一種高壓桿塔避雷線雷電沖擊電流監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種高壓桿塔避雷線雷電沖擊電流監(jiān)測系統(tǒng)，包括雷電流檢測裝置、監(jiān)控中心，所述雷電流檢測裝置與監(jiān)控中心通過GPRS移動網(wǎng)絡(luò)連接，所述雷電流檢測裝置包括三維磁場檢測傳感器，三維磁場檢測傳感器連接一級放大電路，一級放大電路連接直流分量去除電路，直流分量去除電路連接二級放大電路，二級放大電路連接帶通濾波電路，帶通濾波電路連接數(shù)據(jù)采集模塊，數(shù)據(jù)采集模塊連接GPRS數(shù)據(jù)傳輸模塊。本實用新型監(jiān)測系統(tǒng)，采用X、Y、Z三軸磁場傳感器，在監(jiān)控中心中可以通過數(shù)據(jù)觀察雷電波形變化情況。
【專利說明】一種高壓桿塔避雷線雷電沖擊電流監(jiān)測系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型一種高壓桿塔避雷線雷電沖擊電流監(jiān)測系統(tǒng)，涉及輸電鐵塔防雷領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]特高壓輸電線路架設(shè)高度高，覆蓋范圍廣，所經(jīng)地形復(fù)雜，易受雷擊，做好特高壓線路防雷工作迫在眉睫。雷電監(jiān)測是特高壓線路防雷工作的重點，主要內(nèi)容包括線路遭受雷擊時雷電流幅值的檢測和線路雷擊故障類型的判別。通過雷電流幅值的測量可以獲得雷擊線路雷電流幅值的分布規(guī)律，以及通過對雷電流的時間特性的測量可以獲得雷擊線路雷電流沖擊速度，為特高壓輸電線路的防雷優(yōu)化設(shè)計提供依據(jù)；還可以記錄雷擊次數(shù)，雷擊時間以及雷擊地點，分析輸電線路環(huán)境的雷擊狀況，從而為特高壓輸電線路的防雷設(shè)計特殊環(huán)境特殊化提供依據(jù)。正確判別線路雷擊故障類型，將會使特高壓輸電線路的防雷更有針對性。
[0003]目前主要研宄技術(shù)有三類:1、采用磁鋼棒檢測雷電流的幅值；2、采用雷電定位系統(tǒng)對線路雷電活動進(jìn)行檢測；3、采用羅氏線圈來檢測雷電流。這三類方法對雷電檢測都有各自優(yōu)點和缺點。
[0004]方法1:采用磁鋼棒檢測雷電流的幅值，避雷線中雷電流在其周圍產(chǎn)生磁場，而磁剛棒在磁場中會被磁化，產(chǎn)生剩磁，其剩磁強度與磁鋼棒放置位置的最大磁場成正比，且最大磁場強度則由產(chǎn)生磁場的電流最大值來決定。因此沖擊電流的幅值與磁鋼棒的剩磁存在
--對應(yīng)的關(guān)系，而且相同極性的沖擊電流多次作用下，磁鋼棒剩磁對應(yīng)的是最大一次的電流幅值。故通過磁通計測量出磁鋼棒的剩磁，再利用預(yù)先作好的剩磁與雷電流幅值的關(guān)系曲線，就可以推算出雷電流幅值。這種方法能很好檢測雷電流的幅值(強度)大小，但是不能檢測一次雷電流的整個波過程，而且由于磁化過程非線性，其實際檢測值會與雷電流值有一定誤差。磁鋼棒的暗轉(zhuǎn)方向還要與雷電流產(chǎn)生的磁場方向成一定關(guān)系，不然檢測就會有誤差。
[0005]方法2:采用雷電定位系統(tǒng)對線路雷電活動進(jìn)行檢測，利用兩個或多個相隔一定距離的定位站同時觀測同一閃電產(chǎn)生的雷電信號，確定閃電所在位置。雷電定位系統(tǒng)雖然能夠很好的對雷電進(jìn)行定位，但對雷電流的幅值測量誤差還是無法確定。
