本实用新型涉及线路故障检测设备技术领域，特别涉及一种线路故障指示器。
背景技术：
故障指示器是一种用于架空线路、电力线路上，用于检测并识别电力线路是否故障的设备。当电力线路发生短路、接地等故障时，电力线路故障指示器通过检测和判断故障状态，确定故障区段、分支以及故障点，以便于巡线工作人员进行检修、维护。然而电力线路往往被布置在户外，在使用过程中容易出现线路破损或者线路附着污物等情况，导致电力线路上产生电弧；在电弧故障发生后，可能会立即或经过一段时间之后对电力线路造成损坏，不利于确保电力线路正常的运行及使用，而且严重时会导致火灾的发生，给人们的生命及财产安全造成威胁。
在关于电力故障指示器的现有技术中，以申请号为CN201710284492.5的专利申请为例，其公开了一种智能故障指示器，包括：壳体，以及壳体内部的故障指示器本体；故障指示器本体包括主控制器、电源模块、数据采集器、报警器、无线通信模块和定位模块；主控制器用于通过无线通信模块与监控主机进行通信，将数据采集器采集的电力参数发送至监控主机，以及判断电力参数是否在预先设置的正常阈值范围内，向监控主机发送报警提示信息和当前位置信息。而该申请并未能涉及对电力线路上产生的电弧故障进行检测以及报警，不能对电弧故障进行有效地预警，不利于电力部门对电力线路中随时可能发生的电弧故障进行及时处理。
技术实现要素：
有鉴于此，本实用新型旨在提出一种线路故障指示器，以解决现有技术中线路故障指示器不能有效地对电力线路上产生的电弧故障进行检测预警的问题，确保电力部门对电力线路中随时可能发生的电弧故障能够及时处理。
为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
一种线路故障指示器，包括壳体、线路测量部、中央处理器，所述壳体具有空腔结构，为线路测量部、中央处理器提供容纳空间，所述壳体上设置有报警器，所述报警器与中央处理器连接，用于对线路故障进行报警；所述线路测量部分别与电力线路、中央处理器连接，用于采集电力线路的电力参数，并将所述电力参数传输至中央处理器；其中，所述电力参数包括电力线路的电流值和电力线路的对地电压；所述故障指示器还包括：
电弧检测装置，与中央处理器连接，用于检测电力线路上的电弧故障；
验证模块，分别与电力线路、中央处理器连接，用于获取电流或电压信号，对电弧故障进行验证；
电源模块，为独立的供电装置，用于对故障指示器的相关部件提供电力支持；
存储模块，与中央处理器连接，用于存储及发送数据。
进一步的，所述电弧检测装置包括：
ISM频带读取器，为ISM网状无线电装置，具有检测ISM通信频带内的信号功能；
RSSI值处理器，分别与ISM频带读取器、中央处理器连接，用于处理ISM通信频带内信号的RSSI值，并将RSSI值传输至中央处理器。
进一步的，所述验证模块包括：
电流传感器，与电力线路连接，用于检测电力线路中电压或电流信号；
信号放大器，与电流传感器连接，用于将电压或电流信号进行变换放大；
滤波器，分别与信号放大器、中央处理器连接。
进一步的，所述线路测量部包括：
短路传感器，分别与电力线路、中央处理器连接，用于采集所述电力线路中的负荷电流值，并将所述负荷电流值发送至中央处理器；
接地传感器，分别与电力线路、中央处理器连接，用于采集所述电力线路中的零序电流值，并将所述零序电流值发送至中央处理器；
电压检测仪，分别与电力线路、中央处理器连接，用于检测所述电力线路中的对地电压值，并将所述对地电压值发送至中央处理器。
进一步的，所述报警器包括蜂鸣器和故障指示灯；所述蜂鸣器和故障指示灯均被设置在壳体上，并与中央处理器连接。
进一步的，所述电源模块为双电源供电模块，包括蓄电池和太阳能电池板。
进一步的，所述故障指示器还包括通信模块，与中央处理器连接；所述通信模块与电力部门的管理终端通过通信网络连接，用于数据信息的传输。
进一步的，所述通信模块与电力部门的管理终端通过无线通信网络连接，所述无线通信网络包括3G网络、4G网络、Wi-Fi(802.11)网络、Wi-Max(802.16)网络、蓝牙通信、ZigBee网络、跳频扩频(FHSS)无线电网络中的任一个。
进一步的，所述存储模块包括下列存储介质类型中的至少一种类型的存储介质：闪存型、硬盘型、固态磁盘(SSD)型、硅磁盘驱动器(SDD)型、多媒体卡微型、卡型存储器(SD或XD存储器类型)、随机存取存储器(RAM)型、静态随机存取存储器(SRAM)型、只读存储器(ROM)型、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)型、可编程只读存储器(PROM)型、磁存储器型、磁盘型以及光盘型。
