一种变电站接地网安全状态可视化检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提出了一种变电站接地网安全状态可视化检测装置，包括主控芯片、变电站接地网拓扑结构采集单元、变电站接地网拓扑结构位置采集单元、液晶显示单元和供电单元，主控芯片分别与变电站接地网拓扑结构采集单元、变电站接地网拓扑结构位置采集单元、液晶显示单元和供电单元连接。本实用新型专利技术能够检测变电站接地网的实际运行信息，实时进行人机交互，利于运维人员及时发现接地网缺陷，及时确定接地网缺陷位置，及时进行接地网维护，实现定点开挖接地网，避免了盲目开挖，提高了运维人员排除接地网故障的效率。除接地网故障的效率。除接地网故障的效率。

【技术实现步骤摘要】
一种变电站接地网安全状态可视化检测装置


[0001]本技术涉及变电站接地网探测装置，更具体的说是涉及一种变电站接地网安全状态可视化检测装置。

技术介绍

[0002]变电站接地网是保障运行人员和电气设备安全的重要措施，它不仅要满足工频短路电流的要求，还要满足雷电冲击电流、热稳定、设备接触电位差等一系列的要求。
[0003]目前变电站接地网大部分使用的是镀锌钢、扁铁等材料，经过长时间土壤的腐蚀，常会发生腐蚀、断口等缺陷，使地网的电气连接性能变坏、接地电阻增高。若变电站内发生接地短路故障，将造成地网本身局部电位差和地网电位异常增加，除给运行人员带来威胁外，还可能因反击或电缆皮环流使得二次设备的绝缘遭到破坏，使监测或控制设备发生误动或拒动而扩大事故，造成巨大经济损失和社会影响。因此，如何做好变电站接地网状态的检测维护工作显得极其重要。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在的问题，本技术的目的在于提供一种变电站接地网安全状态可视化检测装置，能够有效提高运维人员排除接地网故障的效率。
[0005]本技术为实现上述目的，通过以下技术方案实现：
[0006]一种变电站接地网安全状态可视化检测装置，包括主控芯片、变电站接地网拓扑结构采集单元、变电站接地网拓扑结构位置采集单元、液晶显示单元和供电单元，主控芯片分别与变电站接地网拓扑结构采集单元、变电站接地网拓扑结构位置采集单元、液晶显示单元和供电单元连接；所述变电站接地网拓扑结构采集单元包括：磁隧道传感器、放大电路、滤波电路和比较电路，磁隧道传感器与放大电路连接，放大电路与滤波电路连接，滤波电路通过比较电路与主控芯片连接；所述变电站接地网拓扑结构位置采集单元包括IMU传感器、光栅传感器和位置检测辅助单元，IMU传感器和光栅传感器分别与位置检测辅助单元连接，位置检测辅助单元与主控芯片连接，主控芯片能够根据磁隧道传感器、IMU传感器和光栅传感器的信号通过液晶显示单元呈现接地网的拓扑结构和腐蚀状况。位置检测辅助单元能够在本装置使用过程中进行位置判定，保证了本装置行进过程中的位置偏移正确矫正。液晶显示单元与主控芯片连接，能够实时显示接地网本装置的行进轨迹、轨迹偏离、拓扑结构、腐蚀状况。
[0007]进一步，放大电路包括：
[0008]运算放大器U1的一脚分别与电阻R2的一端、电阻R3的一端连接，运算放大器U1的二脚分别与电阻R1的一端、电容C2的一端连接，运算放大器U1的三脚分别与电阻R3的另一端、电容C3的一端连接，运算放大器U1的四脚与供电单元连接，运算放大器U1的五脚接地；电阻R2的另一端与电容C1的一端连接，电容C1的另一端与磁隧道传感器的信号输出端连接，电阻R1的另一端与供电单元连接，电容C2的另一端接地，电容C3的另一端与滤波电路连
接。
[0009]进一步，滤波电路包括：
[0010]运算放大器U2的一脚分别与电阻R4的一端、运算放大器U2的三脚、比较电路连接，运算放大器U2的二脚分别与电阻R4的另一端、电阻R5的一端、电容C4的一端连接，运算放大器U2的四脚与供电单元连接，运算放大器U2的五脚接地；电容C4的另一端与电容C3的另一端连接，电阻R5的另一端接地。
[0011]进一步，比较电路包括：
[0012]运算放大器U3的一脚与电阻R7的一端连接，运算放大器U3的二脚分别与电阻R6的一端、电阻R8的一端、运算放大器U3的三脚、主控芯片的信号输入端连接，运算放大器U3的四脚分别与电阻R8的另一端、供电单元连接，运算放大器U3的五脚接地；电阻R7的另一端与电容C5的一端连接，电容C5的另一端与运算放大器U2的三脚连接，电阻R6的另一端与主控芯片的主控芯片的参考信号输出端连接。