[0006]方法3:采用羅氏線圈來檢測雷電流。羅氏線圈測量電流的理論依據(jù)是法拉第電磁感應(yīng)定律和安培環(huán)路定律，當(dāng)被測電流沿軸線通過羅氏線圈中心時，在環(huán)形繞組所包圍的體積內(nèi)產(chǎn)生相應(yīng)變化的磁場，強度為H，由安培環(huán)路定律得到相應(yīng)電流。羅氏線圈對雷電流幅值和時間特性都能很好的進(jìn)行檢測，但對于微秒級的雷電流，羅氏線圈需要進(jìn)行特定制造，其造價較高。而且羅氏線圈需要套在被測量的線路上才能很好的測量電流，安裝測量相對不方便。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供一種高壓桿塔避雷線雷電沖擊電流監(jiān)測系統(tǒng)，采用X、Y、Z三軸磁場傳感器，該傳感器能夠時時檢測空間磁場的強度大小，再通過后續(xù)直流去除、濾波、放大信號處理，可得到高速瞬時雷電流磁場信號。再通過高速AD采樣得到磁場時時數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。再將雷電流磁場數(shù)據(jù)通過GPRS傳輸?shù)奖O(jiān)控中心中，在監(jiān)控中心中可以通過數(shù)據(jù)觀察雷電波形變化情況。
[0008]本實用新型采取的技術(shù)方案為:
[0009]一種高壓桿塔避雷線雷電沖擊電流監(jiān)測系統(tǒng)，包括雷電流檢測裝置、監(jiān)控中心，所述雷電流檢測裝置與監(jiān)控中心通過GPRS移動網(wǎng)絡(luò)連接，所述雷電流檢測裝置包括三維磁場檢測傳感器，三維磁場檢測傳感器連接一級放大電路，一級放大電路連接直流分量去除電路，直流分量去除電路連接帶通濾波電路，帶通濾波電路連接二級放大電路，二級放大電路連接數(shù)據(jù)采集模塊，數(shù)據(jù)采集模塊連接GPRS數(shù)據(jù)傳輸模塊。
[0010]所述監(jiān)控中心包括GPRS網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)接收模塊，所述GPRS網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)接收模塊將GPRS數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成串口數(shù)據(jù)形式上傳到監(jiān)控中心。
[0011]所述一級放大電路包括三個AD622儀表放大器，三個AD622儀表放大器分別連接三維磁場檢測傳感器的X、Y、Z三個信號輸出端，三維磁場檢測傳感器連接由MOSFET場效應(yīng)管組成的推勉電路。
[0012]所述直流分量去除電路包括三個運算放大器AD825，三個運算放大器AD825分別連接經(jīng)過一級放大電路處理后的三維磁場檢測傳感器的X、Y、Z的一級信號放大端:χ-ι、Y-UZ-10
[0013]所述帶通濾波電路由截止頻率為2ΚΗζ的高通切比雪夫電路和低通開關(guān)電容濾波電路組成，頻帶為2?300kHz。
[0014]所述二級放大電路包括三個運算放大器AD825，三個運算放大器AD825的輸出端分別連接微處理器模塊。
[0015]所述數(shù)據(jù)采集模塊包括微處理器模塊、按鍵電路、指示燈電路、GPRS通訊電路，所述微處理器模塊分別連接按鍵電路、指示燈電路和GPRS數(shù)據(jù)傳輸模塊。
[0016]所述三維磁場檢測傳感器為HMC1023型磁場檢測傳感器。
[0017]所述微處理器模塊為ARM微處理器STM32F103。
[0018]所述監(jiān)控中心為PC機。
[0019]本實用新型一種高壓桿塔避雷線雷電沖擊電流監(jiān)測系統(tǒng)，技術(shù)效果如下:
[0020]1)、采用三維磁場檢測傳感器，可以實現(xiàn)一定距離檢測，檢測裝置不需要安裝在桿塔頂端，可以直接安裝在桿塔底部就可以，不需要像羅氏線圈、磁鋼棒要在安裝在避雷線上或者桿塔頂端，方便了檢測設(shè)備的安裝。
[0021]2)、采用三維磁場檢測傳感器，磁場傳感器檢測時就不需要考慮檢測方向，因為三維磁場傳感器檢測的是空間某個點的磁場在X、Y、Z空間坐標(biāo)下的三個坐標(biāo)系上的分量，通過檢測到三個磁場分量，就可以合成出監(jiān)測點的總的磁場大小。
[0022]3)、雷電流檢測裝置和監(jiān)控中心采用GPRS移動數(shù)據(jù)傳輸，可以減少線路傳輸過程中的電磁干擾，并且可以方便實現(xiàn)檢測設(shè)備數(shù)量增加和減少。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1為本實用新型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖2為本實用新型系統(tǒng)的雷電流檢測裝置內(nèi)部模塊連接圖。
