高压电缆监测系统的制作方法

1.本实用新型涉及电缆监测技术领域，特别是一种高压电缆监测系统。


背景技术：

2.随着我国城市化进程的加快，高压电力电缆在输电系统中的作用越来越重要。因此需要时刻监测电缆的工作状态，以确保电缆发生故障可以及时发现，以免因长时间的故障，造成重大事故的发生，但现有的监测系统在安装好后，若需要进行转移，则需要将全部的紧固件进行拆卸，然后再重新对应原来的紧固件的位置进行固定和安装，因此在安装和拆卸上非常麻烦，同时现有的监测系统往往需要额外的供电电源进行供电，因此需要定时给监测系统更换电源，无法给监测系统进行持续的供电。


技术实现要素：

3.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种高压电缆监测系统，能够便于工作人员进行拆卸和安装，提高了便利性和可靠性。
4.根据本实用新型实施例的高压电缆监测系统，包括主控壳体、控制模块、采集模块、无线壳体、无线模块、无源壳体、无源电源转换模块、互感器、至少一个变送器、若干个第一绑带以及若干个第二绑带；所述控制模块设于所述主控壳体内；所述采集模块设于所述主控壳体内，且所述采集模块的输出端与所述控制模块电性连接；所述变送器设于对应的电缆外壁上，且所述变送器的输出端与所述采集模块的输入端电性连接；所述无线模块设于所述无线壳体内，且所述无线模块与所述控制模块电性连接；所述无源电源转换模块设于所述无源壳体内部，且所述无源电源转换模块的输出端分别与所述控制模块、所述采集模块以及所述无线模块电性连接；所述互感器设于对应的所述电缆外壁上，且所述互感器的输出端与所述无源电源转换模块的输入端电性连接；若干个所述第一绑带分别设于对应的所述主控壳体、所述变送器、所述无线壳体、所述无源壳体以及所述互感器的外壁上；若干个所述第二绑带分别设于对应的所述主控壳体、所述变送器、所述无线壳体、所述无源壳体以及所述互感器的外壁上，若干个所述第二绑带与对应的所述第一绑带可拆卸连接，以使对应的所述主控壳体、所述变送器、所述无线壳体、所述无源壳体以及所述互感器可固定于对应的安装位置上。
5.根据本实用新型实施例的高压电缆监测系统，至少具有如下有益效果：利用第一绑带和第二绑带，可以将主控壳体、变送器、无线壳体、无源壳体以及互感器可固定于对应的安装位置上，同时也方便进行拆卸，不仅提高了安装的效率，同时还提升了便利性；利用互感器以及无源电源转换模块则可以无需外接电源，并能够为整个系统持续提供电能，避免更换电池和电源耗尽的麻烦，提高了便利性和可靠性，此外，利用变送器以及采集模块可以对电缆的电流情况进行持续监控，监控电缆是否处于正常工作状态，一旦有异常情况，控制模块则会通过无线模块向后台服务器发送异常信号，以提醒相关人员进行确认、排查或维修，实现了远程监控，提升了监控电缆的便利性。
6.根据本实用新型的一些实施例，所述第一绑带上设有倒扣，所述第二绑带上设有与所述倒扣相匹配的卡扣。
7.根据本实用新型的一些实施例，还包括设于所述主控壳体内且与所述控制模块电性连接的无线蓝牙模块。
8.根据本实用新型的一些实施例，所述无线模块包括无线数据接收器、wifi 单元或移动通信单元中的至少一种。
9.根据本实用新型的一些实施例，所述互感器和/或所述变送器的底部还设有与所述采集模块的输入端电性连接的温度传感器。
10.根据本实用新型的一些实施例，所述无源电源转换模块包括依次电性连接的交直流转换单元、储能单元、电压转换单元、滤波稳压单元，所述交直流转换单元的输入端与所述互感器的输出端电性连接，所述交直流转换单元的输出端还与所述电压转换单元的输入端电性连接，所述滤波稳压单元的输出端分别与所述控制模块、所述采集模块和所述无线模块的电源端电性连接。
11.根据本实用新型的一些实施例，所述无源电源转换模块还包括电压监测单元，所述电压监测单元的输入端分别与所述交直流转换单元的输出端以及所述储能单元的输出端电性连接，所述电压监测单元的输出端与电所述电压转换单元电性连接。
12.根据本实用新型的一些实施例，所述无源电源转换模块还包括保护单元，所述保护单元的输入端与所述交直流转换单元的输出端电性连接，所述保护单元地输出端直接接地。
13.根据本实用新型的一些实施例，所述主控壳体、所述无线壳体以及所述无源壳体的外壁至少设有一个t型柱，所述主控壳体、所述无线壳体以及所述无源壳体的外壁至少设有一个t型槽且与所述t型柱相匹配。
14.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
