電纜異常智能檢測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種電纜異常智能檢測系統(tǒng)，包括：控制裝置、匯聚節(jié)點(diǎn)裝置、檢測發(fā)送端裝置和等間隔安裝在被測電纜不同位置的至少一個(gè)檢測接收端裝置；各個(gè)所述檢測接收端裝置的第二無線通信裝置與檢測發(fā)送端裝置的第一無線通信裝置組成局域網(wǎng)后連接到所述匯聚節(jié)點(diǎn)裝置；所述匯聚節(jié)點(diǎn)裝置與所述控制裝置連接。具有以下優(yōu)點(diǎn)：采用電力載波通信方式對(duì)被測電纜故障進(jìn)行檢測，由于不需要額外鋪設(shè)通信線路，從而具有易維護(hù)安裝、施工簡單、施工成本低的優(yōu)點(diǎn)；采用低功耗器件設(shè)計(jì)，節(jié)能了能源消耗；控制裝置與檢測發(fā)送端裝置、以及與各個(gè)檢測接收端裝置均采用無線網(wǎng)絡(luò)通信，具有易安裝維護(hù)的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】電纜異常智能檢測系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于電網(wǎng)電力監(jiān)控【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種電纜異常智能檢測系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國城市化的發(fā)展與擴(kuò)大，城市的用電量日益增大，所采用的輸電電纜的長度越來越長，其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)也越來越復(fù)雜。由于輸電電纜長期暴露在外部自然環(huán)境中，既存在人為破壞因素，也存在自然破壞或線路老化因素，例如，需要經(jīng)受污穢、雷擊、風(fēng)雪、洪水和鳥害等外界因素的侵害，因此，會(huì)出現(xiàn)輸電電纜的損壞。因此，準(zhǔn)確快速的檢測輸電電纜的故障，從而及時(shí)對(duì)出現(xiàn)故障的輸電電纜進(jìn)行維修，可有效降低由輸電電纜故障而帶來的各種損失。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，主要通過人工巡檢的方式檢測電纜故障位置，由于當(dāng)前電纜的分布面積不斷擴(kuò)大，結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，由此導(dǎo)致人工巡檢的工作量非常大；另外，人工巡檢還具有檢測效率低的問題。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本實(shí)用新型提供一種電纜異常智能檢測系統(tǒng)，可有效解決上述問題。
[0005]本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0006]本實(shí)用新型提供一種電纜異常智能檢測系統(tǒng)，包括:控制裝置、匯聚節(jié)點(diǎn)裝置、檢測發(fā)送端裝置和等間隔安裝在被測電纜不同位置的至少一個(gè)檢測接收端裝置；
[0007]所述檢測發(fā)送端裝置包括第一無線通信裝置和第一載波通信裝置；所述第一無線通信裝置與所述第一載波通信裝置的一端連接，所述第一載波通信裝置的另一端耦合到被測電纜的檢測起始點(diǎn)；
[0008]每個(gè)所述檢測接收端裝置包括第二載波通信裝置、單片機(jī)、報(bào)警器和第二無線通信裝置；所述第二載波通信裝置的一端耦合到被測電纜的檢測點(diǎn)，所述第二載波通信裝置的另一端連接到所述單片機(jī)的輸入端，所述單片機(jī)的輸出端與所述報(bào)警器連接；所述單片機(jī)還與所述第二無線通信裝置連接；
[0009]各個(gè)所述檢測接收端裝置的所述第二無線通信裝置與所述檢測發(fā)送端裝置的所述第一無線通信裝置組成局域網(wǎng)后連接到所述匯聚節(jié)點(diǎn)裝置；所述匯聚節(jié)點(diǎn)裝置與所述控制裝置連接。