[0025]圖3為本實用新型系統(tǒng)的一級放大電路圖。
[0026]圖4為本實用新型系統(tǒng)的直流分量去除電路圖。
[0027]圖5為本實用新型系統(tǒng)的高通切比雪夫電路圖。
[0028]圖6為本實用新型系統(tǒng)的低通開關(guān)電容濾波電路圖。
[0029]圖7為本實用新型系統(tǒng)的二級放大電路圖。
[0030]圖8為本實用新型系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集電路圖。

【具體實施方式】
[0031]根據(jù)實驗檢測，在沒有雷電流出現(xiàn)的的輸電線路正常運行環(huán)境下，有三類磁場存在:1、輸電線路中交流電流產(chǎn)生的磁場；2、地球磁極產(chǎn)生的固定的地磁場；3、移動通訊設(shè)備產(chǎn)生的高頻磁場。這三類磁場都是必須要在檢測雷電流產(chǎn)生磁場的過程中濾除。
[0032]1、在高壓輸電線路環(huán)境中，有線路上50Hz正弦交流電流產(chǎn)生的50Hz交流磁場，還有與50Hz其成倍數(shù)關(guān)系的諧波電流產(chǎn)生磁場，幅值比較的大諧波頻率大概為50Hz額定頻率的三十幾倍。所以對于輸電線路上產(chǎn)生的磁場頻率最高可達(dá)4kHz，這個部分是在檢測設(shè)備中所必須要濾除的。
[0033]2、地球固定的地磁場，其磁場強度為恒定值，可以直接采用直流去除電路。
[0034]3、移動通訊設(shè)備的通訊頻段，這類移動通訊設(shè)備工作頻段一般在800MHz以上。如我國模擬蜂窩移動通訊頻段為905MHz?915MHz和95(Γ960ΜΗζ。
[0035]而雷電流波形是，在雷電流從零上升到最大的這個區(qū)段時間稱之為波前時間，其時間大概為1.2us。雷電流從最大值降到其最大值一半的時間稱之為半峰值時間，該時間一般為50us ο以波前時間來看，可以設(shè)定雷電流最高頻率可以達(dá)到1000000/ (4*1.2) =208kHz。版峰值時間來看，可以設(shè)定雷電流的最低頻率為1000000/(8*50) =2500Hz。
[0036]通過上述頻率分析可以知道，雷電流頻率和諧波電流產(chǎn)生的頻率有2.5kHz?4kHz之間的重疊。不過在2.5kHz^4kHz之間諧波電流產(chǎn)生的磁場非常微小，可以忽略。所以可以設(shè)置一個帶寬頻率在2kHf300kHz的帶通濾波器，將不需要的電磁場去除掉，減少在檢測雷電流電磁場時的干擾。
[0037]本實用新型一種高壓桿塔避雷線雷電沖擊電流監(jiān)測系統(tǒng)，數(shù)據(jù)傳輸結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。雷電流檢測裝置感應(yīng)到檢測到雷電流磁場后，將磁場信號通過GPRS移動網(wǎng)絡(luò)形式傳送到監(jiān)控中心的GPRS網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)接收模塊，然后該模塊將GPRS移動數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成串口數(shù)據(jù)形式上傳到監(jiān)控中心，然后監(jiān)控中心通過接受的數(shù)據(jù)，監(jiān)控中心即為PC機，可以繪制出雷電流波形圖，并且還能記錄雷電流次數(shù)、時間等相關(guān)信息。
