CN211014515U - 一种电缆对芯检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电缆对芯检测装置，包括电压检测模块、A/D转换器、主控制器、报警模块、电源电路；所述的电压检测模块用于外接待测的电缆；所述的电压检测模块的输出端与A/D转换器的输入端电性连接；所述的A/D转换器的输出端与主控制器的输入端电性连接；所述的主控制器的输出端与报警模块的输入端电性连接；所述的电源电路向电压检测模块、A/D转换器、主控制器、报警模块提供所需的工作电源。本实用新型操作简单，能有效提交检测效率，同时不会存在开关误动的风险。
Description
技术领域
本实用新型涉及电网运维技术领域，更具体的，涉及一种电缆对芯检测装置。
背景技术
近年来，恰逢电网变电站继电保护改造及新变电站投产高峰期，涉及到大量二次电缆的退运、接入与使用，由于二次电缆多、每根电缆的线芯多，按规定，二次电缆的拆接均需核对两侧属同一电缆芯，才能拆接。
传统作业方法中，如图1所示，对芯是将电缆芯一端对地，另一端用万用表测量对地是否导通，该方法过程繁琐且效率低；在电缆较长、干扰较大、变电站接地网不良等情况下，对地测量电阻较大且离散性大，增加了现场误判的风险。目前网线断点检测仪等弱电线路的检测寻芯市场上有比较成熟的技术和产品，在检测网线断点时比较准确，但对于二次电缆芯的核对，变电站施工现场基本采用的都是选择使用万用表量通断的对芯方法。
该方法存在以下不足之处：
(1)对芯前需逐根测量每根电缆芯有无电压，交、直流电压均需测量，过程繁琐且效率低；
(2)电缆对地存在交、直流回路短路或接地的风险，特别对于开关控制回路，不正确的电缆对地存在开关误动风险；
(3)在电缆较长、干扰较大、变电站接地网不良等情况下，对地测量电阻较大且离散性大，增加了现场误判的风险。
实用新型内容
本实用新型为解决现有技术采用万用表存在操作繁琐、效率低下，且存在开关误动风险的问题，提供了一种电缆对芯检测装置，其操作简单，能有效提交检测效率，同时不会存在开关误动的风险。
为实现上述本实用新型目的，采用的技术方案如下：一种电缆对芯检测装置，包括电压检测模块、A/D转换器、主控制器、报警模块、电源电路；所述的电压检测模块用于外接待测的电缆；所述的电压检测模块的输出端与A/D转换器的输入端电性连接；所述的A/D转换器的输出端与主控制器的输入端电性连接；所述的主控制器的输出端与报警模块的输入端电性连接；所述的电源电路向电压检测模块、A/D转换器、主控制器、报警模块提供所需的工作电源。
本实用新型将所述的电缆对芯检测装置外接待检测的两个电缆，通过电压检测模块进行采集电压值，将采集到电压通过A/D转换器将模拟信号转换为数字信号在输入主控制器进行处理，若检测到电压值超过阈值，则说明该电缆有电，因为有电说明这根电缆芯接到了运行设备上，向连接了运行设备的电缆发信号是有风险的，可能导致保护误动。因此主控器控制报警模块进行报警提示，从而提醒工作人员。
优选地，所述的电压检测模块包括电阻R27、滑动电阻器RW4、电阻R24、第一运算放大器U1、线性光耦、第二运算放大器U1、电阻R14、电容C19、电容C20；
所述的电阻R27的一端用于外接待测量的导线；所述电阻R27的另一端通过电阻R24接入第一运算放大器U1的负输入端；
所述的滑动电阻器RW4的一端接在电阻R27、电阻R24之间；所述滑动电阻器RW4的另一端接地；同时滑动电阻器RW4的另一端外接另一根待测导线；
所述的第一运算放大器的正输入端接地；
所述电容C20串联在第一运算放大器U1的负输入端，第一运算放大器U1的输出端；
所述第一运算放大器U1的输出端与线性光耦的LED-引脚；所述的线性光耦的LED+引脚接+5V电源；
所述第一运算放大器U1的负输入端与线性光耦的PD1-引脚连接；
所述线性光耦的PD1+引脚接地；
所述线性光耦的PD2+引脚与第二运算放大器U1的正输入端；
