一种新型地埋线故障检测仪的制作方法

本实用新型属于检测领域，具体涉及一种新型地埋线故障检测仪。

背景技术：

电力资源是目前人类使用的一种最高效、最清洁、最便捷的能源，中国已进入电气时代，电的应用十分广泛。电线的铺设方式有两种架空线和地埋线。相对于架空线，地埋线安全性能好，不占用土地，维护成本相对较低，可以从根本上有效避免电的私接、乱接、盗用、乱用等现象。家庭装修、厂房建设走线越来越多的人选择了地埋线（暗线）这种方式，和明线相比，暗线不但美观，而且可靠、安全、不占用宝贵的空间，但地埋线普遍存在以下缺点：1、有些房屋、厂房年代久远，线路设计图纸缺失，一旦出现故障排查困难。2、即使有图纸，一旦线路出现故障，故障排查、定位、维修都很困难。

针对地埋线的故障检测尽管市场上也有一些类似的产品，但是产品普遍存在以下问题：1、无法判断三相交流电的缺相。2、故障定位不准确，给维修带来了极大困难。3、兼容性差，针对国外60Hz的交流电无能为力。4、操作繁琐，需要经过专门培训的工作人员用听诊器判断缺相情况。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种结构简单，使用方便的新型地埋线故障检测仪。

本实用新型的目的是这样实现的。

一种新型地埋线故障检测仪，包括供电电路、信号处理电路和用于固定设备的固定支架，其特征在于：所述供电电路包括用于供电的锂电池模块，所述锂电池模块分别与充电管理模块、电源开关模块、和单片机连接，所述电源开关模块分别与正电压模块、单片机和负电压产生模块连接，单片机通过控制电源开关模块产生运放所需要的正电压和负电压，为了降低功耗增加锂电池续航时间，系统待机时单片机通过控制电源开关模块关闭单片机外的所有电路从而实现低功耗，所述信号处理电路包括用于感应工频信号的感应天线、与感应天线连接的过压过流保护模块、与过压过流保护模块连接且用于将微弱的工频信号转成驱动能力强的信号的阻抗变换模块、与阻抗变换模块连接且用于将信号适当放大的灵敏度调整模块、与灵敏度调整模块连接且工频信号进行的选频网络模块、与选频网络模块连接的信号处理模块、与信号处理模块连接单片机、与单片机连接的故障显示模块，所述单片机上设有开关机键。

所述固定支架上设有用于安装电路模块的盒子。

所述充电管理模块包括芯片U5，所述芯片U5可对锂电池进行恒流、恒压、涓流充电、短路保护，充满自动停止的操作，所述充电管理模块上设有手机充电器式的充电接口。

所述过压过流保护模块包括保护电阻R8、与电阻R8连接的二极管D1和二极管D2，所述用于阻抗变换的运放U1A与电阻R8连接。

所述阻抗变换模块包括实现阻抗变换的集成运放U1A和灵敏度调整运放U1B，所述电阻R8与集成运放U1A的同相端连接。

所述灵敏度调整模块包括电位器R1，与电位器R1串联的保护电阻R19，电阻R3，R5和集成运放U1B(灵敏度调整倍率为(R19+R1)/R3)。

所述单片机运行缺相检测程序与单片机的第一指示灯D3、第二指示灯D4、第三指示灯D5和工作指示灯D8连接。

所述信号处理模块为3级6阶带通巴特巴特沃兹滤波器，信号中心频率55Hz，带宽20Hz，截止频率100Hz，通带增益20dB,经过选频后的信号接入U2B的同相端，U2A的反相端连接电阻R17，R22和C10，VCC经过R17和R22分压后接入U2A的反相端，用于滤除外部干扰信号，减少误报率，U2B信号经过二极管D6和电阻R24，电容C11滤波后送单片机处理。

所述单片机包括运行缺相检测程序、与单片机连接的第一指示灯D3、第二指示灯D4、第三指示灯D5和工作指示灯D8。

本实用新型的有益效果是：本实用新型结构简单，使用方便，信号处理电路采用有源滤波网络，天线将感应到的工频信号，经过阻抗变换模块，灵敏度调整模块，选频网络模块等信号处理后送单片机，单片机运行相应的程序实现电路故障的判定和故障的准确定位，该仪器外形美观，使用便捷，故障定位准确，通用性好（欧洲也可用）、价格低廉等优点适合大面积推广。

