一種非接觸式帶電暗線識別裝置製造方法
2023-09-27 06:34:15 2
一種非接觸式帶電暗線識別裝置製造方法
【專利摘要】本發明公開了一種非接觸式帶電暗線識別裝置，它包括交流電場探測單元、信號處理單元、暗線位置識別單元，交流電場探測單元為平面陣式結構，即在一塊平面上按陣列方式放置若干個電場探測單元，每個電場探測單元與一個信號調理單元相連，信號處理單元接收所述信號調理單元的輸出信號對平面陣列進行周期掃描，並與已知明線信號做相干處理，據此判斷帶電交流導線的位置，暗線位置識別單元接收信號處理單元的位置信息並據此顯示其位置信息。本發明採用陣列式傳感器實現對帶電暗線的測量，同時對信號相干處理，解決了外界電磁幹擾對測量結果的影響；同時面陣式顯示單元能夠準確顯示帶電暗線的位置和走向，為電力施工過程帶來安全保障。
【專利說明】一種非接觸式帶電暗線識別裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種應用於帶電暗線識別裝置，具體指一種能夠識別埋藏於其他非金屬屏蔽物體內帶電電纜的識別裝置。
【背景技術】
[0002]現用於暗線測量的方式較多，主要有下述兩種:1金屬探測法:依據金屬探測原理的測量方式已經很完善，測試過程中不能直接確認電纜是否帶電。2注波法:採用信號迴路原理向電纜中注入測試信號，在其他位置依據檢測到的信號強度判斷此位置是否有電纜，此類方法有間接耦和直接合方式，直接耦合需要斷電檢測，由於信號輻射範圍的影響，通常無法直接判斷帶電電纜的的位置和走向。帶電電纜的直接測量方法通常應用於高壓帶電導體的測量，低壓帶電體的直接測量較為少見。在實際電力工程施工中通常遇到不斷電檢測帶電電纜的位置和走向，注波法、金屬探測法的使用受到限制。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是針對注波法、金屬探測法的不足，研製出一種新型非接觸式帶電暗線識別裝置。
[0004]為了實現上述目的，本發明採用的技術方案是:應用於非接觸式帶電暗線識別裝置主要由以下幾個部分組成:交流電場探測單元、信號處理單元、暗線位置識別單元等。交流電場探測單元為平面陣式結構，即在一塊平面上按陣列方式放置若干個電場探測單元，每個電場探測單元與一個信號調理單元相連，信號處理單元接收信號調理單元的輸出信號對平面陣列進行周期掃描，並與已知明線信號做相干處理，據此判斷帶電交流導線的位置，暗線位置識別單元接收信號處理單元的位置信息並據此顯示其位置信息。
[0005]上述非接觸式帶電暗線識別裝置，其進一步特徵在於其採取平面陣式傳感器，將測量信號與所測試的明線電壓信號進行相干處理，得到二者之間的相關係數，從而可以有效的判斷所測量信號與電力線電壓信號之間的關係，排除外界環境的幹擾。
[0006]上述非接觸式帶電暗線識別裝置，其進一步特徵在於其採取平面陣式顯示，即在每一個電場探測單元背面裝有一個LED，根據電場的強弱亮度變化，使觀察著便於判斷帶電導線的位置。
[0007]上述非接觸式帶電暗線識別裝置，其進一步特徵在於其平面陣式傳感器採取多層印製工藝在基體上形成一個薄膜疊層，此電容疊層對外界電場變化敏感。
[0008]上述非接觸式帶電暗線識別裝置，其進一步特徵在於因採用平面陣式傳感器和LED顯示器，同時對陣列信號進行周期性掃描與已知明線電壓信號進行相干處理，得到二者之間的相關係數，明確被測電纜的位置和走向，使其能夠在兩個方向上確定帶電電纜的位置，即具備2D檢測功能。
[0009]本發明採用陣列式傳感器實現了對帶電暗線的測量，由於採用陣列式感應測量信號，同時對信號相干處理，解決了外界電磁幹擾對測量結果的影響。同時面陣式顯示單元能夠準確顯示帶電暗線的位置和走向，這將在電力施工過程中帶來較大的安全保障。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]圖1為本發明的產品結示意構圖。
[0011]圖2為本發明的面陣式傳感器和顯示器結構圖(正面)。
[0012]圖3為本發明的面陣式傳感器和顯示器結構圖(背面)。
[0013]圖4為本發明的產品原理框圖。
【具體實施方式】
