恭喜广州羊城电气设备有限公司吴云龙获国家专利权
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龙图腾网恭喜广州羊城电气设备有限公司申请的专利一种线槽电缆在线监测系统获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN117192271B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-05-13发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202311292867.4,技术领域涉及:G01R31/00;该发明授权一种线槽电缆在线监测系统是由吴云龙;温新友;欧阳细梅;陈荣尚;周康辉;杨井飞设计研发完成,并于2023-10-08向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种线槽电缆在线监测系统在说明书摘要公布了:本发明提供一种线槽电缆在线监测系统,涉及电路监测技术领域,包括:感应模块,设置在线槽电缆表面,用于检测线槽电缆的温度和振动;信号处理模块,与所述感应模块电连接,用于接收并处理所述感应模块采集的温度和振动信号;通信模块,与所述信号处理模块连接,用于将处理后的温度和振动信号传输至监控中心;监控中心,用于接收和显示所述温度和振动信号,并当信号超过预设阈值时发出报警;其中,所述信号处理模块集成在线槽电缆一端的连接头内。本发明能够对线槽电缆的关键参数如温度、振动进行持续监测,实现对电缆故障的预警,保障电网的安全稳定运行。
本发明授权一种线槽电缆在线监测系统在权利要求书中公布了:1.一种线槽电缆在线监测系统,其特征在于,包括:感应模块,设置在线槽电缆表面,用于检测线槽电缆的温度和振动;信号处理模块,与所述感应模块电连接,用于接收并处理所述感应模块采集的温度和振动信号;通信模块,与所述信号处理模块连接,用于将处理后的温度和振动信号传输至监控中心;监控中心,用于接收和显示所述温度和振动信号,并当信号超过预设阈值时发出报警;其中,所述信号处理模块集成在线槽电缆一端的连接头内;所述感应模块,包括:温度传感器模块,设置在线槽电缆表面,用于检测线槽电缆的温度;振动传感器模块,设置在线槽电缆表面,用于检测线槽电缆的振动;信号放大模块,与所述温度传感器模块和振动传感器模块连接,用于放大温度和振动信号;所述信号放大模块,包括:温度信号预放大模块,与所述温度传感器模块连接,用于预放大温度信号,以得到第一温度信号;温度信号放大模块,与所述温度信号预放大模块连接,用于放大第一温度信号,以得到第二温度信号;振动信号预放大模块,与所述振动传感器模块连接,用于预放大振动信号,以得到第一振动信号;振动信号放大模块,与所述振动信号预放大模块连接,用于放大第一振动信号,以得到第二振动信号;在所述温度信号预放大模块中,通过根据反馈电压自动调节运算放大器的输入偏置电流,其中,Hs2是传递函数,s2是复频域变量,ωc是截止角频率;通过对数字信号处理,进行温度传感器的非线性校正,其中,Vout是输出电压,Vin是输入电压;a1,b1,c1和d1为校正系数;在温度信号放大模块中,通过根据输入信号与参考值的误差,动态调节放大器的增益,其中,en1为输入信号与参考信号的误差;Kp为比例系数;Ki为积分系数;Kd为微分系数;T为采样时间;n1为当前的采样点;Gain表示放大器的增益倍数;其中,当需要保护电路时,如果输入电压Vin大于输入正常范围的最大值Vmax,则输出电压Vout取为饱和电压Vsat;如果输入电压Vin在正常范围内,即在Vmin和Vmax之间,则输出电压Vout直接取输入电压Vin的值;所述温度传感器模块包括:第一敏感元件,用于检测温度变化;测温电路,与所述第一敏感元件连接,用于将温度变化转换为电信号;补偿电路,与所述测温电路连接,用于对温度传感器进行温度补偿;校准电路,与所述补偿电路连接,用于对温度传感器进行校准;所述振动传感器模块包括:第二敏感元件,用于检测振动而产生相应的电信号;前置放大器,与所述第二敏感元件连接,用于预放大电信号;带通滤波器,与所述前置放大器连接,用于滤除噪声;放大调理电路,与所述带通滤波器连接,