[0010]優(yōu)選的，所述第一載波通信裝置包括串聯(lián)的信號(hào)發(fā)生器、載波信號(hào)調(diào)制器、第一信號(hào)放大器和第一電力耦合器；所述信號(hào)發(fā)生器、所述載波信號(hào)調(diào)制器、所述第一信號(hào)放大器和所述第一電力耦合器的一端串聯(lián)，所述第一電力耦合器的另一端耦合到被測電纜的檢測起始點(diǎn)；
[0011]所述第二載波通信裝置包括串聯(lián)的第二電力耦合器、信號(hào)接收器和載波信號(hào)解調(diào)器；所述第二電力耦合器的一端耦合到被測電纜的檢測點(diǎn)，所述第二電力耦合器的另一端與所述信號(hào)接收器的一端連接，所述信號(hào)接收器的另一端通過所述載波信號(hào)解調(diào)器連接到所述單片機(jī)。
[0012]優(yōu)選的，在被測電纜上，每隔250米安裝所述檢測接收端裝置。
[0013]優(yōu)選的，還包括智能終端；
[0014]所述控制裝置包括ARM處理器、GPRS芯片和Zigbee芯片；所述ARM處理器分別與所述GPRS芯片和所述Zigbee芯片連接；
[0015]所述控制裝置的所述GPRS芯片與所述智能終端之間通過GPRS無線網(wǎng)絡(luò)連接，所述控制裝置的所述Zigbee芯片與所述匯聚節(jié)點(diǎn)裝置之間通過Zigbee無線網(wǎng)絡(luò)連接。
[0016]優(yōu)選的，所述ARM處理器為三星的S3C6410的芯片；
[0017]所述GPRS芯片為晨訊科技的SM800E的芯片。
[0018]優(yōu)選的，所述智能終端包括個(gè)人電腦PC機(jī)和手持移動(dòng)終端。
[0019]優(yōu)選的，所述PC機(jī)內(nèi)置GPRS無線網(wǎng)卡。
[0020]優(yōu)選的，所述手持移動(dòng)終端包括支持GPRS無線網(wǎng)絡(luò)的智能手機(jī)或平板電腦。
[0021]優(yōu)選的，所述第一無線通信裝置和所述第二無線通信裝置為TI德州儀器CC2530
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[0022]優(yōu)選的，所述匯聚節(jié)點(diǎn)裝置為TI德州儀器CC2530芯片；所述第一載波通信裝置和所述第二載波通信裝置采用深圳超越星公司C7710載波芯片。
[0023]本實(shí)用新型提供的電纜異常智能檢測系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0024](I)采用電力載波通信方式對(duì)被測電纜故障進(jìn)行檢測，由于不需要額外鋪設(shè)通信線路，從而具有易維護(hù)安裝、施工簡單、施工成本低的優(yōu)點(diǎn)；
[0025](2)電力載波通信裝置中，通過安裝電力耦合器，能夠在保證不影響現(xiàn)有電力供電的基礎(chǔ)上，使載波信號(hào)可靠的耦合到電力線纜上，從而保證了載波信號(hào)的可靠傳輸，提高了檢測靈敏度；
[0026](3)采用低功耗器件設(shè)計(jì)，節(jié)能了能源消耗；
[0027](4)控制裝置與檢測發(fā)送端裝置、以及與各個(gè)檢測接收端裝置均采用無線網(wǎng)絡(luò)通信，具有易安裝維護(hù)的優(yōu)點(diǎn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]圖1為本實(shí)用新型提供的電纜異常智能檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0029]以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明:
[0030]結(jié)合圖1，本實(shí)用新型提供一種電纜異常智能檢測系統(tǒng)，包括:控制裝置、匯聚節(jié)點(diǎn)裝置、檢測發(fā)送端裝置和等間隔安裝在被測電纜不同位置的至少一個(gè)檢測接收端裝置；
[0031]所述檢測發(fā)送端裝置包括第一無線通信裝置和第一載波通信裝置；所述第一無線通信裝置與所述第一載波通信裝置的一端連接，所述第一載波通信裝置的另一端耦合到被測電纜的檢測起始點(diǎn)；其中，第一無線通信裝置和第一載波通信裝置通過串口的接收端引腳和發(fā)送端引腳相連。
