故障指示器的制作方法

本发明涉及架空线路技术领域，特别是涉及故障指示器。

背景技术：

随着城乡居民生活水平的不断提高，对电力的依赖程度电能质量要求也随之提升，这对线路的供电能力和供电质量提出了更高的要求。配电线路是电力系统的终端，是电力系统的重要组成部分，直接面对维护人员端，与人们的生活息息相关，因此，配网线路故障更加引起人们的关注。而目前，缺乏有效的监控手段对配网线路进行监控，导致配网线路出现问题后难以被发现。

技术实现要素：

基于此，有必要提供一种故障指示器。

一种故障指示器，包括电流检测模块、通信模块以及控制模块，所述电流检测模块以及所述通信模块均与所述控制模块连接，所述电流检测模块用于检测架空线路的电流，所述控制模块用于当所述电流在第一预设时间内增大预设电流量时，通过所述通信模块向外发送第一故障信号。

上述的故障指示器，能够检测架空线路上的电流，当架空线路触碰到环境元件时，相当于架空线路接地，架空线路上的电流会迅速增大，故障指示器用于当架空线路上的电流在第一预设时间内增大预设电流量时，根据电流的改变向外发送故障信息，维护人员通过故障信息便能发现架空线路存在异常，使得能否快速地发现配网线路出现的问题。

在其中一个实施例中，所述故障指示器用于当所述电流在第一预设时间内增大预设电流量时，向外发送定位信息。

在其中一个实施例中，所述控制模块用于当所述电流在第一预设时间内增大预设电流量时，控制所述通信模块启动，且用于通过所述通信模块向外发送第一故障信号。

在其中一个实施例中，还包括警报模块，所述控制模块用于当所述电流在第一预设时间内增大预设电流量时，通过所述警报模块向外发送警报信号。

在其中一个实施例中，所述控制模块用于当所述电流在第一预设时间内增大预设电流量时，控制所述警报模块启动，且用于通过所述警报模块向外发送警报信号。

在其中一个实施例中，所述控制模块包括控制单元和唤醒单元，所述控制单元的电源管脚用于与电源管理模块连接，所述电流检测模块的输出端与所述控制单元的检测管脚连接，所述控制单元的唤醒管脚与所述唤醒单元的输入端连接，所述控制单元用于当所述电流在第一预设时间内增大预设电流量时，控制所述唤醒单元启动，所述唤醒单元用于启动后控制所述通信模块启动。

在其中一个实施例中，还包括电场检测模块,所述电场检测模块与所述控制模块连接，所述电场检测模块用于检测架空线路的电场，所述控制模块用于当所述电场在第一预设时间内增大预设电场量时，控制所述通信模块向外发送第二故障信号。

在其中一个实施例中，所述控制模块还用于当所述电流大于预设电流值时，控制所述通信模块向外发送第三故障信号。

在其中一个实施例中，还包括第一电池模块和电源管理模块，所述第一电池模块与所述电源管理模块连接，所述电源管理模块与所述控制模块连接。

在其中一个实施例中，还包括取电模块，所述取电模块包括电流互感器、整流电路以及第二电池模块，所述电流互感器的输入端用于与架空线路耦合，所述电流互感器的输出端与所述整流电路的输入端连接，所述整流电路的输出端与所述第二电池模块的输入端连接，所述第二电池模块的输出端与所述电源管理模块连接。

附图说明

图1为一个实施例的故障指示器的结构框图；

图2为另一个实施例的故障指示器的结构框图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1所示，在其中一个实施例中，一种故障指示器10，包括电流检测模块100、通信模块400以及控制模块600，所述电流检测模块100以及所述通信模块400均与所述控制模块600连接，所述电流检测模块100用于检测架空线路的电流，所述控制模块600用于当所述电流在第一预设时间内增大预设电流量时，通过所述通信模块400向外发送第一故障信号，本实施例中，所述电流检测模块100用于检测架空线路的检测位置的电流。

在一个实施例中，所述通信模块包括以太网通信模块、无线通模块中的至少一种。一个实施例中，所述通信模块包括以太网通信模块和无线通模块，一个实施例中，所述通信模块包括以太网通信模块，一个实施例中，所述通信模块包括rs通信模块，一个实施例中，所述通信模块包括无线通模块，一个实施例中，无线通信模块包括2g模块、3g模块、4g模块和5g模块中的至少一种。例如，该3g模块为wcdma(widebandcodedivisionmultipleaccess，宽带码分多址)模块，该4g模块为fdd-lte(frequencydivisionduplexing-longtermevolution)模块。