附图说明

图1为电源的结构示意图；

图2为本实用新型整体实现结构示意图；

图3为供电电路及电源管理模块的电路图；

图4为过压过流保护、阻抗变换和灵敏度调节模块的电路图；

图5为选频网络模块的电路图；

图6为经过选频网络后信号调理电路图；

图7为缺相显示及参数设置电路图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1至图7所示，一种新型地埋线故障检测仪，包括供电电路、信号处理电路和用于固定设备的固定支架，所述固定支架上设有用于安装电路模块的盒子，固定支架采用成熟的手推式距离测量仪的外壳， 电路部分安装于支架上面的盒子，手推轮的连接杆采用折叠式，减少体积的同时增加携带的便携性，使用时地埋线故障测量仪置于地埋线之上，若线路出现故障则发出声光报警，提醒巡线员。

所述供电电路包括用于供电的锂电池模块，所述锂电池模块分别与充电管理模块、电源开关模块和单片机连接，所述电源开关模块分别与正电压模块、单片机和负电压产生模块连接，所述充电管理模块包括芯片U5，所述芯片U5可对锂电池进行恒流恒压、涓流充电、短路保护，充满自动停止的操作，且芯片U5体积小，价格低，所述充电管理模块上设有手机充电器式的充电接口，充电时可以和手机共用一个充电器，节省成本的同时增加了使用的便捷性。

所述信号处理电路包括用于感应工频信号的感应天线、与感应天线连接的过压过流保护模块、与过压过流保护模块连接且用于将微弱的工频信号转成驱动能力强的信号的阻抗变换模块、与阻抗变换模块连接且用于将信号适当放大的灵敏度调整模块、与灵敏度调整模块连接且工频信号进行的选频网络模块、与选频网络模块连接的信号处理模块、与信号处理模块连接单片机、与单片机连接的故障显示模块，所述单片机上设有开关机键；将感应天线置于推轮固定支架底部，支架底部涂有白乳胶，外面贴了一层锡纸，锡纸外喷有油漆，这样既兼顾了探测仪的美观又节省了昂贵的传感器。所述过压过流保护模块包括保护电阻R8、与电阻R8连接的二极管D1和二极管D2，所述阻抗变换的运放U1A与电阻R8连接；所述阻抗变换模块包括实现抗变换的集成运放U1A和灵敏度调节运放U1B，所述电阻R8与集成运放U1A的同相端连接；所述灵敏度调整模块包括电位器R1，与电位器R1串联的保护电阻R19，电阻R3，R5和集成运放U1B相连灵敏度调整倍率为（R19+R1）/R3；感应信号经过保护电阻R8送入集成运放U1A的同相输入端，由于运放的开环输入阻抗趋向于无穷大，则微弱的感应信号经过，随后大大增强了信号的驱动能力，D1和D2为两只保护二极管，感应信号经过灵敏度调节运放U1B进行放大，电位器R1用于调节放大倍数从而实现灵敏度的调整，R19为电位器滑到头后的保护电阻，地埋线距离较远时通过调节电位器R1提高探测灵敏度，需要准确定位时通过调节电位器R1降低探测的灵敏度，从而实现了故障的准确定位。

选频网络模块采用3级6阶巴特沃兹滤波器，信号中心频率55Hz，带宽20Hz，截止频率100Hz，通带增益20dB，选频网络模块既保证了国内50Hz，欧洲60Hz信号的兼容又实现了干扰频率1/2f0，2f0，3f0的阻止，有效提高了系统运行的可靠性，经过选频网络后的信号经过简单的信号处理电路对感应阈值进行设定然后送单片机的中断引脚，单片机根据中断信号云顶故障检测程序显示电路相应的故障。

所述单片机处理电路包括单片机U3,单片机运行缺相检测程序，通过指示灯显示系统运行状态，第一指示灯D3、第二指示灯D4、第三指示灯D5和工作指示灯D8，若缺一相则指示灯D5，D4亮，D3熄灭，若缺两相则D5亮，D4，D3熄灭，若缺三相则D5，D4，D3全部熄灭，若不缺相则D5，D4，D3全亮；D8为CPU工作指示灯；ISP为CPU程序下载接口，S1开关机按键，C20除抖动电容，为降低功耗关机时CPU在CON引脚输出高电平，关闭VT1 P-MOS管后系统整体进入休眠模式，开机时CPU从休眠中唤醒，在CON引脚输出低电平，打开VT1 P-MOS管，整个电路得电CPU运行缺相检测程序进入工作状态。

本实用新型的有益效果是：本实用新型结构简单，使用方便，信号处理电路采用有源滤波网络，天线将感应到的工频信号，经过阻抗变换模块，灵敏度调整模块，选频网络模块等信号处理后送单片机，单片机运行相应的程序实现电路故障的判定和故障的准确定位，外形美观，使用便捷，故障定位准确，通用性好（欧洲也可用）、价格低廉等优点适合大面积推广。