CN102123272B

CN102123272B - 一种远程可视高压试验电源快速切断装置

Info

Publication number: CN102123272B
Application number: CN 201110035666
Authority: CN
Inventors: 周刚; 姚建华; 刘强强
Original assignee: Jiaxing Electric Power Bureau; State Grid Corp of China SGCC
Current assignee: Jiaxing Electric Power Bureau; State Grid Corp of China SGCC
Priority date: 2011-02-10
Filing date: 2011-02-10
Publication date: 2013-03-20
Anticipated expiration: 2031-02-10
Also published as: CN102123272A

Abstract

一种远程可视高压试验电源快速切断装置，它主要包括：安全控制部分，远程可视部分以及视频/无线信号收发部分，所述的安全控制部分由电缆首端的电源控制箱和未端的警示感应器组成；所述的远程可视部分主要由首端的视频显示器和未端的视频监视器组成；所述的视频/无线信号收发部分与所述警示感应器和视频监视器分别相连并接受信号和处理，该视频无线信号收发部分以视频无线和/或无线射频信号方式与电源控制箱远程连接；它具有能较好地消除目前电缆试验中存在的一些安全隐患，且能结构简单，使用方便、性能可靠等特点。

Description

一种远程可视高压试验电源快速切断装置

技术领域

本发明涉及的是一种远程可视高压试验电源快速切断装置，一种主要用于高压电缆试验场地，以确保试验的安全性，确保人身财产安全的高压试验电源快速切断装置。

背景技术

电力电缆是电力系统的重要设备，肩负着电能配送的重任。随着经济的发展，城市配网中，电缆正逐渐取代架空线路，从工厂到学校，从商场到小区等，电缆的使用越来越多，越来越广；因此，保证电缆的运行安全就越发重要。而电缆试验，作为电力系统的一项重要工种，是电缆安全运行的重要保障，总结电缆试验，它有如下特点：

1）适用面广。它主要包括绝缘试验、耐压试验、核相试验等。而在电缆的出厂、交接、安装、投产、大修等都需要电缆试验；

2）常常需要向试验电缆持续施加高电压，电压甚至高达几十万伏，整个试验时间可能长达2小时；

3）被试验的电缆首末端距离远，一般为50m~2km。首端经常在变电站内，末端则常在变电站#1出线杆或学校、小区等用户处；

4）电缆试验首末端都需要工作人员。首端工作人员负责接通或切断电缆试验电源，末端人员配合试验进行换相和短接操作，并且，全程负责看护电缆末端的安全，保证人身和设备安全；

5）高电压、远距离、互操作要求首端人员之间需要及时准确的信息交流，首端人员加压需要明确电缆末端安全，末端人员需要确定电缆不带电才能对电缆操作；目前两端信息交流一般使用对讲机和手机。

通过以上分析可知，目前的高压电缆试验存在着较大的安全隐患，主要包括如下几种：

一是，试验电压高、危险性高，

电缆的绝缘试验等需要对电缆施加几千伏的直流电压，电缆的耐压试验则需要对电缆施加上万伏的交流电压，试验过程可能长达2小时；在整个试验过程中，首端人员需要确保电缆末端安全才能施加试验电源，末端人员则既要保证非相关人员不能误碰电缆，又要十分注意自身安全，在换相和短接的配合操作中及时准确地与首端交流，确保电缆不带电时进行操作。

二是，环境复杂、人员繁杂，

由于电缆末端一般在用户侧，可能是学校、医院、商场、小区等，人员繁多、情况复杂。若末端负责看护的工作人员稍有分心、出现意外或违规、失职等，当缺乏安全和保护意识的外来人员突然误入安全区，甚至误碰电缆时，后果将不堪想象。

另外，原始的通信方式也导致出各种问题的出现，

1）首末端不能及时、确切地了解彼此情况

由于仅仅依靠原始的对讲机、手机等通信工具，首端人员对电缆末端周围环境不能主动及时把握，只能“被听”确定施加电压时末端安全。而对于末端人员，试验需要配合进行换相、短接等操作，“被听”确定电缆带电情况。因此，“沟通只能靠说”导致存在很大的安全隐患。