应当理解的是，所述第一故障信号可以是一段文字故障提示，也可以是包含了定位信息、电流信息以及时间信息等具体信息的信号。在一个实施例中，所述第一故障信号包括文字故障提示。在一个实施例中，所述文字故障提示包括“异常”字符。在一个实施例中，所述第一故障信号包括电流信息。在一个实施例中，所述电流信息为当前检测到的所述电流的值。

请参阅图1，上述的故障指示器10，能够检测架空线路上的电流，当架空线路触碰到环境元件时，相当于架空线路接地，架空线路上的电流会迅速增大，故障指示器10用于当架空线路上的电流在第一预设时间内增大预设电流量时，根据电流的改变向外发送故障信息，维护人员通过故障信息便能发现架空线路存在异常，使得能否快速地发现配网线路出现的问题。

为便于确定故障位置，在其中一个实施例中，所述故障指示器用于当所述电流在第一预设时间内增大预设电流量时，向外发送定位信息。所述定位信息即为故障指示器所在的位置，从而根据定位信息能够找到检测出故障的故障指示器的位置。

为便于实现定位，且又不至于过大地损耗电量，一个实施例中，多个所述故障指示器间隔设置于所述架空线路上，各所述故障指示器的定位信息相异。也即是说，每一所述故障指示器的定位信息均不相同，根据相应的定位信息，就能找到故障指示器所在的位置，本实施例中，由于采用了定位信息来进行定位，相较于采用定位模块来进行定位，耗电更少。

一个实施例中，当将所述故障指示器安装于架空线路的检测位置时，通过gps测量仪(globalpositioningsystem，全球定位系统)获取所述检测位置的经纬度信息，并将所述经纬度信息输入至所述故障指示器中，所述故障指示器用于当所述电流在第一预设时间内增大预设电流量时，向外发送所述经纬度信息，从而实现向外发送定位信息，降低故障指示器定位的耗能。

一个实施例中，每一所述故障指示器包括定位模块，所述定位模块用于定位，从而实现发出定位信息，通过定位模块可以实施对所述故障指示器进行定位，从而方便发出定位信息。

为降低所述故障指示器的耗电，在其中一个实施例中，所述控制模块用于当所述电流在第一预设时间内增大预设电流量时，控制所述通信模块启动，且用于通过所述通信模块向外发送第一故障信号。本实施例中，所述通信模块在所述电流在第一预设时间内未增大预设电流量时，处于关闭状态。这样，在不需要通信模块通信时，通信模块处于不工作的状态，因此通信模块不需要耗电，从而降低所述故障指示器的整体耗电，而需要用到通信模块时，控制模块能够唤醒所述通信模块，从而使得通信模块进入工作状态，使得通信模块能够向外发送第一故障信号。

为方便维护人员找到故障指示器10地位置，如图1所示，在其中一个实施例中，故障指示器10还包括警报模块500，所述控制模块600用于当所述电流在第一预设时间内增大预设电流量时，通过所述警报模块500向外发送警报信号。

本实施例中，所述警报模块用于当所述电流在第一预设时间内增大预设电流量时发出警报信号。所述警报信号可以是声音警报，也可以是闪光警报。一个实施例是，所述警报模块包括声光警报器，一个实施例是，所述警报模块包括蜂鸣器，一个实施例是，所述警报模块包括发光二极管。所述警报模块发出的警报信号用于驱散周围的人体或物体，还用于提示维护人员故障指示器所在的位置。

为降低所述故障指示器的耗电，在其中一个实施例中，所述控制模块用于当所述电流在第一预设时间内增大预设电流量时，控制所述警报模块启动，且用于通过所述警报模块向外发送警报信号。本实施例中，所述警报模块在所述电流在第一预设时间内未增大预设电流量时，处于关闭状态。这样，在不需要警报模块警报时，警报模块处于不工作的状态，因此警报模块不需要耗电，从而降低所述故障指示器的整体耗电，而需要用到警报模块时，控制模块能够唤醒所述警报模块，从而使得警报模块进入工作状态，使得警报模块能够向外发送警报信号。

