一种配电线路故障定位系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种配电线路故障定位系统，雷击采样环与整流限幅电路相连，整流限幅电路与电荷存储释放电路相连，电荷存储释放电路与微控制器MCU相连，泄漏电流与泄漏电流传感器相连，泄漏电流传感器与阻抗匹配电路相连，阻抗匹配电路输出端分别与大电流限幅电路和小电流限幅电路相连，大电流限幅电路和小电流限幅电路分别与微控制器MCU相连，微控制器MCU与GPRS/GSM通讯模块相连。本发明的一种配电线路故障定位系统，避开了大量的数据处理，仅对泄露电流超出预警值和雷击脉冲电流做出反应，中心专家系统的数据处理量小，准确性高，并结合GSM系统和MIS系统，能准确及时的对故障点定位，成本较低，实用性强。
【专利说明】一种配电线路故障定位系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及电力系统中配网故障定位的领域，尤其是一种配电线路故障定位系统。
【背景技术】
[0002]当前全球电网分布总量不断提高，污闪问题日益严重，而我国随着城乡工农业发展，配电线路污染逐年加重，而配电电压等级不断提高，电网范围分布越来越广，加之我国电力系统设备更新不到位，自动化水平低，大气污染的加重，在绝缘子表面沉积的污秽层受潮后使绝缘子的外绝缘能力下降，每年污闪事故不断，严重威胁着电力系统的安全运行，据统计，由于污闪而引起的绝缘闪络事故占电网总事故次数的第二位，仅次于雷击事故，而污闪事故的损失却是雷击事故的10被。全国六大电网几乎都发生过大面积污闪，造成了很大的经济损失。目前国内多采用测量绝缘子盐密来指导线路清扫，但配电线路杆塔数量多、分布广、地理条件复杂，使盐密测量工作量繁重，无法连续监测，更不能及时反映在不同气候环境条件下绝缘子表面绝缘性能状态。近年来，国内对高压绝缘子的在线监测研究较多，无论国内、国外对高压绝缘子的在线监测都是基于全球移动通信网，并集传感器技术、通信技术和计算机技术的一种检测方式，研究人员通过对绝缘子的实时监测，掌握绝缘子的污秽和老化状况，并通过中心专家系统进行做出正确的预测和评估，实现故障预警，但该系统存在以下不足，(I)监测数据需结合环境情况综合分析，对环境温服、湿度、风速等数据也要实时监测，数据采集量较大，中心数据处理系统较复杂，数据误差较大，往往误判；(2)不能提供故障点坐标，需凭地图人工定位ie ;(3)成本较高，无线发射系统造价高。
【发明内容】
[0003]本发明要解决的技术问题是:为了克服上述中存在的问题，提供一种配电线路故障定位系统，
[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种配电线路故障定位系统，包括雷击采样环、整流限幅电路、电荷存储释放电路、微控制器MCU、泄漏电流、泄漏电流传感器、阻抗匹配电路、大电流限幅电路、小电流限幅电路、JTAG接口、GPRS/GSM通讯模块以及供电电源，所述的供电电源给微控制器MCU供电，所述的雷击采样环与整流限幅电路相连，整流限幅电路与电荷存储释放电路相连，电荷存储释放电路与微控制器MCU相连，所述的泄漏电流与泄漏电流传感器相连，泄漏电流传感器与阻抗匹配电路相连，阻抗匹配电路输出端分别与大电流限幅电路和小电流限幅电路相连，大电流限幅电路和小电流限幅电路分别与微控制器MCU相连，微控制器MCU与GPRS/GSM通讯模块相连。
[0005]所述的微控制器MCU采用CIP-51高速流水线结构的微控制器内核，可以进行与MCS-51指令兼容，但指令执行速度提高很多。
[0006]所述的供电电源包括太阳能电池板、供电电路模块、充电电路和锂电池，太阳能电池板依次通过供电电路模块、充电电路与锂电池相连，实现太阳能电池板对锂电池充电，锂电池与微控制器MCU相连接，锂电池为微控制器MCU供电。
[0007]所述的微控制器MCU的外部还连接有模拟部件，模拟部件包括计数器、中断控制器、数字I/O接口、用于连接温度器的温度传感器、用于连接湿度器的湿度传感器、电压比较器，实现了更加准确的定位。
[0008]所述的微控制器MCU上开设有JTAG标准接口，JTAG标准接口与JTAG相连，JTAG标准接口允许使用安装在最终应用系统上的产品MCU进行非侵入式、全速在线系统调试。
