一種電力電纜安全識別裝置以及識別方法
【專利摘要】本發明公開了一種電力電纜安全識別裝置以及識別方法，包括交流電源模塊、交流電流檢測模塊、開關模塊和電流感應模塊；所述的交流電源模塊大于220V；還包括第一電流電壓轉換模塊、第一AD模塊、第一控制器模塊、第一數據存儲模塊、第一無線通信模塊、第一顯示模塊、第一紅外感應模塊和第一直流電源模塊；還包括電流感應模塊、第二電流電壓轉換模塊、第二AD模塊、第二控制器模塊、第二數據存儲模塊、第二無線通信模塊、第二顯示模塊、第二紅外感應模塊和第二直流電源模塊。
【專利說明】一種電力電纜安全識別裝置以及識別方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種電力電纜安全識別裝置以及識別方法。
【背景技術】
[0002]電力電纜(power cable)，用于傳輸和分配電能的電纜。常用于城市地下電網、發電站的引出線路、工礦企業的內部供電及過江、過海的水下輸電線。在電力線路中，電力電纜所占的比重正逐漸增加。電力電纜是在電力系統的主干線路中用以傳輸和分配大功率電能的電纜產品，其中包括1-500KV以及以上各種電壓等級、各種絕緣的電力電纜。
[0003]電力電纜的敷設不需要桿塔、不受氣候環境的限制，具有對周圍環境影響小、供電可靠，安全性高等優點，在配網電力系統中已被廣泛利用。但是受到城市有限的路面資源影響，往往在同一條路徑上布置多條甚至幾十條電力電纜，而電力電纜又通常采用穿管或者溝道敷設的形式，并且溝道也常常因市政美化的需要做成封閉式或者半封閉式。一旦電力電纜運行方式發生改變，如電力電纜開環或者電力電纜的改接等等，如沒有及時將溝管中的電力電纜運行標志的標牌進行變更，則會給以后的施工帶來很大的隱患。
[0004]由于在電力電纜兩側的變電所或架空線路端，其電力電纜上均持有正確標牌或者標識，因此傳統識別電力電纜的方法就是從變電所或者架空線路的一端開始，沿著電力電纜一路上用肉眼觀察的辦法進行跟蹤識別，當溝管中電力電纜較多、路徑較長且又復雜時，就必須格外小心，一旦電力電纜溝被封閉或者半封閉，只有局部開啟，施工人員就必須從開啟的一端鉆進電力電纜溝里，俯身摸著電力電纜前行，知道需要施工工作的地方。再說了，如果電力電纜溝道封閉較長，施工人員就非常辛苦，其勞動強度非常大，而且有可能接觸到其他運行著的電力電纜，所以非常危險。其實當電力電纜封閉溝道過長時，傳統的識別方法明顯是不可行的。傳統的電力電纜識別方法認為因素太多，即使封閉的溝道不是很長，但是稍微有疏忽，就會搞錯，費時又費力，工作效率低，識別正確率低，不安全。
[0005]針對以上問題，發明創造名稱為:電力電纜的識別方法，專利號為:2004100145331的發明專利提出了一種新的解決辦法。識別原理示意圖如圖1所示。將待識別的電力電纜4的一端外接低壓交流電源1、開關3和電流表2，低壓交流電源I接地，其低壓交流電源I是36V及以下的安全電壓，將待識別的電力電纜4另一端的線芯接地，電流檢測儀5的感應裝置套裝在電力電纜上，閉合開關3，若電流檢測儀5與電流表2的電流大小相等時，可以判斷為同一根電力電纜。
[0006]該方法理論上可行，但是實踐中發現很多情況下根本無法識別。主要原因:當電力電纜線路過長時以上識別方法的真實電流值也就幾到幾十毫安，但是同一溝道中往往有幾十條電力電纜，而這些電力電纜中常常運行著大電流，運行著的電力電纜的磁感應線也會在電流檢測儀5的感應裝置中產生電流，并且產生的電流遠大于待識別電力電纜中的電流值。