为进一步降低所述故障指示器的耗电，在其中一个实施例中，所述控制模块包括控制单元和唤醒单元，所述控制单元的电源管脚用于与电源管理模块连接，所述电流检测模块的输出端与所述控制单元的检测管脚连接，所述控制单元的唤醒管脚与所述唤醒单元的输入端连接，所述控制单元用于当所述电流在第一预设时间内增大预设电流量时，控制所述唤醒单元启动，所述唤醒单元用于启动后控制所述通信模块启动。本实施例中，当所述电流在第一预设时间内未增大预设电流量时，所述唤醒单元处于关闭状态，因此能降低唤醒单元的耗电，即能使得控制模块处于“低功耗”状态，从而降低控制模块的耗电。为实现控制模块的功耗降低，在其中一个实施例中，所述控制模块包括单片机，所述单片机的型号为stmlrct，该型号的控制模块用于在所述架空线路的电流在预设范围内变化时，控制所述通信模块以及警报模块停止工作，即控制所述通信模块以及警报模块关闭，以降低故障指示器的耗电量。所述控制模块还用于当所述电流在第一预设时间内增大预设电流量时，控制所述通信模块以及警报模块启动，所述控制模块通过所述通信模块向外发送第一故障信号，且通过所述警报模块发出警报信号，从而实现控制所述通信模块以及警报模块工作的功能。

为实现检测所述架空线路上的电流，在其中一个实施例中，所述电流检测模块包括罗氏线圈，罗氏线圈具有便携、体积小以及重量轻的特点，能很好地集成在所述故障指示器上，同时，罗氏线圈的安装方式较为方便，使得故障指示器安装较为方便，并且，通过所述罗氏线圈能实现检测所述架空线路上的电流。

为实现检测所述架空线路上的电场，如图1所示，在其中一个实施例中，故障指示器10还包括电场检测模块800,所述电场检测模块800与所述控制模块600连接，所述电场检测模块800用于检测架空线路的电场，所述控制模块600用于当所述电场在第一预设时间内增大预设电场量时，控制所述通信模块400向外发送第二故障信号。这样，维护人员可以通过第二故障信号得知架空线路出现故障，便于及时对架空线路进行维护。应当理解的是，所述第二故障信号可以是一段文字故障提示，也可以是包含了定位信息、电场信息以及时间信息等具体信息的信号。

为实现检测所述架空线路上的电场，在其中一个实施例中，所述电场检测模块包括电场传感器，电场传感器也可以称为电场强度传感器，是能感受电场强度并转换成可用输出信号的传感器，从而实现检测所述架空线路上的电场。一个实施例中，所述电场传感器可以采用申请号为cn94190476.8专利中的技术方案实现。一个实施例中，所述电场传感器可以采用申请号为cn98109631.x专利中的技术方案实现。

为更好地对架空线路进行监控，在其中一个实施例中，所述故障指示器10还用于当所述电流大于预设电流值时，向外发送第三故障信号，具体地，所述控制模块还用于当所述电流大于预设电流值时，控制所述通信模块向外发送第三故障信号。应当理解的是，架空线路的电流也可能缓慢增大，当增大到预设电流值时，容易损坏所述架空线路，本实施例中，所述故障指示器10还用于当所述电流大于预设电流值时，向外发送第三故障信号，维护人员通过第三故障信号便可知道架空线路的电流过大，从而能够及时维护所述架空线路。

一个实施例中，所述第一故障信号、所述第二故障信号和所述第三故障信号相异，从而维护人员可以通过相应的故障信号判断架空线路出现了哪种异常。一个实施例中，所述第一故障信号、所述第二故障信号和所述第三故障信号相同，即架空线路上所有的异常均发送同样的故障信号，维护人员根据故障信号可以得知架空线路出现异常。

为向故障指示器10的各模块供电，如图1所示，在其中一个实施例中，所述故障指示器10还包括第一电池模块700和电源管理模块200，所述第一电池模块700与所述电源管理模块200连接，所述电源管理模块200与所述控制模块600连接。所述第一电池模块700能够通过所述电源管理模块200向所述控制模块600、电流检测模块100以及通信模块400供电。

为实现第一电池模块向个模块供电，一个实施例中，所述第一电池模块通过所述电源管理模块200分别与所述控制模块600、电流检测模块100以及通信模块400连接，从而通过所述电源管理模块200向所述控制模块600、电流检测模块100以及通信模块400供电。

