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1、(10)申请公布号 CN 101937028 A (43)申请公布日 2011.01.05 CN 101937028 A *CN101937028A* (21)申请号 200910062914.X (22)申请日 2009.06.30 G01R 29/18(2006.01) (71)申请人 武汉思威科技投资有限公司 地址 430074 湖北省武汉市东湖开发区东信 路 SBI 创业街 8-1002 号 (72)发明人 汪泓 (54) 发明名称 无线核相仪 (57) 摘要 无线核相仪， 由主机和 X 从机及 Y 从机构成， 两个从机均包括感应式电压传感器、 放大器、 无线 通信模块 ； 主机包括显。
2、示模块、 MCU 控制模块、 按 键、 无线通信模块， 其从机还包括AD采样和MCU控 制模块， 主机和从机的无线通信模块均采用双向 通信数据传输， 所述无线核相仪的核相方法， 主机 的 MCU 控制模块内设寻址方式的通信协议， 由所 述主机发出信号采集命令， X从机和Y从机同时采 集被试线路上电压信号， 主机分时接收X从机和Y 从机采集的数据， 由 MCU 控制模块计算相位和幅 值数据并在显示模块上显示。本发明无线核相仪 使用灵活、 安全， 传输信号具有高可靠性， 接收信 号准确， 测试结果可靠。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书。
3、 1 页 说明书 3 页 附图 2 页 CN 101937029 A1/1 页 2 1. 无线核相仪， 由主机和 X 从机及 Y 从机构成， 两个从机均包括感应式电压传感器、 放 大器、 无线通信模块 ； 主机包括显示模块、 MCU 控制模块、 按键、 无线通信模块， 其特征在于 ： 从机还包括 AD 采样和 MCU 控制模块， 主机和从机的无线通信模块均采用双向通信数据传 输。 2. 一种权利要求 1 所述无线核相仪的核相方法， 其特征在于 ： 所述主机的 MCU 控制模 块内设寻址方式的通信协议， 由所述主机发出信号采集命令， X 从机和 Y 从机同时采集被试 线路上电压信号， 主机分时接。
4、收 X 从机和 Y 从机采集的数据， 由 MCU 控制模块计算相位和幅 值数据并在显示模块上显示。 3. 根据权利要求 2 所述的无线核相仪的核相方法， 其特征在于 ： 所述主机向从机发出 检查工作状态命令， 由从机做出响应， 将工作状态发送给主机。 4. 根据权利要求 2 所述的无线核相仪的核相方法， 其特征在于 ： 所述主机向从机发出 校准数据命令， 由从机根据接收到指令对测量的相位误差和幅值误差进行校正。 5. 根据权利要求 2 所述的无线核相仪的核相方法， 其特征在于 ： 由主机根据采集到 X 从机和 Y 从机的电压信号， MCU 控制模块计算出相位差和幅值比， 相位差用于相位校验和相。
5、 序校验， 幅值比用于被测电压幅值判断。 权 利 要 求 书 CN 101937028 A CN 101937029 A1/3 页 3 无线核相仪 技术领域 0001 本发明涉及一种电力输电线路、 变电站相位校验和相序校验的核相装置， 具体是 一种具有双向无线数据通信的无线核相仪。 技术背景 0002 在电力输电路线的三相线路连接之前进行相位校验和相序校验 ； 在变压器并联运 行之前， 进行组别识别， 即进行核相测试， 以保证接线正确和安全输电。 0003 核相仪是用来探测和指示在相同的额定电压和频率下， 两个已带电部位之间正确 相位关系的装置。目前， 电力输电线路相位校验和相序校验和变压器组。
6、别识别采用的核相 仪， 一般采用接触式的测量方法， 通常有无线核相方式和有线核相方式。 0004 目前， 有线核相方式是通过测量线路与测量仪器有线连接， 将测量线路上的信号 引入测量装置， 这种有线式测量方式存在一定的危险性， 并且测量结果不准确。 而采用的无 线核相装置， 其主机和从机之间的通信， 主要通过在主机中内置多块不同的载波频率的数 据接收模块， 区分所接收的不同从机所采集的信号 ； 由于 CPU 处理两路载波信号存在时间 差， 测量结果存在较大相位误差， 并且不同频段的载波信号产生相互干扰， 导致测试结果精 确度不高。 发明内容 0005 本发明的目的是解决现有核相技术中， 无线核。