【發明內容】
[0007]本發明的目的在于提供一種電力電纜安全識別裝置以及識別方法，采用該識別裝置的識別方法安全可靠、省時省力、正確率非常高。
[0008]為了實現以上目的，發明所采用的技術方案是:一種電力電纜安全識別裝置，包括交流電源模塊、交流電流檢測模塊、開關模塊和電流感應模塊；
所述的交流電源模塊大于220V ；
所述的交流電源模塊的一端接地，另一端電連接所述的電流檢測模塊的輸入端；所述的電流檢測模塊的輸出端電連接所述的開關模塊的輸入端，所述的開關模塊的輸出端用于電連接待識別電力電纜，待識別電力電纜的另一端需要接地；
還包括第一電流電壓轉換模塊、第一 AD模塊、第一控制器模塊、第一數據存儲模塊、第一無線通信模塊、第一顯示模塊、第一紅外感應模塊和第一直流電源模塊；
所述的第一直流電源模塊為第一電流電壓轉換模塊、第一 AD模塊、第一控制器模塊、第一數據存儲模塊、第一無線通信模塊、第一顯示模塊、第一紅外感應模塊供電；
所述的交流電流檢測模塊的檢測數據通過第一電流電壓轉換模塊和第一 AD模塊輸入到第一控制器模塊；
所述的第一控制器模塊電連接所述的開關模塊的控制端；
所述的第一數據存儲模塊、第一無線通信模塊、第一顯示模塊、第一紅外感應模塊與第一控制器模塊電連接；
所述的第一紅外感應模塊用于檢測待識別電力電纜靠近開關模塊的一端的周圍有沒有人并將檢測信號輸入到第一控制器模塊；
還包括電流感應模塊、第二電流電壓轉換模塊、第二 AD模塊、第二控制器模塊、第二數據存儲模塊、第二無線通信模塊、第二顯示模塊、第二紅外感應模塊和第二直流電源模塊；所述的第二直流電源模塊為所述的第二電流電壓轉換模塊、第二 AD模塊、第二控制器模塊、第二數據存儲模塊、第二無線通信模塊、第二顯示模塊、第二紅外感應模塊供電；
所述的電流感應模塊的感應信號通過第二電流電壓轉換模塊、第二 AD模塊輸入到第二控制器模塊；
所述的第二數據存儲模塊、第二無線通信模塊、第二顯示模塊、第二紅外感應模塊與第二控制器模塊電連接；
所述的第二紅外感應模塊用于檢測待識別電力電纜另一端的周圍有沒有人并將檢測信號輸入到第二控制器模塊；
所述的第一控制器模塊控制第一無線通信模塊與第二控制器模塊控制下的第二無線通信模塊進行數據交換。
[0009]更加優選技術方案，所述的開關模塊采用雙向可控硅實現。
[0010]更加優選技術方案，所述的雙向可控硅的導通關斷時間小于50ms。
[0011]更加優選技術方案，所述的第一紅外感應模塊、第二紅外感應模塊感應距離大于1.5 米。
[0012]更加優選技術方案，所述的第一控制器模塊和第二控制器模塊均采用MSP430單片機。
[0013]更加優選技術方案，所述的交流電源模塊電壓在220V180V。
[0014]一種電力電纜安全識別方法，包括交流電源模塊、交流電流檢測模塊、開關模塊和電流感應模塊；所述的交流電源模塊大于220V ；
還包括第一電流電壓轉換模塊、第一 AD模塊、第一控制器模塊、第一數據存儲模塊、第一無線通信模塊、第一顯示模塊、第一紅外感應模塊和第一直流電源模塊；
還包括電流感應模塊、第二電流電壓轉換模塊、第二 AD模塊、第二控制器模塊、第二數據存儲模塊、第二無線通信模塊、第二顯示模塊、第二紅外感應模塊和第二直流電源模塊；第一步:
