CN204269754U - 一种用于电缆识别装置的信号接收器 - Google Patents
一种用于电缆识别装置的信号接收器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN204269754U CN204269754U CN201420799656.XU CN201420799656U CN204269754U CN 204269754 U CN204269754 U CN 204269754U CN 201420799656 U CN201420799656 U CN 201420799656U CN 204269754 U CN204269754 U CN 204269754U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- signal
- cable
- control module
- unit
- signal receiver
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 18
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims abstract description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 11
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 7
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 description 5
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 5
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000006870 function Effects 0.000 description 4
- 230000003116 impacting effect Effects 0.000 description 4
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 4
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 3
- 230000004044 response Effects 0.000 description 3
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 2
- 239000004606 Fillers/Extenders Substances 0.000 description 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000004703 cross-linked polyethylene Substances 0.000 description 1
- 229920003020 cross-linked polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000008034 disappearance Effects 0.000 description 1
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 1
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 description 1
- 230000008676 import Effects 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 230000009993 protective function Effects 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
Abstract
本实用新型公开一种用于电缆识别装置的信号接收器，包括柔性罗氏线圈，控制单元，与柔性罗氏线圈相连的信号处理单元，与控制单元相连的数据采集单元、触发单元和人机交互单元，以及为信号接收器内各个单元供电的电源管理模块；柔性罗氏线圈实时检测被测电缆的脉冲信号，并将采集到的脉冲信号发送给信号处理单元，信号处理单元经过滤波、信号放大处理后发送给数据采集单元，数据采集单元将输入的模拟信号转换为数字信号后发送给控制单元，控制单元经过分析处理后自动识别目标电缆并将相关信息通过人机交互单元进行显示。本实用新型所述的信号接收器，具有识别性能稳定可靠、抗干扰强、适用性强、体积小等特点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于电缆识别装置的信号接收器，属于电缆识别技术领域。
背景技术
