基于扫描的电缆中间接头缺陷检测控制系统的制作方法

专利2023-12-16  66


本实用新型涉及缺陷检测技术领域,具体涉及一种基于扫描的电缆中间接头缺陷检测控制系统。



背景技术:

因施工人员技术水平良莠不齐及不规范的施工习惯,易造成中间接头存在剥切长度过短或过长、切口损伤、杂质混入、毛刺等施工缺陷,从而导致电缆中间接头的故障率一直居高不下。电缆故障的中间接头施工缺陷,是引发电缆中间接头故障最重要的原因。

中国专利“10kv电缆中间接头应力锥错位局部放电模型制作方法”(申请公布号cn103630806a)涉及电缆中间接头绝缘缺陷局部放电特性研究技术领域。该方案将普通的xlpe电缆直接制作成能在确保安全的情况下真实反映出电缆中间接头在制造安装运行过程中暴露出来的模型。具体是通过选取在真实的电缆中间接头内部人为制成一个缺陷部位,能真实反映出电缆中间接头在制造安装运行过程中暴露出来的具有代表性缺陷的性质、特征和放电机理,实现典型缺陷局放特征量的有效提取,很好的研究应力锥错位形成的局部放电特征量。但是该方案仍然存在以下弊端:

1:其采用的部件实质是一个交流电源和远程控制开关,并没有提供一种完整的10kv电缆中间接头检测装置,属于比较初级的、简单的检测手段。

2:该方案实质是10kv电缆中间接头应力锥错位局部放电模型,通上10kv交流电,在一昼夜后停止通电,剖开应力锥位置通过人工观察判断分析,人工主观性判断存在准确性不高的缺点。

3:该方案在真实的电缆中间接头内部人为制成一个缺陷部位,并非实时反映10kv电缆中间接头故障;且针对的试验对象是应力锥错位缺陷产生的局部放电量,不能全面反映电缆中间接头剥切长度过短或过长、切口损伤、杂质混入、毛刺等缺陷。

目前,并未涉及到10kv电缆中间接头检测装置应用于电缆中间接头缺陷检测中。



技术实现要素:

为解决上述技术问题,本实用新型提供一种基于扫描的电缆中间接头缺陷检测控制系统,具备实时检测的优点,同时能对电缆中间接头的缺陷实时判断,避免接头故障导致施工缺陷现象发生。

本实用新型采取的技术方案如下:

基于扫描的电缆中间接头缺陷检测控制系统,包括:

ccd图像传感器,用于扫描电缆中间接头并获取电缆中间接头图像;

ccd图像传感器连接afe模拟前端,afe模拟前端连接控制模块;

控制模块通过电机驱动器连接步进电机,步进电机通过传动机构连接ccd图像传感器;

控制模块连接存储模块;

控制模块通过无线通信模块连接pc机。

所述传动机构包括滑杆、滑块,ccd图像传感器搭载在滑块上,滑块连接步进电机的输出轴,滑块与滑杆滑动配合。

所述控制模块连接有热敏电阻传感器。

所述控制模块连接有灯光模块。

所述控制模块连接有开关模块。

本实用新型一种基于扫描的电缆中间接头缺陷检测控制系统,技术效果如下:

通过ccd图像传感器对电缆中间接头图像进行实时扫描,并对扫描后的电缆中间接头图像进行分析处理,判断出电缆中间接头的缺陷种类,同时将数据传输至pc机中,供施工人员观察。该系统具备实时检测的优点,同时能对电缆中间接头的缺陷实时判断,避免接头故障导致施工缺陷现象发生。

附图说明

图1为本实用新型系统硬件结构图。

图2为本实用新型系统的整体电路供电原理图。

图3为本实用新型系统的输入电路图一;

图4为本实用新型系统的输入电路图二。

图5为本实用新型系统的通讯控制流程图。

图6为本实用新型系统的无线通信模块原理图。

图7(1)为本实用新型系统的俯视结构示意图;

图7(2)为本实用新型系统的侧视结构示意图。

具体实施方式

如图1所示,基于扫描的电缆中间接头缺陷检测控制系统,包括:

ccd图像传感器,用于扫描电缆中间接头并获取电缆中间接头图像;

ccd图像传感器连接afe模拟前端,afe模拟前端连接控制模块;

控制模块通过电机驱动器连接步进电机,步进电机通过传动机构连接ccd图像传感器;

控制模块连接存储模块;