[0009]所述的微控制器MCU内部集成了多通道的12位AD转换器，AD转换器进行连接大电流限幅电路、小电流限幅电路、温度传感器、湿度传感器等，采样速度高达ΙΟΟΚΗζ。
[0010]所述的GPRS/GSM通讯模块采用GSM模块TC35i。
[0011]所述的GPRS/GSM通讯模块输出端连接有远程监控站，远程监控站包括手持移动终端、接收数据模块交换器、单片机、监控中心显示屏，手持移动终端输出端与接收数据模块交换器相连接，接收数据模块交换器与单片机相连接，单片机与监控中心显示屏相连接。
[0012]本发明的有益效果是，本发明的一种配电线路故障定位系统，采用此种系统，避开了大量的数据处理，仅对泄露电流超出预警值和雷击脉冲电流做出反应，中心专家系统的数据处理量小，准确性高，并结合GSM系统和MIS系统，能准确及时的对故障点定位，成本较低，实用性强。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0014]图1是本发明的结构示意图；
[0015]图2是本发明中AD转换器的流程图。
[0016]图中1.雷击采样环，2.整流限幅电路，3.电荷存储释放电路，4.微控制器MCU，
5.泄漏电流，6.泄漏电流传感器，7.阻抗匹配电路，8.大电流限幅电路，9.小电流限幅电路，10.JTAG，11.GPRS/GSM通讯模块，12.供电电源，12-1.太阳能电池板，12-2.供电电路模块，12-3.充电电路，12-4.锂电池13.模拟部件，13-1.计数器，13-2.中断控制器，13-3.数字I/O接口，13-4.温度传感器，13-5.湿度传感器，13-6.电压比较器，14.JTAG标准接口，
15.远程监控站，15-1.手持移动终端，15-2.接收数据模块交换器，15-3.单片机，15-4.监控中心显示屏。
【具体实施方式】
[0017]现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
[0018]如图1所示的一种配电线路故障定位系统，包括雷击采样环1、整流限幅电路2、电荷存储释放电路3、微控制器MCU4、泄漏电流5、泄漏电流传感器6、阻抗匹配电路7、大电流限幅电路8、小电流限幅电路9、JTAG接口 10、GPRS/GSM通讯模块11以及供电电源12，供电电源12包括太阳能电池板12-1、供电电路模块12-2、充电电路12-3和锂电池12_4，太阳能电池板12-1依次通过供电电路模块12-2、充电电路12-3与锂电池12_4相连，实现太阳能电池板12-1对锂电池12-4充电，锂电池12-4与微控制器MCU4相连接，锂电池12_4为微控制器MCU4供电，微控制器MCU4采用CIP-51高速流水线结构的微控制器内核，雷击采样环i与整流限幅电路2相连，整流限幅电路2与电荷存储释放电路3相连，电荷存储释放电路3与微控制器MCU4相连，泄漏电流5与泄漏电流传感器6相连，泄漏电流传感器6与阻抗匹配电路7相连，阻抗匹配电路7输出端分别与大电流限幅电路8和小电流限幅电路9相连，大电流限幅电路8和小电流限幅电路9分别与微控制器MCU4相连，在微控制器MCU4内部集成了多通道的12位AD转换器，在微控制器MCU4的外部通过AD转换器与计数器13-1、中断控制器13-2、数字I/O接口 13-3、用于连接温度器的温度传感器13_4、用于连接湿度器的湿度传感器13-5、电压比较器13-6相连接，在微控制器MCU4上开设有JTAG标准接口 14，，JTAG标准接口 14与JTAGlO相连，微控制器MCU4与GPRS/GSM通讯模块11相连，GPRS/GSM通讯模块11输出端连接有远程监控站15，远程监控站15包括手持移动终端15-1、接收数据模块交换器15-2、单片机15-3、监控中心显示屏15_4，手持移动终端15_1输出端与接收数据模块交换器15-2相连接，接收数据模块交换器15-2与单片机15-3相连接，单片机15-3与监控中心显示屏15-4相连接，一旦泄露电流超过预警值，用手持移动终端15-1发送报警信号，通过接收数据模块交换器15-2将信号通过单片机15-3进行分析处理，处理后的电流值显示到监控中心显示屏15-4上。