如图1所示，在其中一个实施例中，所述故障指示器10还包括取电模块300，所述取电模块300包括电流互感器、整流电路以及第二电池模块，所述电流互感器的输入端用于与架空线路耦合，所述电流互感器的输出端与所述整流电路的输入端连接，所述整流电路的输出端与所述第二电池模块的输入端连接，所述第二电池模块的输出端与所述电源管理模块200连接。本实施例中，所述第一电池模块700用于当所述架空线路的电流小于第二预设电流时，向所述电源管理模块200供电。即所述架空线路的电流较高时，通过取电模块300为所述控制模块600、电流检测模块100以及通信模块400供电，从而使得第一电池模块700可以将电量保存起来，以备不时之需。电流互感器用于转换架空线路上的电流，这样，电流互感器能直接在架空线路上获得电能，并使得转换后的电流输入整流电路，所述整流电路用于将交流电能转换为直流电能，从而将直流电能输送至所述电源管理模块200，进而为所述控制模块600、所述电流检测模块100以及所述通信模块400供电。本实施例中，所述第二电池模块用于在充电后，向所述电源管理模块200释放电量更加均匀，从而避免故障指示器10出现电压不稳定的现象，使得故障指示器10能够在稳定的电压下工作。

一个实施例中，所述整流电路用于将交流电能转换为直流电能，从而将直流电能输送至所述电源管理模块，进而为所述控制模块、所述电流检测模块、所述电场检测模块、所述通信模块以及所述警报模块供电。

为便于维护人员查看故障类型，在其中一个实施例中，所述警报模块包括多个灯珠，各所述灯珠间隔设置，各所述灯珠均与所述控制模块连接。多个灯珠可通过控制模块根据故障的类型进行具体的控制。比如，第一个灯珠被控制模块点亮时，表示架空线路的电流过大，第二个灯珠被控制模块点亮时，表示架空线路的电场过大，这样，可以方便维护人员查看到架空线路的故障类型。

为更好地对架空线路进行监控和维护，如图1所示，在其中一个实施例中，所述故障指示器10还包括通信授时模块900，所述通信授时模块900与所述通信模块400连接。所述通信授时模块用于为通信模块400授时，从而使得通信模块400能将发生故障的准确时间发送至维护人员，从而更好地对架空线路进行监控和维护。

当所述故障指示器10在湿度较高且温度较低的时候，则容易产生水雾粘附于故障指示器10的表面，从而使得故障指示器10的闪光警报信号无法很好地穿过水雾，导致维护人员难以看到故障指示器10地位置，进而难以找到架空线路的故障点。如图2所示，在其中一个实施例中，所述故障指示器10还包括加热模块510，加热模块510用于发热，所述加热模块510能对故障指示器10的表面进行加热，从而使得故障指示器10的表面温度升高，因此，水雾则不容易凝结在故障指示器10的表面，从而使得警报模块500的闪光警报信号能够更好地向外传播，使得维护人员更容易看到警报模块500的闪光警报信号。在一个实施例中，加热模块包括加热丝，所述加热丝通过一电子开关与电源电连接，电子开关的控制端与控制模块600电连接，这样，控制模块600能够控制加热丝的通电或者断电，进而控制加热丝的工作状态。为了避免加热丝短路，并且避免加热丝烧穿故障指示器10的表面，在一个实施例中，加热丝的表面包覆设置陶瓷，通过陶瓷能够使得加热丝与外部绝缘，并且起到一定的隔热作用，即能够实现热量的传导还能够避免加热丝直接加热元器件而导致元器件被烧穿。

为实现所述加热模块除去警报模块外部的水雾，在一个实施例中，所述警报模块包括透明罩体以及多个灯珠，多个灯珠容置于所述透明罩体内，所述加热模块设置于所述罩体内，所述加热模块用于对所述透明罩体的内侧表面进行加热，从而使得所述透明罩体的温度升高，从而避免水雾凝结在所述透明罩体的外侧表面。本实施例中，所述加热丝伸入所述透明罩体的内部，从而加热所述透明罩体的内侧表面。

