CN207081788U - 一种多功能低压台区识别仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多功能低压台区识别仪，包括钳形电流夹、分压电阻采样电路、数据处理器、脉冲电路、电源电路、充电电池、单片机、ARM芯片、液晶触摸屏、按键电路、USB接口、照明控制电路、声控电路、条码扫描枪、GPS定位仪和GPRS通信模块，所述钳形电流夹和分压电阻采样电路分别与所述数据处理器相连；所述数据处理器、脉冲电路和充电电池分别与所述单片机相连；所述单片机和电源电路分别与所述ARM芯片相连。本实用新型的多功能低压台区识别仪，具有自动识别主机和从机功能功，具备操作简便，使用安全，具有条码扫描和GPS定位功能，自动避免现场人工操作的失误，为数据的安全性、正确性提供保障，为现场诊断提供可靠的决策依据。

Description

一种多功能低压台区识别仪

技术领域

本实用新型涉及一种多功能低压台区识别仪。

背景技术

目前，多功能低压台区识别仪采用工频载波调制技术进行台区识别，在相邻台变共高压，共地，共电缆沟以及通信基站影响的情况下可以准确的进行台区识别。可以查清用户是由哪台变压器、哪条线路、甚至于哪相供电等信息，将会真实反映配电台区下每一个用户的基础数据资料，提升用电管理部门台区管理手段，实现台区识别、用户相位识别、分支判断，应用于用户的台区归属、网络拓扑确定、设备间的相位差异等，可以用于台区配线接线的故障诊断。

但是传统的多功能低压台区识别仪，使用时需要中断供电、查清楚未知线路走向或架线(埋线)方式才能准确的稽查清每个用电户是由那条配电线路、哪相供电。无法在带电状态下校核低压供电线路的任意开始点和结束点是否存在对应关系，即是否为同一线路，且无法自动识别主机和从机，没有条码扫描和GPS定位功能，需要现场人工记录相关信息。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种多功能低压台区识别仪，具有自动识别主机和从机功能功，具备操作简便，使用安全，具有条码扫描和GPS 定位功能，自动避免现场人工操作的失误，为数据的安全性、正确性提供保障，为现场诊断提供可靠的决策依据。

实现上述目的的技术方案是：一种多功能低压台区识别仪，包括钳形电流夹、分压电阻采样电路、数据处理器、脉冲电路、电源电路、充电电池、单片机、ARM 芯片、液晶触摸屏、按键电路、USB接口、照明控制电路、声控电路、条码扫描枪、GPS定位仪和GPRS通信模块，其中：