15.本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
16.图1为本实用新型实施例的高压电缆监测系统的电路原理示意图；
17.图2为本实用新型实施例的高压电缆监测系统的主控壳体的结构示意图之一；
18.图3为图1示出的高压电缆监测系统的无源电源转换模块中的电路原理示意图之一；
19.图4为图3示出的无源电源转换模块中的电压转换单元的电路结构示意图；
20.图5为图1示出的高压电缆监测系统的无源电源转换模块中的电路原理示意图之一；
21.图6为图5示出的无源电源转换模块中的电压监测单元的电路结构示意图；
22.图7为本实用新型实施例的高压电缆监测系统的主控壳体与无线壳体拼接时的状态示意图。
23.附图标记：主控壳体110、无线壳体120、控制模块210、采集模块220、变送器230、无
线模块240、无线数据接收器241、wifi单元242、移动通信单元 243、无源电源转换模块250、交直流转换单元251、储能单元252、电压转换单元253、滤波稳压单元254、电压监测单元255、保护单元256、互感器260、无线蓝牙模块270、温度传感器280、第一绑带310、第二绑带320、t型柱410、 t型槽420。
具体实施方式
24.本部分将详细描述本实用新型的具体实施例，本实用新型之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本实用新型的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
25.在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
26.在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
27.本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。
28.参照图1和图2，根据本实用新型实施例的高压电缆监测系统，包括主控壳体110、控制模块210、采集模块220、无线壳体120、无线模块240、无源壳体、无源电源转换模块250、互感器260、至少一个变送器230、若干个第一绑带310 以及若干个第二绑带320；控制模块210设于主控壳体110内；采集模块220设于主控壳体110内，且采集模块220的输出端与控制模块210电性连接；变送器 230设于对应的电缆外壁上，且变送器230的输出端与采集模块220的输入端电性连接；无线模块240设于无线壳体120内，且无线模块240与控制模块210 电性连接；无源电源转换模块250设于无源壳体内部，且无源电源转换模块250 的输出端分别与控制模块210、采集模块220以及无线模块240电性连接；互感器260设于对应的电缆外壁上，且互感器260的输出端与无源电源转换模块250 的输入端电性连接；若干个第一绑带310分别设于对应的主控壳体110、变送器 230、无线壳体120、无源壳体以及互感器260的外壁上；若干个第二绑带320 分别设于对应的主控壳体110、变送器230、无线壳体120、无源壳体以及互感器260的外壁上，若干个第二绑带320与对应的第一绑带310可拆卸连接，以使对应的主控壳体110、变送器230、无线壳体120、无源壳体以及互感器260可固定于对应的安装位置上。
29.参照图2，利用第一绑带310和第二绑带320，可以将主控壳体110、变送器230、无线壳体120、无源壳体以及互感器260可固定于对应的安装位置上，同时也方便进行拆卸，不仅提高了安装的效率，同时还提升了便利性；利用互感器260以及无源电源转换模块250则可以无需外接电源，并能够为整个系统持续提供电能，避免更换电池和电源耗尽的麻烦，提高
了便利性和可靠性，此外，利用变送器230以及采集模块220可以对电缆的电流情况进行持续监控，监控电缆是否处于正常工作状态，一旦有异常情况，控制模块210则会通过无线模块240 向后台服务器发送异常信号，以提醒相关人员进行确认、排查或维修，实现了远程监控，提升了监控电缆的便利性。
30.可以想到的是，主控壳体110、变送器230、无线壳体120、无源壳体以及互感器260的外壁分别至少设有一组对应的第一绑带310和第二绑带320以实现绑紧和固定，参照图2，主控壳体110的外壁上则设有两组对应的第一绑带310 和第二绑带320。
31.其中，采集模块220可以采用ad转换器以实现模拟信号转换为数字信号。
