故障指示器的制造方法
【專利摘要】一種故障指示器，包括：用于對(duì)自動(dòng)化設(shè)備的故障進(jìn)行檢測并生成光信號(hào)的故障檢測電路；用于將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)后輸出的光電轉(zhuǎn)換電路；用于對(duì)電信號(hào)進(jìn)行整形放大處理后輸出的整形放大電路；用于對(duì)整形放大電路進(jìn)行整形放大處理后的電信號(hào)進(jìn)行處理的中央處理器；以及用于將中央處理器處理后的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為無線信號(hào)并輸出的無線通信電路。整形放大電路包括第一三極管、第一電阻和第二電阻；第一三極管的集電極串聯(lián)第一電阻與供電電源連接；第一三極管的集電極還與中央處理器連接；第一三極管的基極串聯(lián)第二電阻后與光電轉(zhuǎn)換電路的輸出端連接；第一三極管的發(fā)射極接地。上述故障指示器的數(shù)據(jù)傳輸正確性高、故障判斷精度較高且功耗較低。
【專利說明】故障指示器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電力線路故障檢測設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種故障指示器。

【背景技術(shù)】
[0002]故障指示器用于對(duì)環(huán)網(wǎng)柜等城市配網(wǎng)系統(tǒng)配電線路的配套設(shè)備的短路、接地故障等進(jìn)行檢測以及指示。傳統(tǒng)的故障指示器可以檢測供電電纜線路的故障(例如短路故障、接地故障)并將故障信息通過顯示面板進(jìn)行顯示，從而使得巡視人員可以根據(jù)顯示信息迅速確定發(fā)生故障的線路區(qū)段并找出故障點(diǎn)。
[0003]傳統(tǒng)的故障指示器是通過光纖將故障信息數(shù)據(jù)傳輸給通信終端。光纖傳輸雖然傳輸距離遠(yuǎn)，但是在高低溫以及設(shè)備電暈放電下存在光纖容易受損、老化，且受損或老化后均存在影響傳輸距離和數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量的缺陷。同時(shí)，光纖在高低溫情況下傳輸數(shù)據(jù)會(huì)出現(xiàn)信號(hào)畸變、嚴(yán)重影響傳輸質(zhì)量、造成故障漏報(bào)和誤報(bào)情況，從而使得數(shù)據(jù)傳輸正確性較低，嚴(yán)重影響電網(wǎng)的安全運(yùn)行。另外，傳統(tǒng)的故障指示器的故障判斷精度較低且功耗較高。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]基于此，有必要針對(duì)上述問題，提供一種數(shù)據(jù)傳輸正確性高、故障判斷精度較高且功耗較低的故障指示器。
[0005]一種故障指示器，用于對(duì)自動(dòng)化設(shè)備的故障進(jìn)行檢測以及指示，包括:用于對(duì)自動(dòng)化設(shè)備的故障進(jìn)行檢測并生成光信號(hào)并輸出的故障檢測電路；用于將所述故障檢測電路輸出的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)后輸出的光電轉(zhuǎn)換電路；用于對(duì)所述電信號(hào)進(jìn)行整形放大處理后輸出的整形放大電路；用于對(duì)所述整形放大電路進(jìn)行整形放大處理后的電信號(hào)進(jìn)行處理的中央處理器；以及用于將中央處理器處理后的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為無線信號(hào)并輸出的無線通信電路；所述故障檢測電路通過光纖與所述光電轉(zhuǎn)換電路連接；所述光電轉(zhuǎn)換電路、所述整形放大電路、中央處理器以及無線通信電路依次電性連接；所述整形放大電路包括第一三極管、第一電阻和第二電阻；所述第一三極管的集電極串聯(lián)第一電阻與供電電源連接；所述第一三極管的集電極還與所述中央處理器連接；所述第一三極管的基極串聯(lián)第二電阻后與所述光電轉(zhuǎn)換電路的輸出端連接；所述第一三極管的發(fā)射極接地。
[0006]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述光電轉(zhuǎn)換電路包括光敏三極管，所述光敏三極管的集電極與所述供電電源連接；所述光敏三極管的基極接收所述故障檢測電路輸出的光信號(hào)；所述光敏三極管的發(fā)射極串聯(lián)所述第二電阻后與所述第一三極管的基極連接。
[0007]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述故障指示器還包括濾波電路；所述濾波電路分別與所述光電轉(zhuǎn)換電路、所述整形放大電路連接。
