專利名稱：智能核相儀的制作方法
技術領域：
本發明屬于電氣測試設備領域，特別涉及一種智能核相儀。
背景技術：
國內外高電壓遠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行新建、改建、擴建過程中或者在線路檢修完畢，向用戶送電之前，都必須進行三相電路核相試驗，以確保輸電線路相序和用戶三相負載所要求的相序一致。
傳統的核相方法如附圖1所示。核相時，將待測電纜12的一端作為相位基準端14，將其另一端作為核相端15。先將基準端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。當萬用表顯示其兩個接線端之間構成一回路時，則表明核相端15的電纜芯與基準端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，利用這種方法進行核相時，最后的人工通訊是關鍵的一步。然而，會有多種因素影響到人工通訊，例如手機、小靈通信號不暢、馬路噪音大等導致的通訊不清。而對于某些場所如地下配電所，經常會因為沒有手機、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，當工程量大時，利用傳統核相方法就需要花費大量時間進行電纜核相，影響了工程的進度；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。

發明內容
本發明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。
為達到上述目的，本發明的技術方案是，一種智能核相儀，包括用于分別連接在待測電纜兩端的發送裝置和接收裝置，所述發送裝置包括信號發送單元，它至少具有三個發送端，所述的三個發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送互不相同的三組預設數字信號，其中每個發送端發送一組數字信號；發送端顯示單元，它至少具有三個發送端顯示器件，所述至少三個發送端顯示器件分別用于顯示與所述三個發送端相對應的預設顏色或符號；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，并通過相應的輸出端向接收端顯示單元發送相應控制信號，用于使相應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送端相對應的發送端顯示器件顯示的顏色或符號相同。
所述發送端顯示器件為雙色發光二極管。
所述接收端顯示器件為雙色發光二極管。
所述預設數字信號為脈寬互不相同的三組數字信號。
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在所述信號發送單元的各輸入端上。
本發明的技術方案與現有技術相比，其發送端顯示單元的三個雙色發光二極管顯示與三個發送端相對應的三種預設顏色，同時，信號發送單元向待測電纜的三相電纜芯發送互不相同的三組預設數字信號，經過待測電纜傳輸后由信號判別單元接收并判別，進而控制接收端顯示單元的三個雙色發光二極管發光，顯示與同一相電纜芯相電連接的發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為現有技術中核相裝置的示意圖；附圖2為本發明所述發送裝置的電路圖；附圖3為本發明所述接收裝置的電路圖；附圖4為本發明所述預設數字信號的示意圖；附圖5為本發明所述檢測主程序的流程圖；附圖6為本發明所述初始子程序的流程圖；附圖7為本發明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、發送端；2、信號發送單元；3、發送端顯示單元；4、輸入端；5、接收端顯示單元；6、三端穩壓器；7、信號判別單元；8、輸出端；9、光耦元件；10、發送端顯示器件；11、接收端顯示器件；12、待測電纜；13、萬用表；14、基準端；15、核相端。
具體實施例方式
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送裝置和接收裝置。
附圖2為本發明所述發送裝置的電路圖。所述發送裝置包括信號發送單元2和發送端顯示單元3。信號發送單元2可以選用引腳個數大于等于5的普通單片機芯片，在本實施例中，選用美國MICROCHIP公司的PIC系列單片機，型號為PIC12F675。選擇其上的三個引腳GP0、GP1和GP2作為發送端1。所述的三個發送端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。
發送端顯示單元3包括三個發送端顯示器件10a，10b，10c。為了標記發送端的三相電纜芯，發送端顯示器件10a，10b，10c要能發出三種顏色的光，例如紅，綠，黃。而市場上的普通發光二極管只能發出一種顏色的光，因此在本實施例中，所述發送端顯示器件10a，10b，10c選用了一種特殊的發光二極管，即雙色發光二極管。雙色發光二極管內有兩個發光二極管，其中一個發光二極管只能發紅光，另一個只能發綠光，而當兩個發光二極管同時點亮時由于人眼的視差，便形成了第三種顏色的光，即黃光。可以利用這三種顏色的光標記電纜的三相銅芯。
發送裝置還包括一個三端穩壓器6，用于給單片機提供穩定的+5v電壓。三端穩壓器6的接地端和電纜中的接地銅線GND相連接。
