一种监测电缆插头数据采集的传感器电路的制作方法

本实用新型涉及电缆检测领域，尤其涉及一种监测电缆插头数据采集的传感器电路
背景技术：
：10kv电缆插头、电缆终端硅胶的使用寿命理论值是25年；但在实际运用中由于环境及电场作用会加快硅胶老化的速度，会减少电缆插头的使用寿命，环网柜电缆室在没有停电的情况下无法进行开门检查，并且现有电缆终端的老化没有实时监测、在线监测的设备，也没有有效的检测手段，无法获知电缆终端的情况，及其容易引起电缆的烧毁，或造成开关柜的烧毁。而随着电力系统容量的不断扩大，电压等级的不断提高，高压电缆的造价和维护费用的不断增加，对在线监测电缆插头数据提出了更高的要求。技术实现要素：本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种监测电缆插头数据采集的传感器电路，实现对电缆插头的实时监控。为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种监测电缆插头数据采集的传感器电路，包括信号处理模块、微处理器、光纤接口及供电模块；所述信号处理模块包括第一mos管，所述第一mos管的栅极与所述微处理器的第一引脚连接，所述第一mos管的源极与所述供电模块连接，所述第一mos管的漏极与热敏电阻连接后与所述微处理器的第二引脚连接；所述微处理器与所述光纤接口连接，所述微处理器用于分析所述数字信号得到分析结果，并将所述分析结果通过所述光纤接口上传。进一步的，所述供电模块分别与所述信号处理模块及所述微处理器连接。进一步的，所述供电模块包括ct取电充电模块及储能电源模块；所述ct取电充电模块与所述储能电源模块连接；所述储能电源模块分别与所述信号处理模块及所述微处理器连接。进一步的，所述微处理器的型号为stm8l051f3p6。进一步的，还包括指示灯，所述指示灯与所述微处理器连接。进一步的，所述热敏电阻的型号为ntc100k。进一步的，所述信号处理模块包括转换模块；所述转换模块的型号为mb6s，用于将交流电转换为直流电；所述mb6s的dc+引脚与所述微处理器的第三引脚连接，所述mb6s的dc-引脚接地，所述mb6s的ac引脚与连接器一端连接；所述连接器另一端连接肖特基二极管。本实用新型的有益效果在于：设置信号处理模块、微处理模块及光纤，信号处理模块接收电缆中的信号并转换为数字信号发送给微处理模块，具体的，通过设置mos管进行对温度测量的控制，微处理模块对接收到的数字信号进行分析，并通过与其连接的光纤将分析结果上传，实现了对电缆的实时监控及对监控电缆所得数据的实时获取。附图说明图1为本实用新型实施例的一种监测电缆插头数据采集的传感器电路示意图；图2为本实用新型实施例的一种监测电缆插头数据采集的传感器电路的pcb板设计示意图；图3为本实用新型实施例的一种监测电缆插头数据采集的传感器示意图；图4为本实用新型实施例的一种检测电缆插头数据采集的传感器的电路模块示意图；标号说明：1、电缆头表面屏蔽层；2、屏蔽层电量采集线；3、温度传感器；4、光纤；5、接地线；6、高压电缆；7、电流采集磁路及固定支架；8、导磁环；9、短路传感器；10、电流采集ct；11、电流电压转换模块；12、储能电容；13、电池；14、光纤接口；15、电缆附件屏蔽层；16、老化、闪络传感器；17、微处理器；18、温度传感器；19、a/d转换器。具体实施方式为详细说明本实用新型的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。请参照图1及图2，一种监测电缆插头数据采集的传感器电路，包括信号处理模块、微处理器、光纤接口及供电模块；所述信号处理模块包括第一mos管，所述第一mos管的栅极与所述微处理器的第一引脚连接，所述第一mos管的源极与所述供电模块连接，所述第一mos管的漏极与热敏电阻连接后与所述微处理器的第二引脚连接；所述微处理器与所述光纤接口连接，所述微处理器用于分析所述数字信号得到分析结果，并将所述分析结果通过所述光纤接口上传。