[发明专利]一种宽量程高精度的电缆隧道接地环流监测装置及方法

摘要

本发明公开了一种宽量程高精度的电缆隧道接地环流监测装置及方法，装置包括电流传感器、就地控制器和后台计算机；首先将电流传感器安装于电力电缆的接地线上实时采集电力电缆的接地环流信息，并将采集电力电缆的接地环流信息发送给就地控制器；然后就地控制器对接收的接地环流信息进行实时显示并上传给后台计算机；最后后台计算机根据接收的接地环流信息建立接地环流实时曲线，并根据电缆隧道建立接地环流状态地图，以曲线和状态地图的方式对电缆隧道内电力电缆的接地环流信息进行实时监控。本发明能够对电缆隧道内电力电缆的接地环流进行有效监测，降低了电缆隧道内电力电缆的接地环流故障率。 1

主权项

1.一种宽量程高精度的电缆隧道接地环流监测装置，其特征是，包括电流传感器、就地控制器和后台计算机；所述电流传感器安装于电力电缆的接地线上，用于采集电力电缆的接地环流信息；所述就地控制器用于对实时采集的接地环流信息进行显示并上传给后台计算机；所述后台计算机用于根据接收的接地环流信息建立接地环流实时曲线，并根据电缆隧道建立接地环流状态地图，以此对电缆隧道内电力电缆的接地环流信息进行实时监控。

2.如权利要求1所述的一种宽量程高精度的电缆隧道接地环流监测装置，其特征是，所述电流传感器包括罗氏线圈、复合积分器、A/D转换电路和E/O转换电路，所述罗氏线圈套设在电力电缆的接地线上，罗氏线圈的输出侧与复合积分器的输入端连接，所述复合积分器的输出端与A/D转换电路的输入端连接，所述A/D转换电路的输出端与E/O转换电路的输入端连接，所述E/O转换电路的输出端通过光纤与就地控制器连接。

3.如权利要求1所述的一种宽量程高精度的电缆隧道接地环流监测装置，其特征是，所述复合积分器包括罗氏线圈高频自积分电路、无源RC中频积分电路和有源RC低频积分电路。

4.如权利要求1至3任意一项所述的一种宽量程高精度的电缆隧道接地环流监测装置，其特征是，所述就地控制器包括O/E转换电路、串并转换电路、微处理器、lora模块和电源模块，所述O/E转换电路的输入端通过光纤与E/O转换电路的输出端连接，输出端与串并转换电路的输入端连接，串并转换电路的输出端与微处理器的信号输入端连接，所述微处理器与LoRa模块交互式连接。

5.如权利要求4所述的一种宽量程高精度的电缆隧道接地环流监测装置，其特征是，所述电源模块包括TPS61099电源管理芯片U1、电容C1、电容C2、电阻R1、电阻R2和电感L1，所述电容C1的一端分别与可充电电池的接线端、电感L1的一端以及TPS61099电源管理芯片U1的VIN引脚和EN引脚连接，输出端分别与3.8V接线端和TPS77033电源管理电路的输入端连接，电容C1的另一端接地，所述电感L1的另一端与TPS61099电源管理芯片U1的SW引脚连接,TPS61099电源管理芯片U1的VOUT引脚分别与电阻R1的一端、电容C2的一端和输出接线端VDD连接，TPS61099电源管理芯片U1的FB引脚分别与电阻R1的另一端和电阻R2的一端连接，TPS61099电源管理芯片U1的GND引脚和电阻R2的另一端相连后接地，所述电容C2的另一端接地。

6.一种宽量程高精度的电缆隧道接地环流监测方法，其特征是，包括以下步骤：

步骤1，将电流传感器安装于电力电缆的接地线上实时采集电力电缆的接地环流信息，并将采集电力电缆的接地环流信息发送给就地控制器；

步骤2，就地控制器对接收的接地环流信息进行实时显示并上传给后台计算机；

步骤3，后台计算机根据接收的接地环流信息建立接地环流实时曲线，并根据电缆隧道建立接地环流状态地图，以曲线和状态地图的方式对电缆隧道内电力电缆的接地环流信息进行实时监控。

7.如权利要求6所述的一种宽量程高精度的电缆隧道接地环流监测方法，其特征是，所述步骤1包括以下步骤：

步骤11，套设在电力电缆的接地线上罗氏线圈采集由于电缆线芯电流产生的交变磁场导致在金属护层上产生的感应电压，

步骤12，复合积分器对采集的感应电压信号进行滤波和限幅信号调理；

步骤13，A/D转换电路将经过滤波和限幅信号调理的信号转换成数字信号；

步骤14，E/O转换电路将数字信号调制成光信号，并通过光纤传输光信号。

8.如权利要求7所述的一种宽量程高精度的电缆隧道接地环流监测方法，其特征是，在步骤12中，所述复合积分器包括罗氏线圈高频自积分电路、无源RC中频积分电路和有源RC低频积分电路，分别对感应电压信号中高、中、低频信号进行滤波和限幅处理。

9.如权利要求6所述的一种宽量程高精度的电缆隧道接地环流监测方法，其特征是，所述步骤2包括以下步骤：

步骤21，O/E转换电路将光信号调制成数字信号；

步骤22，串并转换电路将以串行传输方式接收的数字信号以并行传输方式发送给微处理器；

步骤23，微处理器将接收到的接地环流信息以曲线方式进行实时显示；

步骤24，lora模块将微处理器将接收到的接地环流信息以无线通信方式发送给后台计算机。

10.如权利要求6至9任意一项所述的一种宽量程高精度的电缆隧道接地环流监测方法，其特征是，在步骤3中，后台计算机安装有采用labview软件进行开发的接地环流信息实时监控程序，该接地环流信息实时监控程序具有数据提取、终端数据显示、数据存储和越界报警功能。