随着城市经济快速发展和城市居民生活质量的提高，人们对居住环境和城市面貌的要求也越来越高。电力电缆供电由于其安全、可靠、有利于美化城市与厂矿布局等优点，使电缆成为新世纪新时代的一种潮流，它对美化城市环境和提升城市功能产生崭新的现实效应，得到了越来越广泛的应用。城市经济的快速发展，用电需求也大幅增长，使得电缆抢修作业和电缆迁改工程也越来越多。在迁改和抢修作业中，电缆沟或开挖区域内经常是多条不同截面积、不同等级的电缆并排敷设，需要区分出哪条是此次工作要寻找的电缆，该工作称之为电缆识别。根据《电力安全工作规程》10.2.1.9条要求，电缆识别工作涉及人身和设备安全，鉴别结果的可靠性非常重要，必须100％准确可靠。
电缆识别的传统方法是核对图纸，人工现场核实，但电缆敷设的图纸常常不够规范、不够详细，甚至丢失损坏，加之埋设环境和标识物的变化缺失，很难找到目标电缆。
目前主要依靠电缆识别仪来进行电缆识别。当前国内外各厂家的鉴别仪装置以SEBAKMT和BAUR公司的最为典型。虽然大多数识别仪产品实现电路结构和技术参数均有不同，但其工作原理大致相同，主要有脉冲极性法（电流方向法，目前最为普及）和音频感应法两种（主要结合电缆路径探测作业开展）。即用发射器从目标电缆首端加入一信号，该信号具有与运行电缆的工频电流电压信号明显差别的特征量，如电流的方向、信号的形状、幅值的大小、信号发射的时间和周期及持续时间等，然后用接收器按要求检测需鉴别地点的各条电缆上观察信号的特征量，从而判别出该目标电缆。
实际作业中发现，目前的使用最普及的各类电缆识别仪在遇有强感应电等干扰情况下，常常导致误判或施加信号较困难、甚至损坏识别仪器的情况，这给电缆迁改和故障抢修工作带来了极大的安全风险。经过分析发现，国内不少城市和地区由于为了施工方便或电缆通道紧张，不少中低压电缆与超高压电力电缆使用相同通道敷设，多芯电缆和单芯电缆混合敷设，而一部分电缆通道内高水位的客观环境往往引起电缆护层多点接地，在停电被测电缆与同通道运行电缆同向敷设较长或不同电缆接地电阻差别较大的情况下，往往造成在停电电缆线路上感应出较强的感应电流或电压；此外，由于新版设计规范的修订，原有单芯电缆的护层感应电压在有绝缘保护的前提下，从50V提高到了300V, 在取得电缆长度变长、中间接头变少的有利条件的同时，单端电缆护层感应电压大大提高。
当前使用的电缆识别仪为了达到安全可靠兼顾体积小重量轻的性能，信号发生器采用中小功率，且加入的电流信号幅值受不同电缆接地电阻的影响，往往造成感应电严重干扰信号发生器施加的脉冲信号，感应电达到一定数值后，仪表的过电压自动保护动作，从而造成信号施加困难，部分国内产品无过电压保护模块的，甚至出现过冒烟烧坏的故障，这也是不利于当前普遍使用的数字式小功率电缆识别仪无法正常工作的原因之一，从而大大影响了电缆抢修及道路迁改工程等工作的现场效率。
而且，无论是国内还是国外进口仪器，接收仪器及探头较大，不太适合测试现场的应用，如电缆井沟，空间狭小，接收仪器腾挪较为困难，有时甚至难以把仪器携带进井沟；目前敷设的电缆排放较为紧密，电缆之间的距离及空间太小，无法将探头或卡钳置于其间，直接影响了测试的顺利进行。
所以，电缆的唯一性鉴别急需一种识别性能稳定可靠，体积小、重量轻、便于测试人员随身携带的接收装置，特别是探头部分，体积一定要适合紧密排列电缆的测试要求。
有鉴于此，本发明人对此进行研究，专门开发出一种用于电缆识别装置的信号接收器，本案由此产生。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种用于电缆识别装置的信号接收器，具有识别性能稳定可靠、适用性强、体积小便于携带等特点。
为了实现上述目的，本实用新型的解决方案是：
一种用于电缆识别装置的信号接收器，包括柔性罗氏线圈，控制单元，与柔性罗氏线圈相连的信号处理单元，与控制单元相连的数据采集单元、触发单元和人机交互单元，以及为信号接收器内各个单元供电的电源管理模块；柔性罗氏线圈实时检测被测电缆的脉冲信号，并将采集到的脉冲信号发送给信号处理单元，信号处理单元经过滤波、信号放大处理后发送给数据采集单元，数据采集单元将输入的模拟信号转换为数字信号后发送给控制单元，控制单元经过分析处理后将相关信息通过人机交互单元进行显示，控制单元同时根据触发单元的输出信号，自动启动目标电缆中冲击电流信号波形的采集，并自动识别目标电缆，通过人机交互单元进行显示。
作为优选，所述信号接收器的控制单元采用51***单片机。
作为优选，所述触发单元包括并联在信号处理单元上的峰值比较器和谷值比较器，峰值比较器和谷值比较器的输出端依次连接与门和D触发器，D触发器的控制单元相连。
作为优选，所述人机交互单元包括用于数据显示的显示屏和用户输入用的按键。
上述用于电缆识别装置的信号接收器工作时，信号发生器将高压冲击信号施加到目标电缆线芯上，信号沿电缆传播到远端，然后经过接地流回信号发生器。在鉴别地点，信号接收器利用一个柔性罗氏线圈测量流过各条电缆的电流信号，然后根据信号的特征鉴别出目标电缆。
与现有技术相比，本实用新型所述的信号接收器具有如下优点：
1) 采用便携式探测结构，通过柔性罗氏线圈获取到脉冲信号后，经过信号处理单元滤波、放大处理后，输送给控制单元进行运算分析，在确认是有效脉冲后，通过良好的人机界面进行显示，利用柔性罗氏线圈的特性和信号处理单元带通滤波器的滤波作用，消除了工频电流的影响，防止产生误判，作为探测装置，由于现场是在强工频干扰的环境下进行检测，仪器的智能检测难免会发生误判漏判的可能性，因此需要提供良好的人机交互，弥补可能出现的误判现象；