从上述描述可知，本实用新型的有益效果在于：设置信号处理模块、微处理模块及光纤，信号处理模块接收电缆中的信号并转换为数字信号发送给微处理模块，具体的，通过设置mos管进行对温度测量的控制，微处理模块对接收到的数字信号进行分析，并通过与其连接的光纤将分析结果上传，实现了对电缆的实时监控及对监控电缆所得数据的实时获取。进一步的，所述供电模块分别与所述所述信号处理模块及所述微处理器连接。由上述描述可知，供电模块与微处理器及信号处理模块连接，为其正常运行提供电能。进一步的，所述供电模块包括ct取电充电模块及储能电源模块；所述ct取电充电模块与所述储能电源模块连接；所述储能电源模块分别与所述信号处理模块及所述微处理器连接。由上述描述可知，供电模块包括ct取电充电模块及储能电源模块，ct取电充电模块能够通过高导磁材料将负荷电流转换成电压源，给储能电源模块充电机给其他模块供电。进一步的，所述微处理器的型号为stm8l051f3p6。由上述描述可知，stm8l051f3p6型号的微处理器采用了采用超低漏电流的工艺，极大改善了动态和静态的功耗；并且其使用的架构新，性能/功耗比高，在低功耗模式下，功耗仅需350na，保证了传感器备用电池的理论使用寿命，减少了需要进行电池更换的速度。进一步的，还包括指示灯，所述指示灯与所述微处理器连接。由上述描述可知，指示灯与微处理器连接，微处理器可控制指示灯显示在安装过程中发出相应提示信号，帮助现场人员监测是否完成成功安装。进一步的，所述热敏电阻的型号为ntc100k。由上述描述可知，热敏电阻可感受的温度变化范围大，且对温度的变化较敏感，能够获取到较为精确的温度变化数据，帮助实时发出提示。进一步的，所述信号处理模块包括转换模块；所述转换模块的型号为mb6s，用于将交流电转换为直流电；所述mb6s的dc+引脚与所述微处理器的第三引脚连接，所述mb6s的dc-引脚接地，所述mb6s的ac引脚与连接器一端连接；所述连接器另一端连接肖特基二极管。由上述描述可知，利用肖特基二极管的整流作用，能够实现对电流信息的获取，通过转换模块将所获取到的电缆中的交流电转换为直流电，实现对电压的测量，与微处理器连接实现将电流信息和电压信息传送到微处理器中进行后续处理。请参照图1至图3，本实用新型的实施例一为：一种监测电缆插头数据采集的传感器电路，包括信号处理模块、微处理器、光纤接口及供电模块；信号处理模块与微处理器连接，微处理器与光纤接口连接，光纤接口外接有光纤实现对数据的传送，供电模块分别与信号处理模块及微处理器模块连接为其供电；请参照图1，信号处理模块包括测温模块、测压模块及测流模块；测温模块包括第一mos管q1，第一mos管q1的栅极与微处理器u1的第一引脚pb6连接，所述第一mos管的源极与所述供电模块ba连接，所述第一mos管的漏极与热敏电阻r46连接后与所述微处理器的第二引脚pb2连接；请参照图4，测温模块包括温度传感器18，所述温度传感器18包括所述第一mos管q1；因供电模块ba所提供的电压稳定，当热敏电阻r46的电阻随温度变化时，电路中的电流将变化，电流数据将通过第二引脚pb2送入微处理器，微处理器可根据供电模块ba的电压、测得的电流得到热敏电阻r46此时的电阻值，通过热敏电阻r46的温度系数计算得到温度值；测压模块包括转换模块，转换模块的型号为mb6s，用于将交流电转换为直流电；所述mb6s的dc+引脚与所述微处理器的第三引脚连接，所述mb6s的dc-引脚接地，所述mb6s的ac引脚与连接器一端连接；具体的，所述mba6s有两个ac引脚，分别与连接器的第一引脚及第二引脚连接；所述连接器另一端连接测流模块；还包括完成电路所需的电容c11，电阻r3及电阻r4，稳压二极管zd1；测流模块包括肖特基二极管d2，肖特基二极管d2的阳极分别接地及与连接器的第二引脚连接，阴极分别与微处理器的第三引脚pb3及连接器的第一引脚连接；还包括电阻r11，电阻r11与肖特基二极管d2并联；其中，微处理器的型号为stm8l051f3p6，热敏电阻的型号为ntc100k。