2）通信质量差、可导致误解

对讲机、手机等无线电设备，通信易受环境的影响，特别是当末端处于人员繁多、环境嘈杂的场所时，各种干扰可能导致误听、误解。另一方面，工作人员作为主观因数，失误不可避免。首端人员的口误、末端人员的误听、误解、失误等，任何一个失误都将可能导致无法挽回的损失。从中国心理统计协会上的数据可以看出，交流中语言失误率(包括表白、聆听和理解)更是达到了惊人的2%。

所述的安全隐患还包括：威胁发生时无法瞬时切断电源，原始的通信方式导致首端施压端对末端情况掌握被动；对于人员进入危险区、试验出现意外或发生危险等情况，末端不能及时将信息传递至首端，首端无法及时了解末端情形，导致最后切断电源耗时过长，平均耗时竟超过20秒，失去了在黄金时间内切除电源的机会。

可见，电缆试验的高电压、远距离、环境杂，客观上要求我们必须要十分注意试验的安全。而仅仅依靠末端人员的看护不能有效保证末端的安全。另一方面，原始的通信方式，首端人员不能很好把握末端情况、末端人员不能及时明确电缆带电情况；首末端人员的沟通又易受干扰，产生误解；发生危险时不能迅速切断电源等都使本试验存在很大的安全隐患。安全问题从来都不是小问题，我们更不能坐视存在安全隐患而坐以待毙。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种能较好地消除目前电缆试验中存在的一些安全隐患，且能结构简单，使用方便、性能可靠的远程可视高压试验电源快速切断装置。

本发明的目的是通过如下技术方案来完成的，它主要包括：安全控制部分，远程可视部分以及视频无线信号收发部分，所述的安全控制部分由电缆首端的电源控制箱和未端的警示感应器组成；所述的远程可视部分主要由首端的视频显示器和未端的视频监视器组成；所述的视频无线信号收发部分与所述警示感应器和视频监视器分别相连并接受信号和处理，该视频无线信号收发部分以视频无线和/或无线射频信号方式与电源控制箱远程连接。

所述的警示感应器为至少一组红外感应装置构成，它通过相连的视频无线信号收发部分以无线发射方式与电源控制箱无线连接；所述的电源控制箱包括一CPU电脑控制模块以及一控制电源输出的输出控制开关；与所述CPU电脑模块相连有一首端无线收发模块，所述的所述CPU电脑模块还与所述的视频显示器直接或间接相连。

所述的首端无线收发模块配套有无线信号收发用的未端无线收发模块，并构成所述视频无线信号收发部分的无线信号收发装置，该未端无线收发模块通过一CPU电脑模块与所述的警示感应器相连；所述的CPU电脑模块还与一声光报警器相连。

所述的视频无线信号收发部分还包括位于未端的视频无线发射模块和位于首端的视频无线接收模块，所述的视频无线发射模块与所述的视频监视器直接或间接相连；所述的视频无线接收模块与所述的视频显示器直接或间接相连。

本发明具有如下几个功能：

第一，声光警示：它通过无线与首端电源箱建立通信，首端将电源接通信息以无线通信方式发送至末端无线接收装置，装置启动声光报警装置，警示周围；

第二，快速切断：它采用红外技术感应人员的非法进入；当它感应到有人员非法进入危险区时，将危险信号无线传输至首端，首端电源控制箱立即动作，切断试验电源。另外，若末端人员发现有任何异常情况时，立即使红外感应动作，启动首端快速切断试验电源；

第三，远程可视：视频监视器在末端采集视频信息并通过视频无线模块将视频信息发射至首端；含有视频无线接收模块的电源控制箱在首端接收视频信息，并通过与其连接的视频显示器显示末端视频信息，供工作人员监视。

本发明是对现有技术的一种创新，它具有能较好地消除目前电缆试验中存在的一些安全隐患，且能结构简单，使用方便、性能可靠等特点。

附图说明

图1是本发明的结构原理示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作详细的介绍：图1所示，本发明主要包括：安全控制部分，远程可视部分以及视频无线信号收发部分，所述的安全控制部分由电缆首端A的电源控制箱1和电缆未端B的警示感应器2组成；所述的远程可视部分主要由首端的视频显示器3（选用TFT LCD）和未端的视频监视器4（选用STARS Camera）组成；所述的视频/无线信号收发部分与所述警示感应器2和视频监视器4分别相连并接受信号和处理，该视频无线信号收发部分以视频无线和/或无线射频信号方式与电源控制箱1远程连接；它包括接通信息5、传递危险信息6以及视频无线信号传送7。

