一种非破坏性电缆温度和电流监测系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种非破坏性电缆温度和电流监测系统，包括设置在电缆上的若干个传感节点，传感节点包括取电线圈和感温探头，取电线圈通过金属轧带与电缆固定连接，取电线圈通过整流滤波电路与第一主控芯片相连，感温探头通过A/D转换电路与第一主控芯片相连，第一主控芯片与第一无线模块相连将信号输送给数据采集终端，数据采集终端包括相连的第二主控芯片和第二无线模块，第二无线模块与第一无线模块通讯相连，第二主控芯片解析数据后发给第三主控芯片，第三主控芯片分别与外部通信、触摸显示屏、EEPROM数据存储器和警报模块相连。本实用新型专利技术提供的一种非破坏性电缆温度和电流监测系统，安装简单、不破坏电缆结构和材质且可远程同时监测多个节点信息。

A non-destructive cable temperature and current monitoring system

【技术实现步骤摘要】
一种非破坏性电缆温度和电流监测系统
本技术涉及一种非破坏性电缆温度和电流监测系统，属于金电力监测设备

技术介绍
电缆远距离、大电流输电工作过程中连接头部会因老化引发发热，若无法及时处理会导致烧毁，甚至引起火灾事故，特别是山区等人力巡检困难地区。监测电缆温度并做故障预测与报警可有效的降低事故的发生率。监测电缆高压侧电流为实现经济用电，精细用电管理，响应用户需求，提供重要保证。目前同时监控电缆温度与电流的设备较少且安装不易，需要传感采集侧接入外加电源或蓄电池，且目前监测电缆电流的方式多运用穿刺的方法取电，对电缆本身造成破坏。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是，克服现有技术的缺陷，提供一种安装简单、不破坏电缆结构和材质且可远程同时监测多个节点信息进行故障预测与报警来降低事故率的非破坏性电缆温度和电流监测系统。为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案为：一种非破坏性电缆温度和电流监测系统，包括设置在电缆上的若干个传感节点，所述传感节点包括取电线圈和感温探头，所述取电线圈通过金属轧带与所述电缆固定连接，所述取电线圈通过整流滤波电路与第一主控芯片相连，所述感温探头通过A/D转换电路与所述第一主控芯片相连，所述第一主控芯片与第一无线模块相连将信号输送给数据采集终端，所述数据采集终端包括相连的第二主控芯片和第二无线模块，所述第二无线模块与所述第一无线模块通讯相连，第二无线模块与第二主控芯片相连，第二主控芯片解析数据后发给第三主控芯片，所述第三主控芯片分别与外部通信、触摸显示屏、EEPROM数据存储器和警报模块相连。所述整流滤波电路连有稳压电路，所述稳压电路给所述第一主控芯片和第一无线模块供电。所述感温探头采用NTC热敏电阻。所述传感节点的个数为N个，其中N为大于等于2的整数。所述第三主控芯片通过RS485接口与本地PC通讯相连。所述第三主控芯片通过以太网与云服务器通讯相连。本技术的有益效果：本技术提供的一种非破坏性电缆温度和电流监测系统，使用外部套接模式来监测电缆信息。监测信息包括电缆表面温度与电缆中通过的电流的大小，监测系统无线传输，可远程同时监测多个节点信息，进行故障预测与报警，降低事故率。附图说明图1为本技术一种非破坏性电缆温度和电流监测系统的原理图；图2为本技术中据采集终端的原理图；图3为本技术中数据传感节点的原理图；图4为本技术中整流滤波电路和稳压电路电路图；图5为本技术中第一主控芯片、第一无线模块、无线模块控制电路和NTC处理电路图。具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本技术的技术方案，而不能以此来限制本技术的保护范围。如图1到图3所示，本技术提供一种非破坏性电缆温度和电流监测系统，包括设置在电缆8上的若干个传感节点5，传感节点5的个数为N个，其中N为大于等于2的整数，根据实际需要进行选择。传感节点5包括取电线圈6和感温探头7。取电线圈6通过金属轧带与电缆8固定连接，电缆8中通有交变电流，其周围存在交变磁场，电缆8中的电流变化则会在取电线圈6中激发感应电流。取电线圈6通过整流滤波电路9与第一主控芯片11相连，第一主控芯片11通过测量图4中整流电路中的R10电阻上的电压获得电流值，进行下一步处理与传输。同时，整流滤波电路9连有稳压电路10，通过稳压电路10得到3.3V电压给第一主控芯片11和第一无线模块12供电。