[0014]以下結合附圖，對本發明優選實例詳細介紹如下:
[0015]一個典型的非接觸式帶電暗線識別裝置由交流電場探測單元、信號處理單元、暗線位置顯示單元等、電源組成。該裝置可對沒藏於牆體、絕緣管道、混凝土等非金屬屏蔽介質中的帶電電纜進行位置、走向識別。滿足電力施工中對安全的要求。
[0016][實施例]
[0017]參見圖1，本發明的實例由交流電場探測單元、信號處理單元、暗線位置識別單元等、電源組成。其中交流電場探測單元是一種面陣式傳感器，在一個感應平面上感應交流電場的分布大小，電場的矢量大小與電容兩端的感應電壓成正比，面陣式感應單元也能減小外界電場對測量的影響；為減小傳輸對電容兩端電壓的影響在每一個探測單元背後有一個信號調理電路將信號低阻抗輸出。信號處理單元掃描交流電場探測的感應信號，經A/D採樣電路、信號處理器對信號進行相干處理，解析出其中與裝置所連接的電源同相的分量，同時發出指令點亮相對應的LED。電源單元主要提供各個組成部分的工作電源，同時從電源取樣獲取電源的採樣信號。
[0018]參見圖2、圖3本為發明的面陣式傳感器模塊和顯示器結構圖，傳感器和顯示器分布在板的兩側，傳感器由PCB板、電場感應器、LED燈組成，交流電場感應器、LED燈採用SMT工藝封裝，減小器件的安裝尺寸，電場感應器為採取印製工藝在基體上形成一個薄膜疊層，疊層形成一個電容器，當沿基體的法向有一電場穿過時在疊層兩端產生感應電壓，電壓大小與電場矢量的大小成正比。信號調理電路與LED放在同一面。因帶電暗線的位置和走向的判斷精度而採取不同的陣列，通常為100*100，即水平與垂直方向都有100個電場感應器和LED燈。
[0019]參見圖4為本發明的原理框圖。電源單元為整個裝置提供工作電源，同時獲取所測電源的採樣信號；信號調理電路實現阻抗變換、抗混疊、限幅功能，信號處理電路實現對傳感器模塊輸出信號的掃描米樣，同時讀取電源單兀的米樣信號，對兩者進行相干處理，獲取其中與電源單元的採樣信號同相的分量，同時點亮相對應的LED。
[0020]雖然本發明通過具體實施事例和附圖進行了描述，但實施事例和附圖並非用來限定本發明。本領域技術人員可在本發明的精神範圍內，做出各種變形和改進，其同樣在本發明的保護範圍之內。因此本發明的保護範圍應當以本申請的權利要求保護所界定的相同或等同的範圍為準。
【權利要求】
1.一種非接觸式帶電暗線識別裝置，其特徵在於:它包括交流電場探測單元、信號處理單元、暗線位置識別單元，所述交流電場探測單元為平面陣式結構，即在一塊平面上按陣列方式放置若干個電場探測單元，每個電場探測單元與一個信號調理單元相連，所述信號處理單元接收所述信號調理單元的輸出信號對平面陣列進行周期掃描，並與已知明線信號做相干處理，據此判斷帶電交流導線的位置，所述暗線位置識別單元接收所述信號處理單元的位置信息並據此顯示其位置信息。
2.根據權利要求1所述的非接觸式帶電暗線識別裝置，其特徵在於:其採取平面陣式傳感器，將測量信號與所測試的明線電壓信號進行相干處理，得到二者之間的相關係數，從而有效的判斷所測量信號與電力線電壓信號之間的關係，排除外界環境的幹擾。
3.根據權利要求2所述的非接觸式帶電暗線識別裝置，其特徵在於:所述平面陣式傳感器採取多層印製工藝在基體上形成一個薄膜疊層，此電容疊層對外界電場變化敏感。
4.根據權利要求1所述的非接觸式帶電暗線識別裝置，其特徵在於:其採取平面陣式顯示，即在每一個電場探測單元背面裝有一個LED，根據電場的強弱亮度變化，使觀察著便於判斷帶電導線的位置。
5.根據權利要求1所述的非接觸式帶電暗線識別裝置，其特徵在於:其採取平面陣式傳感器和LED顯示器，同時對陣列信號進行周期性掃描與已知明線電壓信號進行相干處理，得到二者之間的相關係數，明確被測電纜的位置和走向，使其能夠在兩個方向上確定帶電電纜的位置，即具備2D檢測功能。
【文檔編號】G01V3/08GK103558638SQ201310500137
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年10月22日 優先權日:2013年10月22日
【發明者】陳二利 申請人:江蘇通馳自動化系統有限公司