[0008]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述濾波電路包括濾波電阻和濾波電容；所述濾波電阻的一端與所述光敏三極管的發(fā)射極連接，另一端接地；所述濾波電容的一端與所述光敏三極管的發(fā)射極連接，另一端接地。
[0009]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述無線通信電路的工作頻率為433兆赫茲。
[0010]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述無線通信電路通過型號(hào)為A7129的芯片實(shí)現(xiàn)。
[0011 ] 在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述故障指示器還包括第一接口和第二接口 ；所述第二接口上集成了所述無線通信電路的所有無線傳輸接口 ；所述第二接口與所述無線通信電路連接；所述第一接口與所述中央處理器連接且能夠與所述第二接口進(jìn)行相應(yīng)的連接從而實(shí)現(xiàn)所述中央處理器與所述無線通信電路的連接。
[0012]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述故障指示器還包括用于對(duì)故障信息進(jìn)行顯示的顯示面板；所述顯示面板與所述中央處理器電性連接。
[0013]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述故障指示器還包括用于對(duì)所述整形放大電路處理后的電信號(hào)進(jìn)行查看的示波器，所述示波器連接于所述第一三極管的集電極。
[0014]上述故障指示器通過光電轉(zhuǎn)換電路實(shí)現(xiàn)光電信號(hào)的轉(zhuǎn)換，并通過整形放大電路中的第一三極管對(duì)轉(zhuǎn)換后的電信號(hào)進(jìn)行放大處理，可以提高故障判斷的精度。同時(shí)，由于第一三極管的靜態(tài)功耗幾乎為零，不會(huì)影響故障指示器的低功耗要求，使得其能夠保持低功耗的特性。并且，將整形放大后的電信號(hào)通過無線通信電路轉(zhuǎn)換為無線信號(hào)后輸出給通信終端，可以克服光纖數(shù)據(jù)因?yàn)楦叩蜏靥匦詫?dǎo)致信號(hào)衰減和波形畸變的影響，提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_性，進(jìn)一步保障了故障判斷的精度。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為一實(shí)施例中的故障指示器的結(jié)構(gòu)框圖；
[0016]圖2為圖1所示實(shí)施例中的故障指示器的光電轉(zhuǎn)換電路、整形放大電路以及濾波電路的原理圖；
[0017]圖3為圖1所示實(shí)施例中的故障指示器的無線通信電路的原理圖；
[0018]圖4為圖1所示實(shí)施例中的故障指示器的第一接口 J7的示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0019]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0020]圖1所示為一實(shí)施例中的故障指示器的結(jié)構(gòu)框圖。在本實(shí)施例中，故障指示器用于對(duì)分支箱、環(huán)網(wǎng)柜等城市配網(wǎng)系統(tǒng)配電線路的配套設(shè)備的短路以及接地故障進(jìn)行檢測以及顯示。故障指示器包括故障檢測電路110、光電轉(zhuǎn)換電路120、整形放大電路130、中央處理器140以及無線通信電路150，還包括顯示面板160。其中，故障檢測電路110通過光纖與光電轉(zhuǎn)換電路120連接。光電轉(zhuǎn)換電路120、整形放大電路130、中央處理器140以及無線通信電路150則依次電性連接。顯示面板160則與中央處理器140電性連接。
[0021]故障檢測電路110用于對(duì)設(shè)備的短路以及接地等故障進(jìn)行檢測，并形成光信號(hào)后通過光纖傳輸給光電轉(zhuǎn)換電路120 ο在本實(shí)施例中，故障檢測電路110包括短路傳感器以及接地傳感器，分別用于對(duì)短路故障以及接地故障進(jìn)行檢測后形成光信號(hào)輸出。在其他的實(shí)施例中，故障檢測電路110可以僅設(shè)置其中之一，或者根據(jù)實(shí)際需要檢測的故障設(shè)置相應(yīng)的檢測裝置。
