專利名稱：智能核相儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于電氣測試設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及一種智能核相儀。
技術(shù)背景國內(nèi)外高電壓遠(yuǎn)距離輸電線路通常采用三相交流制。在對變電所和輸電線路進(jìn)行新建、改建、擴(kuò)建過程中或者在線路檢修完畢，向用戶送電之前，都必須進(jìn)行三相電路核相試驗，以確保輸電線路相序和用戶三相負(fù)載所要求的相序一致。
傳統(tǒng)的核相方法如附圖1所示。核相時，將待測電纜12的一端作為相位基準(zhǔn)端14，將其另一端作為核相端15。先將基準(zhǔn)端14的任一相電纜芯與電纜的接地銅線GND相連接，然后將核相端15的電纜接地銅線GND'連接于萬用表13的一接線端。最后順序地將核相端15的三相電纜芯分別接于萬用表的另一接線端。當(dāng)萬用表顯示其兩個接線端之間構(gòu)成一回路時，則表明核相端15的電纜芯與基準(zhǔn)端14的電纜芯為同一相位。隨后，工作人員通過通訊工具來互相傳遞核對信息，在待測電纜10的兩端用相同顏色的粘性色帶纏繞熱縮管。一相核對完畢后，工作人員繼續(xù)核對其余銅芯，直至三相銅芯均核相完畢。
顯然，利用這種方法進(jìn)行核相時，最后的人工通訊是關(guān)鍵的一步。然而，會有多種因素影響到人工通訊，例如手機(jī)、小靈通信號不暢、馬路噪音大等導(dǎo)致的通訊不清。而對于某些場所如地下配電所，經(jīng)常會因為沒有手機(jī)、小靈通信號而使核相無法完成。另外，這種核相方法必須將銅芯一根一根地進(jìn)行核相，而無法同時完成三相銅芯的核相。這些因素均影響了核相完成的時間。實踐表明，利用這種核相方法進(jìn)行核相時，完成單根電纜的核相要花費10分鐘甚至更多的時間。因此，當(dāng)工程量大時，利用傳統(tǒng)核相方法就需要花費大量時間進(jìn)行電纜核相，影響了工程的進(jìn)度；特別是遇到故障搶修，電纜核相的耗時更是制約了故障的快速排除。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型提供一種智能核相儀，其無需通過人工通訊即能同時完成三相電纜芯的核相，大大降低了核相工作所需的時間。
為達(dá)到上述目的，本實用新型的技術(shù)方案是，一種智能核相儀，包括用于分別連接在待測電纜兩端的發(fā)送裝置和接收裝置，所述發(fā)送裝置包括信號發(fā)送單元，它至少具有三個發(fā)送端，所述的三個發(fā)送端用于與待測電纜一端的三相電纜芯相電連接并向三相電纜芯發(fā)送互不相同的三組預(yù)設(shè)數(shù)字信號，其中每個發(fā)送端發(fā)送一組數(shù)字信號；發(fā)送端顯示單元，它至少具有三個發(fā)送端顯示器件，所述至少三個發(fā)送端顯示器件分別用于顯示與所述三個發(fā)送端相對應(yīng)的預(yù)設(shè)顏色或符號；所述接收裝置包括接收端顯示單元，它至少具有三個接收端顯示器件；信號判別單元，它具有至少三個輸入端和至少三個輸出端，所述的各輸入端用于與待測電纜另一端的三相電纜芯相電連接，所述的各輸出端分別與所述的各接收端顯示器件相電連接，信號判別單元用于接收、判別所述的每個輸入端輸入的信號，并通過相應(yīng)的輸出端向接收端顯示單元發(fā)送相應(yīng)控制信號，用于使相應(yīng)的接收端顯示器件顯示一種顏色或符號，該種顏色或符號與同一相電纜芯電連接的發(fā)送端相對應(yīng)的發(fā)送端顯示器件顯示的顏色或符號相同。
所述發(fā)送端顯示器件為雙色發(fā)光二極管。
所述接收端顯示器件為雙色發(fā)光二極管。
所述預(yù)設(shè)數(shù)字信號為脈寬互不相同的三組數(shù)字信號。