發送端顯示器件10a中的紅光二極管通過510歐姆的限流電阻連接到三端穩壓器6的正電端，發送端顯示器件10b中的綠光二極管通過510歐姆的限流電阻連接到三端穩壓器6的正電端，發送端顯示器件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壓器6的正電端。因此，開關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。
附圖3為本發明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也為雙色發光二極管。信號判別單元7可以選用引腳個數大于等于11的普通單片機芯片，在本實施例中，選用美國MICROCHIP公司的PIC系列單片機，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K閉合后，所述信號發送單元2就L1、L2和L3發送互不相同的三組預設數字信號，其中每個發送端1發送一組數字信號。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于形成了并行的三個回路。本領域的技術人員應該了解，這里的預設數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設信號，因此選擇脈寬互不相同的三組數字信號作為預設數字信號。如附圖4所示，三組預設數字信號為三個持續時間間隔0.5S，周期為2S的脈沖，其中，最長的脈沖持續時長為1.75S。這樣既可以避免電纜分布電容的影響，又可使單片機在2S之內完成全部動作。
當預設數字信號通過待測電纜傳輸到信號判別單元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口接收到的數字信號進行判斷其是否都為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后進行同樣的判斷，此時RA0、RA1、RA2讀到的值分別為0，1，1，因此進入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，進入E部分子程序，即錯誤處理程序。如果為1，繼續等待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，最后得到判斷結果RA1為發送裝置中顯示綠色的發光二極管對應的銅芯；RA0為發送裝置中顯示紅色的發光二極管對應的銅芯；RA1為發送裝置中顯示綠色的發光二極管對應的銅芯；RA2為發送裝置中顯示黃色的發光二極管對應的銅芯。因此，信號判別單元7向相應的RC口輸出高電平，作為控制信號使相應的接收端顯示器件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。
當使用者在某個接收端顯示器件上觀察到與發送端顯示器件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送裝置和接收裝置，其特征在于所述發送裝置包括信號發送單元(2)，它至少具有三個發送端(1)，所述的三個發送端(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送互不相同的三組預設數字信號，其中每個發送端(1)發送一組數字信號；發送端顯示單元(3)，它至少具有三個發送端顯示器件(10a，10b，10c)，所述至少三個發送端顯示器件(10a，10b，10c)分別用于顯示與所述三個發送端(1)相對應的預設顏色或符號；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，并通過相應的輸出端向接收端顯示單元(5)發送相應控制信號，用于使相應的接收端顯示器件(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送端(1)相對應的發送端顯示器件(10a，10b，10c)顯示的顏色或符號相同。
2.根據權利要求1所述的智能核相儀，其特征在于所述發送端顯示器件(10a，10b，10c)為雙色發光二極管。
3.根據權利要求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)為雙色發光二極管。
4.根據權利要求1所述的智能核相儀，其特征在于所述預設數字信號為脈寬互不相同的三組數字信號。
5.根據權利要求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)分別串聯在所述信號發送單元(2)的各輸入端(4)上。
全文摘要
一種智能核相儀，包括用于分別連接在待測電纜兩端的發送裝置和接收裝置，所述發送裝置的信號發送單元通過三個發送端向待測電纜一端的三相電纜芯發送互不相同的三組預設數字信號，且通過發送端顯示單元顯示與三個發送端相對應的預設顏色；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送相應控制信號，用于使相應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送端顯示器件顯示的顏色相同。
文檔編號G01R29/18GK1888921SQ20061004101
公開日2007年1月3日 申請日期2006年7月13日 優先權日2006年7月13日
發明者張宏濤, 章健, 劉浩, 陶荻宇 申請人:江蘇省電力公司蘇州供電公司