为更方便维护人员找到所述架空线路和故障位置，如图2所示，在其中一个实施例中，所述故障指示器10还包括接收模块520，所述接收模块520与所述警报模块连接，所述接收模块520接收预设信号，当所述接收模块520接收到预设信号后，所述警报模块用于根据所述接收模块520接收到的预设信号发出警报信号，一个实施例中，所述警报信号包括声音警报信号和/或闪光警报信号，维护人员持有发射模块530，所述发射模块530用于发射预设信号，当维护人员通过所述发射模块530发射预设信号时，所述接收模块520能够接收预设信号，从而使得控制模块600控制所述警报模块发出声音警报信号和/或闪光警报信号，这样，当维护人员无法找到架空线路时，可以通过发射模块530发射预设信号，使得所述警报模块发出声音警报信号和/或闪光警报信号，进而维护人员可以根据看到的闪光警报信号和/或根据听到的声音警报信号寻找架空线路，进而找到故障指示器10的位置，从而找到架空线路的故障位置。本实施例中，所述故障指示器10还包括发射模块530，所述发射模块530与所述接收模块520无线电连接，从而通过所述发射模块530向所述接收模块520发射预设信号。

为便于维护人员找到故障指示器的位置，一个实施例中，所述控制模块用于当所述接收模块520接收到预设信号后，所述控制模块根据所述预设信号控制所述警报模块在第二预设时间内持续发出警报信号，这样，便不用维护人员一直操作发射器发射预设信号，能够使得发射预设信号更加便捷，同时当警报模块在持续发出警报信号时，便于维护人员根据警报信号找寻故障指示器，再者，由于所述警报模块在第二预设时间内持续发出警报信号，因此，当维护人员认为不必要再找寻故障指示器时，警报模块会在第二预设时间后停止发出警报信号，以降低警报模块的耗能。一个实施例中，所述控制模块根据所述预设信号控制所述警报模块在第二预设时间内持续发出声音警报信号和/或闪光警报信号。

一个实施例中，所述故障指示器还包括获取电流模块，所述控制模块用于当所述电流在第一预设时间内增大预设电流量时，控制所述获取电流模块工作，所述获取电流模块用于获取相邻的故障指示器的电流，具体地，每一所述控制模块用于通过所述通信模块向相邻的故障指示器发送电流值信息，相邻的所述故障指示器的控制模块用于通过所述获取电流模块获取所述电流值信息，并检测所述电流值信息是否为0，当所述电流值信息为0时，向外发送第二定位信息。当架空线路的某一位置出现故障，该故障出现的位置为架空线路的故障位置，架空线路在该故障位置上游的故障指示器均能检测到电流增大，而该故障位置下游的故障指示器会检测到电流为0，当某一位置的故障指示器的获取电流模块检测到电流在第一预设时间内增大预设电流量，且检测到相邻的故障指示器检测到的电流为0时，也即是故障位置在该位置的故障指示器的附近，该故障指示器向外发送第二定位信息以告知维护人员其所在的位置，便能通过该故障指示器更准确和便捷地找到架空线路的故障位置。

为使得通信模块具有较高的通信质量，一个实施例中，所述通信模块的型号为drf1609h，该型号的通信模块采用高可靠性zigbee(紫蜂协议)传感网络，可用于与故障集中器实现远距离通讯，使得通信模块具有较高的通信质量。

为实现电源管理模块管理电源的功能，一个实施例中，所述电源管理模块的型号为adp5091，从而实现电源管理模块管理电源的功能，使得电量能够更好地分配到控制模块、所述电流检测模块、所述电场检测模块、所述通信模块以及所述警报模块上。

在其中一个实施例中，提供一种架空线路，包括如上述任一实施例中所述的故障指示器。所述架空线路上设置有所述故障指示器，从而使得架空线路的电流以及电场能够被所述故障指示器监控，从而使得架空线路更容易维护。

为便于检测架空线路各个位置上的电流，从而更全面地监控所述架空线路，在其中一个实施例中，所述故障指示器间隔设置于所述架空线路上，具体地，所述架空线路上具有多个检测位置，所述故障指示器与所述检测位置一一对应设置，从而通过所述故障指示器对多个检测位置进行检测。

一个实施例中，当所述架空线路的某一位置接地时，该位置为故障位置，架空线路在故障位置上游的电流增大，架空线路在故障位置下游的电流为零，从而使得检测到电流增大故障指示器向外发送故障信息，检测到电流为零的故障指示器不工作，从而维护人员能够根据发送故障信息的故障指示器找到架空线路的故障位置。

应当理解的是，架空线路也可以称为配网线路。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。