將所述的交流電源模塊的一端接地，另一端電連接所述的電流檢測模塊的輸入端；所述的電流檢測模塊的輸出端電連接所述的開關模塊的輸入端，所述的開關模塊的輸出端電連接待識別電力電纜，待識別電力電纜的另一端接地；
所述的交流電流檢測模塊的檢測數據通過第一電流電壓轉換模塊和第一 AD模塊輸入到第一控制器模塊；
所述的第一控制器模塊電連接所述的開關模塊的控制端；
所述的第一數據存儲模塊、第一無線通信模塊、第一顯示模塊、第一紅外感應模塊與第一控制器模塊電連接；
所述的電流感應模塊的感應信號通過第二電流電壓轉換模塊、第二 AD模塊輸入到第二控制器模塊；
所述的第二數據存儲模塊、第二無線通信模塊、第二顯示模塊、第二紅外感應模塊與第二控制器模塊電連接；
其中，第一紅外感應模塊設置于待識別電力電纜靠近開關模塊的一端附近，第二紅外感應模塊設置于待識別電力電纜的另一端附近；待識別電力電纜應穿過電流感應模塊的感應裝置；
第二步:當所述的開關模塊沒有導通的情況下，第二控制器模塊將所述的電流感應模塊的感應數據存儲到第二數據存儲模塊；
第三步:當待識別電力電纜兩端的人都不在第一紅外感應模塊和第二紅外感應模塊的感應范圍內時，第一控制器模塊通過所述的開關模塊的控制端讓所述的開關模塊導通X毫秒，然后立刻關斷開關模塊；X < 50 ;
第四步:第二控制器模塊將開關模塊導通的情況下所述的電流感應模塊的感應數據與開關模塊未導通的情況下所述的電流感應模塊的感應數據做差值運算，記為M，并且與所述的交流電流檢測模塊的檢測數據N進行比較，如果M=N，則說明待識別電力電纜是同一根電力電纜，否則說明待識別電力電纜不是同一根電力電纜；
第五步:第一顯示模塊與第二顯示模塊將檢測數據以及運算判斷結果顯示出來。
[0015]電力電纜安全識別方法中，所述的開關模塊采用雙向可控硅實現。
[0016]電力電纜安全識別方法中，所述的第一紅外感應模塊、第二紅外感應模塊感應距離大于1.5米。
[0017]電力電纜安全識別方法中，所述的第一控制器模塊和第二控制器模塊均采用MSP430單片機。
[0018]電力電纜安全識別方法中，所述的交流電源模塊電壓在220V180V。
[0019]與現有技術相比，本發明的優點在于:第一，本發明解決了【背景技術】部分提到的其他運行電力電纜的干擾；第二，本發明由于采用的交流電源模塊電壓較高考慮到安全，所以開關模塊的導通時間小于50ms，這種極其短暫的導通時間即使觸電對人體來所也是相對安全的；第三，為了更加安全起見，待識別電力電纜的兩端分別都設置有第一紅外感應模塊和第二紅外感應模塊，當人靠近待識別電力電纜的時候，第一控制器模塊是不會讓開關模塊導通的，所以非常安全；第四，由于采用了無線通信技術所以待識別電力電纜兩端的工作人員只需要看一下兩端的顯示模塊即可知道待識別電力電纜是不是同一根電力電纜。總之，本發明的識別方法非常安全，并且準確率很高，工作效率大大提高。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1是現有技術電力電纜識別方法示意圖。
[0021]圖2是本發明電力電纜安全識別裝置的示意圖。
【具體實施方式】
[0022]下面結合附圖對發明做進一步詳細描述。
[0023]一種電力電纜安全識別裝置，包括交流電源模塊、交流電流檢測模塊、開關模塊和電流感應模塊；所述的交流電源模塊等于220V ；
所述的交流電源模塊的一端接地，另一端電連接所述的電流檢測模塊的輸入端；所述的電流檢測模塊的輸出端電連接所述的開關模塊的輸入端，所述的開關模塊的輸出端用于電連接待識別電力電纜，待識別電力電纜的另一端需要接地；