用于放大和调理信号;模拟数字转换器,与所述放大调理电路连接,用于将模拟信号转换为数字信号;所述信号处理模块包括:滤波模块,与所述温度信号放大模块和振动信号放大模块连接,用于滤除信号中的噪声,以生成模拟信号;模数转换模块,与所述滤波模块连接,用于将模拟信号转换为数字信号;微处理器模块,与所述模数转换模块连接,用于处理数字信号;所述通信模块包括:编码模块,与所述微处理器模块连接,用于对数字信号进行编码;调制模块,与所述编码模块连接,用于对编码后的数字信号进行调制;射频模块,与所述调制模块连接,用于将调制后的信号上变频到射频信号;功率放大模块,与所述射频模块连接,用于放大射频信号的传输功率;天线,与所述功率放大模块连接,用于发射射频信号;信号接收模块,用于接收射频信号;解调模块,与所述信号接收模块连接,用于对接收到的射频信号进行解调;解码模块,与所述解调模块连接,用于对解调后的信号进行解码;所述监控中心包括:信号接口模块,用于接收来自解码模块的数字信号;信号调理模块,与所述信号接口模块连接,用于对接收到的数字信号进行处理;存储模块,与所述信号调理模块连接,用于存储数字信号和处理结果;显示模块,与所述信号调理模块连接,用于显示温度、振动参数曲线;报警模块,与所述信号调理模块连接,用于对温度、振动异常情况进行报警;打印模块,与所述信号调理模块连接,用于打印温度、振动报告;所述测温电路包括:参考电源,用于提供参考电压;桥臂电路,与所述第一敏感元件构成温度检测的电桥平衡电路;差分放大器,与所述桥臂电路连接,用于放大平衡电桥两端的电压;所述补偿电路包括:温度感应模块,用于检测环境温度,以得到温度信号;运算放大器,用于放大温度信号,以得到模拟温度信号;AD转换器,用于将模拟温度信号转换为数字信号;微处理器,用于根据数字信号计算补偿值;DAC转换器,用于将补偿值转换为模拟信号;在所述微处理器模块中,通过对模数转换后的数字温度信号和振动信号进行滤波,以得到输出信号y[n],其中,h[k1]是FIR滤波器的系数,a[k1]是IIR滤波器的递归系数,x[n]是输入信号,y[n]是输出信号,n表示第n个采样点;N表示FIR滤波器的阶数,k1表示索引变量;x[n-k1]表示滤波器的输入信号,n-k1表示第n-k1个采样点,M表示IIR滤波器的阶数,y[n-k1]表示滤波器的过去输出,n-k1表示第n-k1个采样点;通过对输出信号y[n]进行处理,其中,a4是尺度因子,b1,b2,…,bn是n维的平移因子,ψt是母小波函数,xt1,t2,…,tn是n维输入信号,Xa4,b1,b2,…,bn是n维小波系数;通过对数字信号进行编码,以获得编码字Cx,其中,mi是信息符号,pi是校验符号,n5是码字长度,k4是信息符号个数;通过对编码字Cx进行调制,以获得调制后的复信号波形st5,其中,Ac是载波幅值,表示QAM符号映射后的复数字母,是正交载波,t5表示时间变量;通过frf=fc+fLO+BW2对调制后的复信号波形st5进行处理,以得到射频中心频率frf,其中,fc是基带信号中心频率,fLO是本地振荡频率,BW是基带信号带宽;通过对所述射频中心频率frf进行处理,以得到解码后的信息符号mi,其中,C1x是接收字,gx是生成多项式,n6表示RS码的码字长度,k5表示RS码的信息符号个数;通过对所述温度信号Tm进行调理,其中,Hs是传递函数,s5是复频域变量,ωn是自然频率,ζ是阻尼系数;通过对调理后的温度信号进行处理,以获得数字信号,D[n6]表示第n6个采样点的数字输出码,i表示基函数的索引,N5表示基函数的总个数,n6表示第n6个采样点,Ts表示采样周期,bi表示第i个基函数的权重系数,φt表示基函数波形;根据第n6个采样点的数字输出码D[n6],通过计算补偿值,其中,Tcz是补偿量的z变换,M和N是滤波器阶数,ai和bi是滤波器系数;通过将补偿值转换为模拟信号Voutt,其中,sinct=sinπtπt表示DAC的零阶保持器冲激响应,n表示数字输入码的采样点索引,从0到N-1,D[n]表示第n个采样点的数字输入码,t表示时间变量,Tδ表示采样周期,N表示数字码的总个数,sinct表示正弦归一化函数。
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