2) 由于现场环境存在强工频干扰，电缆直径粗，卡钳开口不能有效包罗住电缆等问题，所以不能采用传统意义上的卡钳式电流互感器，而本实用新型采用的柔性罗氏线圈是一个空心环形的线圈，没有铁芯，无磁滞效应，输入无饱和，测量范围宽，能承受大电流，不易受外界电磁干扰，而且罗氏线圈本身与被测回路没有直接的电路联系，而是通过电磁场耦合，实现了测量回路与被测回路电气上的隔离，易被接受，使用安全；罗氏线圈响应频率范围宽，响应时间快，响应时间能达到uS级别，能顺应瞬息万变的电流；罗氏线圈输出的线性度较好，可以达到0.2%，能精确地反映输入信号的大小。
以下结合附图及具体实施例对本实用新型做进一步详细描述。
附图说明
图1为本实施例的电缆识别装置检测状态图；
图2为本实施例的信号接收器原理框图；
图3为本实施例的信号接收器触发单元原理图。
具体实施方式
如图1所示，一种电缆识别装置，包括信号发生器1和信号接收器2，工作时，信号发生器1将高压冲击信号施加到目标电缆3线芯上，信号沿电缆3传播到远端，然后经过接地流回信号发生器1。在鉴别地点，信号接收器2利用一个柔性罗氏线圈21测量流过各条电缆3的电流信号，然后根据信号的特征鉴别出目标电缆。
如图2所示，所述信号接收器2包括柔性罗氏线圈21，控制单元23，与柔性罗氏线圈线圈21相连的信号处理单元22，与控制单元23相连的数据采集单元24、触发单元25和人机交互单元26，以及为信号接收器内各个单元供电的电源管理单元。柔性罗氏线圈21实时检测被测线缆的脉冲信号，并将采集到的脉冲信号发送给信号处理单元22，信号处理单元22经过滤波、信号放大处理后发送给数据采集单元24，数据采集单元24将输入的模拟信号转换为数字信号后发送给控制单元23，控制单元23经过分析处理后将相关信息通过人机交互单元26进行显示，控制单元23可根据触发单元25的输出信号，自动启动目标电缆中冲击电流信号波形的采集，同时根据采集的数据，自动判断出目标电缆，并通过人机交互单元进行显示。
所述人机交互单元26包括用于数据显示的液晶屏和用户输入用的按键。在本实施例胡总，考虑到要显示脉冲波形信号，因此显示屏采用分辨率为240X128的黄底黑字的单色大屏幕点阵图形式液晶。按键包括“开机”、“关机”、“暂停”、“背光”、“记忆”、“比较”、“左移”、“右移”八个键。
所述信号接收器2的控制单元23采用51***单片机89C58，单片机89C58片内有32K字节的EPROM，因此无需外部扩展程序存储器。单片机89C58可以根据触发单元的输出信号，自动启动目标电缆中冲击电流信号波形的采集，并显示在液晶屏上，同时根据采集的数据，自动判断出目标电缆。
如图3所示，所述触发单元25包括并联在信号处理单元22上的峰值比较器251和谷值比较器252，峰值比较器251和谷值比较器252的输出端依次连接与门253和D触发器254，D触发器254的控制单元23相连。信号接收器2采集的数据信号是高压信号发生器每间隔放电周期施加在电缆上的冲击电流信号。由于冲击电流信号产生时间的不确定性，仅仅依靠软件触发方式，无法保证对冲击电流信号的实时采集。为保证对冲击电流信号的实时采集，必须设计硬件触发单元。触发单元的功能就是捕获电缆中的冲击电流信号，并触发单片机开启数据采集。触发单元25的D触发器254具有复位功能，当数据采集完成后，可复位D触发器254，以方便下次触发数据采集。在本实施例中，放电周期约为150μs，触发实时采集在该周期前后适当扩展后给予200点左右的触发频率设置。
本实施例所述的信号接收器2采用锂电池，锂电池具有使用寿命长、容量大、无记忆效应、使用安全等特点。锂电池单节电压为3.6V，而单片机及数据采集等电路工作电压为5V，因此在设计中采用2节串联的方式，再经过三端线性稳压集成电路转换成单片机及其它芯片需要的电压。锂电池电压为7.2V，容量为1.2Ah，电池可供仪器运行5小时左右。本实施例所述的电源管理单元带有专门的AD转换芯片，将电池电压转换为数字信号，可实时采集电池电量，并在液晶屏显示电量，同时具有电池欠压时自动关机保护功能。电池充电器输入电压范围宽（输入电压为AC110～AC220V），具有过充保护等功能。
上述实施例和图式并非限定本实用新型的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本实用新型的专利范畴。
Claims (4)
1.一种用于电缆识别装置的信号接收器，其特征在于：包括柔性罗氏线圈，控制单元，与柔性罗氏线圈相连的信号处理单元，与控制单元相连的数据采集单元、触发单元和人机交互单元，以及为信号接收器内各个单元供电的电源管理模块；柔性罗氏线圈实时检测被测电缆的脉冲信号，并将采集到的脉冲信号发送给信号处理单元，信号处理单元经过滤波、信号放大处理后发送给数据采集单元，数据采集单元将输入的模拟信号转换为数字信号后发送给控制单元，控制单元经过分析处理后将相关信息通过人机交互单元进行显示，控制单元同时根据触发单元的输出信号，自动启动目标电缆中冲击电流信号波形的采集，并自动识别目标电缆，通过人机交互单元进行显示。
2.如权利要求1所述的一种用于电缆识别装置的信号接收器，其特征在于：所述信号接收器的控制单元采用51***单片机。
3.如权利要求1所述的一种用于电缆识别装置的信号接收器，其特征在于：所述触发单元包括并联在信号处理单元上的峰值比较器和谷值比较器，峰值比较器和谷值比较器的输出端依次连接与门和D触发器，D触发器的控制单元相连。