[0032]每個(gè)所述檢測接收端裝置包括第二載波通信裝置、單片機(jī)、報(bào)警器和第二無線通信裝置；所述第二載波通信裝置的一端耦合到被測電纜的檢測點(diǎn)，所述第二載波通信裝置的另一端連接到所述單片機(jī)的輸入端，所述單片機(jī)的輸出端與所述報(bào)警器連接；所述單片機(jī)還與所述第二無線通信裝置連接；其中，
[0033]各個(gè)所述檢測接收端裝置的所述第二無線通信裝置與所述檢測發(fā)送端裝置的所述第一無線通信裝置組成局域網(wǎng)后連接到所述匯聚節(jié)點(diǎn)裝置；所述匯聚節(jié)點(diǎn)裝置與所述控制裝置連接。
[0034]其中，所述第一載波通信裝置包括串聯(lián)的信號(hào)發(fā)生器、載波信號(hào)調(diào)制器、第一信號(hào)放大器和第一電力耦合器；所述信號(hào)發(fā)生器、所述載波信號(hào)調(diào)制器、所述第一信號(hào)放大器和所述第一電力耦合器的一端串聯(lián)，所述第一電力耦合器的另一端耦合到被測電纜的檢測起始點(diǎn)；
[0035]所述第二載波通信裝置包括串聯(lián)的第二電力耦合器、信號(hào)接收器和載波信號(hào)解調(diào)器；所述第二電力耦合器的一端耦合到被測電纜的檢測點(diǎn)，所述第二電力耦合器的另一端與所述信號(hào)接收器的一端連接，所述信號(hào)接收器的另一端通過所述載波信號(hào)解調(diào)器連接到所述單片機(jī)。
[0036]當(dāng)然，實(shí)際應(yīng)用中，也可以采用某一種具體的載波芯片，例如，采用深圳超越星公司C7710載波芯片。
[0037]還包括智能終端；
[0038]所述控制裝置包括ARM處理器、GPRS芯片和Zigbee芯片；所述ARM處理器分別與所述GPRS芯片和所述Zigbee芯片連接；其中，ARM處理器和GPRS芯片通過串口的接收端弓丨腳和發(fā)送端引腳相連。
[0039]所述控制裝置的所述GPRS芯片與所述智能終端之間通過GPRS無線網(wǎng)絡(luò)連接，所述控制裝置的所述Zigbee芯片與所述匯聚節(jié)點(diǎn)裝置之間通過Zigbee無線網(wǎng)絡(luò)連接。
[0040]本實(shí)用新型中，在具體實(shí)現(xiàn)上，ARM處理器采用三星的S3C6410的芯片。GPRS芯片采用晨訊科技的SM800E的芯片。智能終端包括個(gè)人電腦PC機(jī)和手持移動(dòng)終端，個(gè)人電腦PC機(jī)和手持移動(dòng)終端相互獨(dú)立，PC機(jī)內(nèi)置GPRS無線網(wǎng)卡。手持移動(dòng)終端包括支持GPRS無線網(wǎng)絡(luò)的智能手機(jī)或平板電腦。第一無線通信裝置和所述第二無線通信裝置采用TI德州儀器CC2530芯片。匯聚節(jié)點(diǎn)裝置采用TI德州儀器CC2530芯片。采用上述類型的芯片，可有效降低電纜異常智能檢測系統(tǒng)的功耗。
[0041]作為一種具體示例，本實(shí)用新型的工作原理為:在被測電纜起始位置A安裝檢測發(fā)送端裝置，在其他位置等間隔安裝若干個(gè)檢測接收端裝置，假設(shè)共安裝10個(gè)檢測接收端裝置，按順序分別記為檢測接收端裝置1、檢測接收端裝置2…檢測接收端裝置10，并且，各個(gè)檢測接收端裝置的安裝位置分別記為B1、B2..BlO ;各個(gè)檢測接收端裝置和檢測發(fā)送端裝置組建成局域網(wǎng)，均通過Zigbee無線網(wǎng)絡(luò)連接到控制裝置；控制裝置通過GPRS無線網(wǎng)絡(luò)與智能終端連接；
[0042]檢測發(fā)送端裝置的信號(hào)發(fā)生器發(fā)送載波信號(hào)，經(jīng)載波信號(hào)調(diào)制器的調(diào)制和第一信號(hào)放大器的放大處理后，通過第一電力耦合器將放大后的載波信號(hào)加載到電纜上；然后，各個(gè)檢測接收端裝置均與控制裝置連接，控制裝置根據(jù)能否接收到各個(gè)檢測接收裝置上傳的信號(hào)，即可判斷出故障電纜位置。