[0019]本发明的一种配电线路故障定位系统，利用雷击采样环进行采样，取60分钟采样一次，每次采样5分钟，为了降低功耗，在不工作的时候可以进入IDLE模式，需要时再通过复位或接收中断来回到正常模块。
[0020]当环境湿度大于50%时，采样间隔减小到30分钟；当环境湿度大于65%时，采样间隔缩小到15分钟；当环境温度大于75%时，就不停地采样。
[0021]本发明的一种配电线路故障定位系统，在微控制器MCU4内的AD转换器的运转方法如下，如图2所示:初始化AD转换器后进行SOC(开始转化)触发信号到来，发出信号后把MAXC0NV的值装进AUT0_SEQ_SR寄存器内，存储后进行转换开始，每一次转换结束后AUT0_SEQ_SR的值就减1，此次转换结束后，结果放进相应的RESULTn寄存器，所有转换结束后，设置INT FLAG SEQn的值为I，最后停止转换。
[0022]以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
【权利要求】
1.一种配电线路故障定位系统，其特征是:包括雷击采样环(I)、整流限幅电路(2)、电荷存储释放电路(3)、微控制器MCU(4)、泄漏电流(5)、泄漏电流传感器￠)、阻抗匹配电路(7)、大电流限幅电路(8)、小电流限幅电路(9)、JTAG(10)、GPRS/GSM通讯模块(11)以及供电电源(12)，所述的供电电源(13)给微控制器MCU (4)供电，所述的雷击采样环⑴与整流限幅电路⑵相连，整流限幅电路⑵与电荷存储释放电路⑶相连，电荷存储释放电路(3)与微控制器MCU (4)相连，所述的泄漏电流(5)与泄漏电流传感器(6)相连，泄漏电流传感器(6)与阻抗匹配电路(7)相连，阻抗匹配电路(7)输出端分别与大电流限幅电路(8)和小电流限幅电路(9)相连，大电流限幅电路⑶和小电流限幅电路(9)分别与微控制器MCU (4)相连，微控制器MCU (4)与GPRS/GSM通讯模块(11)相连。
2.根据权利要求1所述的一种配电线路故障定位系统，其特征是:所述的微控制器MCU(4)采用CIP-51高速流水线结构的微控制器内核。
3.根据权利要求1所述的一种配电线路故障定位系统，其特征是:所述的供电电源(12)包括太阳能电池板(12-1)、供电电路模块(12-2)、充电电路(12-3)和锂电池(12_4)，太阳能电池板(12-1)依次通过供电电路模块(12-2)、充电电路(12-3)与锂电池(12_4)相连，实现太阳能电池板(12-1)对锂电池(12-4)充电，锂电池(12-4)与微控制器MCU(4)相连接，锂电池(12-4)为微控制器MCU(4)供电。
4.根据权利要求1所述的一种配电线路故障定位系统，其特征是:所述的微控制器MCU(4)的外部还连接有模拟部件(13)，模拟部件(13)包括计数器(13-1)、中断控制器(13-2)、数字I/O接口(13-3)、用于连接温度器的温度传感器(13-4)、用于连接湿度器的湿度传感器(13-5)、电压比较器(13-6)。
5.根据权利要求1所述的一种配电线路故障定位系统，其特征是:所述的微控制器MCU (4)上开设有JTAG标准接口(14)，JTAG标准接口(14)与JTAG(1)相连。
6.根据权利要求1所述的一种配电线路故障定位系统，其特征是:所述的微控制器MCU(4)内部集成了多通道的12位AD转换器。
7.根据权利要求1所述的一种配电线路故障定位系统，其特征是:所述的GPRS/GSM通讯模块(11)采用GSM模块TC35i。
8.根据权利要求1所述的一种配电线路故障定位系统，其特征是:所述的GPRS/GSM通讯模块(11)输出端连接有远程监控站(15)，远程监控站(15)包括手持移动终端(15-1)、接收数据模块交换器(15-2)、单片机(15-3)、监控中心显示屏(15-4)，手持移动终端(15-1)输出端与接收数据模块交换器(15-2)相连接，接收数据模块交换器(15-2)与单片机(15-3)相连接，单片机(15-3)与监控中心显示屏(15-4)相连接。
【文档编号】G01R31/08GK104198885SQ201410384062
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年8月7日 优先权日:2014年8月7日
【发明者】徐秀峰, 赖雪冰, 吴燕燕, 梁庆辉, 陆俊杰 申请人:徐秀峰, 赖雪冰, 吴燕燕