所述钳形电流夹和分压电阻采样电路分别与所述数据处理器相连；

所述数据处理器、脉冲电路和充电电池分别与所述单片机相连；

所述单片机和电源电路分别与所述ARM芯片相连；

所述液晶触摸屏、按键电路、USB接口、照明控制电路和声控电路分别与所述 ARM芯片相连；

所述条码扫描枪、GPS定位仪和GPRS通信模块分别与所述USB接口相连。

上述的一种多功能低压台区识别仪，其中，所述数据处理器包括依次相连的AD 采样芯片和DSP模块(数字信号处理模块)。

上述的一种多功能低压台区识别仪，其中，所述单片机通过所述脉冲电路发送脉冲信号给待检用电负载；

所述钳形电流夹检测待检用电负载的电流信号，并将该电流信号发送给所述数据处理器的AD采样芯片；

所述分压电阻采样电路检测待检用电负载的分压电阻信号，并将该分压电阻信号发送给所述数据处理器的AD采样芯片；

所述AD采样芯片采集电流信号和分压电阻信号的输入波形，并将电流信号和分压电阻信号的输入波形进行模数转换后发送给所述DSP模块；

所述DSP模块对接收的经过模数转换的电流信号和分压电阻信号依次经过傅里叶变换、动态跟踪、均方根值和脉冲巡查运算，输出数据处理结果给所述单片机；

所述单片机将所述数据处理结果传输给所述ARM芯片；

所述ARM芯片根据接收的数据处理结果检测待检用电负载的台区号、分支号和信号能量，并将检测结果显示在所述液晶触摸屏上。

本实用新型的多功能低压台区识别仪，具有自动识别主机和从机功能功，具备操作简便，使用安全，具有条码扫描和GPS定位功能，自动避免现场人工操作的失误，为数据的安全性、正确性提供保障，为现场诊断提供可靠的决策依据。本实用新型的多功能低压台区识别仪，用于用电负载所属变压器台区归属识别和所处相别的判定，为实现台区精细化管理提供真实准确的基础数据，从而为用电管理部门降低线损，可在不中断供电、未知线路走向、架线(埋线)方式等情况下快速准确的稽查清每个用电户是由那条配电线路、哪相供电。可在带电状态下校核低压供电线路的任意开始点和结束点是否存在对应关系，即是否为同一线路。

附图说明

图1为本实用新型的多功能低压台区识别仪的工作原理图。

具体实施方式

为了使本技术领域的技术人员能更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图对其具体实施方式进行详细地说明：

请参阅图1，本实用新型的最佳实施例，一种多功能低压台区识别仪，包括钳形电流夹1、分压电阻采样电路2、数据处理器3、脉冲电路4、电源电路5、充电电池6、单片机7、ARM芯片8、液晶触摸屏9、按键电路10、USB接口11、照明控制电路12、声控电路13、条码扫描枪14、GPS定位仪15和GPRS通信模块16。

钳形电流夹1和分压电阻采样电路2分别与数据处理器3相连；数据处理器3、脉冲电路4和充电电池5分别与单片机7相连；单片机7和电源电路5分别与ARM 芯片8相连；液晶触摸屏9、按键电路10、USB接口11、照明控制电路12和声控电路13分别与ARM芯片8相连；条码扫描枪14、GPS定位仪15和GPRS通信模块16 分别与USB接口11相连。数据处理器3包括依次相连的AD采样芯片31和DSP模块 32。

本实用新型的多功能低压台区识别仪，工作原理为：单片机7通过脉冲电路4 发送脉冲信号给待检用电负载；钳形电流夹1检测待检用电负载的电流信号，并将该电流信号发送给数据处理器3的AD采样芯片31；分压电阻采样电路2检测待检用电负载的分压电阻信号，并将该分压电阻信号发送给数据处理器3的AD采样芯片 31；AD采样芯片31采集电流信号和分压电阻信号的输入波形，并将电流信号和分压电阻信号的输入波形进行模数转换后发送给DSP模块32；DSP模块32对接收的经过模数转换的电流信号和分压电阻信号依次经过傅里叶变换、动态跟踪、均方根值和脉冲巡查运算，输出数据处理结果给单片机7；单片机7将数据处理结果传输给 ARM芯片8，ARM芯片8根据数据处理结果检测待检用电负载的台区号、分支号和信号能量，并将检测结果显示在液晶触摸屏9上。

本实用新型的多功能低压台区识别仪：

1.ARM芯片8：采用Freesca le MCIMX283操作平台，运行l inux操作***；(1) 处理器使用Freesca le MCIMX283，运行频率：454MHz；(2)内置64/128MB DDR2； (3)内置64/128MB数据NAND FLASH；(3)内置TCP/IP协议栈；(4)支持多种文件***，支持SD/MMC卡、U盘读写；(4)速率高达480Mbps的USB HOST、 USB OTG；(5)集成多达3路ADC、1路I C、1路SPI；(6)集成多达5路 UART、多达2路CAN、多达2路以太网接口；(7)集成WDT的复位监控电路；(8)支持多种显示分辨率，最高达800×480像素液晶接口；(9)支持多种远程升级方式；(10)6层PCB工艺，尺寸45mm×60mm；(11)工作电压：5V±2％；(12) 内置加密模块，保护用户程序安全；(13)运行l inux操作***；