所述信號判決單元還包括三個光耦元件，所述各個光耦元件分別串聯(lián)在所述信號發(fā)送單元的各輸入端上。
本實用新型的技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，其發(fā)送端顯示單元的三個雙色發(fā)光二極管顯示與三個發(fā)送端相對應(yīng)的三種預(yù)設(shè)顏色，同時，信號發(fā)送單元向待測電纜的三相電纜芯發(fā)送互不相同的三組預(yù)設(shè)數(shù)字信號，經(jīng)過待測電纜傳輸后由信號判別單元接收并判別，進(jìn)而控制接收端顯示單元的三個雙色發(fā)光二極管發(fā)光，顯示與同一相電纜芯相電連接的發(fā)送端顯示器件顯示的顏色，因而三相電纜銅線可以同時得到核相，大大降低了核相工作所需的時間。


附圖1為現(xiàn)有技術(shù)中核相裝置的示意圖；附圖2為本實用新型所述發(fā)送裝置的電路圖；附圖3為本實用新型所述接收裝置的電路圖；附圖4為本實用新型所述預(yù)設(shè)數(shù)字信號的示意圖；附圖5為本實用新型所述檢測主程序的流程圖；附圖6為本實用新型所述初始子程序的流程圖；附圖7為本實用新型所述檢測子程序的流程圖；附圖8為附圖7中A部分子程序的流程圖；附圖9為附圖7中B部分子程序的流程圖；附圖10為附圖7中C部分子程序的流程圖；附圖11為附圖7中E部分子程序的流程圖；
其中1、發(fā)送端；2、信號發(fā)送單元；3、發(fā)送端顯示單元；4、輸入端；5、接收端顯示單元；6、三端穩(wěn)壓器；7、信號判別單元；8、輸出端；9、光耦元件；10、發(fā)送端顯示器件；11、接收端顯示器件；12、待測電纜；13、萬用表；14、基準(zhǔn)端；15、核相端。
具體實施方式
如附圖2、附圖3所示，一種智能核相儀，包括用于分別連接在待測電纜兩端的發(fā)送裝置和接收裝置。
附圖2為本實用新型所述發(fā)送裝置的電路圖。所述發(fā)送裝置包括信號發(fā)送單元2和發(fā)送端顯示單元3。信號發(fā)送單元2可以選用引腳個數(shù)大于等于5的普通單片機(jī)芯片，在本實施例中，選用美國MICROCHIP公司的PIC系列單片機(jī)，型號為PIC12F675。選擇其上的三個引腳GP0、GP1和GP2作為發(fā)送端1。所述的三個發(fā)送端1分別通過一個100歐姆的限流電阻R1與待測電纜一端的三相電纜芯L1、L2和L3相電連接。
發(fā)送端顯示單元3包括三個發(fā)送端顯示器件10a，10b，10c。為了標(biāo)記發(fā)送端的三相電纜芯，發(fā)送端顯示器件10a，10b，10c要能發(fā)出三種顏色的光，例如紅，綠，黃。而市場上的普通發(fā)光二極管只能發(fā)出一種顏色的光，因此在本實施例中，所述發(fā)送端顯示器件10a，10b，10c選用了一種特殊的發(fā)光二極管，即雙色發(fā)光二極管。雙色發(fā)光二極管內(nèi)有兩個發(fā)光二極管，其中一個發(fā)光二極管只能發(fā)紅光，另一個只能發(fā)綠光，而當(dāng)兩個發(fā)光二極管同時點亮?xí)r由于人眼的視差，便形成了第三種顏色的光，即黃光?？梢岳眠@三種顏色的光標(biāo)記電纜的三相銅芯。
發(fā)送裝置還包括一個三端穩(wěn)壓器6，用于給單片機(jī)提供穩(wěn)定的+5v電壓。三端穩(wěn)壓器6的接地端和電纜中的接地銅線GND相連接。
發(fā)送端顯示器件10a中的紅光二極管通過510歐姆的限流電阻連接到三端穩(wěn)壓器6的正電端，發(fā)送端顯示器件10b中的綠光二極管通過510歐姆的限流電阻連接到三端穩(wěn)壓器6的正電端，發(fā)送端顯示器件10c中的紅光、綠光二極管均通過510歐姆的限流電阻連接到三端穩(wěn)壓器6的正電端。因此，開關(guān)K閉合后10a、10b和10c依次顯示紅色、綠色和黃色，與三相電纜銅芯L1、L2和L3相對應(yīng)。