请参照图1、图2及图4，本实用新型的实施例二为：一种监测电缆插头数据采集的传感器电路，应用于如图3所示的一种监测电缆插头数据采集的传感器(本实施例中简称为传感器)：传感器通过固定支架固定在高压高压电缆靠近电缆插头处，固定支架环绕高压电缆，可通过其中的电流采集磁路将高压电缆中的负荷电流转换成电压源，温度传感器18及热敏电阻贴紧高压电缆表面，传感器还有一屏蔽层电量采集线15，采集电缆插头表面屏蔽层中电量；供电模块包括ct取电充电模块及储能电源模块；ct取电充电模块与储能电源模块连接；储能电源模块分别与所述信号处理模块及所述微处理器连接；ct取电模块通过电流采集磁路进行取电充电；请参照图4，ct取电充电模块包括电流采集ct10，电流采集磁路包括导磁环8，电流采集ct10通过电流导磁环8实现取电，通过电流电压转换模块11为储能电容12充电，还包括短路传感器9，在电路中出现短路现象后能够及时进行断电；短路传感器9与a/d转换器19连接，a/d转换器19与微处理器17连接，微处理器17与光纤接口14连接；在一种可选的实施方式中，储能电源模块为锂-亚硫酰氯电池13；测流模块与屏蔽层电量采集线连接，获取屏蔽层上的电流数据，若电流超过阈值或屏蔽层出现电流的时间超过阈值，则说明该电缆插头老化程度较高，已出现闪络现象，需要更换；参照图1，储能电源模块ba与微处理器vdd引脚连接，微处理器gnd引脚接地；还包括指示灯，所述指示灯l18的阴极接地，阳极与电阻r8连接后与微处理器的pb0引脚连接；表1为各个元器件的bom表：表1器件名称型号封装数量位号电容0.1ufc_06031c13电阻1.2k2waxial0.51r20电阻100k1％r_06031r45电阻102cap41c11电阻10kr_06031r25电阻10mr_06031r12电阻18kr_06031r3电阻1smaf4733asma1zd2电阻220kr_06031r4电阻2mr_12061r11电容470ufecap81c10电阻750rr_06031r8发光管ledled2d51l18测温电阻ntc100kres21r46icsk2301sot231q1icss34fsma1d2icstm8l051f3p6tssop201u1电池50320sip21ba1光纤接口光纤接口3m1x1上表中，位号字段与图2中所示位号相对应。综上所述，本实用新型提供的一种监测电缆插头数据采集的传感器电路，通过获取电缆插头表面的电流情况、电压情况及温度情况并进行上报，使得管理人员能够实时监控电缆插头的老化情况，并能够对电缆插头的老化程度进行分析得到分析结果，根据分析结果判断是否需要对电缆插头进行更换，无需到现场进行实地检测就能够掌握电缆插头的使用情况，加强了对电缆安全的管控，减少了管理成本；使用stm8l051f3p6型号平台进行开发，在低功耗模式下，仅需350na，sram和寄存器数据还可以保留。采用超低功耗130nm工艺，在全温度范围内超低漏电流，工作电压低至1.8v，大大节约了能源，保证电池较长的使用年限，使用整流二极管实现对交流电电流的测量，并将交流电压转换为直流电压完成对电压的测量，无需电流表和电压表，进一步减小了传感器的体积。以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的
技术领域：
，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。当前第1页12