[0038]雷電流檢測裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖如圖2。三維磁場傳感器檢測到X、Y、Z軸磁場后，將磁場信號轉(zhuǎn)換成電流信號；然后電流信號再通過“一級放大電路”進(jìn)行放大，將電流信號轉(zhuǎn)換成一定幅值的電壓信號；電壓信號再通過“直流分量去除電路”除去掉地磁場產(chǎn)生的恒定的直流磁場信號；剩下的交流電壓信號過對應(yīng)的“二級放大電路”，將交流電壓信號進(jìn)一步放大，滿足STM32F103 ARM微控制器的AD檢測范圍；交流電壓信號再經(jīng)過“帶通濾波電路”去除掉交流電壓信號中輸電線路交流產(chǎn)生的磁場信號和移動通訊產(chǎn)生的高頻信號，最終得到雷電流產(chǎn)生的磁場信號；雷電流產(chǎn)生的磁場信號通過STM32F103的AD采樣轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號，然后STM32F103再將數(shù)字信號通過GPRS移動網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)健半娔X(監(jiān)控中心)”。
[0039]圖3是磁場信號一級放大電路。該電路的功能有將磁場傳感器HMC1023中出來的電流信號進(jìn)行放大，并轉(zhuǎn)換成電壓信號輸出。該電路的運放芯片是有AD系列的AD622儀表放大器，該芯片具有高共模抑制比，能夠很好去除振動信號中的共模干擾信號，該芯片還有低噪聲，高帶寬的特點。該電路由HMC1023型號三軸磁場傳感器H3-1，AD622儀表放大器U3-1、U3-2、U3-3，MOSFET 場效應(yīng)管 Q31 (型號 2SJ56)、Q32 (2SK133)，電容 C31 ?C39，電阻R31?R38組成。HMC1023磁場傳感器H3-1的8、9號引腳為X軸信號輸出的正負(fù)引腳，14、I號引腳為Y軸信號輸出的正負(fù)引腳，11、12號引腳為Z軸信號輸出的正負(fù)引腳，X、Y、Z軸三個信號輸出引腳分別接于AD622儀表放大器U3-l、U3-2、U3-3的3、4號引腳。AD622儀表放大器U3-l、U3-2、U3-3的1、8號引腳所接的電阻R31、R32、R33，這三個電阻分別是調(diào)三個放大電路的放大倍數(shù)。AD622儀表放大器U3-1、U3-2、U3-3的4、7號引腳分別接_5V、+5V電源，5號引腳接地。AD622儀表放大器U3-1、U3-2、U3-3的6號引腳為信號輸出引腳，分別接到輸出端X-1、Y-1、Z-1。HMC1023磁場傳感器H3-1輸出的微弱信號通過儀表放大器AD622放大后，會傳輸?shù)健爸绷鞣至繛V除電流”去除信號中直流分量。電容C31、C32是U3-1的正負(fù)電源濾波電容，電容C33、C34是U3-2的正負(fù)電源濾波電容，電容C35、C36是U3-3的正負(fù)電源濾波電容。在圖中HMC1023磁場傳感器H3-1左邊的電路是由MOSFET場效應(yīng)管組成的推勉電路，用于驅(qū)動HMC1023在對磁場檢測之前進(jìn)行復(fù)位(由于HMC1023長期暴露于地磁場下，可能會存在偏執(zhí)，因此在每次測量之前通過脈沖對其進(jìn)行一次復(fù)位，保證測量準(zhǔn)確性)。該推勉電流由場效應(yīng)管Q31、Q32，電容C37、C38、C39，電阻R34?R38組成，其中P(PA4)連接到STM32F103的11號(PA4)引腳，在測量磁場前，STM32F103的PA4引腳產(chǎn)生一個5us的高電平脈沖，Q31管截止，Q32管導(dǎo)通，在Q31、Q32連接的漏極產(chǎn)生一個快速的脈沖信號，電容C39迅速放電，形成一個尖峰的電流脈沖，電流脈沖從HMC1023的10號引腳進(jìn)入，使HMC1023 復(fù)位。
[0040]圖4是直流分量濾除電路。該電路的主要功能是濾除X、Y、Z軸磁場信號中的直流分量(地磁場信號、輸電線路中直流偏置、以及雷電流中直流分量)。該電路主要采用的高速運算放大器AD825，以便滿足300kH的信號。該電路由三個AD825高速運放U4_l、U4-2、U4-3，電容C41、C42、C43組成。運放U4-1、電容C41組成X軸信號處理電路，運放U4-2、電容C42組成Y軸信號處理電路，運放U4-3、電容C43組成Z軸信號處理電路。現(xiàn)在對X軸信號處理電路進(jìn)行介紹，端口 X-1出來的放大信號通過電容C41，該電容只允許交流信號流通，阻隔直流信號，所以從電容C41出來的就只有變化的交流信號，交流信號通過U4-1(AD825)的3號引腳進(jìn)入運放，再通過6號引腳流出道端口 X_2。U4-1的2、6號引腳短接組成電壓跟隨器，使輸入信號和輸出信號進(jìn)行隔離。X、Y、Z軸的一級放大信號端X-1、Y-1、Z-1中信號通過“直流分量濾除電路”后留到端口 Χ-2、Υ-2、Ζ-2。端口 Χ-2、Υ_2、Ζ-2連接到下一級電路“高通切比雪夫電路”