所述的警示感应器2为至少一组红外感应装置构成，图中所示的有红外感应装置Ⅰ和红外感应装置Ⅱ两组，它通过相连的视频无线信号收发部分以无线发射方式接通信息5、传递危险信息6，并与电源控制箱1无线连接；所述的电源控制箱1包括一CPU电脑控制模块10以及一控制电源输出的输出控制开关8；与所述CPU电脑控制模块10相连有一首端无线收发模块9，所述CPU电脑控制模块10还与所述的视频显示器3直接或间接相连。

图1中所示的还有：所述的首端无线收发模块9配套有无线信号收发用的未端无线收发模块11，并构成所述视频/无线信号收发部分的无线信号收发装置，该未端无线收发模块11通过一CPU电脑模块12与所述的警示感应器2相连；所述的CPU电脑模块12还与一声光报警器13相连。首端无线收发模块9和未端无线收发模块11选用RFC-33A；所述的CPU电脑控制模块10和CPU电脑模块12选用ATmegall6L-8AI。

所述的视频/无线信号收发部分还包括位于未端的视频无线发射模块14和位于首端的视频无线接收模块15，所述的视频无线发射模块14与所述的视频监视器4直接或间接相连；所述的视频无线接收模块15与所述的视频显示器3直接或间接相连。视频无线发射模块14和视频无线接收模块15选用RTC6711芯片。图中所示的DC选用PKK20-2芯片。

本发明所述的红外感应装置可以采用热感应器或切割感应器。热感应器虽然圆范围效果好，但是干扰太大，因此本发明的实施例采用切割感应器。

本发明选用的无线传输模块，目前市场上用于民用的主要集中于136~174Mhz、400~470Mhz及射频段，对保护、民航、通信等均无影响。另外，高频段对站内设备几乎也无影响。市场上433Mhz的无线模块较成熟。为此，本实施例选用RF905无线模块，控制其发射功率，可以实现2~3Km之内的无线传输距离；本发明还采用加装天线、扩大增益和增加发射功率的方法，从而增加了无线传输距离。对于无线视频，本发明选用市场上现有的成套无线模块(REC6711)。

附图中所示的各部件有：电源控制箱1——接收末端信号收发箱无线传送的危险切断信号和无线视频信息，其中危险信号动作于切断试验电源，视频信息输出至视频显示器。同时，向信号收发箱发送电源接通信息，以使后者启动声光报警。

警示感应器2——接收信号收发箱的声光报警控制；感应危险侵入，将此危险切断信号输出至信号收发箱。

视频监视器4——采集视频信息，并将它们输出至信号收发箱。

视频显示器3——接收电源控制箱的视频信号，输出显示。

信号收发箱16，也称之为末端信号处理的中心，它接收电源控制箱的电源接通信号，并启动声光报警；接入红外感应的危险切断信号，并将切断信号无线发射至电源控制箱；接入视频监视器的视频信号，并无线发射至电源控制箱。

图中所示的安全控制部分主要由电源控制箱1、警示感应器2组成。

1）电源控制箱1：负责接通和切断试验电源。它由电源控制模块和无线射频收发模块组成。控制模块接通或断开电源。无线射频模块和电缆末端警示感应器中的无线射频模块进行信息的无线收发——当电源控制箱接通试验电源时，由无线射频模块向末端发送接通信息，以便末端启动声光报警；另一方面，当其接收到来自末端的危险信息时，启动电源控制模块切断试验电源。

2）警示感应器2：它由声光报警器和红外感应模块组成。其中声光报警器警示电缆带电，由信号收发箱控制其开断。当信号收发箱收到首端的电源接通信号后自动启动声光报警器报警。红外感应模块负责感应试验危险区的非法进入。一旦监测到有非法进入，它立即将危险切断信息输入至信号收发箱，由后者无线发送至电缆首端的电源控制箱，并由其切断试验电源。

