一种八通道深海观测设备电气绝缘检测方法及其系统与流程

1.本发明涉及深海工程技术领域，特别涉及一种八通道深海观测设备电气绝缘检测方法及其系统。


背景技术：

2.深海观测设备作业过程中面临着复杂海况及恶劣的工作环境，因而对其搭载的电子载荷在可靠性与安全性方面提出了更高要求。
3.深海观测设备上搭载的电子载荷包括深海电池舱、深海电子控制舱、深海摄像机、深海照明灯，深海传感器等，这些电子载荷都是通过水密电缆及接插件来实现电力的供给及信号的传输，对于这些工作在高盐度和高导电率的海水中的载荷设备，绝缘检测变得尤为重要。
4.深海观测设备上搭载的电子载荷经常会由于接地故障使得整个观测设备的绝缘性能下降，轻则导致电能的急剧损耗，电子载荷的电路损坏及加速金属外舱的电化学腐蚀，重则信号传输中断，增加观测设备深海作业风险，甚则导致科考任务失败。


技术实现要素：

5.本发明主要解决的技术问题是提供了一种八通道深海观测设备电气绝缘检测方法，将八条通道的两端均分别与观测设备的电子载荷的供电电源负极、观测设备的电子载荷的金属外壳连接，再将八条通道进行绝缘信号处理后将信号输入至八通道模拟复用模块，通过发送指令可指挥八通道模拟复用模块工作，可以任意检测八条通道的电子载荷的绝缘值；还提供了一种八通道深海观测设备电气绝缘检测系统。
6.为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种八通道深海观测设备电气绝缘检测方法，其中，包括如下步骤：
7.步骤s1、将八条通道中每条通道的两端分别与观测设备的电子载荷的供电电源负极、观测设备的电子载荷的金属外壳连接；
8.步骤s2、每条通道均做绝缘信号处理后将绝缘信号输入至八通道模拟复用模块；
9.步骤s3、实时监控八通道模拟复用模块内每条通道的绝缘信号的绝缘值；
10.步骤s4、检测到任一条通道内的绝缘值低于设定值，则发出报警信号。
11.作为本发明的一种改进，步骤s2包括如下步骤：
12.步骤s21、将每条通道进行电压的变换、隔离和滤波再转换为绝缘数字电信号；
13.步骤s22、对绝缘数字电信号进行稳定处理；
14.步骤s23、对绝缘数字电信号进行信号隔离；
15.步骤s24、将绝缘数字电信号进行放大处理。
16.作为本发明的进一步改进，在步骤s3内，mcu主控模块接收和检测八通道模拟复用模块内每条通道的绝缘数字电信号。
17.作为本发明的更进一步改进，在步骤s3内，绝缘监测平台控制mcu主控模块选择要
监测的通道，通过mcu状态指示模块实时指示mcu主控模块的工作。
18.作为本发明的更进一步改进，在步骤s3内，通过手动通道选择模块控制mcu主控模块选择要监测的通道。
19.作为本发明的更进一步改进，在步骤s4内，检测到任一条通道内的绝缘值低于10mω时，报警模块则会发出报警信号。
20.一种八通道深海观测设备电气绝缘检测系统，其中，包括内含八条通道的八通道输入模块、与所述八通道输入模块进行电性连接的绝缘信号处理装置及与所述绝缘信号处理装置电性连接且用于监测绝缘值的监测装置。
21.作为本发明的一种改进，所述监测装置包括：
22.mcu主控模块，用于监测每条通道内绝缘值；
23.mcu状态指示模块，用于实时指示mcu主控模块的工作；
24.绝缘监测平台，用于控制mcu主控模块选择要监测的通道；
25.报警模块，用于发送报警信号。
26.作为本发明的进一步改进，所述绝缘信号处理装置包括：
27.采样电压调理模块，用于将每条通道进行电压的变换、隔离和滤波再转换为绝缘数字电信号；
28.电压跟随模块，用于对绝缘数字电信号进行稳定处理；
29.高精度隔离运放模块，用于对绝缘数字电信号进行信号隔离；
30.差分放大模块，用于将绝缘数字电信号进行放大处理。
31.作为本发明的更进一步改进，所述mcu状态指示模块、手动通道选择模块、报警模块分别与所述mcu主控模块的引脚连接。
32.本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明先将八条通道的两端均分别与观测设备的电子载荷的供电电源负极、观测设备的电子载荷的金属外壳连接，从而方便检测电子载荷的绝缘值，再将八条通道进行绝缘信号处理后将信号输入至八通道模拟复用模块，通过发送指令可指挥八通道模拟复用模块工作，可以任意检测八条通道的电子载荷的绝缘值，如果检测到任一条通道内的绝缘值低于设定值，则发出报警信号。
附图说明
33.图1为本发明的八通道深海观测设备电气绝缘检测方法的步骤流程图；
34.图2为本发明的步骤s2的步骤流程图；
35.图3为本发明的八通道深海观测设备电气绝缘检测系统的连接示意图；