[0041]圖5是高通切比雪夫電路。該電路的作用將端口 Χ-2、Υ-2、Ζ_2的磁場信號，分別經(jīng)過Χ、Υ、Ζ軸高通濾波電路濾波，出去掉低于2kHz的交流信號(輸電線路中50Hz的交流磁場、以及與50Hz成倍數(shù)的諧波磁場)，然后得到高于2kHz的磁場信號(雷電流磁場信號、移動通訊的高頻信號等)。由于X、Y、Z軸三個高通濾波電路的電路形式和參數(shù)完全一致。所以接下只X軸的高通濾波電路做詳細(xì)介紹。濾波電路形式采用切比雪夫5階，該形式有很好的頻率截止特性。X軸濾波電路由兩片0P37A運放U5-1:A、U5_1:B，電容C51?C55，電阻R51?R55組成。運放U5-1:A，電容C51?C53，電阻R51?R53組成前3階，運放U5_l:B，電容C54、C55，電阻R54、R55組成后2階，共5階。端口 X-2出來的信號通過高通濾波器，由U5-1:B的6號引腳輸出，6號引腳連接到端口 X-3。同理Y-2、Z-2對應(yīng)的高通濾波后的輸出端口為Υ-3、Ζ-3。端口 Χ-3、Υ-3、Ζ-3連接到下一級“低通開關(guān)濾波電路”。
[0042]圖6是低通開關(guān)電容濾波電路。該電路的作用將端口 Χ-3、Υ-3、Ζ_3的磁場信號，分別經(jīng)過X、Y、Z軸低通開關(guān)電容濾波電路濾波，出去掉高于300kHz的交流信號(移動通訊等高頻信號)，然后得到低于300kHz的磁場信號，最終通過得到2kHz?300kHz之間的雷電流磁場信號。由于X、Y、Z軸三個低通開關(guān)電容濾波電路的電路形式和參數(shù)完全一致。所以接下只X軸的低通開關(guān)電容濾波電路做詳細(xì)介紹。濾波電路采用截止頻率為電阻可編程的開關(guān)電容濾波芯片LTC1596-7。 X軸濾波電路由一片LTC1596-7芯片U6-1，電容C61、C62組成，電路接線形式見圖，電筒C61、C62為正負(fù)電源濾波電容。LTC1596-7的截止頻率由其5號CLK時鐘輸入引腳的時鐘信號決定。在此處時鐘信號選中10MHz，由TXCO有源時鐘芯片Tl產(chǎn)生。圖中，Tl的8號引腳連接到U6-1的5號引腳。端口 X-3出來的信號連接到U6-1的I號引腳，經(jīng)過濾波后，由U6-1的8號引腳輸出，8號引腳連接到端口 X-4。同理Y-3、Z-3對應(yīng)的低通濾波后的輸出端口為Y-4、Z-4。端口 X-4、Y_4、Z-4連接到下一級“二級放大電路”。
[0043]圖7為二級放大電路。信號二級放大電路的功能是對濾波后的信號再進(jìn)行幅值調(diào)節(jié)，因為濾波過程除了濾除不需要的頻率信號外，或多或少會對需要的振動信號有一定幅值衰減。所以加一個反向放大電路，調(diào)節(jié)信號幅值，使其滿足STM32F103的AD采樣的輸入范圍。該電路由3片AD825放大器U7-l、U7-2、U7-3，電阻R71?R79，電容C71?C76組成。在該電路中有三個放大電路，分別對應(yīng)端口 X-4、Y-4、Z-4中信號，三個放大電路的電路形式和參數(shù)是一致的，在此只對X軸的二級放大電路進(jìn)行講解。該放大電路由圖中AD825運放U7-1、電阻R71?R73，電容C71、C73組成。在這個電路中通過調(diào)節(jié)R71，R72的電阻比值，就可以調(diào)節(jié)電路放大倍數(shù)。電容C71、C73分別是+5V、-5V電源的濾波電容端口 X_4、Y_4、Z_4中信號通過電阻R71進(jìn)入放大電路，再通過U7-1的6號引腳輸出，輸出的信號連接到端口Χ-5。同理Υ-4、Ζ-4對應(yīng)的二級放大后的輸出端口為Υ-5、Ζ-5。端口 Χ_5、Υ_5、Ζ_5連接到STM32F103的AD輸入端。