[0013]进一步，还包括报警单元、蜂鸣器和LED灯，报警单元分别与主控芯片、蜂鸣器和LED灯连接。本装置的行进轨迹通过液晶显示单元显示，腐蚀检测的运行状态、偏离状态皆通过报警模块的LED灯进行显示，当腐蚀检测过程中行进轨迹偏离时，报警模块的蜂鸣器发出语音报警、LED灯闪烁。
[0014]进一步，还包括外扩存储器，外扩存储器与主控芯片连接。
[0015]进一步，主控芯片采用AT91F40162芯片，所述运算放大器U1、运算放大器U2和运算放大器U3均采用LM358双运算放大器。AT91F40162芯片能快速处理获取的变电站接地网拓扑结构与位置数据，利用智能算法、统计学算法准确呈现拓扑结构、腐蚀状况，并且配有腐蚀预测功能，无需考虑有无变电站接地网图纸情况
[0016]对比现有技术，本技术有益效果在于：
[0017]1、本技术能够检测变电站接地网的实际运行信息，实时进行人机交互，利于运维人员及时发现接地网缺陷，及时确定接地网缺陷位置，及时进行接地网维护，实现定点开挖接地网，避免了盲目开挖，提高了运维人员排除接地网故障的效率。
[0018]2、本技术能够主动接收磁场信号，对接地网图纸不存在的情况下进行实地检测，方便运维人员及时获取接地网拓扑结构，而对于变电站接地网图纸存在的情况下，又可以通过输入图纸数据快速获取接地网拓扑结构，大大提高接地网拓扑结构的获取效率。
[0019]3、本技术采用AT91F40162芯片控制各个功能单元的运行，实现了自动获取接地网拓扑结构与快速呈现接地网腐蚀状态，该芯片是高速高集成度的，具有的极低的功耗、强大的处理能力、丰富的片上资源，高效的开发环境为本装置平台的构建提供了硬件可能。
[0020]由此可见，本技术与现有技术相比，具有实质性特点和进步，其实施的有益效果也是显而易见的。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0022]图1是本技术的电气框图；
[0023]图2是本技术的放大电路的电路原理图；
[0024]图3是本技术的滤波电路的电路原理图；
[0025]图4是本技术的比较电路的电路原理图。
[0026]在附图中，各附图标记表示：
[0027]1.主控芯片；2.变电站接地网拓扑结构采集单元；3.变电站接地网拓扑结构位置采集单元；4.液晶显示单元；5.供电单元；6.报警单元；7.蜂鸣器；8.LED灯；9.外扩存储器；21.磁隧道传感器；22.放大电路；23.滤波电路；24.比较电路；31.IMU传感器；32.光栅传感器；33.位置检测辅助单元。
具体实施方式
[0028]下面结合附图对本技术的具体实施方式做出说明。
[0029]如图1所示的一种变电站接地网安全状态可视化检测装置，包括主控芯片1、变电站接地网拓扑结构采集单元2、变电站接地网拓扑结构位置采集单元3、液本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种变电站接地网安全状态可视化检测装置，其特征在于，包括主控芯片、变电站接地网拓扑结构采集单元、变电站接地网拓扑结构位置采集单元、液晶显示单元和供电单元，主控芯片分别与变电站接地网拓扑结构采集单元、变电站接地网拓扑结构位置采集单元、液晶显示单元和供电单元连接；所述变电站接地网拓扑结构采集单元包括：磁隧道传感器、放大电路、滤波电路和比较电路，磁隧道传感器与放大电路连接，放大电路与滤波电路连接，滤波电路通过比较电路与主控芯片连接；所述变电站接地网拓扑结构位置采集单元包括IMU传感器、光栅传感器和位置检测辅助单元，IMU传感器和光栅传感器分别与位置检测辅助单元连接，位置检测辅助单元与主控芯片连接。2.根据权利要求1所述的变电站接地网安全状态可视化检测装置，其特征在于，所述放大电路包括：运算放大器U1的一脚分别与电阻R2的一端、电阻R3的一端连接，运算放大器U1的二脚分别与电阻R1的一端、电容C2的一端连接，运算放大器U1的三脚分别与电阻R3的另一端、电容C3的一端连接，运算放大器U1的四脚与供电单元连接，运算放大器U1的五脚接地；电阻R2的另一端与电容C1的一端连接，电容C1的另一端与磁隧道传感器的信号输出端连接，电阻R1的另一端与供电单元连接，电容C2的另一端接地，电容C3的另一端与滤波电路连接。3.根据权利要求2所述的变电站接地网安全状态可视化检测装置，其特征在于，所述滤波电路包括：运算放大...

【专利技术属性】
技术研发人员：高云，陈志慧，张浩，赵信华，孙乙丹，董子郁，张建民，毕经国，周庆，王伟亮，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司莱芜供电公司，
类型：新型
国别省市：