4.如权利要求1所述的一种用于电缆识别装置的信号接收器，其特征在于：所述人机交互单元包括用于数据显示的显示屏和用户输入用的按键。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201420799656.XU CN204269754U (zh) | 2014-12-16 | 2014-12-16 | 一种用于电缆识别装置的信号接收器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201420799656.XU CN204269754U (zh) | 2014-12-16 | 2014-12-16 | 一种用于电缆识别装置的信号接收器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN204269754U true CN204269754U (zh) | 2015-04-15 |
Family
ID=52804615
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201420799656.XU Active CN204269754U (zh) | 2014-12-16 | 2014-12-16 | 一种用于电缆识别装置的信号接收器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN204269754U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104407271A (zh) * | 2014-12-16 | 2015-03-11 | 国家电网公司 | 一种用于电缆识别装置的信号接收器 |
| CN110647838A (zh) * | 2019-09-19 | 2020-01-03 | 电子科技大学 | 一种用于设备工作状态识别的基于几何形状的一维信号特征提取方法 |
-
2014
- 2014-12-16 CN CN201420799656.XU patent/CN204269754U/zh active Active
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104407271A (zh) * | 2014-12-16 | 2015-03-11 | 国家电网公司 | 一种用于电缆识别装置的信号接收器 |
| CN110647838A (zh) * | 2019-09-19 | 2020-01-03 | 电子科技大学 | 一种用于设备工作状态识别的基于几何形状的一维信号特征提取方法 |
| CN110647838B (zh) * | 2019-09-19 | 2023-03-31 | 电子科技大学 | 一种用于设备工作状态识别的基于几何形状的一维信号特征提取方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104407272A (zh) | 一种电缆识别装置 | |
| CN204269755U (zh) | 一种电缆识别装置 | |
| CN204731317U (zh) | 一种智能化的接地电阻检测仪 | |
| CN203643580U (zh) | 便携式断路器状态监测分析仪 | |
| CN103712551A (zh) | 配电网变压器低压绕组变形在线监测装置及方法 | |
| CN104198890A (zh) | 中低压配电网小电流接地智能选线*** | |
| CN102004213B (zh) | 直测式智能直流***绝缘及状态诊断仪 | |
| CN102680820A (zh) | 变电站接地网腐蚀故障点自动测试诊断*** | |
| CN201583591U (zh) | 一种偷窃电判定装置 | |
| CN203259622U (zh) | 变电站直流***微机绝缘监测装置支路巡检模块 | |
| CN104407271A (zh) | 一种用于电缆识别装置的信号接收器 | |
| CN204269754U (zh) | 一种用于电缆识别装置的信号接收器 | |
| CN106597272B (zh) | 两电平statcom开关器件开路故障定位方法 | |
| CN202522658U (zh) | 变电站接地网腐蚀故障点自动测试诊断*** | |
| CN102221664A (zh) | 架空高压线路接地故障检测方法 | |
| CN104459237B (zh) | 一种用于电缆识别装置的信号发生器 | |
| CN202886528U (zh) | 高压电缆鉴别的测试装置 | |
| CN104577976A (zh) | 电弧故障保护装置及其控制方法 | |
| CN103884930A (zh) | 一种基于绝缘监测的全桥不控整流器故障诊断方法 | |
| CN203522134U (zh) | 电弧故障保护装置 | |
| CN206223915U (zh) | 一种双电流传感器的地线绝缘子放电监测装置 | |
| CN203385783U (zh) | 基于avr单片机的低功耗智能高压带电显示闭锁装置 | |
| CN102955099A (zh) | 一种高压电缆鉴别的测试方法及其装置 | |
| CN103777064A (zh) | 免外接交流电源的氧化锌避雷器带电检测装置 | |
| CN109633356A (zh) | 断电式漏电信号识别方法及断电式漏电指示装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |