1.一种避雷器电位分布及温度分布无线快速检测系统,其特征是:包括测试探头(2)、无线接收机(4)及远端计算机(5)三部分构成;其中,在避雷器外套内部设有避雷器阀片(3),测试探头(2)间隔插入在两组避雷器阀片(3)之间,用来完成对各个高度的避雷器阀片(3)的分布电位的测试;各个测试探头(2)与无线接收机(4)通过无线连接,无线接收机(4)通过USB线与远端计算机(5)相连接;所述避雷器阀片(3)设有四十组;所述测试探头(2)的上方为金属外壳(16),测试探头(2)的下方设有单面金属板(17),单面金属板(17)连接在金属外壳(16)下方;内部导线(6)的一端分别连接至金属外壳(16)以及单面金属板(17),内部导线(6)的另一端分别连接至采样电阻(8)的两端;过压保护元件(7)的两端分别与采样电阻(8)的两端相连接,同时,采样电阻(8)的两端连接到模拟数字转换器(9)的两个模拟输入端;热敏电阻(10)的温度敏感部分通过孔(11)伸出,满足安装时热敏电阻(10)和避雷器内部的避雷器阀片(3)相互接触;热敏电阻(10)的输出端和模拟数字转换器(9)的输入端相连接;模拟数字转换器(9)的输出端与核心处理器(12)相连接,可充电锂电池(13)与核心处理器(12)相连接并提供系统的工作电源,核心处理器(12)的输出端与无线通信模块(14)的输入端相连接,无线通信模块(14)的信号输出端与天线(15)相连接;所述测试探头(2)通过内部导线(6)将避雷器的泄露电流I接入到测试探头(2)内部,通过采样电阻(8)完成电流电位变换,实现对泄漏电流的I/U转换;测试探头(2)的上方开有孔(11),将一热敏电阻(10)安装于孔的出口位置,满足热敏电阻(10)和避雷器内部的避雷器阀片(3)相互接触,以实现避雷器阀片的温度的实时测试;无线通信模块(14)经天线(15)传输到750kV避雷器外套(1)外的无线接收机(4),无线接收机(4)连接远端计算机(5);所述测试探头(2)的电路连接关系如下:系统电源(18)的正极与滤波电容(19)的正极连接,系统电源(18)的地与滤波电容(19)的地连接,滤波电容(19)的正极经过电阻R1接到参考源(20)的CA引脚,参考源(20)的AN引脚与电源地相连接;参考源(20)的CA引脚与电容C2的一端及信号输出连接,电容C2的另一端与电源地相连接;量程切换与采样电阻(21)包括R2、R5、R7三只采样电阻,以上三者的一端同时与信号输出连接,另一端与SW的右侧的三个引脚分别连接,通过SW选择接入三只采样电阻之一,SW的左侧的三个引脚同时与信号输入连接;信号输入与过压保护(22)中DW1的正极相连接,信号输出与过压保护(22)中DW2的正极相连接,DW1和DW2的负极相连接;过压保护(22)的DW1的正极与低通滤波电路(23)的C6的一端连接,过压保护(22)的DW2的正极与低通滤波电路(23)的C6的另一端连接;C6的一端与R8的一端连接,R8的另一端与C7的一端连接;C6的另一端与C7的另一端连接;C7的两端分别和CPU24的PA1/ADC1,PA2/ADC2连接;CPU(24)的PA4/ADC4引脚与测温电路(25)的三极管Q1的基级相连接,三极管Q1的发射级接地,集电极与一定值电阻R14的一端相连接,R14的另一端同时连接至CPU(24)的PA3/ADC3,以及热敏电阻R13的一端;热敏电阻R13的另一端与系统电源正极相连接;CPU(24)的AVCC引脚同时连接到L1,C5的一端;L1的另一端与系统电源正极相连接,C5的另一端与系统电源地连接;CPU(24)的PC2/TCK与LED指示电路(26)的R11的一端连接,R11的另一端与红色发光二极管的负极连接,红色发光二极管的正极连接到系统电源(18)的正极;CPU(24)的PC3/TMS与LED指示电路(26)的R10的一端连接,R10的另一端与绿色发光二极管的负极连接,绿色发光二极管的正极连接到系统电源(18)的正极;CPU(24)的PB5/MOSI与无线通信模块(27)的M0引脚相连接,CPU(24)的PB6/MISO与无线通信模块(27)的M1引脚相连接,CPU(24)的PD0/RXD与无线通信模块(27)的TXD引脚相连接,CPU(24)的PD2/INT0与无线通信模块(27)的AUX引脚相连接,无线通信模块(27)的VCC引脚与系统电源(18)的正极相连接,无线通信模块(27)的GND引脚与系统电源地连接。
2.根据权利要求1所述的一种避雷器电位分布及温度分布无线快速检测系统,其特征是:所述LED指示电路(26)包括红蓝双色LED组成。
3.一种避雷器电位分布及温度分布无线快速检测方法,利用如权利要求1所述的一种避雷器电位分布及温度分布无线快速检测系统来实现,其特征是:包括以下步骤:步骤1:测试探头上电,程序开始运行;步骤2:完成各个定时器及寄存器的初始化;步骤3:各个测试探头等待主机发出的无线唤醒指令,如果没有唤醒指令,则继续休眠模式,并继续等待主机发出的无线唤醒指令,以节省电量;步骤4:各个测试探头同时接受到主机发出的无线查询指令;步骤5:各个测试探头同时对测试到的信号以0.1ms的采样间隔进行连续的模拟数字转换;步骤6:如果没有完成5000次的模拟数字转换,则继续步骤5;步骤7:将5000次的模拟数字转换结果,即25个工频周波采集点对时间取积分,得到当前测试探头对应阀片该段时间的分布电位有效值;步骤8:获取当前测试探头对应阀片的温度值;步骤9:以上步骤5-步骤8同时开始,同时结束,为了避免各个测试探头同时发送数据造成的数据冲突,以测试探头号乘以500ms的延迟时间向外发送测试探头号、分布电压值、温度值;步骤10:为了方便后续数据的提取,将本次采集的结果写入核心处理器的内部FLASH;步骤11:测试探头再次进入睡眠模式,以达到低功耗的效果。
4.根据权利要求3所述的一种避雷器电位分布及温度分布无线快速检测方法,其特征是:所述测试探头通过内部导线将避雷器的泄露电流I接入到测试探头内部,通过采样电阻完成电流电位变换,从而实现对泄漏电流的I/U转换;核心处理器通过对泄漏电流I进行对时间的积分采样,实现泄露电流有效值的运算;将测试探头上的方孔内设置的热敏电阻和避雷器内部的避雷器阀片相互接触,以实现避雷器阀片的温度的实时测试,根据热敏电阻的阻值分度表进行测试点温度的查询;同时对测试探头内部的可充电锂电池的电量进行检测;以上测试过程在无线接收机发出查询指令时启动,其余时间整机进入低功耗模式;测试到的分布电位有效值、避雷器阀片温度值及可充电锂电池的电量信息由无线通信模块经天线传输到750kV避雷器外套(1)外,并由系统的无线接收机完成对四十只测试探头的同步采集数据的接收,并显示在远端计算机的显示屏上。
5.根据权利要求3所述的一种避雷器电位分布及温度分布无线快速检测方法,其特征是:所述测试探头的工作过程是将系统电源接通后,由滤波电容对电源进行滤波,并对测试探头各个模块进行供电;参考源为能产生不随电池消耗及温度影响的固定1.23V电压,作为信号输入的基准;量程切换与采样电阻串联于信号输入及信号输出之间,对流过测试探头的泄露电流进行采样,并实现I/U变换;通过调节拨码SW,实现不同测试量程的切换;转换产生的电位信号由过压保护实现输入动态信号的量程保护,低通滤波电路能滤除测试信号中的高频分量;将差分信号连接至CPU的两个模拟输入端进行分布电位的测试;测温电路由热敏电阻和一定值电阻相互串联;当外界温度变化时,引起了热敏电阻的电阻值的变化;根据热敏电阻的阻值分度表由CPU进行测试点温度的查询;LED指示电路由红蓝双色LED组成;当系统的电池电量过低时,红灯闪烁;当系统的电池电量正常时,蓝灯闪烁;测试探头测试到的温度信息及分布电位信息通过无线通信模块发出,并由无线接收机接收,远端计算机处理,显示。