技术领域
[0001] 本实用新型涉及在线监测领域，具体涉及一种输配电线路行波故障定位装置。
背景技术
[0002] 在现代电
力系统中，由于超高压输配电线路输送距离长，暴露在旷野，多为山区丘陵地形，其复杂故障的快速、精确定位对系统的安全运维极其重要，也给线路维护人员带来了沉重的负担。因此能快速、准确定位输配电线路的故障
位置，对
电网的安全运行和快速维护具有重大意义，对减轻电网的断电损失也有很大的作用。
[0003] 现有的行波故障定位装置技术主要单一的针对输电线路，或者配电线路进行行波故障定位，没有能够兼容输电、配电线路行波故障定位的装置，增加了电力系统的行波故障定位装置的使用量及种类，同时也增加了成本投入。实用新型内容
[0004] 本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够对输电线路进和配电线路都可以进行行波故障定位、减少行波故障定位装置的使用量及种类、降低成本投入的输配电线路行波故障定位装置。
[0005] 本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是：该输配电线路行波故障定位装置，包括第一
传感器CH1、第二传感器CH2、第三传感器CH3、第四传感器CH4、第一行波调理
电路AMP1、第二行波调理电路AMP2、第三行波调理电路AMP3、工频
信号调理电路AMP4、逻辑或
门OR、
触发电路Trig、LED指示灯、LCD显示屏、
键盘、GPS模
块、内存模块DDR SDRAM、存储模块EMMC、
无线通信模块、千兆网口、FPGA芯片、ADC芯片、DSP芯片、电源，所述第一传感器CH1的输入端、第二传感器CH2的输入端、第三传感器CH3的输入端、第四传感器CH4的输入端分别与罗氏线圈或
分压器相连，所述第一传感器CH1的输出端、第二传感器CH2的输出端、第三传感器CH3的输出端分别与第一行波调理电路AMP1的输入端、第二行波调理电路AMP2的输入端、第三行波调理电路AMP3的输入端相连，所述第四传感器CH4的输出端与工频信号调理电路AMP4的输入端相连，所述逻辑或门OR的输入端分别与第一传感器CH1的输出端、第二传感器CH2的输出端、第三传感器CH3的输出端相连，所述逻辑或门OR的输出端与触发电路Trig的输入端相连，所述触发电路Trig的输出端、第一行波调理电路AMP1的输出端、第二行波调理电路AMP2的输出端、第三行波调理电路AMP3的输出端、工频信号调理电路AMP4的输出端分别与ADC芯片相连，所述ADC芯片、内存模块DDR SDRAM、DSP芯片分别与FPGA芯片相连，所述内存模块DDR SDRAM、存储模块EMMC、无线通信模块、千兆网口、GPS模块、LED指示灯、LCD显示屏、键盘分别与DSP芯片相连，所述电源分别与第一传感器CH1、第二传感器CH2、第三传感器CH3、第四传感器CH4、第一行波调理电路AMP1、第二行波调理电路AMP2、第三行波调理电路AMP3、工频信号调理电路AMP4、逻辑或门OR、触发电路Trig、LED指示灯、LCD显示屏、键盘、GPS模块、内存模块DDR SDRAM、存储模块EMMC、无线通信模块、千兆网口、FPGA芯片、ADC芯片、DSP芯片供电连接。
[0006] 进一步的是，所述第一传感器CH1、第二传感器CH2、第三传感器CH3、第四传感器CH4均为H-FCT-200传感器。
[0007] 进一步的是，所述LCD显示屏为M24S1309显示屏，所述键盘为4键
薄膜键盘。
[0008] 进一步的是，所述GPS模块为ATGM332D-5T模块。
[0009] 进一步的是，所述内存模块DDR SDRAM为MT41K128M8DA-107内存模块，所述存储模块EMMC为KLM8G1GESD-B03P存储模块。
[0010] 进一步的是，所述无线通信模块为Quectel EC20通信模块，所述千兆网口为KSZ9031RNXIA通信
接口芯片。
[0011] 进一步的是，所述FPGA芯片为XC7A100T芯片。
[0012] 进一步的是，所述ADC芯片为ADC3422芯片。
[0013] 进一步的是，所述DSP芯片为ADSP-BF531SBSTZ400芯片。