還包括第一電流電壓轉換模塊、第一 AD模塊、第一控制器模塊、第一數據存儲模塊、第一無線通信模塊、第一顯示模塊、第一紅外感應模塊和第一直流電源模塊；所述的第一直流電源模塊為第一電流電壓轉換模塊、第一 AD模塊、第一控制器模塊、第一數據存儲模塊、第一無線通信模塊、第一顯示模塊、第一紅外感應模塊供電；所述的交流電流檢測模塊的檢測數據通過第一電流電壓轉換模塊和第一 AD模塊輸入到第一控制器模塊；所述的第一控制器模塊電連接所述的開關模塊的控制端；所述的第一數據存儲模塊、第一無線通信模塊、第一顯示模塊、第一紅外感應模塊與第一控制器模塊電連接；所述的第一紅外感應模塊用于檢測待識別電力電纜靠近開關模塊的一端的周圍有沒有人并將檢測信號輸入到第一控制器模塊；
還包括電流感應模塊、第二電流電壓轉換模塊、第二 AD模塊、第二控制器模塊、第二數據存儲模塊、第二無線通信模塊、第二顯示模塊、第二紅外感應模塊和第二直流電源模塊；所述的第二直流電源模塊為所述的第二電流電壓轉換模塊、第二 AD模塊、第二控制器模塊、第二數據存儲模塊、第二無線通信模塊、第二顯示模塊、第二紅外感應模塊供電；所述的電流感應模塊的感應信號通過第二電流電壓轉換模塊、第二 AD模塊輸入到第二控制器模塊；所述的第二數據存儲模塊、第二無線通信模塊、第二顯示模塊、第二紅外感應模塊與第二控制器模塊電連接；所述的第二紅外感應模塊用于檢測待識別電力電纜另一端的周圍有沒有人并將檢測信號輸入到第二控制器模塊；所述的第一控制器模塊控制第一無線通信模塊與第二控制器模塊控制下的第二無線通信模塊進行數據交換。
[0024]其中，所述的開關模塊采用雙向可控硅BTA06-600C實現；
其中，所述的第一紅外感應模塊、第二紅外感應模塊感應距離2米。
[0025]其中，所述的第一控制器模塊和第二控制器模塊均采用MSP430單片機。[0026]具體的電力電纜安全識別方法:
第一步:
將所述的交流電源模塊的一端接地，另一端電連接所述的電流檢測模塊的輸入端；所述的電流檢測模塊的輸出端電連接所述的開關模塊的輸入端，所述的開關模塊的輸出端電連接待識別電力電纜，待識別電力電纜的另一端接地；
所述的交流電流檢測模塊的檢測數據通過第一電流電壓轉換模塊和第一 AD模塊輸入到第一控制器模塊；
所述的第一控制器模塊電連接所述的開關模塊的控制端；
所述的第一數據存儲模塊、第一無線通信模塊、第一顯示模塊、第一紅外感應模塊與第一控制器模塊電連接；
所述的電流感應模塊的感應信號通過第二電流電壓轉換模塊、第二 AD模塊輸入到第二控制器模塊；
所述的第二數據存儲模塊、第二無線通信模塊、第二顯示模塊、第二紅外感應模塊與第二控制器模塊電連接；
其中，第一紅外感應模塊設置于待識別電力電纜靠近開關模塊的一端附近，第二紅外感應模塊設置于待識別電力電纜的另一端附近；待識別電力電纜應穿過電流感應模塊的感應裝置；
第二步:當所述的開關模塊沒有導通的情況下，第二控制器模塊將所述的電流感應模塊的感應數據存儲到第二數據存儲模塊；
第三步:當待識別電力電纜兩端的人都不在第一紅外感應模塊和第二紅外感應模塊的感應范圍內時，第一控制器模塊通過所述的開關模塊的控制端讓所述的開關模塊導通50毫秒，然后立刻關斷開關模塊；
