智能電纜路徑檢測系統的製作方法
2023-04-24 01:59:11 2
專利名稱：智能電纜路徑檢測系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及電力工程監控技術領域，具體涉及一種能夠快速準確對電纜路徑檢測的智能系統。
背景技術：
隨著城市的發展與擴大，用於傳輸能量的電力電纜容量越來越大，線路的延展越來越長，拓撲結構越來越複雜，作為城市市政設施重要組成部分的地下電纜網絡也變的日趨複雜，並且由於時間長遠及以往的管理措施不夠完善等眾多因素，使得地下電纜網絡的相關資料不夠完整，這樣就不能快速對地下電纜路徑準確定位，往往需要人工的挖掘，在對其進行統計，給地下電纜的管理和維護帶來很大的麻煩
實用新型內容
為了解決對地下電纜路徑的定位，需要人工的挖掘，進行統計，引起的電纜的管理和維護帶來不便的問題，本實用新型的智能電纜路徑檢測系統，利用電磁感應原理，經過對採集到的感應電動勢的強弱來確定電纜的具體位置和深度，並將電纜的相關信息通過無線發送給遠程監測終端進行統一的記錄，方便了地下電纜的管理和維護。為了解決上述技術問題，本實用新型所採用的技術方案是一種智能電纜路徑檢測系統，包括電纜探測模塊、處理模塊和遠程檢測終端，所述電纜探測模塊與處理模塊有線連接，其特徵在於所述處理模塊包括無線收發模塊，所述處理模塊通過無線收發模塊與遠程檢測終端無線連接。前述的智能電纜路徑檢測系統，其特徵在於所述電纜探測模塊包括線圈傳感器、多路信號調理電路和AD轉化電路和FPGA，所述線圈傳感器與多路信號調理電路的輸入端相連接，所述每路信號調理電路的輸出端通過AD轉化電路與FPGA的信號輸入端相連接，所述FPGA的信號輸出端做為電纜探測模塊的輸出端與處理模塊的輸入端相連接。前述的智能電纜路徑檢測系統，其特徵在於所述每路信號調理電路包括依次連接的陷波電路、濾波電路、放大電路和增益調節電路，所述陷波電路的輸入端與線圈傳感器相連接，所述增益調節電路的輸出端與AD轉化電路相連接。前述的智能電纜路徑檢測系統，其特徵在於處理模塊還包括觸控螢幕電路、指示電路、看門狗電路、電源電路和ARM微處理器，所述觸控螢幕電路、指示電路、看門狗電路和電源電路分別與ARM微處理器相連接,所述ARM微處理器的信號輸入端做為處理模塊的輸入端與所述FPGA的信號輸出端相連接。前述的智能電纜路徑檢測系統，其特徵在於電源電路中設有交流轉直流電路。本實用新型的有益效果是利用電磁感應原理，根據線圈傳感器在電纜周圍所產生的感應電動勢的強弱通過處理模塊處理後來確定電纜的具體位置和深度，並能夠將檢測到的電纜信息通過無線發送給遠程監測終端進行統一的記錄和管理，方便了地下電纜的管理和維護，避免了人工挖掘進行電纜路徑定位和人工記錄電纜信息帶來的諸多麻煩，大量節省了地下電纜的管理和維護所用的人力、物力和其它資源。
圖I是本實用新型的智能電纜路徑檢測系統的結構示意圖。圖2是本實用新型的電纜探測模塊的系統框圖。圖3是本實用新型的線圈傳感器的位置分布圖。圖4是本實用新型的信號調理電路的系統框圖。圖5是本實用新型的處理模塊的系統框圖。
具體實施方式
下面將結合說明書附圖，對本實用新型作進一步的說明。如圖I所示，智能電纜路徑檢測系統，包括電纜探測模塊、處理模塊和遠程檢測終端，所述電纜探測模塊與處理模塊有線連接，所述處理模塊包括無線收發模塊，所述處理模塊通過無線收發模塊與遠程檢測終端無線連接，其中電纜探測模塊用於處理探測到的地下電纜的多路信號，經過濾波放大等調理後傳送給處理模塊；處理模塊用於對電纜探測模塊探測到的信號，進行處理，顯示出來，並利裡內部的無線收發模塊將檢測到地下電纜的相關信息發送給遠程檢測終端；遠程檢測終端為帶有控制後臺軟體的PC機，用於記錄處理模塊發送過來的地下電纜故位置和深度的相關信息，並分析在城市的具體位置，做成資料庫統一管理起來以便後期對地下電纜的維護。如圖2所示，所述電纜探測模塊包括線圈傳感器、多路信號調理電路和AD轉化電路和FPGA，所述線圈傳感器與多路信號調理電路的輸入端相連接，所述每路信號調理電路的輸出端通過AD轉化電路與FPGA的信號輸入端相連接，所述FPGA的信號輸出端做為電纜探測模塊的輸出端與處理模塊的輸入端相連接，其中線圈傳感器由7個線圈組成，這7個線圈的分布如圖3所示，通過測量這7個線圈中的感應電動勢的大小來確定電纜的具體位置。在極大值模式下，2號線圈與3號線圈主要是用來判斷電纜埋藏的左右位置(相對於本檢測系統)，4號線圈和5號線圈主要是用來確定電纜埋藏的具體方向，I號線圈和6號線圈主要是用來確定電纜埋藏的深度。極小值模式下，通過7號線圈來確定電纜埋藏的位置；AD轉換電路採用八通道8位AD7829晶片，八個通道主要是用來採集線圈上的感應電動勢，從一通道到七通道對應1-7號線圈，剩餘一個通道備用；FPGA主要完成脈衝信號的發生，控制採樣信號，同時將相應通道上採集的數據進行比較，根據比較的結果來確定電纜的位置，並將結果信息傳送給ARM微處理器進行後續處理。