本发明所述的远程可视部分由末端的视频监视器和首端的视频显示器组成。

1）视频监视器4：负责采集末端的视频信息，并将视频信息输出至信号收发箱，由后者通过无线传输至首端电源控制箱。

2）视频显示器3：它由显示器和无线接收器组成。其接收来自末端的无线视频信息，并将此信息处理在显示器上实时显示。

本发明采用模块化合接口化设计，方便使用。在电源施加端使用电源控制箱和视频显示器，末端使用警示感应器、视频监视器和信号收发箱。

1）电源施加端（首端）装置的使用——电源控制箱、视频显示器。

视频人员在施加电源时，通过视频显示器可以清楚地看到电缆末端情况。电源控制箱接通电源后，立即将接通信息无线发送至末端信号收发箱。而当其接收到末端的危险切断信号时会立即切断电源。

2）电源受体末端（末端）装置的使用——感应警示器、视频监视器、信号收发箱。

当电源控制箱接通以后，信号收发箱将收到有其传来的无线接通信息，并立即启动警示感应器声光报警。同时，若感应警示器感应到有危险入侵，将切断信号输入至信号收发箱，有其无线传送至首端。另外，视频监视器将末端情形输入至信号收发箱以便有其无线发送至首端。

3）人员非法进入危险区的现场，此时声光报警已停止，表示首端电源已切断。同时，首端视频显示器则真是地反应了末端的情形。

本发明实现了对末端的由“无视”到“可视”、危险时的人工滞后切断到感应潜在危险的快速自动切断，变被动为主动，大大提供了试验的安全性。同时适用试验距离大于2km，满足既定目标。

1）首端可视末端

利用本装置，首端施压人员对末端现场一目了然，可以很好地把握末端现场。远程可视，实现了从“零”到“有”的突破，极大地提高了试验的安全性。另一方，可视可以更好地监督末端工作人员，以防其疏忽、麻痹大意等。

2）人员非法进入危险区的无条件迅速切断

试验中，若末端有人员非法进入危险区被警示感应装置感应，其会立即将危险信息无线发送至首端电源控制箱，由后者快速切断试验电源，全过程仅仅用时1秒。防患于未然，提高了试验的安全性。

Claims

1.一种远程可视高压试验电源快速切断装置，它主要包括：安全控制部分，远程可视部分以及视频/无线信号收发部分，其特征在于所述的安全控制部分由电缆首端（A）的电源控制箱（1）和末端（B）的警示感应器（2）组成；所述的远程可视部分主要由首端的视频显示器（3）和末端的视频监视器（4）组成；所述的视频/无线信号收发部分与所述警示感应器（2）和视频监视器（4）分别相连并接受信号和处理，该视频/无线信号收发部分以视频无线和/或无线射频信号方式与电源控制箱（1）远程连接。

2.根据权利要求1所述的远程可视高压试验电源快速切断装置，其特征在于所述的警示感应器（2）为至少一组红外感应装置构成，它通过相连的视频/无线信号收发部分以无线发射方式与电源控制箱（1）无线连接；所述的电源控制箱（1）包括一CPU电脑控制模块（10）以及一控制电源输出的输出控制开关（8）；与所述CPU电脑控制模块（10）相连有一首端无线收发模块（9），所述CPU电脑控制模块（10）还与所述的视频显示器（3）直接或间接相连。

3.根据权利要求2所述的远程可视高压试验电源快速切断装置，其特征在于所述的首端无线收发模块（9）配套有无线信号收发用的末端无线收发模块（11），并构成所述视频无线/信号收发部分的无线信号收发装置，该末端无线收发模块（11）通过一CPU电脑模块（12）与所述的警示感应器（2）相连；所述的CPU电脑模块（12）还与一声光报警器（13）相连。

4.根据权利要求2或3所述的远程可视高压试验电源快速切断装置，其特征在于所述的视频/无线信号收发部分还包括位于末端的视频无线发射模块（14）和位于首端的视频无线接收模块（15），所述的视频无线发射模块（14）与所述的视频监视器（4）直接或间接相连；所述的视频无线接收模块（15）与所述的视频显示器（3）直接或间接相连。