電子式電流互感器的制造方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及電子式電流互感器領域，尤其涉及一種電子式電流互感器。
【背景技術】
[0002]普通互感器的結構如下:普通電流互感器的結構較為簡單，由相互絕緣的一次繞組、二次繞組、鐵心以及構架、殼體、接線端子等組成。其工作原理與變壓器基本相同，一次繞組的匝數(N1)較少，直接串聯于電源線路中，一次負荷電流(II)通過一次繞組時，產生的交變磁通感應產生按比例減小的二次電流(12) ;二次繞組的匝數(N2)較多，與儀表、繼電器、變送器等電流線圈的二次負荷(Z)串聯形成閉合回路，由于一次繞組與二次繞組有相等的安培匝數，I1N1 = I2N2，電流互感器額定電流比電流互感器實際運行中負荷阻抗很小，二次繞組接近于短路狀態，相當于一個短路運行的變壓器。
[0003]電子式互感器，通過對輸入的電壓、電流信號進行交流采樣，再將采樣值通過電纜、光纖等傳輸系統與數字量輸入二次儀表相連，數字量輸入二次儀表對電壓、電流的采樣值進行運算，可以獲取電壓有效值、電流有效值、基波電壓、基波電流、諧波電壓、諧波電流、有功功率、基波功率、諧波功率等參數。
[0004]但是，現有技術中的電子式互感器設計不夠合理，一次設備結構和二次設備結構仍需要優化，而且，現有的電子式互感器一般不配置外殼骨架缺陷檢測設備，仍依賴人工巡檢的模式進行，檢測效率不高。
[0005]為此，本發明搭建了一種電子式電流互感器，優化現有的電子式互感器的結構，提高電子式互感器的工作性能，更重要的是，將外殼骨架缺陷檢測設備集成到電子式互感器上，電子式互感器自身即可實現缺陷種類判斷，提高電子式互感器智能化水平。
【發明內容】
[0006]為了解決現有技術存在的技術問題，本發明提供了一種電子式電流互感器，一方面，優化現有的電子式電流互感器的結構，提高電子式電流互感器的產品質量，另一方面，引入了有針對性的高精度的各種圖像處理設備對電子式電流互感器的外殼骨架進行缺陷種類分析，有效避免現場事故的發生。
[0007]根據本發明的一方面，提供了一種電子式電流互感器，所述電流互感器包括電子式電流互感器主體、圖像檢測設備和TI公司的DSP芯片，所述圖像檢測設備用于對所述電子式電流互感器主體的外殼進行骨架缺陷分析，所述TI公司的DSP芯片接收所述骨架缺陷分析結果并將所述骨架缺陷分析結果發送到顯示設備進行顯示。
[0008]更具體地，在所述電子式電流互感器中，包括:電子式電流互感器主體，包括第一外殼、第二外殼、高壓母線、空心線圈、鐵心線圈、信號調理電路、模數轉換電路、數據接收設備、數據發送設備、電光轉換設備、下行光纖、一次電源、二次電源、上行光纖、光電轉換設備、FPGA芯片、TI公司的DSP芯片、顯示設備和無線通信接口 ；第一外殼，用于容納高壓母線、空心線圈、鐵心線圈、信號調理電路、模數轉換電路、數據接收設備、數據發送設備、電光轉換設備和一次電源；第二外殼，用于容納二次電源、光電轉換設備、FPGA芯片、TI公司的DSP芯片、顯示設備和無線通信接口 ；高清攝像設備，設置在第一外殼的對立面，用于對第一外殼的表面進行拍攝，以獲得相應的表面圖像；高斯去噪設備，與所述高清攝像設備連接，用于對接收到表面圖像進行高斯去噪處理，以獲得去噪圖像；平滑處理設備，與所述高斯去噪設備連接，用于對接收到的去噪圖像進行平滑處理，以獲得平滑圖像；灰度化處理設備，與所述平滑處理設備連接，用于對接收到的平滑圖像進行灰度化處理，以獲得灰度化圖像；列邊緣檢測設備，與所述灰度化處理設備連接，用于對所述灰度化圖像，計算每列黑色像素的數目，將黑色像素的數目大于等于像素數閾值的列記為邊緣列；行邊緣檢測設備，與所述灰度化處理設備連接，用于對所述灰度化圖像，計算每行黑色像素的數目，將黑色像素的數目大于等于像素數閾值的行記為邊緣行；骨架分割設備，與所述列邊緣檢測設備和所述行邊緣檢測設備分別連接，將邊緣列和邊緣行交織的區域作為第一外殼骨架存在區域，并從所述灰度化圖像中分割出所述第一外殼骨架存在區域以作為骨架子圖像輸出，以將骨架子圖像從灰度化圖像的背景處分開；缺陷分析設備，與所述骨架分割設備連接，將所述骨架子圖像與各種缺陷圖像特征進行匹配，輸出匹配成功的種類作為骨架缺陷種類；存儲設備，與列邊緣檢測設備、行邊緣檢測設備和缺陷分析設備分別連接，用于預先存儲像素數閾值和各種缺陷圖像特征；高壓母線，穿過空心線圈和鐵心線圈；空心線圈，用作保護通道的傳感頭；鐵心線圈，用作測量通道的傳感頭；信號調理電路，接收鐵心線圈輸出的信號，包括濾波處理子電路、移相處理子電路和放大處理子電路，用于對鐵心線圈輸出的信號依次進行濾波、移相和放大處理，并輸出處理后的信號；模數轉換電路，與信號調理電路連接，用于將信號調理電路輸出的信號進行8位的模數轉換；數據接收設備，通過SPI接口與模數轉換電路連接，對接收到的數據進行組合以及CRC校驗；數據發送設備，通過SPI接口將校驗后的數據發送到電光轉換設備，所述校驗后的數據為并行方式；電光轉換設備，將校驗后的數據通過下行光纖進行傳輸；光電轉換設備，通過上行光纖接收所述校驗后的數據；FPGA芯片，實現同時接收多路并行的校驗后的數據，并進行并串轉換，以獲得多路串行的校驗后的數據；TI公司的DSP芯片，實現與FPGA芯片的總線接口連接并掛接無線通信接口 ；還通過無線通信接口與缺陷分析設備連接以接收骨架缺陷種類；無線通信接口，將多路串行的校驗后的數據發送到遠端的測量服務器處；一次電源，為信號調理電路、模數轉換電路、數據接收設備、數據發送設備和電光轉換設備提供電力供應；二次電源，為光電轉換設備、FPGA芯片、TI公司的DSP芯片、顯示設備和無線通信接口提供電力供應；顯示設備，與TI公司的DSP芯片連接，用于實時顯示骨架缺陷種類，還用于實時顯示多路串行的校驗后的數據；其中，發送到遠端的測量服務器處的數據正比于模數轉換電路模數轉換后的相應的數據。
[0009]更具體地，在所述電子式電流互感器中:缺陷分析設備內部嵌有無線通信單元。
[0010]更具體地，在所述電子式電流互感器中:FPGA芯片與TI公司的DSP芯片被集成在一塊集成電路板上。
[0011]更具體地，在所述電子式電流互感器中:無線通信接口為藍牙通信接口。
[0012]更具體地，在所述電子式電流互感器中:高清攝像設備包括環境亮度傳感器、輔助光源和CMOS傳感器。
【附圖說明】
[0013]以下將結合附圖對本發明的實施方案進行描述，其中:
[0014]圖1為本發明的電子式電流互感器的結構方框圖。
[0015]附圖標記:1電子式電流互感器主體；2圖像檢測設備；3TI公司的DSP芯片
【具體實施方式】
[0016]下面將參照附圖對本發明的電子式電流互感器的實施方案進行詳細說明。
[0017]隨著很多新材料的不斷應用，互感器出現了很多新的種類，電磁式互感器得到了比較充分的發展，其中鐵心式電流互感器以干式、油浸式和氣體絕緣式多種結構適應了電力建設的發展需求。然而隨著電力傳輸容量的不斷增長，電網電壓等級的不斷提高及保護要求的不斷完善，一般的鐵心式電流互感器結構已逐漸暴露出與之不相適應的弱點，其固有的體積大、磁飽和、鐵磁諧振、動態范圍小，使用頻帶窄等弱點，難以滿難以滿足新一代電力系統自動化、電力數字網等的發展需要。
[0018]隨著光電子技術的迅速發展，許多科技發達國家已把目光轉向利用光學傳感技術和電子學方法來發展新型的電子式電流互感器，簡稱光電電流互感器。國際電工協會已發布電子式電流互感器的標準。電子式互感器的含義，除了包括光電式的互感器，還包括其它各種利用電子測試原理的電壓、電流傳感器。
[0019]然而，現有的電子式電流互感器結構冗余度高，功耗比不夠理想，導致生產的產品的質量較差，而且現有的電子式電流互感器本身缺乏對其外殼骨架識別的機制，仍舊采用人工定期定點檢測的模式，檢測結果的準確性和實時性無法得到保障。
[0020]為此，本發明提出了一種電子式電流互感器，通過優化原有的電子式電流互感器的結構，提高成品質量，更好的滿足采購方的需求，另外，在電子式互感器的一次結構位置集成外殼骨架缺陷檢測設備，提高一次結構外殼骨架缺陷種類識別的效率。
[0021]圖1為本發明的電子式電流互感器的結構方框圖，所述電流互感器包括電子式電流互感器主體、圖像檢測設備和ΤΙ公司的DSP芯片，所述圖像檢測設備用于對所述電子式電流互感器主體的外殼進行骨架缺陷分析，所述ΤΙ公司的DSP芯片接收所述骨架缺陷分析結果并將所述骨架缺陷分析結果發送到顯示設備進行顯示。
[0022]接著，對本發明的電子式電流互感器的結構進行具體說明。
[0023]所述電流互感器包括:電子式電流互感器主體，包括第一外殼、第二外殼、高壓母線、空心線圈、鐵心線圈、信號調理電路、模數轉換電路、數據接收設備、數據發送設備、電光轉換設備、下行光纖、一次電源、二次電源、上行光纖、光電轉換設備、FPGA芯片、ΤΙ公司的DSP芯片、顯示設備和無線通信接口 ；第一外殼，用于容納高壓母線、空心線圈、鐵心線圈、信號調理電路、模數轉換電路、數據接收設備、數據發送設備、電光轉換設備和一次電源；第二外殼，用于容納二次電源、光電轉換設備、FPGA芯片、ΤΙ公司的DSP芯片、顯示設備和無線通信接口。
[0024]所述電流互感器包括:高清攝像設備，設置在第一外殼的對立面，用于對第一外殼的表面進行拍攝，以獲得相應的表面圖像；高斯去噪設備，與所述高清攝像設備連接，用于對接收到表面圖像進行高斯去噪處理，以獲得去噪圖像；平滑處理設備，與所述高斯去噪設備連接，用于對接收到的去噪圖像進行平滑處理，以獲得平滑圖像。
[0025]所述電流互感器包括:灰度化處理設備，與所述平滑處理設備連接，用于對接收到的平滑圖像進行灰度化處理，以獲得灰度化圖像；列邊緣檢測設備，與所述灰度化處理設備連接，用于對所述灰度化圖像，計算每列黑色