例如，檢測接收端裝置I通過第二電力耦合器、信號(hào)接收器和載波信號(hào)解調(diào)器的處理后，如果可以接收到檢測發(fā)送端裝置所發(fā)送的載波信號(hào)，則表明A-Bl區(qū)間的線纜正常，則控制裝置可以接收到檢測接收端裝置I傳輸?shù)男盘?hào)；相反，如果檢測接收端裝置I無法接收到載波信號(hào)，則表明A-Bl區(qū)間的線纜故障，因此，控制裝置無法接收到檢測接收端裝置I傳輸?shù)男盘?hào)；類似的，在A-Bl區(qū)間的線纜正常時(shí)，如果檢測接收端裝置2無法接收到載波信號(hào)，則表明B1-B2區(qū)間的線纜故障，否則，繼續(xù)觀察后續(xù)檢測接收端裝置能否接收到載波信號(hào)。也就是說，如果按距檢測發(fā)送端裝置的距離從小到大的順序，共布置10個(gè)檢測接收端裝置，則需查找到第I個(gè)無法接收到載波信號(hào)的檢測接收端裝置，其與前一個(gè)相鄰的檢測接收端裝置之間的線纜即為出現(xiàn)故障的線纜。
[0043]在上述構(gòu)思的基礎(chǔ)上，可以在控制裝置上增加一些功能軟件，從而完善控制裝置的相關(guān)功能，但需要強(qiáng)調(diào)的是，本實(shí)用新型的創(chuàng)新為上述的結(jié)構(gòu)創(chuàng)新，而非對(duì)功能軟件的創(chuàng)新，在不安裝功能軟件時(shí)，本實(shí)用新型仍然能夠達(dá)到檢測電纜故障的目的。具體的，在控制器上可內(nèi)置SM卡，在SIM卡上預(yù)裝回?fù)芴?hào)碼，當(dāng)控制器檢測到某個(gè)線纜區(qū)間出現(xiàn)故障時(shí)，可通過發(fā)送短信或回?fù)芴?hào)碼的方式，向?qū)?yīng)的移動(dòng)終端設(shè)備報(bào)警。同時(shí)，控制裝置也可將出現(xiàn)故障的具體位置經(jīng)由無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到智能終端的PC機(jī)上，在PC機(jī)上，將接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，以表格或圖形界面的形式將電纜狀況顯示在PC機(jī)的顯示器上。可見，智能終端可選擇通過智能手機(jī)或平板電腦接收電纜故障信息，并隨時(shí)隨地的觀看故障監(jiān)控視頻，從而使工作人員快速獲知故障信息，及時(shí)維修。
[0044]本實(shí)用新型提供的電纜異常智能檢測系統(tǒng)，具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0045](I)采用電力載波通信方式對(duì)被測電纜故障進(jìn)行檢測，由于不需要額外鋪設(shè)通信線路，從而具有易維護(hù)安裝、施工簡單、施工成本低的優(yōu)點(diǎn)；
[0046](2)電力載波通信裝置中，通過安裝電力耦合器，能夠在保證不影響現(xiàn)有電力供電的基礎(chǔ)上，使載波信號(hào)可靠的耦合到電力線纜上，從而保證了載波信號(hào)的可靠傳輸，提高了檢測靈敏度；
[0047](3)采用低功耗器件設(shè)計(jì)，節(jié)能了能源消耗；
[0048](4)控制裝置與檢測發(fā)送端裝置、以及與各個(gè)檢測接收端裝置均采用無線網(wǎng)絡(luò)通信，具有易安裝維護(hù)的優(yōu)點(diǎn)。
[0049]以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種電纜異常智能檢測系統(tǒng)，其特征在于，包括:控制裝置、匯聚節(jié)點(diǎn)裝置、檢測發(fā)送端裝置和等間隔安裝在被測電纜不同位置的至少一個(gè)檢測接收端裝置； 所述檢測發(fā)送端裝置包括第一無線通信裝置和第一載波通信裝置；所述第一無線通信裝置與所述第一載波通信裝置的一端連接，所述第一載波通信裝置的另一端耦合到被測電纜的檢測起始點(diǎn)； 每個(gè)所述檢測接收端裝置包括第二載波通信裝置、單片機(jī)、報(bào)警器和第二無線通信裝置；所述第二載波通信裝置的一端耦合到被測電纜的檢測點(diǎn)，所述第二載波通信裝置的另一端連接到所述單片機(jī)的輸入端，所述單片機(jī)的輸出端與所述報(bào)警器連接；所述單片機(jī)還與所述第二無線通信裝置連接； 