所述线性光耦的PD2-引脚与第二运算放大器U1的负输入端；
所述的电阻R14、电容C19并联后一端接第二运算放大器U1的输出端；
所述的电阻R14、电容C19并联后另一端接第二运算放大器U1的负输入端；
所述的第二运算放大器U1的输出端与A/D转换器的输入端连接。
进一步地，所述的A/D转换器采用PCF8951型号的A/D转换器；所述A/D转换器通过I2C串联总线与主控制器通信连接。
再进一步地，所述的主控制器的型号采用STM32F407。
再进一步地，所述的报警模块包括蜂鸣器；所述的蜂鸣器的一端与主控制器的第一输出端连接；所述的蜂鸣器的另一端与电源电路连接。
再进一步地，所述报警模块还包括第一指示灯电路、第二指示灯电路；所述的第一指示灯电路的一端接主控制器的第二输出端连接；所述第一指示灯电路的另一端接电源电路；
所述第二指示灯电路的一端与主控制器的第三输出端连接；所述第二指示灯电路的另一端接电源电路。
再进一步地，所述的第一指示灯电路包括红色LED发光二极管、电阻R1；所述红色LED发光二极管的一端与主控制器的第二输出端连接；所述的红色LED发光二极管的另一端通过电阻R1接电源电路；
再进一步地，所述的第二指示灯电路包括绿色LED发光二极管、电阻R2；所述绿色LED发光二极管的一端与主控制器的第三输出端连接；所述绿色LED发光二极管的另一端通过电子R2接电源电路。
再进一步地，还包括人机交互模块；所述的人机交互模块与主控制器通信连接。
再进一步地，所述的人机交互模块为触控屏模块；所述的触控屏模块与主控制器通信连接。
本实用新型的有益效果如下：本实用新型通过对待测电缆进行电压检测，通过电压判断电缆是否已经接在运行设备上。同时设有报警模块进行报警提示，其能快速的进行报警。本实用新型操作简单，能有效提交检测效率，同时不会存在开关误动的风险。
附图说明
图1是本实施例电缆对芯检测装置电路框图。
图2是本实施例电压检测模块的连接示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做详细描述。
实施例1
如图1所示，一种电缆对芯检测装置，包括电压检测模块、A/D转换器、主控制器、报警模块、电源电路；所述的电压检测模块用于外接待测的电缆；所述的电压检测模块的输出端与A/D转换器的输入端电性连接；所述的A/D转换器的输出端与主控制器的输入端电性连接；所述的主控制器的输出端与报警模块的输入端电性连接；所述的电源电路向电压检测模块、A/D转换器、主控制器、报警模块提供所需的工作电源。
本实施例将所述的电缆对芯检测装置外接待检测的两个电缆，通过电压检测模块进行采集电压值，将采集到电压通过A/D转换器将模拟信号转换为数字信号在输入主控制器进行处理，若检测到电压值超过阈值，则说明该电缆有电，因为有电说明这根电缆芯接到了运行设备上，向连接了运行设备的电缆发信号是有风险的，可能导致保护误动。因此主控器控制报警模块进行报警提示，从而提醒工作人员。
如图2所示，所述的电压检测模块包括电阻R27、滑动电阻器RW4、电阻R24、第一运算放大器U1、线性光耦、第二运算放大器U1、电阻R14、电容C19、电容C20；
所述的电阻R27的一端用于外接待测量的导线；所述电阻R27的另一端通过电阻R24接入第一运算放大器U1的负输入端；
所述的滑动电阻器RW4的一端接在电阻R27、电阻R24之间；所述滑动电阻器RW4的另一端接地；同时滑动电阻器RW4的另一端外接另一根待测导线；
所述的第一运算放大器的正输入端接地；
所述电容C20串联在第一运算放大器U1的负输入端，第一运算放大器U1的输出端；
所述第一运算放大器U1的输出端与线性光耦的LED-引脚；所述的线性光耦的LED+引脚接+5V电源；
所述第一运算放大器U1的负输入端与线性光耦的PD1-引脚连接；
所述线性光耦的PD1+引脚接地；
所述线性光耦的PD2+引脚与第二运算放大器U1的正输入端；