相对于现有技术，本实用新型所述的一种线路故障指示器，通过设置电弧检测装置，对电力线路上的电弧故障进行检测，实现了对电力线路上可能随时产生的电弧故障进行实时检测预警，并在判定发生电弧故障时，故障指示器及时进行故障报警或相应的线路保护，使得电力部门能够及时对电弧故障进行处理；此外，通过设置验证模块，对电弧故障进行验证，提高了故障指示器对电弧故障检测的准确性。
附图说明
构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
图1为本实用新型实施例所述的一种线路故障指示器的结构示意图；
图2为本实用新型实施例所述的一种线路故障指示器的另一种结构示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本实用新型使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本实用新型。在本实用新型和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
应当理解，尽管在本实用新型可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本实用新型范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
实施例1
如附图1所示，一种线路故障指示器，包括壳体、线路测量部、中央处理器，所述壳体具有空腔结构，为线路测量部、中央处理器提供容纳空间，所述壳体上设置有报警器，所述报警器与中央处理器连接，用于对线路故障进行报警；所述线路测量部分别与电力线路、中央处理器连接，用于采集电力线路的电力参数，并将所述电力参数传输至中央处理器；其中，所述电力参数包括电力线路的电流值和电力线路的对地电压；
所述故障指示器还包括：
电弧检测装置，与中央处理器连接，用于检测电力线路上的电弧故障；
验证模块，分别与电力线路、中央处理器连接，用于获取电流或电压信号，对电弧故障进行验证；
电源模块，为独立的供电装置，用于对故障指示器的相关部件提供电力支持；
存储模块，与中央处理器连接，用于存储及发送数据。
在本实施例中，故障指示器通过线路测量部电力线路的电流值、电力线路的对地电压等电力参数进行采集；中央处理器对电力参数进行分析处理后，判断并识别电力线路是否发生短路或接地等故障，并在判定发生故障时，控制报警器进行故障报警。
此外，由于电力线路在使用过程中容易出现线路破损或者线路附着污物等情况，导致电力线路上产生电弧故障，因此在本实施例中，通过在故障指示器中设置电弧检测装置，对电力线路上的电弧故障进行检测，实现了对电力线路上可能随时产生的电弧故障进行实时检测预警，并在判定发生电弧故障时，故障指示器及时进行故障报警或相应的线路保护，使得电力部门能够及时对电弧故障进行处理。
同时，为了确保故障指示器能够更为准确地判断是否发生电弧故障，故障指示器中还设置验证模块，当电弧检测装置检测到电力线路上产生电弧故障后，故障指示器通过验证模块获取电力线路上的电流或电压信号，并通过对电流或电压信号分析处理，对电弧故障发生与否进行验证；若确定电弧故障为真实存在，则故障指示器立即进行故障报警或相应的线路保护。
相应的，在本实施例中，故障指示器首先通过电弧检测装置对电弧故障进行检测，当检测到电弧故障时，故障指示器可以直接进行故障报警或相应的线路保护；或者通过验证模块对电弧故障进行验证后，在确定电弧故障真实存在后，在进行故障报警或相应的线路保护。
实施例2
如附图1-2所示，为了进一步介绍所述故障指示器在电力线路上的故障检测，在实施例1的基础上，本实施例对故障指示器中的相关部件做进一步说明。
所述线路测量部包括：
短路传感器，分别与电力线路、中央处理器连接，用于采集所述电力线路中的负荷电流值，并将所述负荷电流值发送至中央处理器；接地传感器，分别与电力线路、中央处理器连接，用于采集所述电力线路中的零序电流值，并将所述零序电流值发送至中央处理器；电压检测仪，分别与电力线路、中央处理器连接，用于检测所述电力线路中的对地电压值，并将所述对地电压值发送至中央处理器。中央处理器通过对线路测量部获取的负荷电流值、零序电流值、对地电压值进行分析处理，例如判断负荷电流值是否出现突变，且其数值大小是否超出额定阈值，若负荷电流值满足上述条件，则中央处理器控制报警器进行故障报警。
电弧检测装置包括：
ISM频带读取器，为ISM网状无线电装置，具有检测ISM通信频带内的信号功能；RSSI值处理器，分别与ISM频带读取器、中央处理器连接，用于处理ISM通信频带内信号的RSSI值，并将RSSI值传输至中央处理器。
通常，电路中发生电弧故障时生成的电弧不仅会生成光谱信号，而且在ISM频谱中，尤其是ISM 900Mhz的频段处也会生成相应的电波信号，因此在检测电弧故障时，可以通过ISM频带读取器接收相应位置附近的电波信号，然后RSSI值处理器会对电波信号进行处理，生成在ISM 900Mhz频段处的RSSI值。
本实施例通过电弧检测装置对电路中可能发生的电弧现象进行检测，并将检测到的RSSI值发送至中央处理器，中央处理器将RSSI值和RSSI预设值进行比较，若RSSI值大于RSSI预设值，说明电路中出现了电弧现象，故障指示器控制报警器进行故障报警。
具体的，作为本实用新型的优选方案，所述报警器包括蜂鸣器和故障指示灯；所述蜂鸣器和故障指示灯均被设置在壳体上，并与中央处理器连接；在故障指示器通过中央处理器控制报警器进行故障报警时，报警器可以同时发出声音提示和闪灯提示，方便白天和夜间的故障点查找。
实施例3
为了提高故障指示器对电弧故障检测的准确性，如附图1-2所示，在实施例1、实施例2的基础上，故障指示器中还设置有验证模块，所述验证模块包括：
电流传感器，与电力线路连接，用于检测电力线路中电压或电流信号；
信号放大器，与电流传感器连接，用于将电压或电流信号进行变换放大；
滤波器，分别与信号放大器、中央处理器连接，对电压或电流信号的波形进行过滤。
由于在运送交流电的电力线路中，当电弧故障发生时，电弧会在一个交流电周期内发生两次熄灭-重新燃弧的过程，这使得电流波形中含有大量的高频噪音，且同时使得电压波形趋近于矩形。因此，通过电流传感器检测电压或电流信号，信号放大器将电压或电流信号放大后，经过滤波器对波形进行过滤后，若检测到电流信号中仍存在大量高频噪音，且电压波形近似与矩形，则可以说明电弧故障的发生。
在实施例2的基础上，当中央处理器通过将RSSI值与RSSI预设值进行比较，且判断结果为RSSI值大于RSSI预设值后，中央处理器通过验证模块获取相应的电流/电压信号，判断电流/电压信号是否满足预设电流/电压条件，若满足，则说明电弧故障的发生，中央处理器控制报警器进行故障报警；若不满足，则说明电弧故障未发生，电弧检测装置继续进行相应的电弧检测过程。
此外，考虑到电力线路分布广泛，线路布局复杂，为了使故障指示器能够长时间稳定运行，故障指示器中的电源模块为双电源供电模块，包括蓄电池和太阳能电池板，同时在电源模块中还可以设置电源优化管理模块，使中央处理器能够控制蓄电池和太阳能电池板之间进行智能切换，减少蓄电池的充放电次数，避免在高温状态下工作，以延长蓄电池的使用寿命。
同时，为了确保电力部门能够及时获取故障指示器的故障报警，并及时对线路故障进行处理，减少巡线人员的工作强度，所述故障指示器还包括通信模块，与中央处理器连接；所述通信模块与电力部门的管理终端通过通信网络连接，用于数据信息的传输；
所述管理终端至少具有通信功能，在电力部门中设置相应的管理终端，通信模块与管理终端之间通过通信网络连接，在故障指示器检测到线路故障时，不仅能够在故障发生处通过报警器进行报警，而且中央处理器能够通过通信网络向电力部门的管理终端发送相应的报警信息，以及该故障指示器的位置信息，从而使电力部门能够及时获知线路故障的发生以及故障发生地，有利于缩短电力部门的维护或抢修时间，减少相应的损失。
其中，作为优选，所述通信模块与电力部门的管理终端通过无线通信网络连接，所述无线通信网络包括3G网络、4G网络、Wi-Fi(802.11)网络、Wi-Max(802.16)网络、蓝牙通信、ZigBee网络、跳频扩频(FHSS)无线电网络中的任一个。
在本实用新型中，故障指示器的存储模块至少存储有负荷电流值的额定阈值、零序电流值的额定阈值、对地电压值的额定阈值、RSSI预设值、预设电流/电压信息、位置信息、报警信息等故障指示器相关的信息。
所述存储模块包括下列存储介质类型中的至少一种类型的存储介质：闪存型、硬盘型、固态磁盘(SSD)型、硅磁盘驱动器(SDD)型、多媒体卡微型、卡型存储器(SD或XD存储器类型)、随机存取存储器(RAM)型、静态随机存取存储器(SRAM)型、只读存储器(ROM)型、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)型、可编程只读存储器(PROM)型、磁存储器型、磁盘型以及光盘型。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。