第四步:第二控制器模塊將開關模塊導通的情況下所述的電流感應模塊的感應數據與開關模塊未導通的情況下所述的電流感應模塊的感應數據做差值運算，記為M，并且與所述的交流電流檢測模塊的檢測數據N進行比較，如果M=N，則說明待識別電力電纜是同一根電力電纜，否則說明待識別電力電纜不是同一根電力電纜；
第五步:第一顯示模塊與第二顯示模塊將檢測數據以及運算判斷結果顯示出來。
[0027]本發明的工作原理:本發明通過待識別電力電纜未導電時電流感應模塊的感應數據與待識別電力電纜導電時電流感應模塊的感應數據做差值運算，從而排除了其他運行電力電纜的干擾信號；由于采用的交流電源模塊電壓較高考慮到安全，所以開關模塊的導通時間小于50ms，這種極其短暫的導通時間即使觸電對人體來所也是相對安全的；為了更加安全起見，待識別電力電纜的兩端分別都設置有第一紅外感應模塊和第二紅外感應模塊，當人靠近待識別電力電纜的時候，第一控制器模塊是不會讓開關模塊導通的，所以非常安全；由于采用了無線通信技術所以待識別電力電纜兩端的工作人員只需要看一下兩端的顯示模塊即可知道待識別電力電纜是不是同一根電力電纜。總之，本發明的識別方法非常安全，并且準確率很高，工作效率大大提高。
【權利要求】
1.一種電力電纜安全識別裝置，其特征在于:包括交流電源模塊、交流電流檢測模塊、開關模塊和電流感應模塊； 所述的交流電源模塊大于220V ； 所述的交流電源模塊的一端接地，另一端電連接所述的電流檢測模塊的輸入端；所述的電流檢測模塊的輸出端電連接所述的開關模塊的輸入端，所述的開關模塊的輸出端用于電連接待識別電力電纜，待識別電力電纜的另一端需要接地； 還包括第一電流電壓轉換模塊、第一 AD模塊、第一控制器模塊、第一數據存儲模塊、第一無線通信模塊、第一顯示模塊、第一紅外感應模塊和第一直流電源模塊； 所述的第一直流電源模塊為第一電流電壓轉換模塊、第一 AD模塊、第一控制器模塊、第一數據存儲模塊、第一無線通信模塊、第一顯示模塊、第一紅外感應模塊供電； 所述的交流電流檢測模塊的檢測數據通過第一電流電壓轉換模塊和第一 AD模塊輸入到第一控制器模塊； 所述的第一控制器模塊電連接所述的開關模塊的控制端； 所述的第一數據存儲模塊、第一無線通信模塊、第一顯示模塊、第一紅外感應模塊與第一控制器模塊電連接； 所述的第一紅外感應模塊用于檢測待識別電力電纜靠近開關模塊的一端的周圍有沒有人并將檢測信號輸 入到第一控制器模塊； 還包括電流感應模塊、第二電流電壓轉換模塊、第二 AD模塊、第二控制器模塊、第二數據存儲模塊、第二無線通信模塊、第二顯示模塊、第二紅外感應模塊和第二直流電源模塊；所述的第二直流電源模塊為所述的第二電流電壓轉換模塊、第二 AD模塊、第二控制器模塊、第二數據存儲模塊、第二無線通信模塊、第二顯示模塊、第二紅外感應模塊供電； 所述的電流感應模塊的感應信號通過第二電流電壓轉換模塊、第二 AD模塊輸入到第二控制器模塊； 所述的第二數據存儲模塊、第二無線通信模塊、第二顯示模塊、第二紅外感應模塊與第二控制器模塊電連接； 所述的第二紅外感應模塊用于檢測待識別電力電纜另一端的周圍有沒有人并將檢測信號輸入到第二控制器模塊； 所述的第一控制器模塊控制第一無線通信模塊與第二控制器模塊控制下的第二無線通信模塊進行數據交換。
2.根據權利要求1所述的一種電力電纜安全識別裝置，其特征在于:所述的開關模塊采用雙向可控硅實現。
3.根據權利要求2所述的一種電力電纜安全識別裝置，其特征在于:所述的雙向可控娃的導通關斷時間小于50ms。
4.根據權利要求1所述的一種電力電纜安全識別裝置，其特征在于:所述的第一紅外感應模塊、第二紅外感應模塊感應距離大于1.5米。
