一种无线二次回路智能检测器及其检测方法技术

本发明专利技术涉及一种无线二次回路智能检测器，所述主机包括发射天线、调谐器、混频器、本振模块、振荡模块、主控模块、数据通讯模块、人机接口模块和发射天线；所述从机包括接收天线、滤波模块、检波器、主控模块、数据通讯模块和无线通信模块。本发明专利技术还涉及一种无线二次回路智能检测器的检测方法，本发明专利技术采用射频技术，将需要校验的二次线芯作为一个射频信号的发射天线。线。线。

【技术实现步骤摘要】
一种无线二次回路智能检测器及其检测方法


[0001]本专利技术属于工器具
，尤其涉及一种无线二次回路检测器及其检测方法。

技术介绍

[0002]变电站继电保护系统是由继电保护及安全自动装置，监控自动化设备，断路器、电流(电压)互感器等各类一次、二次设备通过二次电缆互相连接起来形成的系统。二次电缆中的具体线芯的按照设计要求在不同设备之间进行接线，相互连接后形成了具备特有的对变电设备控制、监视等功能的连通的电路系统称为二次回路。二次回路是构成整个变电站继电保护系统的血液系统，其正确性对整个变电站继电保护系统的可靠运行至关重要。二次回路的正确性的一个重点是确保按照设计要求连接不同设备的二次线芯为同一个电缆中的同一个线芯，不能出现偏差。否则，代表其整个连通的电路系统出现偏差，无法实现其预定的功能。二次回路的接线准确性可如图1所示列举说明。
[0003]如图1所示，A
‑
1、B
‑
2、C
‑
3为电缆的三根线芯，其中A、B、C一端接在甲侧设备的接线端子排处，1、2、3接在乙侧设备的接线端子排处。二次回路检测的一项重要任务就是确保上述线芯接在两侧设备的确定位置处，防止发生错接的情况。例如甲侧A、B、C均接线正确，但与之对应的乙侧位置实际接线为2、3、1，即发生混接的情况，这称为二次接线错误。
[0004]变电站继电保护系统涉及的二次回路众多。当前变电站变电一次、二次设备的新建及改造、大修工作中，通常涉及到的二次线芯达到上千个，且多数二次电缆的长度达到数十米甚至数千米，因此二次线芯接线真确性的检验工作是一项耗时、耗力，劳动量巨大的工作。针对图1将当前普遍采用的方法简述如下：
[0005]按照设计规范要求，变电站全站系统存在一个相互连通的地网，该地网将延伸到变电站内的所有设备当中，所有设备在专门位置设置接地铜排与变电站地网相连接。在接线前，首先将需要接入的线芯两侧核对无误再进行接线。因电缆长度较长，对于A
‑
1线芯，无法直接利用万用表电阻档在线芯A、1两侧连接构成电路通路。通常是在一侧(比如甲侧)用试验线将线芯A与地网连接，另一侧用试验线将万用表一头与1连接，另一头与地网连接，由此构成电路的通路，通过万用表的通断档加试验电压确定该线芯的正确性。该项工作存在三点原因影响其工作效率：首先，需要试验接线，消耗人力和时间。其次，因存在多处接头，经常发生接触不良的情况。该情况在试验线与设备接地铜牌连接时经常存在。接地铜牌外层裸露，长时间存在灰尘、污渍堆积或表面氧化的情况。这样连接试验线后，整个电路的连通性不是很好，误判事件时有发生，影响检测准确性及效率。再次，接地铜牌与主地网连接接触不良。该情况也会影响检测正确性及效率。根据生产现场的统计数字分析，试验接线完毕后，检测的错误接线因上述三个原因所造成误判率占比达58％。因此，需要耗费大量的时间调整及更改试验接线，由此造成了作业效率的降低。需要安装的二次回路越多，该项问题越突出。基于此，需要新型的试验仪器和方法替代当前的试验方法以提高检测准确率、提高工作效率。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种提高检测准确率和工作效率的无线二次回路检测器及其检测方法。
[0007]本专利技术的技术方案：
[0008]一种无线二次回路智能检测器，包括主机和从机，所述主机包括发射天线、调谐器、混频器、本振模块、振荡模块、主控模块、数据通讯模块、人机接口和无线通信模块；所述主控模块与人机接口、振荡模块、本振模块、数据通讯模块进行数据信息通讯，其中与人机接口和数据通讯模块进行双向数据通信，人机接口和数据通讯模块接收主控模块发送的数据及命令信息，同时与主控模块回传各种数据；本振模块与振荡模块接收主控模块的控制命令信息，完成相应的操作；混频器将本振模块与振荡模块所产生的不同的频率信号进行混频叠加后，将该信号发送至调谐器，调谐器对信号强度调制放大到设定的信号强度后通过发射天线将高频电磁信号发射出去；数据通讯模块接收主控模块的数据与控制信息，并将数据信息通过无线通信模块与从机进行数据交互。
[0009]进一步的，所述从机包括接收天线、滤波模块、检波器、主控模块、数据通讯模块、无线通信模块和人机接口；
[0010]所述主控模块与数据通讯模块、人机接口、滤波模块、检波器进行数据信息通讯，所述主控模块与人机接口模块和数据通讯模块进行双向数据通信，人机接口模块和数据通讯模块接收主控模块发送的数据信息；
[0011]主控模块向滤波模块发送需要通过频率的电磁信号至检波器，检波器判断滤波模块是否发送一定强度的电磁信号，并将结果发送至主控模块；
[0012]数据通讯模块接收主控模块的数据与控制信息，并将数据信息通过无线通信模块与主机进行数据交互；
[0013]所述主机与从机通过无线通信模块无线通讯。
[0014]进一步的，所述主机工作过程如下：仪器上电运行后，首先完成与从机的数据通讯自检，数据通信正常后，开始进入工作状态；本振模块产生一个频率为f0、
‑