[0022]光電轉(zhuǎn)換電路120用于對(duì)故障檢測電路110輸出的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)后輸出給整形放大電路130進(jìn)行整形放大處理。在本實(shí)施例中，故障指示器還包括濾波電路。光電轉(zhuǎn)換電路120、整形放大電路130以及濾波電路的電路原理如圖2所示，光電轉(zhuǎn)換電路120包括光敏三極管Q1，整形放大電路130包括第一三極管Q2、第一電阻Rl以及第二電阻R2。濾波電路包括濾波電容Cl以及濾波電阻R3。具體地，光敏三極管Ql的集電極與供電電源VCC3_6連接。光敏三極管Ql的基極接收故障檢測電路110輸出的光信號(hào)。光敏三級(jí)管Ql的發(fā)射極串聯(lián)第二電阻R2后與第一三極管Q2的基極連接。第一三極管Q2的集電極串聯(lián)第一電阻Rl后與光敏三極管Ql的集電極連接。第一三極管Q2的集電極還與中央處理器140連接。第一三極管Q2的發(fā)射極接地。光敏三極管Ql的集電極還分別與濾波電容Cl、濾波電阻R3串聯(lián)后接地。
[0023]光敏三極管Ql可以實(shí)現(xiàn)對(duì)光纖數(shù)據(jù)的光電信號(hào)的轉(zhuǎn)換，并通過濾波電容Cl和濾波電阻R3的濾波處理以及第一三極管Q2的放大處理后輸出中央處理器140 ο通過對(duì)轉(zhuǎn)換后的電信號(hào)進(jìn)行濾波、整形放大處理，可以提高故障判斷的精度，以提高設(shè)備運(yùn)行的可靠性。同時(shí)，由于故障指示器多采用鋰電池供電，無其他外部電源供電，因此其要求具有低功耗的工作特性。第一三極管的靜態(tài)功耗幾乎為零，因此不會(huì)影響故障指示器的低功耗要求，使得其符合低功耗的特性要求。在本實(shí)施例中，故障指示器還可以包括示波器，連接于第一三極管Q2的集電極(TPl處)。示波器用于對(duì)經(jīng)過整形放大后的電信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行查看。
[0024]中央處理器140將經(jīng)過整形放大電路130整形放大后的電信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的處理后輸出給顯示面板160。顯示面板160可以對(duì)相關(guān)的信息例如故障信息等進(jìn)行顯示，從而使得工作人員可以迅速確定故障點(diǎn)所在位置區(qū)域，便于維護(hù)工作的進(jìn)行。
[0025]中央處理器140還用于將電信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的處理后輸出。無線通信電路150將中央處理器140處理后的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為無線信號(hào)并發(fā)送給通信終端，即通過無線的方式將相關(guān)的故障信息以及設(shè)備狀況上傳到通信終端進(jìn)行分析定位。同時(shí)工作人員也可以通過無線通信電路150對(duì)故障指示器的一些信息進(jìn)行配置，使得操作過程更加靈活方便，節(jié)省了工作人員的時(shí)間，實(shí)現(xiàn)快速定位。具體地，無線通信電路150的電路原理如圖3所示。無線通信電路150通過型號(hào)為A7129的集成芯片來實(shí)現(xiàn)，其工作頻率為433兆赫茲。在本實(shí)施例中，上述故障指示器還包括第一接口 J7和第二接口 J2。其中，。第二接口 J2與無線通信電路150連接，其集成了無線通信電路150所有的無線傳輸接口。第一接口 J7與中央處理器140連接且能夠與第二接口 J2進(jìn)行相應(yīng)的連接從而實(shí)現(xiàn)中央處理器140與無線通信電路150的連接，實(shí)現(xiàn)無線傳輸功能。通過第一接口 J7和第二接口 J2來實(shí)現(xiàn)中央處理器140和無線通信電路150的連接，可以簡化連接過程。第一接口 J7的示意圖如圖4所示。
[0026]如圖4所示，中央處理器140通過無線數(shù)據(jù)接收RX_WirelesS、無線數(shù)據(jù)發(fā)送TX_Wireless、無線時(shí)鐘信號(hào) Clock_Wireless 以及無線選擇 Select_Wireless 四個(gè) SPI (SerialPeripheral Interface，串行外設(shè)接口)口和無線通信電路150相連，而無線標(biāo)志信號(hào)Flag_ffireless則通過1 (輸入輸出)口和無線通信電路150相連，從而實(shí)現(xiàn)故障指示器的無線傳輸功能。
[0027]上述故障指示器通過光敏三極管Ql實(shí)現(xiàn)光電信號(hào)的轉(zhuǎn)換，并通過整形放大電路130中的第一三極管Q2對(duì)轉(zhuǎn)換后的電信號(hào)進(jìn)行放大處理，可以提高故障判斷的精度。同時(shí)，由于第一三極管的靜態(tài)功耗幾乎為零，不會(huì)影響故障指示器的低功耗要求，使得其能夠保持低功耗的特性。并且，將整形放大后的電信號(hào)通過無線通信電路150轉(zhuǎn)換為無線信號(hào)后發(fā)送給通信終端，可以克服光纖數(shù)據(jù)因?yàn)楦叩蜏靥匦詫?dǎo)致信號(hào)衰減和波形畸變的影響，提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_性，進(jìn)一步保障了故障判斷的精度。