32.在本实用新型的一些实施例中，第一绑带310上设有倒扣，第二绑带320 上设有与倒扣相匹配的卡扣。利用倒扣和卡扣，可以实现第一绑带310和对应的第二绑带320的可拆卸连接，有利于将对应的主控壳体110、变送器230、无线壳体120、无源壳体以及互感器260安装于对应的安装位置上，同时采用倒扣和卡扣的方式，有利于将高压电缆监测系统安装在狭窄空间内，增加了安装的便利性，同时变送器230和互感器260也可以根据需要安装在对应的电缆外壁上，以实现电流的采集。
33.可以想到的是，第一绑带310和第二绑带320也可以采用打结的方式以实现绑紧或释放，同样可以实现对应的部件进行拆卸或固定。
34.参照图1，在本实用新型的一些实施例中，还包括设于主控壳体110内且与控制模块210电性连接的无线蓝牙模块270。增加无线蓝牙模块270，可以便于现场的工作人员获取控制模块210的控制权限以及记录查询，提高了便利性。
35.参照图1，在本实用新型的一些实施例中，无线模块包括无线数据接收器241、 wifi单元242或移动通信单元243中的至少一种。
36.在本实用新型的一些实施例中，无线数据接收器241可以为z
‑
wave接口、 rf接口、红外线接口、zigbee接口中的一个或多个。采用z
‑
wave接口、rf接口、红外线接口或zigbee接口，则可实现短距离无线通讯，采用z
‑
wave接口、 rf接口、红外线接口或zigbee接口，可以与现场应用中的设备直接进行无线数据传输。如手机或平板电脑等移动终端实现无线连接。
37.可以想到的是，可根据需要单独设置z
‑
wave接口、rf接口、红外线接口或zigbee接口，也可以采用任意两种不同的组合方式，或三种不同的组合方式，或同时采用z
‑
wave接口、rf接口、红外线接口和zigbee接口的组合方式，从而可以适合不同需求的数据传输要求。
38.在本实用新型的一些实施例中，移动通信单元243可以为3g模块、4g模块、5g模块、gprs模块中的一个或多个。利用3g模块、4g模块、5g模块、 gprs模块则可实现不同传输方式的无线传输，以便与远程的终端进行远距离的无线数据传输。
39.可以想到的是，可根据需要单独设置3g模块、4g模块、5g模块、或gprs 模块，也可以采用其中任意两种或不同的组合方式，或三种不同的组合方式，或同时采用3g模块、4g模块、5g模块和gprs模块接口的组合方式，以实现所需的数据传输要求。
40.参照图1，在本实用新型的一些实施例中，互感器260和/或变送器230的底部还设有与采集模块220的输入端电性连接的温度传感器280。增加温度传感器 280，可以同步对取电电缆或监测的电缆实现温度监测，以实时监测对应的电缆是否出现温度异常的情况，
以便于将相关异常信号发送给后台服务器，以及时提醒相关的工作人员。
41.参照图3，在本实用新型的一些实施例中，无源电源转换模块250包括依次电性连接的交直流转换单元251、储能单元252、电压转换单元253、滤波稳压单元254，交直流转换单元251的输入端与互感器260的输出端电性连接，交直流转换单元251的输出端还与电压转换单元253的输入端电性连接，滤波稳压单元254的输出端分别与控制模块210、采集模块220和无线模块240的电源端电性连接。其中，交直流转换单元251用于将交流电转换为直流电，储能单元252 用于储存电能，以便于在电缆断电时，也能够使高压电缆监测系统持续工作一段时间，以在停电断电之前，及时将异常信息的数据发送到后台服务器上，电压转换单元253用于将直流电压转换为脉冲电压，配合滤波稳压单元254，则可以为控制模块210、采集模块220以及无线模块240提供稳定的工作电压，以确保对应的模块可以正常工作。
42.其中，交直流转换单元251可以采用整流桥相关的电路结构以实现互感器 260的输出电流的转换，储能单元252则可以采集超级电容的电路结构以实现电能储能，电压转换单元253则可以采用变压器t1并配合电压起振电路实现电压转换，其中，参照图4，电压起振电路包括电阻r1、电容c2和三极管q1，电阻r1的一端同时连接着储能单元252的的输出端和变压器t1一次绕组的第一接线端，电阻r1的另一端同时连接着电容c2的一端以及三极管q1的基极，电容c2的另一端接地端并与三极管q1的发射极相连，变压器t1的一次绕组接线端的第二接线端与三极管q1的集电极电性连接，变压器t1二次绕组的接线端与滤波稳压单元254的输入端电性连接，由电阻r1和电容c2组成rc振荡电路，同时配合三极管q1的通断，可向变压器t1的一次绕组输入一定频率的脉冲电压，并经过变压器t1升压后，使变压器t1二次绕组输出与一次绕组相同频率的电压值给滤波稳压单元254，所输出的脉冲电压的频率由电阻r1和电容 c2的值决定；而滤波稳压单元254则可以额采用稳压电压以及ldo电路的结构实现滤波稳压的作用，配合以上各单元的电路结构，则可以为控制模块210、采集模块220以及无线模块240提供稳定的工作电压，以确保对应的模块可以正常工作。