[0044]圖8為數(shù)據(jù)采集模塊。數(shù)據(jù)采集模塊采用ARM微處理器STM32F103。該電路由3個部分組成:按鍵電路、指示燈電路和GPRS通訊電路。
[0045]I)、按鍵電路有以一控制按鍵，電路由按鍵B1、電阻R81組成。STM32F103微處理器U8-1的17號引腳ΡΒ2通過按鍵BI與+3.3V電源相接，并且還通過R81電阻接地。按鍵BI功能是用于開通或關(guān)閉數(shù)據(jù)采集功能。當(dāng)BI按下后，+3.3V電源導(dǎo)通，使U8-1的ΡΒ2引腳上為高電平，U8-1檢測ΡΒ2引腳上的高電平后，判斷按鍵按下；當(dāng)按鍵BI彈開后，+3.3V電源斷開，電阻R81作為下拉電阻使U8-1上的ΡΒ2引腳為低電平，U8-1檢測ΡΒ2引腳上的低電平后，判斷按鍵BI斷開。
[0046]2)、指示燈電路主要功能是通過LED來顯示那個檢測裝置是否正常運行，如圖中LED燈D4為綠燈，該燈亮表示裝置正常運行，LED燈D5為紅燈，該燈亮表示裝置異常運行。該電路由三極管Q1、Q2，電阻R5、R6、R7、R8，LED燈D4、D5組成。三極管Q1、電阻R5、R7、D4組成LED燈D4的驅(qū)動電路，其連接到STM32F103微處理器Ul的15號引腳(PBO)。三極管Q2、電阻R6、R8、D5組成LED燈D5的驅(qū)動電路，其連接到STM32F103微處理器Ul的16號引腳(PBl )。當(dāng)Ul的PB0、PB1的引腳輸出為高電平時，D4、D5被點亮。為低電平時熄滅。
[0047]3)、GPRS數(shù)據(jù)傳輸模塊，主要功能是將STM32F103自帶的USART串行協(xié)議轉(zhuǎn)換成485半雙工的協(xié)議，再轉(zhuǎn)化成GPRS通訊協(xié)議，并將數(shù)據(jù)發(fā)送出去。該電路由SP3485協(xié)議轉(zhuǎn)換芯片U8-3，非門U8-4組成，USR-GPRSDTU-710移動通訊模塊P8-1，電阻R813、R814、R815、R816，電容C81，二極管D81、D82組成。SP3485是協(xié)議轉(zhuǎn)換芯片，將USART串行協(xié)議轉(zhuǎn)換成RS485半雙工協(xié)議。U8-3的1、4號引腳(發(fā)送、接收)分別接到STM32F103微處理器U8-1的21,20號引腳(對應(yīng)USART串行端口的TX、RX)。U8-1的23號引腳直接連接到U8-3的3號引腳，還通過非門U8-4連接到U8-3的2號引腳，U8-3的2、3號引腳分別是U8-3的1、4號引腳的使能端，2號引腳是低電平使能，3號引腳是高電平使能。由于RS485是半雙工通訊，收和發(fā)數(shù)據(jù)不能同時進(jìn)行，所以采用非門電路，可使U8-1只通過一個引腳就可以控制U8-3的接收和發(fā)送功能切換使能，優(yōu)化資源利用。U8-3的6、7號引腳通過電阻R815、R816與USR-GPRSDTU-710移動通訊模塊P8-1連接，通過P8-1就可以將RS485數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到GPRS數(shù)據(jù)。其中電路二極管的D81、D82、D83是線路防止電流沖擊。電阻R815、R816是傳輸線路匹配阻抗。
【權(quán)利要求】
1.一種高壓桿塔避雷線雷電沖擊電流監(jiān)測系統(tǒng)，包括雷電流檢測裝置、監(jiān)控中心，所述雷電流檢測裝置與監(jiān)控中心通過移動網(wǎng)絡(luò)連接，其特征在于，所述雷電流檢測裝置包括三維磁場檢測傳感器，三維磁場檢測傳感器連接一級放大電路，一級放大電路連接直流分量去除電路，直流分量去除電路連接帶通濾波電路，帶通濾波電路連接二級放大電路，二級放大電路連接數(shù)據(jù)采集模塊，數(shù)據(jù)采集模塊連接⑶舊數(shù)據(jù)傳輸模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種高壓桿塔避雷線雷電沖擊電流監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)控中心包括網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)接收模塊，所述網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)接收模塊將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成串口數(shù)據(jù)形式上傳到監(jiān)控中心。