所述线性光耦的PD2-引脚与第二运算放大器U1的负输入端；
所述的电阻R14、电容C19并联后一端接第二运算放大器U1的输出端；
所述的电阻R14、电容C19并联后另一端接第二运算放大器U1的负输入端；
所述的第二运算放大器U1的输出端与A/D转换器的输入端连接。
所述的线性光耦是一种用于模拟信号隔离的光耦器件，所述的线性光耦真正隔离的是电流，能防止电缆中电流对电压的影响。所述的线性光耦能够保护被测试对象和测试电路，并减小环境干扰对测试电路的影响。同时本实施例通过设置两级运算放大器U1对电压值进行放大处理，因为电缆的电压值比较小，不容易检测。
本实施例所述的A/D转换器采用PCF8951型号的A/D转换器；所述A/D转换器通过I2C串联总线与主控制器通信连接。所述的PCF8591具有4个模拟输入、1个模拟输出和1个串行I2C总线接口。PCF8591的3个地址引脚A0,A1和A2可用于硬件地址编程，允许在同个I2C总线上接入8个PCF8591器件，而无需额外的硬件。在PCF8591器件上输入输出的地址、控制和数据信号都是通过双线双向I2C总线以串行的方式进行传输。因此所述的电缆对芯检测装置能同时设有1～4路电压检测模块，多路电压检测模块能同时进行检测电缆电压，从而提高检测效率。
所述的主控制器的型号采用STM32F407。所述的报警模块包括蜂鸣器；所述的蜂鸣器的一端与主控制器的第一输出端连接；所述的蜂鸣器的另一端与电源电路连接。本实施例通过蜂鸣器进行报警提示，若检测到电压大于阈值，则主控制器控制蜂鸣器进行报警提示，从而及时的提示工作人员。所述的蜂鸣器型号为BUZI YD1407type。
所述报警模块还包括第一指示灯电路、第二指示灯电路；所述的第一指示灯电路的一端接主控制器的第二输出端连接；所述第一指示灯电路的另一端接电源电路；本实施例可以设置如电缆的电压低于阈值，则主控制器控制第二路指示灯电路动作，从而实现指示灯提示；
所述第二指示灯电路的一端与主控制器的第三输出端连接；所述第二指示灯电路的另一端接电源电路。若电路的电源高于阈值，则主控制器控制第一路指示灯电路工作，从而实现指示灯提示。
所述的第一指示灯电路包括红色LED发光二极管、电阻R1；所述红色LED发光二极管的一端与主控制器的第二输出端连接；所述的红色LED发光二极管的另一端通过电阻R1接电源电路；
所述的第二指示灯电路包括绿色LED发光二极管、电阻R2；所述绿色LED发光二极管的一端与主控制器的第三输出端连接；所述绿色LED发光二极管的另一端通过电子R2接电源电路。
本实施例设置两个不同颜色的发光二极管，从而保证工作人员有效的识别，不会混淆。
还包括人机交互模块；所述的人机交互模块与主控制器通信连接。所述的人机交互模块为触控屏模块；所述的触控屏模块与主控制器通信连接。本实施例采用所述的触控屏模块的型号为MTF0177SN-13。本实施例可以通过触控屏模块设置阈值，使得本实施例能适用于不同的工作环境。
显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种电缆对芯检测装置，其特征在于：包括电压检测模块、A/D转换器、主控制器、报警模块、电源电路；所述的电压检测模块用于外接待测的电缆；所述的电压检测模块的输出端与A/D转换器的输入端电性连接；所述的A/D转换器的输出端与主控制器的输入端电性连接；所述的主控制器的输出端与报警模块的输入端电性连接；所述的电源电路向电压检测模块、A/D转换器、主控制器、报警模块提供所需的工作电源。
2.根据权利要求1所述的电缆对芯检测装置，其特征在于：所述的电压检测模块包括电阻R27、滑动电阻器RW4、电阻R24、第一运算放大器U1、线性光耦、第二运算放大器U1、电阻R14、电容C19、电容C20；
所述的电阻R27的一端用于外接待测量的导线；所述电阻R27的另一端通过电阻R24接入第一运算放大器U1的负输入端；