[0028]以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本實(shí)用新型的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本實(shí)用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。因此，本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種故障指示器，用于對(duì)自動(dòng)化設(shè)備的故障進(jìn)行檢測以及指示，其特征在于，包括:用于對(duì)自動(dòng)化設(shè)備的故障進(jìn)行檢測并生成光信號(hào)并輸出的故障檢測電路；用于將所述故障檢測電路輸出的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)后輸出的光電轉(zhuǎn)換電路；用于對(duì)所述電信號(hào)進(jìn)行整形放大處理后輸出的整形放大電路；用于對(duì)所述整形放大電路進(jìn)行整形放大處理后的電信號(hào)進(jìn)行處理的中央處理器；以及用于將中央處理器處理后的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為無線信號(hào)并輸出的無線通信電路；所述故障檢測電路通過光纖與所述光電轉(zhuǎn)換電路連接；所述光電轉(zhuǎn)換電路、所述整形放大電路、中央處理器以及無線通信電路依次電性連接； 所述整形放大電路包括第一三極管、第一電阻和第二電阻；所述第一三極管的集電極串聯(lián)第一電阻與供電電源連接；所述第一三極管的集電極還與所述中央處理器連接；所述第一三極管的基極串聯(lián)第二電阻后與所述光電轉(zhuǎn)換電路的輸出端連接；所述第一三極管的發(fā)射極接地。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的故障指示器，其特征在于，所述光電轉(zhuǎn)換電路包括光敏三極管，所述光敏三極管的集電極與所述供電電源連接；所述光敏三極管的基極接收所述故障檢測電路輸出的光信號(hào)；所述光敏三極管的發(fā)射極串聯(lián)所述第二電阻后與所述第一三極管的基極連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的故障指示器，其特征在于，所述故障指示器還包括濾波電路；所述濾波電路分別與所述光電轉(zhuǎn)換電路、所述整形放大電路連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的故障指示器，其特征在于，所述濾波電路包括濾波電阻和濾波電容；所述濾波電阻的一端與所述光敏三極管的發(fā)射極連接，另一端接地；所述濾波電容的一端與所述光敏三極管的發(fā)射極連接，另一端接地。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的故障指示器，其特征在于，所述無線通信電路的工作頻率為433兆赫茲。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的故障指示器，其特征在于，所述無線通信電路通過型號(hào)為A7129的芯片實(shí)現(xiàn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的故障指示器，其特征在于，所述故障指示器還包括第一接口和第二接口 ；所述第二接口上集成了所述無線通信電路的所有無線傳輸接口 ；所述第二接口與所述無線通信電路連接；所述第一接口與所述中央處理器連接且能夠與所述第二接口進(jìn)行相應(yīng)的連接從而實(shí)現(xiàn)所述中央處理器與所述無線通信電路的連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的故障指示器，其特征在于，所述故障指示器還包括用于對(duì)故障信息進(jìn)行顯示的顯示面板；所述顯示面板與所述中央處理器電性連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的故障指示器，其特征在于，所述故障指示器還包括用于對(duì)所述整形放大電路處理后的電信號(hào)進(jìn)行查看的示波器，所述示波器連接于所述第一三極管的集電極。
【文檔編號(hào)】G01R31/08GK204241618SQ201420671086
【公開日】2015年4月1日 申請(qǐng)日期:2014年11月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月11日
【發(fā)明者】姚麗娟 申請(qǐng)人:航天科工深圳（集團(tuán)）有限公司