如圖4所示，所述每路信號調理電路包括依次連接的陷波電路、濾波電路、放大電路和增益調節電路，所述陷波電路的輸入端與線圈傳感器相連接，所述增益調節電路的輸出端與AD轉化電路相連接，其中陷波電路用於對較大的工頻的幹擾信號進行衰減和濾除；濾波電路用於進一步將幹擾信號濾出；放大電路用於放大檢測微弱的感應電動勢，得到適合AD轉換電路的信號；增益調節電路用於補償感應電動勢在電路中損失，有利用對地下電纜路徑更準確的定位。如圖5所示，所述處理模塊包括無線收發模塊、電源電路、觸控螢幕電路、時鐘電路、看門狗電路、指示電路和ARM微處理器，所述觸控螢幕電路、指示電路、看門狗電路和電源電路分別與ARM微處理器相連接,所述ARM微處理器的信號輸入端做為處理模塊的輸入端與所述FPGA的信號輸出端相連接，其中無線收發模塊採用GPRS無線模塊，用於發送處理模塊處理後的電纜信息給遠程監測終端；看門狗電路用與防止系統在使用過程中，意外崩潰(比如靜電幹擾及其他惡劣的工作環境)，重新啟動系統，保證現場監測裝置的正常工作；時鐘電路用於給ARM微處理器提供工作時鐘的；觸控螢幕電路用於提供人機互動界面，便於使用人員的觀察電纜顯示和控制處理後信息的發送；電源電路用於處理模塊提供工作電壓，並設有交流轉直流電路，實現交直流供電；指示電路一方面用來提示處理模塊的工作狀態，若處理模塊異常，指示電路會指示故障態，另一方面處理模塊探測到地下模塊的具體位置後會發出聲音，提醒使用人員已經發現地下電纜，使用人員可以觀察觸控螢幕的顯示狀態，做下一步處理；ARM微處理器是處理模塊的核心部分，用於處理FPGA傳送過來探測信息，並控制上述的各個電路正常工作。綜上所述，本實用新型利用電磁感應原理，根據線圈傳感器在電纜周圍所產生的 感應電動勢的強弱通過處理模塊處理後來確定電纜的具體位置和深度，並能夠將檢測到的電纜信息通過無線發送給遠程監測終端進行統一的記錄和管理，方便了地下電纜的管理和維護，避免了人工挖掘進行電纜路徑定位和人工記錄電纜信息帶來的諸多麻煩，大量節省了地下電纜的管理和維護所用的人力、物力和其它資源。以上顯示和描述了本實用新型的基本原理、主要特徵及優點。本行業的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和範圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型範圍內。本實用新型要求保護範圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
權利要求1.智能電纜路徑檢測系統，包括電纜探測模塊、處理模塊和遠程檢測終端，所述電纜探測模塊與處理模塊有線連接，其特徵在於所述處理模塊包括無線收發模塊，所述處理模塊通過無線收發模塊與遠程檢測終端無線連接。
2.根據權利要求I所述的智能電纜路徑檢測系統，其特徵在於所述電纜探測模塊包括線圈傳感器、多路信號調理電路和AD轉化電路和FPGA，所述線圈傳感器與多路信號調理電路的輸入端相連接，所述每路信號調理電路的輸出端通過AD轉化電路與FPGA的信號輸入端相連接，所述FPGA的信號輸出端做為電纜探測模塊的輸出端與處理模塊的輸入端相連接。
3.根據權利要求2所述的智能電纜路徑檢測系統，其特徵在於所述每路信號調理電路包括依次連接的陷波電路、濾波電路、放大電路和增益調節電路，所述陷波電路的輸入端與線圈傳感器相連接，所述增益調節電路的輸出端與AD轉化電路相連接。
4.根據權利要求3所述的智能電纜路徑檢測系統，其特徵在於處理模塊還包括觸控螢幕電路、指示電路、看門狗電路、電源電路和ARM微處理器，所述觸控螢幕電路、指示電路、看門狗電路和電源電路分別與ARM微處理器相連接，所述ARM微處理器的信號輸入端做為處理模塊的輸入端與所述FPGA的信號輸出端相連接。
5.根據權利要求4所述的智能電纜路徑檢測系統，其特徵在於所述電源電路中設有交流轉直流電路。
專利摘要本實用新型公開了一種智能電纜路徑檢測系統，包括電纜探測模塊、處理模塊和遠程檢測終端，所述電纜探測模塊與處理模塊有線連接，所述處理模塊包括無線收發模塊，所述處理模塊通過無線收發模塊與遠程檢測終端無線連接。本實用新型根據線圈傳感器在地下電纜周圍所產生的感應電動勢的強弱通過處理模塊處理後來確定電纜的具體位置和深度，並能夠將檢測到的電纜信息通過無線發送給遠程監測終端進行統一的記錄和管理，方便了地下電纜的管理和維護，避免了人工挖掘進行電纜路徑定位和人工記錄電纜信息帶來的諸多麻煩。
文檔編號G01R31/00GK202486231SQ201220059989
公開日2012年10月10日 申請日期2012年2月23日 優先權日2012年2月23日
發明者呂寧, 呂高登, 王昌明, 黎增祺 申請人:江蘇三通儀器系統有限公司