[0014] 本实用新型的有益效果：该输配电线路行波故障定位装置在使用时，当第一传感器CH1感应到行波信号并将其分别传递给第一行波调理电路AMP1、逻辑或门OR，当第二传感器CH2感应到行波信号并将其分别传递给第二行波调理电路AMP2、逻辑或门OR，当第三传感器CH3感应到行波信号并将其分别传递给第三行波调理电路AMP3、逻辑或门OR，当第四传感器CH4感应到工频信号并将其传递给工频信号调理电路AMP4，当第一传感器CH1、第二传感器CH2、第三传感器CH3任一路行波传感器捕捉到行波信号时，逻辑或门OR输出1，由触发电路Trig触发ADC芯片
采样；第四传感器CH4为工频信号，由此来控制ADC芯片的采样
频率，降低功耗，同时FPGA芯片、DSP芯片进入
数据处理状态，通过触发的方式可以降低系统运行功耗，在正常情况下处于低功耗运行模式，只有感应到行波时FPGA芯片、DSP芯片、ADC芯片才开始工作，第一行波调理电路AMP1、第二行波调理电路AMP2、第三行波调理电路AMP3分别将接收到的行波信号调整为ADC芯片采样信号范围内，工频信号调理电路AMP4将工频信号调整为ADC芯片采样信号范围内，ADC芯片接收到行波信号后将其进行模拟
数字信号转换，提供后续电路对比分析所需的数据，FPGA芯片用于控制ADC芯片完成模拟数字信号的转换，并读取ADC芯片转换的行波信号数据，将其暂存于内存模块DDR SDRAM，然后通知DSP芯片处理数据，GPS模块用于给FPGA授时，保证不同装置的运行时间一致，提高记录
波形波头的时间
精度及行波定位精度，同时可以提供装置所在位置信息，DSP芯片从内存模块DDR SDRAM读取数据，对获得的行
波数据进行波波头时刻的提取、行波幅值提取、
能量提取、数字滤波、波形对比判别分析，自动给出波形分析结果，包括行波波形对应的
雷击闪络、断线、碰线、高阻接地、污闪等故障结果，并将上述数据存储于EMMC中，并通过无线通信模块将数据远程传输至控制中心；而且还设置有LCD显示屏、键盘，使其具有现场展示波形、分析结果、参数设置、历史记录查看功能。该输配电线路行波故障定位装置对于输电线路、配电线路都可以进行行波故障定位，能够减少行波故障定位装置的使用量及种类、降低成本投入，适用于双端定位及网络拓扑结构的定位，而且该输配电线路行波故障定位装置具备有线、无线通信方式，适用于室外、室内安装，使用范围较广。
附图说明
[0015] 图1是本实用新型所述的输配电线路行波故障定位装置的监测装置
框架结构示意图。
具体实施方式
[0016] 下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的说明。
[0017] 如图1所示，该输配电线路行波故障定位装置，包括第一传感器CH1、第二传感器CH2、第三传感器CH3、第四传感器CH4、第一行波调理电路AMP1、第二行波调理电路AMP2、第三行波调理电路AMP3、工频信号调理电路AMP4、逻辑或门OR、触发电路Trig、LED指示灯、LCD显示屏、键盘、GPS模块、内存模块DDR SDRAM、存储模块EMMC、无线通信模块、千兆网口、FPGA芯片、ADC芯片、DSP芯片、电源，所述第一传感器CH1的输入端、第二传感器CH2的输入端、第三传感器CH3的输入端、第四传感器CH4的输入端分别与罗氏线圈或分压器相连，所述第一传感器CH1的输出端、第二传感器CH2的输出端、第三传感器CH3的输出端分别与第一行波调理电路AMP1的输入端、第二行波调理电路AMP2的输入端、第三行波调理电路AMP3的输入端相连，所述第四传感器CH4的输出端与工频信号调理电路AMP4的输入端相连，所述逻辑或门OR的输入端分别与第一传感器CH1的输出端、第二传感器CH2的输出端、第三传感器CH3的输出端相连，所述逻辑或门OR的输出端与触发电路Trig的输入端相连，所述触发电路Trig的输出端、第一行波调理电路AMP1的输出端、第二行波调理电路AMP2的输出端、第三行波调理电路AMP3的输出端、工频信号调理电路AMP4的输出端分别与ADC芯片相连，所述ADC芯片、内存模块DDR SDRAM、DSP芯片分别与FPGA芯片相连，所述内存模块DDR SDRAM、存储模块EMMC、无线通信模块、千兆网口、GPS模块、LED指示灯、LCD显示屏、键盘分别与DSP芯片相连，所述电源分别与第一传感器CH1、第二传感器CH2、第三传感器CH3、第四传感器CH4、第一行波调理电路AMP1、第二行波调理电路AMP2、第三行波调理电路AMP3、工频信号调理电路AMP4、逻辑或门OR、触发电路Trig、LED指示灯、LCD显示屏、键盘、GPS模块、内存模块DDR SDRAM、存储模块EMMC、无线通信模块、千兆网口、FPGA芯片、ADC芯片、DSP芯片供电连接。