所述的滑动电阻器RW4的一端接在电阻R27、电阻R24之间；所述滑动电阻器RW4的另一端接地；同时滑动电阻器RW4的另一端外接另一根待测导线；
所述的第一运算放大器的正输入端接地；
所述电容C20串联在第一运算放大器U1的负输入端，第一运算放大器U1的输出端；
所述第一运算放大器U1的输出端与线性光耦的LED-引脚；所述的线性光耦的LED+引脚接+5V电源；
所述第一运算放大器U1的负输入端与线性光耦的PD1-引脚连接；
所述线性光耦的PD1+引脚接地；
所述线性光耦的PD2+引脚与第二运算放大器U1的正输入端；
所述线性光耦的PD2-引脚与第二运算放大器U1的负输入端；
所述的电阻R14、电容C19并联后一端接第二运算放大器U1的输出端；
所述的电阻R14、电容C19并联后另一端接第二运算放大器U1的负输入端；
所述的第二运算放大器U1的输出端与A/D转换器的输入端连接。
3.根据权利要求2所述的电缆对芯检测装置，其特征在于：所述的A/D转换器采用PCF8951型号的A/D转换器；所述A/D转换器通过I2C串联总线与主控制器通信连接。
4.根据权利要求3所述的电缆对芯检测装置，其特征在于：所述的主控制器的型号采用STM32F407。
5.根据权利要求4所述的电缆对芯检测装置，其特征在于：所述的报警模块包括蜂鸣器；所述的蜂鸣器的一端与主控制器的第一输出端连接；所述的蜂鸣器的另一端与电源电路连接。
6.根据权利要求5所述的电缆对芯检测装置，其特征在于：所述报警模块还包括第一指示灯电路、第二指示灯电路；所述的第一指示灯电路的一端接主控制器的第二输出端连接；所述第一指示灯电路的另一端接电源电路；
所述第二指示灯电路的一端与主控制器的第三输出端连接；所述第二指示灯电路的另一端接电源电路。
7.根据权利要求6所述的电缆对芯检测装置，其特征在于：所述的第一指示灯电路包括红色LED发光二极管、电阻R1；所述红色LED发光二极管的一端与主控制器的第二输出端连接；所述的红色LED发光二极管的另一端通过电阻R1接电源电路。
8.根据权利要求7所述的电缆对芯检测装置，其特征在于：所述的第二指示灯电路包括绿色LED发光二极管、电阻R2；所述绿色LED发光二极管的一端与主控制器的第三输出端连接；所述绿色LED发光二极管的另一端通过电子R2接电源电路。
9.根据权利要求2～7任一项所述的电缆对芯检测装置，其特征在于：还包括人机交互模块；所述的人机交互模块与主控制器通信连接。
10.根据权利要求9所述的电缆对芯检测装置，其特征在于：所述的人机交互模块为触控屏模块；所述的触控屏模块与主控制器通信连接。
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| CN201921961361.7U CN211014515U (zh) | 2019-11-13 | 2019-11-13 | 一种电缆对芯检测装置 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113972598A (zh) * | 2021-10-13 | 2022-01-25 | 国网四川雅安电力（集团）股份有限公司 | 一种多功能电缆作业系统 |
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2019
- 2019-11-13 CN CN201921961361.7U patent/CN211014515U/zh active Active
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| CN113972598A (zh) * | 2021-10-13 | 2022-01-25 | 国网四川雅安电力（集团）股份有限公司 | 一种多功能电缆作业系统 |
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