2、液晶触摸屏9选用TFT-4.3A真彩触屏显示液晶：(1)有效显示区域尺寸 95.04(长)mm×53.856(宽)mm，即4.3英寸(inch)；(2)显示色彩为 26万色；(3)分辨率(宽×高)为480×272；(4)响应时间为20毫秒；(5) 背光亮度为典型300ni t，背光亮度可以软件调节100级；(6)触摸屏为4线电阻式触摸屏；(7)用户接口，通信接口类型并行24位RGB；

3、具有具备文件管理功能，在液晶触摸屏9输入信息，可执行数据存储、数据导入和导出的功能。(1)本地数据管理，数据保存到NAND FLASH中；(2)U盘数据管理，自动识别数据外置USB接口储存设备；(3)TF卡数据管理，支持数据卡数据存储，数据卡升级应用及***程序；(4)3种存储数据可以互相拷贝；

4、数据处理器3采用高速的AD采样芯片31、配合DSP模块32，高速采集输入线路的电压幅值、识别信号能量，计算基波电压、合成电压、谐波电压、相位、畸变系数、频率、识别信号能量大小。(1)选用AD73360专用6通道实时AD采样芯片31，采集输入波形；(2)DSP模块32运用ADSP-BF532约270M的高速计算，傅里叶变换、动态跟踪、均方根值、脉冲巡查等运算，输出约0.2S级高精度结果；(3) 采用MCU与DSP数据接口管理，获取或下载相关算法参数；

5、单片机7选用NEC78系列单片机，实现测试数据与ARM芯片8的接口，识别控制逻辑的执行。(1)与ARM芯片8采用UART通信协议，通信速率高达115200bps； (2)与计量模块采用I IC通信协议；(3)MCU负责总数据协调，识别控制设备逻辑产生、保护设备控制、故障检测；

6、用户界面显示功能：液晶触摸屏9具备简洁、清晰的显示结果，例如“1 号台区号A相”、“1号台区2号分支C相”。(1)液晶触摸屏9显示实时接线电压的有效值、相序、中线电压、相位、畸变系数、3路分支能量大小；从相位或相序上直接判断场接线的准确性；(2)测试结果在液晶触摸屏9显示；(3)识别按键简单，根据现场的接线情况，自动识别台区测试、分支测试；

7、具有音频提示功能：声控电路13可进行报警提示、测试结果提示。(1) 开机音频提示；(2)测试结果语音提示完整显示字符；(3)故障时发出报警声音，提示设备断电或重新接线等，为安全提升保障；

8、告警指示作用：例如过压、线路反向、设备接线等。(1)具备线路接线电压超过280V有效值时，设备自动告警，在此条件下设备操作无效，并在液晶触摸屏 9显示及语音有提示；(2)根据算法自动识别L、N线是否存在接线反向，提示零火线反接信息；(3)自检保护器件是否良好，如果存在异常则提示告警信息；(4)自动检测线路接线的牢固程度，在识别前自动使用算法检测，提示线路松动或异常，待处理后方可再执行识别操作；

9、具有照明作用：仪器自身要具备照明功能，照明控制电路12的照明亮度能够保证在黑暗处工作人员视线清楚，确保接线安全和行走安全；具备大容量的充电电池6续航，可在光线较暗的场景下进行照明。

10、具有定位功能：GPS定位仪15选用VK-172，是一个完整的卫星定位接收机。内建卫星接收天线，卫星接收核心采用最先进的UBLOX定位核心，提供高精度的定位信息，故也能满足工业级定位的严格要求与个人使用需要，适用范围从汽车导航、保全***、地图制作、各种调查到农业用途等；

11、条码扫描功能：条码扫描枪14选用MD200条码扫描枪；采用MINDEO自主研发的先进的扫描技术，与传统的CCD条码扫描器相比，MD2000的扫描景深更长，扫描区域更宽，可轻松、快速识读国内、国际通用的1D条码。超高的性价比，可满足绝大部分扫描应用的要求。重量轻，符合人体工学的外壳设计，握感舒适，提高工作效率。即插即用，用户只需将MD2000的电缆线通过USB接口11接入即可使用，操作便捷，纠错能力强，识读速度快。