7、相技术存在传输信号容易产生干 扰、 测试结果精确度不高 ； 有线核相方式存在危险性和测量结果不准确的问题， 而提供一 种包含双向无线数据通信模块的、 操作安全可靠、 测试结果精确度高、 显示直观的无线核相 仪。 0006 本发明的目的是通过以下方式实现的 ： 0007 无线核相仪， 由主机和 X 从机及 Y 从机构成， 两个从机均包括感应式电压传感器、 放大器、 无线通信模块 ； 主机包括显示模块、 MCU 控制模块、 按键、 无线通信模块， 其特征在 于从机还包括AD采样和MCU控制模块， 主机和从机的无线通信模块均采用双向通信数据传 输。 0008 所述无线核相仪的核相方法， 其特征在于所。
8、述主机的 MCU 控制模块内设寻址方式 的通信协议， 由所述主机发出信号采集命令， X 从机和 Y 从机同时采集被试线路上电压信 号， 主机分时接收 X 从机和 Y 从机信号， 由 MCU 控制模块计算相位和幅值数据并在显示模块 上显示。 0009 所述的无线核相仪的核相方法， 其特征是主机在发送采集信号命令之前， 向从机 发出检查工作状态命令， 由从机做出响应， 将工作状态发送给主机， 确认从机处于工作就绪 状态开始发出采集信号的命令给从机。 0010 无线核相仪的核相方法， 其特征还有主机在接收到从机采集的数据后向从机发出 校准数据命令， 由从机根据接收到指令对测量的相位误差和幅值误差进行。
9、校正， 将校正后 说 明 书 CN 101937028 A CN 101937029 A2/3 页 4 的数据发送个主机， 确保发送数据的精确性。 0011 无线核相仪的核相方法， 其特征还有由主机根据采集到 X 从机和 Y 从机的电压信 号， MCU 控制模块计算出相位差和幅值比， 相位差用于相位校验和相序校验， 幅值比用于被 测电压幅值的判断。 0012 测量时， 可采用绝缘杆的方式将两个从机分别与两条测试线路连接， 测试人员在 地上手持主机， 发送状态检查、 测试命令， X、 Y 从机同时接收主机发出的采集电压信号的命 令， 采集信号完毕， 并根据主机数据采集状态查询之后发出的接收命令，。
10、 分时应答， 将采集 的两个测试线路上的数据发送给主机， 主机的控制计算模块将接收的信号运用数学计算方 法计算出相位差和幅值比， 用于相位校验和相序校验和电压幅值判断。 0013 采用本发明所述的无线核相仪的有益效果 ： 0014 1、 主机和从机均包含双向无线通信模块， 发送和接收信号采用无线电频率传输技 术， 测试人员无需将主机和从机电气连接， 保证了测试人员的安全， 使用灵活 ； 0015 2、 主机采用寻址方式的通信协议， 主机发送采样脉冲信号， X、 Y 从机同时接收命 令， 同步采集两条线路上电压信号， 由主机提供的采样脉冲信号作为 X、 Y 采集信号的时间 基准， 保证两个从机测。
11、量数据的同时性， 测试结果准确 ； 0016 3、 主机分别查询 X、 Y 从机采集信号状态， 确认采集信号完毕即分时接收 X、 Y 从机 采集的信号， 保证了传输信号的可靠性和接收信号准确性 ； 0017 4、 核相之前主机向从机发出检查工作状态命令， 包括电池电量状态、 工作就绪状 态等信息， 由从机做出响应， 将工作状态发送给主机， 保证测试工作的可靠性 ； 0018 5、 测试信号采集完毕， 主机向从机发出校准数据命令， 由从机根据接收到指令对 测量的相位误差和幅值误差进行校正， 主机根据采集到 X 从机和 Y 从机的电压信号， MCU 控 制模块计算出相位差和幅值比， 相位差用于相位。