附圖3為本實用新型所述接收裝置的電路圖。所述接收裝置包括接收端顯示單元5和信號判別單元7。接收端顯示單元5具有三個接收端顯示器件11a，11b，11c，所述接收端顯示器件11a，11b，11c也為雙色發(fā)光二極管。信號判別單元7可以選用引腳個數(shù)大于等于11的普通單片機(jī)芯片，在本實施例中，選用美國MICROCHIP公司的PIC系列單片機(jī)，型號為PIC16F676。選擇其上的三個引腳RA0、RA1和RA2作為輸入端4。所述的輸入端4分別通過一個光耦元件9與待測電纜另一端的三相電纜芯L1’、L2'和L3'相電連接，且將此端電纜的接地銅線GND’接地。選擇其上的RC0～RC5引腳作為輸出端8，其中RC0、RC1與接收端顯示器件11a的兩正極相連接，RC2、RC3與接收端顯示器件11b的兩正極相連接，RC4、RC5與接收端顯示器件11c的兩正極相連接。
當(dāng)K閉合后，所述信號發(fā)送單元2就L1、L2和L3發(fā)送互不相同的三組預(yù)設(shè)數(shù)字信號，其中每個發(fā)送端1發(fā)送一組數(shù)字信號。由于電纜兩端的接地銅線GND，GND'分別接地，因此在電纜兩端相當(dāng)于形成了并行的三個回路。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該了解，這里的預(yù)設(shè)數(shù)字信號可以是任意互不相同的三組信號。在本實施例中，為了使接收裝置能快速檢測出不同的預(yù)設(shè)信號，因此選擇脈寬互不相同的三組數(shù)字信號作為預(yù)設(shè)數(shù)字信號。如附圖4所示，三組預(yù)設(shè)數(shù)字信號為三個持續(xù)時間間隔0.5S，周期為2S的脈沖，其中，最長的脈沖持續(xù)時長為1.75S。這樣既可以避免電纜分布電容的影響，又可使單片機(jī)在2S之內(nèi)完成全部動作。
當(dāng)預(yù)設(shè)數(shù)字信號通過待測電纜傳輸?shù)叫盘柵袆e單元7后，信號判別單元7通過輸入端4接收、并通過芯片內(nèi)燒錄的檢測程序來判別所述的每個輸入的信號。如附圖5至附圖11為檢測主程序、初始化子程序，檢測子程序的流程圖。完成初始化后，在檢測子程序中，首先對RA口接收到的數(shù)字信號進(jìn)行判斷其是否都為0。以附圖4中的脈沖信號為例，0s時RA0、RA1、RA2讀到的值分別為1，1，1。接著等待0.25s后再進(jìn)行同樣的判斷，此時，RA0、RA1、RA2讀到的值仍然為1，1，1。這樣的流程避免了電纜銅芯中噪聲的影響。再等待0.5s后進(jìn)行同樣的判斷，此時RA0、RA1、RA2讀到的值分別為0，1，1，因此進(jìn)入B部分子程序。如附圖9所示，在B部分子程序中，首先判斷RA2是否為0。如果為0，則表明信號制式不正確，進(jìn)入E部分子程序，即錯誤處理程序。如果為1，繼續(xù)等待20ms后，再次判斷RA0是否為1。這樣的流程同樣是為了避免電纜銅芯中噪聲的影響。判斷RA0仍為0后，等待0.5s，判斷RA2是否為1。由附圖4所示，1.25s時，RA2的值仍為1。因此，最后得到判斷結(jié)果RA1為發(fā)送裝置中顯示綠色的發(fā)光二極管對應(yīng)的銅芯；RA0為發(fā)送裝置中顯示紅色的發(fā)光二極管對應(yīng)的銅芯；RA1為發(fā)送裝置中顯示綠色的發(fā)光二極管對應(yīng)的銅芯；RA2為發(fā)送裝置中顯示黃色的發(fā)光二極管對應(yīng)的銅芯。因此，信號判別單元7向相應(yīng)的RC口輸出高電平，作為控制信號使相應(yīng)的接收端顯示器件11a顯示紅色，11b顯示綠色，11c顯示黃色。其它的判斷情況與上述情況原理相同，在此不再贅述。