综上所述，本实用新型的多功能低压台区识别仪具有以下功能：

(1)、l inux操作***，触屏输入界面；

(2)、支持台区识别、分支识别；

(3)、支持USB接口扩展GPS定位功能；

(4)、支持USB接口扩展条码扫描功能；

(5)、支持三相瞬时合成电压、畸变系数、相位主屏显示；支持1-27次三相谐波数据显示；

(6)、测试结果在液晶触摸屏9显示，分别显示台区号、分支号、信号能量；

(7)、支持文件管理：液晶触摸屏9输入信息、支持导入和导出功能；

(8)、支持照明功能；

(9)、支持设备自检、异常告警功能；

(10)、支持测试结果、异常告警的语音提示功能。

本实用新型的多功能低压台区识别仪，用于用电负载所属变压器台区归属识别和所处相别的判定，为实现台区精细化管理提供真实准确的基础数据，从而为用电管理部门降低线损，有以下作用：

(1)可在不中断供电、未知线路走向、架线(埋线)方式等情况下快速准确的稽查清每个用电户是由那条配电线路、哪相供电；

(2)可在带电状态下校核低压供电线路的任意开始点和结束点是否存在对应关系，即是否为同一线路；

(3)可广泛用于电力公司用电营销管理部门、用电稽查部门、配电线路建设和维护部门等常规或临时的对原有和新装用电线路和表计的稽查、违章用电线路的稽查辅助、低压配电线路用电户所属台区、所属配电分支等资料进行校核等；

(4)可作为载波集抄***商在安装调试集抄***和终端时的辅助设备，通过调整台区和分支提高载波抄收率等。

综上所述，本实用新型的多功能低压台区识别仪，具有自动识别主机和从机功能功，具备操作简便，使用安全，具有条码扫描和GPS定位功能，自动避免现场人工操作的失误，为数据的安全性、正确性提供保障，为现场诊断提供可靠的决策依据。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本实用新型，而并非用作为对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本实用新型的权利要求书范围内。

Claims (3)

1.一种多功能低压台区识别仪，其特征在于，包括钳形电流夹、分压电阻采样电路、数据处理器、脉冲电路、电源电路、充电电池、单片机、ARM芯片、液晶触摸屏、按键电路、USB接口、照明控制电路、声控电路、条码扫描枪、GPS定位仪和GPRS通信模块，其中：

所述钳形电流夹和分压电阻采样电路分别与所述数据处理器相连；

所述数据处理器、脉冲电路和充电电池分别与所述单片机相连；

所述单片机和电源电路分别与所述ARM芯片相连；

所述液晶触摸屏、按键电路、USB接口、照明控制电路和声控电路分别与所述ARM芯片相连；

所述条码扫描枪、GPS定位仪和GPRS通信模块分别与所述USB接口相连。

2.根据权利要求1所述的一种多功能低压台区识别仪，其特征在于，所述数据处理器包括依次相连的AD采样芯片和DSP模块。

3.根据权利要求2所述的一种多功能低压台区识别仪，其特征在于，所述单片机通过所述脉冲电路发送脉冲信号给待检用电负载；

所述钳形电流夹检测待检用电负载的电流信号，并将该电流信号发送给所述数据处理器的AD采样芯片；

所述分压电阻采样电路检测待检用电负载的分压电阻信号，并将该分压电阻信号发送给所述数据处理器的AD采样芯片；

所述AD采样芯片采集电流信号和分压电阻信号的输入波形，并将电流信号和分压电阻信号的输入波形进行模数转换后发送给所述DSP模块；

所述DSP模块对接收的经过模数转换的电流信号和分压电阻信号依次经过傅里叶变换、动态跟踪、均方根值和脉冲巡查运算，输出数据处理结果给所述单片机；

所述单片机将所述数据处理结果传输给所述ARM芯片；

所述ARM芯片根据接收的数据处理结果检测待检用电负载的台区号、分支号和信号能量，并将检测结果显示在所述液晶触摸屏上。