36.附图标记：1-八通道输入模块，2-采样电压调理模块，3-电压跟随模块，4-高精度隔离运放模块，5-差分放大模块，6-八通道模拟复用模块，7-mcu主控模块，8-手动通道选择模块，9-mcu状态指示模块，10-报警模块，11-绝缘监测平台。
具体实施方式
37.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
38.请参照图1至图3，本发明的一种八通道深海观测设备电气绝缘检测方法，包括如下步骤：
39.步骤s1、将八通道中每条通道的两端分别与观测设备的电子载荷的供电电源负极、观测设备的电子载荷的金属外壳连接；
40.步骤s2、每条通道均做绝缘信号处理后将绝缘信号输入至八通道模拟复用模块；
41.步骤s3、实时监控八通道模拟复用模块内每条通道的绝缘信号的绝缘值；
42.步骤s4、检测到任一条通道内的绝缘值低于设定值，则发出报警信号。
43.在本发明内，先将八条通道的两端均分别与观测设备的电子载荷的供电电源负极、观测设备的电子载荷的金属外壳连接，从而方便检测电子载荷的绝缘值，再将八条通道进行绝缘信号处理后将信号输入至八通道模拟复用模块，通过发送指令可指挥八通道模拟复用模块工作，可以任意检测八条通道的电子载荷的绝缘值，如果检测到任一条通道内的绝缘值低于设定值，则发出报警信号。
44.在本发明内，步骤s2还包括如下步骤：
45.步骤s21、将每条通道进行电压的变换、隔离和滤波再转换为绝缘数字电信号；
46.步骤s22、对绝缘数字电信号进行稳定处理；
47.步骤s23、对绝缘数字电信号进行信号隔离；
48.步骤s24、将绝缘数字电信号进行放大处理。
49.在步骤s3内，mcu主控模块接收和检测八通道模拟复用模块内每条通道的绝缘数字电信号，绝缘监测平台控制mcu主控模块选择要监测的通道，通过mcu状态指示模块实时指示mcu主控模块的工作。
50.在步骤s3内，也可以进行手动控制，通过手动通道选择模块控制mcu主控模块选择要监测的通道。
51.在步骤s4内，检测到任一条通道内的绝缘值低于10mω时，报警模块则会发出报警信号。
52.具体地讲，将每一通道的输入端分别连接观测设备的电子载荷的供电电源负极和观测设备的电子载荷的金属外壳，可以手动通道选择或通过检测平台选择要监测的通道，通过mcu状态指示模块实时指示mcu工作状态，通过八条通道可实现八个电子载荷的绝缘测量，当任何一个通道所测绝缘值低于10mω时，报警模块会发出“滴滴”报警声，极大地提高了深海观测设备电子载荷绝缘检测的效率。
53.本发明提供了一种八通道深海观测设备电气绝缘检测系统，包括内含八条通道的八通道输入模块、与八通道输入模块进行电性连接的绝缘信号处理装置及与绝缘信号处理装置电性连接且用于监测绝缘值的监测装置。
54.其中，监测装置包括：
55.mcu主控模块，用于监测每条通道内绝缘值；
56.mcu状态指示模块，用于实时指示mcu主控模块的工作；
57.绝缘监测平台，用于控制mcu主控模块选择要监测的通道；
58.报警模块，用于发送报警信号。
59.绝缘信号处理装置包括：
60.采样电压调理模块，用于将每条通道进行电压的变换、隔离和滤波再转换为绝缘
数字电信号；
61.电压跟随模块，用于对绝缘数字电信号进行稳定处理；
62.高精度隔离运放模块，用于对绝缘数字电信号进行信号隔离；
63.差分放大模块，用于将绝缘数字电信号进行放大处理。
64.mcu状态指示模块、手动通道选择模块、报警模块分别与mcu主控模块的引脚连接。
65.其中，绝缘检测通道选择方式可以包括以下任意一种：手动通道选择或监测平台自动通道选择。
66.在本发明内，mcu主控模块采用mcu单片机，mcu状态指示模块与mcu主控模块引脚连接，手动通道选择模块与mcu主控模块引脚连接，报警模块为与mcu主控模块引脚连接，绝缘监测平台与mcu主控模块通过rs485通信接口连接。
67.本发明先将八个待检测电子载荷的外壳及电源负极分别接入八通道输入模块1，电子载荷及八通道绝缘监测系统上电正常后，通过绝缘监测平台11下发串口指令或通过手动通道选择模块8选择要检测的通道绝缘情况，绝缘监测平台11会显示被检电子载荷的绝缘值(单位兆欧)，当电子载荷的绝缘值低于10mω时，报警模块10发出“滴滴”报警声，方便检测人员及时判断绝缘有问题的电子载荷。
68.本发明具有以下优点：
69.1、本发明具有小型化、模块化、精度高、检测效率高、实用性强的优点；
70.2、本发明中的绝缘检测核心控制芯片采用mcu单片机，具有很强的可扩展性，可以由用户编写程序扩展系统功能；
71.3、本发明增加了绝缘报警功能，在某一个检测通道出现绝缘值低于10mω时，报警模块会发出“滴滴”报警声，极大地提高了深海观测设备电气绝缘检测的效率。
72.以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。