5dbm强度的正弦波信号，人机接口设定输入芯线长度L后，主控CPU向按照获得对应的频率参数A，并将数定值A输入至振荡模块；随后将数值A发送于从机，从机响应后，主机等待从机测试完成信号；主控CPU接收到从机的检测成功逻辑信号后，控制本振模块及振荡模块停止输出信号，并发送从机应答信息；
[0015]所述主机振荡模块作用是产生与数值A对应的频率f
A
的正弦波信号送入混频器，混频器输出一个频率为f＝f0+f
A
，200mv幅值,功率为
‑
5dbm、幅值为3v的正弦波信号至调谐器，调谐器给天线输出一个频率为f，强度为40dbm的正弦波信号；主机通过无线通信模块将数值A发送给从机；此后调谐器持续发送频率为f，强度为40dbm、幅值为3v的正弦波信号。
[0016]进一步的，所述从机工作过程如下：从机开机启动后，首先与主机完成数据通讯状态自检程序，通讯正常后开始进入工作状态；持续等待接收主机发送的f
A
数值，接收正常向人机接口模块发出提示信息，并控制滤波器的同频带为f；此时检波器时刻侦听滤波模块输出的电磁波信息；当侦听到信号强度>10dbm信号时，向主控CPU发送接收到信号的逻辑指令；主控CPU接收到检波器的逻辑指令后，向人机接口发送信息，并向数据通讯模块发送检测成功逻辑信息，等待主机应答。
[0017]进一步的，所述主机软件流程如下：
[0018]装置上电后，完成参数自检及初始化，其后开始与从机建立通讯连接；在确定的时间内与从机数据通讯正常后，控制本振模块发送本振信号；异常后按照中断程序1处理；其后等待人机模块输入电缆芯线长度的参数信息，依照该参数信息获取频率f
A
，并将其发送至振荡模块及数据通讯模块；之后在确定的实践内判断从机是否接收到f
A
的数据，有则进入中断程序2，未接收到则进入本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无线二次回路智能检测器，其特征在于，包括主机和从机，所述主机包括发射天线、调谐器、混频器、本振模块、振荡模块、主控模块、数据通讯模块、人机接口和无线通信模块；所述主控模块与人机接口、振荡模块、本振模块、数据通讯模块进行数据信息通讯，其中与人机接口和数据通讯模块进行双向数据通信，人机接口和数据通讯模块接收主控模块发送的数据及命令信息，同时与主控模块回传各种数据；本振模块与振荡模块接收主控模块的控制命令信息，完成相应的操作；混频器将本振模块与振荡模块所产生的不同的频率信号进行混频叠加后，将该信号发送至调谐器，调谐器对信号强度调制放大到设定的信号强度后通过发射天线将高频电磁信号发射出去；数据通讯模块接收主控模块的数据与控制信息，并将数据信息通过无线通信模块与从机进行数据交互。2.根据权利要求1所述的一种无线二次回路智能检测器，其特征在于，所述从机包括接收天线、滤波模块、检波器、主控模块、数据通讯模块、无线通信模块和人机接口；所述主控模块与数据通讯模块、人机接口、滤波模块、检波器进行数据信息通讯，所述主控模块与人机接口模块和数据通讯模块进行双向数据通信，人机接口模块和数据通讯模块接收主控模块发送的数据信息；主控模块向滤波模块发送需要通过频率的电磁信号至检波器，检波器判断滤波模块是否发送一定强度的电磁信号，并将结果发送至主控模块；数据通讯模块接收主控模块的数据与控制信息，并将数据信息通过无线通信模块与主机进行数据交互；所述主机与从机通过无线通信模块无线通讯。3.根据权利要求1所述的一种无线二次回路智能检测器，其特征在于，所述主机工作过程如下：仪器上电运行后，首先完成与从机的数据通讯自检，数据通信正常后，开始进入工作状态；本振模块产生一个频率为f0、
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5dbm强度的正弦波信号，人机接口设定输入芯线长度L后，主控CPU向按照获得对应的频率参数A，并将数定值A输入至振荡模块；随后将数值A发送于从机，从机响应后，主机等待从机测试完成信号；主控CPU接收到从机的检测成功逻辑信号后，控制本振模块及振荡模块停止输出信号，并发送从机应答信息；所述主机振荡模块作用是产生与数值A对应的频率f
A
的正弦波信号送入混频器，混频器输出一个频率为f＝f0+f
A
，200mv幅值,功率为
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5dbm、幅值为3v的正弦波信号至调谐器，调谐器给天线输出一个频率为f，强度为40dbm的正弦波信号；主机通过无线通信模块将数值A发送给从机；此后调谐器持续发送频率为f，强度为40dbm、幅值为3v的正弦波信号。4.根据权利要求1所述的一种无线二次回路智能检测器，其特征在于，所述从机工作过程如下：从机开机启动后，首先与主机完成数据通讯状态自检程序，通讯正常后开始进入工作状态；持续等待接收主机发送的f
A
数值，接收正常向人机接口模块发出提示信息，并控制滤波器的同频带为f；此时检波器时刻侦听滤波模块输出的电磁波信息；当侦听到信号强度>10dbm信号时，向主控CPU发送接收到信号的逻辑指令；主控CPU接收到检波器的逻辑指令后，向人机接口发送信息，并向数据通讯模块发送检测成功逻辑信息，等待主机应答。5.根据权利要求1所述的一种无线二次回路智能检测器，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：张惠山，齐肖彬，张韶光，邳浚哲，马宜军，赵杜，王晨宇，范辰旭，
申请(专利权)人：国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：