感温探头7采用NTC热敏电阻，获取电缆温度后通过A/D转换电路传输给第一主控芯片11。第一主控芯片11与第一无线模块12相连，将温度信息、电流信息汇聚后由第一无线模块12发送至数据采集终端3，其中，第一主控芯片11采用STM8L051，第一无线模块12采用2.4GHz无线通讯的NRF24L01。数据采集终端3通过电源模块15供电。数据采集终端3包括相连的第二主控芯片13和第二无线模块14，第二无线模块14与第一无线模块12通讯相连，第二无线模块14连有第二主控芯片13。第二主控芯片13与第二无线模块14用于接收与处理传感节点5上的第一主控芯片11通过第一无线模块12发送的信息，并将该信息发送给第三主控芯片17。其中，第二主控芯片11采用STM8L051，第二无线模块12采用NRF24L01，第三主控芯片采用STM32F429。第三主控芯片17分别与触摸显示屏16、EEPROM数据存储器18和警报模块21相连。其控制触摸显示屏16的内容、EEPROM数据存储器18以及报警模块21中的报警继电器开关。第三主控芯片17通过RS485接口19与本地PC4通讯相连以及通过以太网20与云服务器1通讯相连。第三主控芯片17通过RS485接口19或以太网20给云服务器1和本地PC4发送信息。云服务器1与本地PC4均可接收数据采集终端3发送的信息，服务器上带有故障预测与健康管理控制设定，服务器设置温度阈值与电流阈值，对电缆温度和电流的实时监控、记录，电缆温度或电流出现异常值时迅速报警，可通过短信等形式向管理人员汇报电缆信息，通知管理与维修人员。电缆正常运行时，服务器进行存储数据、图像显示、实时监控与故障预测工作。本技术中，云服务器1与手机APP2通讯相连，管理人员可通过手机APP2操控该监测系统。同时，管理人员也可以通过触摸显示屏3操控该监测系统。如图3所示，热敏电阻NTC感温探头7、第一主控芯片11、第一无线模块12、取电线圈6、整流滤波电路9和稳压电路10集成在同一块印刷电路板，其中用于供电的整流滤波电路9和稳压电路10的电路图如图4所示，第一主控芯片11、第一无线模块12、无线模块控制电路和NTC处理电路的电路图如图5所示。第一主控芯片11、第一无线模块12、无线模块控制电路和NTC处理电路上相对应的收发信号端口均通过印刷铜线等物理方法连接。例如：NTC处理电路中的PD0端口与第一主控芯片上的PD0端口连接，以实现A/D转换。以上所述仅是本技术的优选实施方式，应当指出：对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种非破坏性电缆温度和电流监测系统，其特征在于：包括设置在电缆(8)上的若干个传感节点(5)，所述传感节点(5)包括取电线圈(6)和感温探头(7)，所述取电线圈(6)通过金属轧带与所述电缆(8)固定连接，所述取电线圈(6)通过整流滤波电路(9)与第一主控芯片(11)相连，所述感温探头(7)通过A/D转换电路与所述第一主控芯片(11)相连，所述第一主控芯片(11)与第一无线模块(12)相连将信号输送给数据采集终端(3)，所述数据采集终端(3)包括相连的第二主控芯片(13)和第二无线模块(14)，所述第二无线模块(14)与所述第一无线模块(12)通讯相连，所述第二主控芯片(13)解析数据后发给第三主控芯片(17)，所述第三主控芯片(17)分别与触摸显示屏(16)、EEPROM数据存储器(18)和警报模块(21)相连。/n

【技术特征摘要】
1.一种非破坏性电缆温度和电流监测系统，其特征在于：包括设置在电缆(8)上的若干个传感节点(5)，所述传感节点(5)包括取电线圈(6)和感温探头(7)，所述取电线圈(6)通过金属轧带与所述电缆(8)固定连接，所述取电线圈(6)通过整流滤波电路(9)与第一主控芯片(11)相连，所述感温探头(7)通过A/D转换电路与所述第一主控芯片(11)相连，所述第一主控芯片(11)与第一无线模块(12)相连将信号输送给数据采集终端(3)，所述数据采集终端(3)包括相连的第二主控芯片(13)和第二无线模块(14)，所述第二无线模块(14)与所述第一无线模块(12)通讯相连，所述第二主控芯片(13)解析数据后发给第三主控芯片(17)，所述第三主控芯片(17)分别与触摸显示屏(16)、EEPROM数据存储器(18)和警报模块(21)相连。


2.根据权利要求1所述的一种非破...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐启阳，沈金荣，伍敏燕，丁柏文，
申请(专利权)人：河海大学常州校区，
类型：新型
国别省市：江苏;32