當(dāng)使用者在某個接收端顯示器件上觀察到與發(fā)送端顯示器件10a，10b，10c中的任一個顯示相同的顏色，即表明，這兩端之間連接的電纜為同一相位。因而三相電纜銅芯可以同時得到核相，大大降低了核相工作所需的時間。
權(quán)利要求1.一種智能核相儀，包括用于分別連接在待測電纜兩端的發(fā)送裝置和接收裝置，其特征在于所述發(fā)送裝置包括信號發(fā)送單元(2)，它至少具有三個發(fā)送端(1)，所述的三個發(fā)送端(1)用于與待測電纜一端的三相電纜芯相電連接并向三相電纜芯發(fā)送互不相同的三組預(yù)設(shè)數(shù)字信號，其中每個發(fā)送端(1)發(fā)送一組數(shù)字信號；發(fā)送端顯示單元(3)，它至少具有三個發(fā)送端顯示器件(10a，10b，10c)，所述至少三個發(fā)送端顯示器件(10a，10b，10c)分別用于顯示與所述三個發(fā)送端(1)相對應(yīng)的預(yù)設(shè)顏色或符號；所述接收裝置包括接收端顯示單元(5)，它至少具有三個接收端顯示器件(11a，11b，11c)；信號判別單元(7)，它具有至少三個輸入端(4)和至少三個輸出端(8)，所述的各輸入端(4)用于與待測電纜另一端的三相電纜芯相電連接，所述的各輸出端(8)分別與所述的各接收端顯示器件(11a，11b，11c)相電連接，信號判別單元(7)用于接收、判別所述的每個輸入端(4)輸入的信號，并通過相應(yīng)的輸出端向接收端顯示單元(5)發(fā)送相應(yīng)控制信號，用于使相應(yīng)的接收端顯示器件(11a，11b，11c)顯示一種顏色或符號，該種顏色或符號與同一相電纜芯電連接的發(fā)送端(1)相對應(yīng)的發(fā)送端顯示器件(10a，10b，10c)顯示的顏色或符號相同。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能核相儀，其特征在于所述發(fā)送端顯示器件(10a，10b，10c)為雙色發(fā)光二極管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能核相儀，其特征在于所述接收端顯示器件(11a，11b，11c)為雙色發(fā)光二極管。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能核相儀，其特征在于所述預(yù)設(shè)數(shù)字信號為脈寬互不相同的三組數(shù)字信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能核相儀，其特征在于所述信號判決單元(7)還包括三個光耦元件(9)，所述各個光耦元件(9)分別串聯(lián)在所述信號發(fā)送單元(2)的各輸入端(4)上。
專利摘要一種智能核相儀，包括用于分別連接在待測電纜兩端的發(fā)送裝置和接收裝置，所述發(fā)送裝置的信號發(fā)送單元通過三個發(fā)送端向待測電纜一端的三相電纜芯發(fā)送互不相同的三組預(yù)設(shè)數(shù)字信號，且通過發(fā)送端顯示單元顯示與三個發(fā)送端相對應(yīng)的預(yù)設(shè)顏色；所述接收裝置通過信號判別單元接收并判別接收到的信號，并向接收端顯示單元發(fā)送相應(yīng)控制信號，用于使相應(yīng)的接收端顯示器件顯示一種顏色，該種顏色或符號與同一相電纜芯相電連接的發(fā)送端顯示器件顯示的顏色相同。
文檔編號G01R29/18GK2916644SQ2006200751
公開日2007年6月27日 申請日期2006年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月13日
發(fā)明者張宏濤, 章健, 劉浩, 陶荻宇 申請人:江蘇省電力公司蘇州供電公司