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種高壓桿塔避雷線雷電沖擊電流監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述一級放大電路包括三個八0622儀表放大器，三個八0622儀表放大器分別連接三維磁場檢測傳感器的三個信號輸出端，三維磁場檢測傳感器連接由場效應(yīng)管組成的推勉電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種高壓桿塔避雷線雷電沖擊電流監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述直流分量去除電路包括三個運算放大器虹?825，三個運算放大器虹)825分別連接經(jīng)過一級放大電路處理后的三維磁場檢測傳感器的X、X、2的一級信號放大端4-1、1-1、2-1。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種高壓桿塔避雷線雷電沖擊電流監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述帶通濾波電路由高通切比雪夫電路、低通開關(guān)電容濾波電路組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種高壓桿塔避雷線雷電沖擊電流監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述二級放大電路包括三個運算放大器虹)825，三個運算放大器虹)825的輸出端分別連接微處理器模塊。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種高壓桿塔避雷線雷電沖擊電流監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集模塊包括微處理器模塊、按鍵電路、指示燈電路、通訊電路，所述微處理器模塊分別連接按鍵電路、指示燈電路和⑶舊數(shù)據(jù)傳輸模塊。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述一種高壓桿塔避雷線雷電沖擊電流監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述三維磁場檢測傳感器為冊01023型磁場檢測傳感器。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述一種高壓桿塔避雷線雷電沖擊電流監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述微處理器模塊為仙1微處理器31132？103。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種高壓桿塔避雷線雷電沖擊電流監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)控中心為？機。
【文檔編號】G01R19/25GK204177862SQ201420688569
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年11月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月14日
【發(fā)明者】佘瑾, 杜鵬飛, 肖遙, 扈詩揚 申請人:三峽大學(xué)