收發(fā)器芯片。可直接與單片機(jī)相連，相關(guān)接口信號說明如下:
CSN =SPI片選信號；
MOS1:從SPI數(shù)據(jù)輸入；
MISO:從SPI數(shù)據(jù)輸出；
SCK =SPI時鐘信號；
IRQ:中斷請求信號；
CE:接收(RX)/發(fā)送(TX)模式選擇。
[0018]本發(fā)明所述的電纜線路故障智能在線監(jiān)測系統(tǒng)工作原理:三個故障檢測器I實(shí)時采集三相電流信息，并將采集到的電流信息通過2.4G無線通信模塊13傳給集中處理器2，集中處理器2根據(jù)三個故障檢測器I傳來的電流信息，從而判斷出具體的故障，通過GSM移動通信模塊將故障信息傳回通信交換機(jī)3，通信交換機(jī)3將故障信息解碼后上傳給監(jiān)控系統(tǒng)服務(wù)器4，監(jiān)控系統(tǒng)服務(wù)器4將各安裝節(jié)點(diǎn)的線路故障綜合分析后，顯示出故障的具體線路和具體的故障點(diǎn)，并將線路故障點(diǎn)和故障類型通過GSM短信方式發(fā)送給相關(guān)責(zé)任人手機(jī)5，由相關(guān)責(zé)任人進(jìn)行故障排除。
[0019]上述實(shí)施例和圖式并非限定本發(fā)明的產(chǎn)品形態(tài)和式樣，任何所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員對其所做的適當(dāng)變化或修飾，皆應(yīng)視為不脫離本發(fā)明的專利范疇。
【權(quán)利要求】
1.電纜線路故障智能在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:包括若干個故障檢測器，集中處理器，通信交換機(jī)和監(jiān)控系統(tǒng)服務(wù)器，所述故障檢測器分別安裝在電纜線路的三相導(dǎo)線上，形成A相故障檢測器，B相故障檢測器和C相故障檢測器，同一電纜線路上每隔1.5-2km安裝一組故障檢測器，所述故障檢測器內(nèi)設(shè)有2.4G無線通信模塊，集中處理器也設(shè)有對應(yīng)的2.4G無線通信模塊，故障檢測器和集中處理器之間通過2.4G無線通信模塊進(jìn)行無線雙向射頻短距離通信；所述故障檢測器進(jìn)一步設(shè)有單片機(jī)控制單元，以及與單片機(jī)控制單元相連的電流傳感器；所述集中處理器通過通信交換機(jī)與監(jiān)控系統(tǒng)服務(wù)器相連，集中處理器安裝在電纜塔桿上，接收ABC3相故障檢測器的采樣數(shù)據(jù)并進(jìn)行故障信息初步計(jì)算，并將處理分析后的數(shù)據(jù)發(fā)送給通信交換機(jī)，通信交換機(jī)將故障信息解碼后上傳給監(jiān)控系統(tǒng)服務(wù)器。
2.如權(quán)利要求1所述的電纜線路故障智能在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述集中處理器通過GSM移動通信模塊與通信交換機(jī)進(jìn)行通信。
3.如權(quán)利要求1所述的電纜線路故障智能在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述故障檢測器的電流傳感器采用高導(dǎo)磁電磁感應(yīng)電流傳感器。
4.如權(quán)利要求1所述的電纜線路故障智能在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述故障檢測器的單片機(jī)控制單元采用AT89系列的單片芯片。
5.如權(quán)利要求1所述的電纜線路故障智能在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述故障檢測器和集中處理器的2.4G無線通信模塊均采用型號為nRF24L01芯片。
【文檔編號】G01R31/08GK104459473SQ201410803385
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月23日
【發(fā)明者】呂培松, 樓良明, 蔣柯青, 何晶金, 王國龍 申請人:國網(wǎng)浙江諸暨市供電公司, 國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)浙江省電力公司, 國網(wǎng)浙江省電力公司紹興供電公司