12、校验和相序校验， 幅值比用于电压幅值判 断， 从而保证测试结果的精确性。 0019 6、 从机中设置有 MCU 控制计算模块实现与主机的无线通信， 无需借助外界时间基 准采集信号， 成本低， 便于实现。 附图说明 0020 图 1 本发明无线核相仪测试时接线示意图 ； 0021 图 2 本发明 X、 Y 从机电路原理框图 ； 0022 图 3 本发明主机电路原理框图 ； 0023 图 4 是本发明无线核相仪的核相方法流程图 ； 0024 图中， 1- 被试线路， 2- 电压传感器， 3- 放大器， 4-AD 采样， 5-MCU 控制模块， 6- 无线 通信模块。 具体实施方式 0025 下面结。
13、合附图和具体实施例详细说明本发明技术方案， 本发明的目的和效果更加 明显。 0026 本发明无线核相仪， 由主机和 X、 Y 从机构成。X、 Y 从机分别与原始线路和被测试 线路连接， 如图 1 所示， 具体实施例中， X、 Y 从机分别连接挂钩， 挂在线路上， 采集线路上电 说 明 书 CN 101937028 A CN 101937029 A3/3 页 5 压信号。 0027 X、 Y 从机电路原理如图 2 所示， 由电压传感器 2 连接放大器 3， 放大器 3 输出端连 接 AD 采样 4 的输入端， AD 采样 4 输出信号到 MCU 控制模块 5， MCU 控制模块 5 与无线通信 。
14、模块 6 相连， 其电压传感器 2 与被测试线路连接， 即 X、 Y 从机的电压传感器 2 分别与原始线 路和被测试线路连接， 如图 1 所示， 通过绝缘杆送到原始线路和被测试线路上。 0028 本发明主机电路原理图如图 3 所示， 主要由 MCU 控制模块 5 连接无线通信模块 6 构成， 还包括与 MCU 控制模块 5 连接的按键， 用来测试人员操作， 以及与 MCU 控制模块 5 连 接的显示屏用来显示测试波形和相位差和幅值比数据。由测试人员在地面上手持主机， 如 图 1 所示， 通过主机上设置的按键检测和测试， 发送测试信号及接收采集的数据， 完成整个 测试过程。 0029 图 2 所。
15、示的 X、 Y 从机和图 3 所示的主机中， 无线通信模块 6 均采用双向通信数据 传输的方式， 所述主机的MCU控制模块5内设寻址方式的通信协议， 由所述主机发出信号采 集命令， X 从机和 Y 从机同时采集原始线路和被测试线路上电压信号， 主机分时接收 X 从机 和 Y 从机采集数据， 由 MCU 控制模块 5 计算相位信息并在显示屏上显示测试波形和数据。 0030 无线核相仪的原理及工作流程如图 4 所示 ： 0031 首先如图 1 所示连接线路， 主机通电后由主机上按键， 发出查询从机状态的命令， 通过无线电频率信号发送到 X 从机和 Y 从机， X 从机和 Y 从机将自身的电池电量信。
16、息及工 作状态信息， 通过无线电频率信号反馈给主机， 确认从机准备就绪， 主机发出采集信号的命 令同时到达 X 从机和 Y 从机， 否则转为异常处理 ； X 从机和 Y 从机同时接收到主机发出的采 集信号的命令， X 从机和 Y 从机的电压传感器 2， 分别从原始线路和被测试线路上采集电压 信号， 采集的电压信号经过放大器 3 放大处理， 进入 AD 采样 4， AD 采样 4 输出信号到 MCU 控 制模块 5， 主机查询 X从机采集数据是否完毕， X 从机应答采集完毕， 由主机的 MCU 控制模块 5 控制无线通信模块 6 接收 X 从机采集的数据， 数据接收并校验完毕后， 主机转入查询 。
17、Y 从 机采集数据是否完毕， Y 从机应答采集完毕， 由主机的 MCU 控制模块 5 控制无线通信模块 6 接收 Y 从机采集的数据， 数据接收并校验完毕， 由主机的 MCU 控制模块 5 根据从机所采集的 数据， 计算出原始线路和被测试线路上电压相位差和幅值比， 相位差用于相位校验和相序 校验， 幅值比用于被测电压幅值的判断， 从而实现安全可靠的电力输电线路上和变电站线 路的相位校验和相序校验， 测试结果精确度高， 由主机显示屏直观显示波形和测试的数据。 说 明 书 CN 101937028 A CN 101937029 A1/2 页 6 图 1 图 2 图 3 说 明 书 附 图 CN 101937028 A CN 101937029 A2/2 页 7 图 4 说 明 书 附 图 CN 101937028 A 。