43.参照图5，在本实用新型的一些实施例中，无源电源转换模块250还包括电压监测单元255，电压监测单元255的输入端分别与交直流转换单元251的输出端以及储能单元252的输出端电性连接，电压监测单元255的输出端与电电压转换单元253电性连接。采用电压监测单元255可以对储能单元252输出电压监测，以实时监测输出电压的大小，同时可以利用电压监测单元255，以限制电压的输出，如可以限制输入电压值达到设定值范围内，才可以向后方输出电压。
44.其中，可以想到的是，电压监测单元255可以采用电压监测芯片，以实现电压的监测，如可以采用型号为me2807的电压检测芯片，参照图6，芯片me2807 的使能端分别与交直流转换单元251的输出端以及储能单元252的输出端电性连接，芯片me2807的接地端与交直流转换单元251的负极端连接，芯片me2807 的使能端和接地端也同时接在储能单元252的两端，芯片me2807的输出端与电压转换单元253的输入端连接，采用电压检测芯片me2807，可检测使能端的输入电压是否达到设定值v1，当使能端的输入的电压值小于v1时，则芯片me2807 不工作，此时交直流转换单元251为储能单元252进行充电，直到储能单元252 两端电压等于设定值v1，则芯片me2807工作，并输出对应的电压给电压转换单元253。
45.在本实用新型的一些实施例中，无源电源转换模块250还包括保护单元256，保护单元256的输入端与交直流转换单元251的输出端电性连接，保护单元256 地输出端直接接
地。采用保护单元256，可以防止互感器260的采集电压过大，从而造成后续的单元或模块出现破坏，具体地，保护单元256可以采用稳压二极管，当交直流转换单元251输出的电压大于稳压二极管的击穿电压时，稳压二极管就提供一个低阻抗的路径，从而直接释放电压，进而保护后面的元器件。
46.在本实用新型的一些实施例中，主控壳体110、无线壳体120以及无源壳体的外壁至少设有一个t型柱410，主控壳体110、无线壳体120以及无源壳体的外壁至少设有一个t型槽420且与t型柱410相匹配。采用t型柱410和t型槽420的结构，则可以使主控壳体110、无线壳体120以及无源壳体两两之间实现拼接，当现场若出现信号不稳定时，则可以将无线壳体120拆卸，以安装在信号更好的地方，以便于与远程的后台服务器实现信号传输，而无源壳体和主控壳体110也可以根据现场的情况，从而调整合适的安装位置，当需要转移时，则可以将各壳体实现拼接，以方便工作人员进行搬运，实现转移。参照图7，主控壳体110的两侧分别设有t型槽420和t型柱410，无线壳体120的两侧也分别设有t型槽420和t型柱410，将无线壳体120和主控壳体110拼接时，将其中一组对应的t型槽420和t型柱410进行拼接，即可实现无线壳体120和主控壳体110的拼接。
47.可以想到的是，主控壳体110、无线壳体120以及无源壳体也可以采用一体成型的结构，固定安装时，直接利用对应的第一绑带310和第二绑带320以固定整个壳体，采用分离的结构，则可以进一步根据现场环境的需要，将各壳体安装于合适的位置上。
48.根据本实用新型实施例的高压电缆监测系统，通过如此设置，可以达成至少如下的一些效果，利用第一绑带310和第二绑带320，可以将主控壳体110、变送器230、无线壳体120、无源壳体以及互感器260可固定于对应的安装位置上，同时也方便进行拆卸，不仅提高了安装的效率，同时还提升了便利性；利用互感器260以及无源电源转换模块250则可以无需外接电源，并能够为整个系统持续提供电能，避免更换电池和电源耗尽的麻烦，提高了便利性和可靠性，此外，利用变送器230以及采集模块220可以对电缆的电流情况进行持续监控，监控电缆是否处于正常工作状态，一旦有异常情况，控制模块210则会通过无线模块240 向后台服务器发送异常信号，以提醒相关人员进行确认、排查或维修，实现了远程监控，提升了监控电缆的便利性。
49.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
50.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。