控制模块通过无线通信模块连接pc机。

所述控制模块连接有热敏电阻传感器,热敏电阻传感器连接控制模块。

所述控制模块连接有灯光模块。

所述控制模块连接有开关模块。

ccd图像传感器将电信号输入至afe模拟前端,经afe模拟前端采样和ad转换后,传输至控制模块。控制模块处理afe模拟前端数据,存储模块保存afe模拟前端数据。

控制模块通过电机驱动器驱动步进电机,在步进电机的配合下完成电缆中间接头图像的扫描,同时控制模块将数据通过无线通信模块传输至pc机中。

ccd图像传感器采用icx424al型ccd图像传感器。

电机驱动器采用2m542-06/n步进驱动器。

步进电机采用57bygh82步进电机。

存储模块采用sdv600sd卡读写模块。

热敏电阻传感器采用ntc热敏传感器。

控制模块采用单片机is61wv102416bll-10tli。

灯光模块包括led灯带1,led灯带1连接控制模块。led灯带1用于在光线环境不佳的情况下补充光源,便于ccd图像传感器获取电缆中间接头图像。

开关模块包括多路复用模拟开关。

步进电机通过传动机构连接ccd图像传感器,如图7(1)、图7(2)所示,所述传动机构包括滑杆2、滑块3,ccd图像传感器设置在滑块3上,滑块3连接步进电机的输出轴,滑块3与滑杆2滑动配合,在步进电机的驱动下完,ccd图像传感器完成电缆中间接头图像的扫描。在电路通电后,ccd图像传感器开始工作,拍摄当前位置画面,同时步进电机工作,搭载ccd图像传感器的滑块3向前滑动,在滑动过程中完成电缆中间接头的整体拍摄。

图2、3、4为本实用新型系统的电路供电电路图,此电路包含开关控制模块、驱动滑杆电机模块、数据存储模块和数据处理部分。电路具有感测电阻和编程电阻。其中,包含一个热敏电阻传感器,主要作用是当温度不在特定范围内便暂停供电,调节正常后重新恢复。在输入电路中将引脚置高,只用到多路复用模拟开关的引脚输入模拟量。这样方便了以后电路板的升级。

图5为本实用新型系统的通讯控制流程图。光线通过光学镜头照射到线阵ccd表面,ccd表面的感光单元在光信号的作用下不断聚集电荷,经过一段时间的积累,ccd表面的电荷被转移输出,这样就完成了光信号到电信号的转换。输出的模拟电信号被连接到afe模拟前端的输入端,进行对模拟电信号的采样。afe模拟前端中还含有对于信号处理的模块,将采样的电信号进行滤波、偏移和增益处理,最后经过处理的电信号被输入到afe模拟前端的a/d转换寄存器中,接着将数字量进行输出,至此完成了电信号到数字信号的转换。最后将数字信号存储,为后续通讯传输做准备。

图6为本实用新型系统的无线通信模块原理图。图6的通讯控制模块采用issi的高性能制造cmos技术。此过程非常可靠再加上创新的电路设计技术,高性能和低功耗器件。当ce为高电平(取消选择)时,器件采用a待机模式,可以降低功耗降低cmos输入电平。使用chipenable可以轻松扩展内存和输出使能输入达到控制模块所需要的后期升级和多面通讯功能。


技术特征:

1.基于扫描的电缆中间接头缺陷检测控制系统,其特征在于包括:

ccd图像传感器,用于扫描电缆中间接头并获取电缆中间接头图像;

ccd图像传感器连接afe模拟前端,afe模拟前端连接控制模块;

控制模块通过电机驱动器连接步进电机,步进电机通过传动机构连接ccd图像传感器;

控制模块连接存储模块;

控制模块通过无线通信模块连接pc机。

2.根据权利要求1所述基于扫描的电缆中间接头缺陷检测控制系统,其特征在于:

所述传动机构包括滑杆(2)、滑块(3),ccd图像传感器搭载在滑块(3)上,滑块(3)连接步进电机的输出轴,滑块(3)与滑杆(2)滑动配合。

3.根据权利要求1所述基于扫描的电缆中间接头缺陷检测控制系统,其特征在于:所述控制模块连接有热敏电阻传感器。

4.根据权利要求1所述基于扫描的电缆中间接头缺陷检测控制系统,其特征在于:所述控制模块连接有灯光模块。

5.根据权利要求1所述基于扫描的电缆中间接头缺陷检测控制系统,其特征在于:所述控制模块连接有开关模块。

技术总结
基于扫描的电缆中间接头缺陷检测控制系统,包括:CCD图像传感器,用于扫描电缆中间接头并获取电缆中间接头图像;CCD图像传感器连接AFE模拟前端,AFE模拟前端连接控制模块;控制模块通过电机驱动器连接步进电机,步进电机通过传动机构连接CCD图像传感器;控制模块连接存储模块。控制模块通过无线通信模块连接PC机。本实用新型一种基于扫描的电缆中间接头缺陷检测控制系统,具备实时检测的优点,同时能对电缆中间接头的缺陷实时判断,避免接头故障导致施工缺陷现象发生。

技术研发人员:韩捷;孙奇珍;薛艺为;党卫军;霍建彬;曾文凡;方春华;杨司齐;张峰
受保护的技术使用者:广东电网有限责任公司广州供电局
技术研发日:2020.07.10
技术公布日:2021.04.06

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