各個(gè)所述檢測接收端裝置的所述第二無線通信裝置與所述檢測發(fā)送端裝置的所述第一無線通信裝置組成局域網(wǎng)后連接到所述匯聚節(jié)點(diǎn)裝置；所述匯聚節(jié)點(diǎn)裝置與所述控制裝置連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電纜異常智能檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述第一載波通信裝置包括串聯(lián)的信號(hào)發(fā)生器、載波信號(hào)調(diào)制器、第一信號(hào)放大器和第一電力耦合器；所述信號(hào)發(fā)生器、所述載波信號(hào)調(diào)制器、所述第一信號(hào)放大器和所述第一電力耦合器的一端串聯(lián)，所述第一電力耦合器的另一端耦合到被測電纜的檢測起始點(diǎn)； 所述第二載波通信裝置包括串聯(lián)的第二電力耦合器、信號(hào)接收器和載波信號(hào)解調(diào)器；所述第二電力耦合器的一端耦合到被測電纜的檢測點(diǎn)，所述第二電力耦合器的另一端與所述信號(hào)接收器的一端連接，所述信號(hào)接收器的另一端通過所述載波信號(hào)解調(diào)器連接到所述單片機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電纜異常智能檢測系統(tǒng)，其特征在于，在被測電纜上，每隔250米安裝所述檢測接收端裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電纜異常智能檢測系統(tǒng)，其特征在于，還包括智能終端； 所述控制裝置包括ARM處理器、GPRS芯片和Zigbee芯片；所述ARM處理器分別與所述GPRS芯片和所述Zigbee芯片連接； 所述控制裝置的所述GPRS芯片與所述智能終端之間通過GPRS無線網(wǎng)絡(luò)連接，所述控制裝置的所述Zigbee芯片與所述匯聚節(jié)點(diǎn)裝置之間通過Zigbee無線網(wǎng)絡(luò)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電纜異常智能檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述ARM處理器為三星的S3C6410的芯片； 所述GPRS芯片為晨訊科技的SM800E的芯片。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電纜異常智能檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述智能終端包括個(gè)人電腦PC機(jī)和手持移動(dòng)終$而。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電纜異常智能檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述PC機(jī)內(nèi)置GPRS無線網(wǎng)卡。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電纜異常智能檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述手持移動(dòng)終端包括支持GPRS無線網(wǎng)絡(luò)的智能手機(jī)或平板電腦。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電纜異常智能檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述第一無線通信裝置和所述第二無線通信裝置為TI德州儀器CC2530芯片。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電纜異常智能檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述匯聚節(jié)點(diǎn)裝置為TI德州儀器CC2530芯片；所述第一載波通信裝置和所述第二載波通信裝置采用深圳超越星公司C7710載波芯片。
【文檔編號(hào)】G01R31/08GK204116529SQ201420625747
【公開日】2015年1月21日 申請(qǐng)日期:2014年10月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月24日
【發(fā)明者】孫宏彬 申請(qǐng)人:長春工程學(xué)院