该输配电线路行波故障定位装置在使用时，当第一传感器CH1感应到行波信号并将其分别传递给第一行波调理电路AMP1、逻辑或门OR，当第二传感器CH2感应到行波信号并将其分别传递给第二行波调理电路AMP2、逻辑或门OR，当第三传感器CH3感应到行波信号并将其分别传递给第三行波调理电路AMP3、逻辑或门OR，当第四传感器CH4感应到工频信号并将其传递给工频信号调理电路AMP4，当第一传感器CH1、第二传感器CH2、第三传感器CH3任一路行波传感器捕捉到行波信号时，逻辑或门OR输出1，由触发电路Trig触发ADC芯片采样；第四传感器CH4为工频信号，由此来控制ADC芯片的
采样频率，降低功耗，同时FPGA芯片、DSP芯片进入数据处理状态，通过触发的方式可以降低系统运行功耗，在正常情况下处于低功耗运行模式，只有感应到行波时FPGA芯片、DSP芯片、ADC芯片才开始工作，第一行波调理电路AMP1、第二行波调理电路AMP2、第三行波调理电路AMP3分别将接收到的行波信号调整为ADC芯片采样信号范围内，工频信号调理电路AMP4将工频信号调整为ADC芯片采样信号范围内，所述第一行波调理电路AMP1、第二行波调理电路AMP2、第三行波调理电路AMP3、工频信号调理电路AMP4均采用现有的信号调理电路即可，只要能够将采集到的信号调整为ADC芯片采样信号范围内即可，ADC芯片接收到行波信号后将其进行模拟数字信号转换，提供后续电路对比分析所需的数据，FPGA芯片用于控制ADC芯片完成模拟数字信号的转换，并读取ADC芯片转换的行波信号数据，将其暂存于内存模块DDR SDRAM，然后通知DSP芯片处理数据，GPS模块用于给FPGA授时，保证不同装置的运行时间一致，提高记录波形波头的时间精度及行波定位精度，同时可以提供装置所在位置信息，DSP芯片从内存模块DDR SDRAM读取数据，对获得的行波数据进行波波头时刻的提取、行波幅值提取、能量提取、数字滤波、波形对比判别分析，自动给出波形分析结果，包括行波波形对应的雷击闪络、断线、碰线、高阻接地、污闪等故障结果，并将上述数据存储于EMMC中，并通过无线通信模块将数据远程传输至控制中心；而且还设置有LCD显示屏、键盘，使其具有现场展示波形、分析结果、参数设置、历史记录查看功能。该输配电线路行波故障定位装置对于输电线路、配电线路都可以进行行波故障定位，能够减少行波故障定位装置的使用量及种类、降低成本投入适用于双端定位及网络拓扑结构的定位，由于采用了3路行波传感器、1路工频信号传感器、4通道同步采样技术、波头对比，使得装置能准确判断雷击闪络、断线、碰线、高阻接地、污闪等复杂故障类型，采用高精度GPS授时，可以进行双端、多端准确定位，而且该输配电线路行波故障定位装置具备有线、无线通信方式，适用于室外、室内安装，使用范围较广。
[0018] 在上述实施方式中，所述第一传感器CH1、第二传感器CH2、第三传感器CH3、第四传感器CH4均为H-FCT-200传感器。所述LCD显示屏为M24S1309显示屏，所述键盘为4键
薄膜键盘。所述GPS模块为ATGM332D-5T模块。所述内存模块DDR SDRAM为MT41K128M8DA-107内存模块，所述存储模块EMMC为KLM8G1GESD-B03P存储模块。所述无线通信模块可以是2G(NBIOT)、3G、4G、5G等付费通讯方式，也可以是Lora、
微波等免费通讯方式，用于提供数据的无线传输通道，可以将装置获取的数据远程传输至控制中心；可以用于传输控制中心的操作指令，作为优选的，所述无线通信模块为Quectel EC20通信模块，所述千兆网口为KSZ9031RNXIA
通信接口芯片。所述FPGA芯片为XC7A100T芯片。所述ADC芯片为ADC3422芯片。所述DSP芯片为ADSP-BF531SBSTZ400芯片。电源用于提供装置工作所需的电源，支持100-240V宽范围交流供电、12V直流供电、
太阳能供电。