5.根據權利要求1所述的一種電力電纜安全識別裝置，其特征在于:所述的第一控制器模塊和第二控制器模塊均采用MSP430單片機。
6.根據權利要求1所述的一種電力電纜安全識別裝置，其特征在于:所述的交流電源模塊電壓在220V~380V。
7.一種電力電纜安全識別方法，其特征在于:包括交流電源模塊、交流電流檢測模塊、開關模塊和電流感應模塊；所述的交流電源模塊大于220V ； 還包括第一電流電壓轉換模塊、第一 AD模塊、第一控制器模塊、第一數據存儲模塊、第一無線通信模塊、第一顯示模塊、第一紅外感應模塊和第一直流電源模塊； 還包括電流感應模塊、第二電流電壓轉換模塊、第二 AD模塊、第二控制器模塊、第二數據存儲模塊、第二無線通信模塊、第二顯示模塊、第二紅外感應模塊和第二直流電源模塊；第一步: 將所述的交流電源模塊的一端接地，另一端電連接所述的電流檢測模塊的輸入端；所述的電流檢測模塊的輸出端電連接所述的開關模塊的輸入端，所述的開關模塊的輸出端電連接待識別電力電纜，待識別電力電纜的另一端接地； 所述的交流電流檢測模塊的檢測數據通過第一電流電壓轉換模塊和第一 AD模塊輸入到第一控制器模塊； 所述的第一控制器模塊電連接所述的開關模塊的控制端； 所述的第一數據存儲模塊、第一無線通信模塊、第一顯示模塊、第一紅外感應模塊與第一控制器模塊電連接； 所述的電流感應模塊的感應信號通過第二電流電壓轉換模塊、第二 AD模塊輸入到第二控制器模塊； 所述的第二數據存儲模塊、第二無線通信模塊、第二顯示模塊、第二紅外感應模塊與第二控制器模塊電連接； 其中，第一紅外感應模塊設置于待識別電力電纜靠近開關模塊的一端附近，第二紅外感應模塊設置于待識別電力電纜的另一端附近；待識別電力電纜應穿過電流感應模塊的感應裝置； 第二步:當所述的開關模塊沒有導通的情況下，第二控制器模塊將所述的電流感應模塊的感應數據存儲到第二數據存儲模塊； 第三步:當待識別電力電纜兩端的人都不在第一紅外感應模塊和第二紅外感應模塊的感應范圍內時，第一控制器模塊通過所述的開關模塊的控制端讓所述的開關模塊導通X毫秒，然后立刻關斷開關模塊；X < 50 ; 第四步:第二控制器模塊將開關模塊導通的情況下所述的電流感應模塊的感應數據與開關模塊未導通的情況下所述的電流感應模塊的感應數據做差值運算，記為M，并且與所述的交流電流檢測模塊的檢測數據N進行比較，如果M=N，則說明待識別電力電纜是同一根電力電纜，否則說明待識別電力電纜不是同一根電力電纜； 第五步:第一顯示模塊與第二顯示模塊將檢測數據以及運算判斷結果顯示出來。
8.根據權利要求7所述的一種電力電纜安全識別方法，其特征在于:所述的開關模塊采用雙向可控硅實現。
9.根據權利要求7所述的一種電力電纜安全識別方法，其特征在于:所述的第一紅外感應模塊、第二紅外感應模塊感應距離大于1.5米。
10.根據權利要求7所述 的一種電力電纜安全識別方法，其特征在于:所述的第一控制器模塊和第二控制器模塊均采用MSP430單片機；所述的交流電源模塊電壓在220V~380V。
【文檔編號】G01R31/02GK103809074SQ201410083280
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2014年3月10日 優先權日:2014年3月10日
【發明者】馬當祥, 趙云峰 申請人:江蘇省電力公司阜寧縣供電公司