CN102944759A - 一种高压电力设备非接触式预警系统 - Google Patents

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傅铭
胡达
杨国健
叶清
汪军
颜华敏
沈晓峰
王大成
任明珠
张树欣
罗杰
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NANJING WENDAO AUTOMATION SYSTEM CO Ltd
State Grid Corp of China SGCC
Shanghai Municipal Electric Power Co
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NANJING WENDAO AUTOMATION SYSTEM CO Ltd
State Grid Corp of China SGCC
Shanghai Municipal Electric Power Co
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Abstract

本发明公开了一种高压电力设备非接触式预警系统，包括用于供电的电源、依次连接的感应天线、信号预处理电路、ASIC芯片、MCU和报警器，以及连接所述MCU的数据库服务器，其中，所述电源分别连接所述信号预处理电路、ASIC芯片、MCU和报警器。本发明根据电场强度与距离之间的关系，针对不同电压等级，以非接触的方式采集高压电力设备周围的电场信号，从中检出50Hz工频信号并分析其强度，以强度是否达到预定值来确定是否小于安全距离，从而在小于安全距离时进行报警提示，提醒工作人员保持安全距离，从而在根源上预防事故的发生。

Description

一种高压电力设备非接触式预警系统
技术领域
本发明涉及一种高压电力设备非接触式预警系统。
背景技术
随着电力事业的迅猛发展及电网建设与改造步伐的加快，电力基本建设取得了显著成效，保障电力设备和作业者的安全健康就是搞好安全的重要工作。施工过程中经常会遇到工作区域上方有高压电力设备（线路）的情况，由于作业者的安全意识淡薄、防范措施不力等，会使得设备或线路带电部分与人员的距离小于安全距离，从而发生非接触引起放电的事故，事故后果非常严重。因此，研制一种当工作人员与高压电力设备的带电部分相距小于安全距离时，就提示报警的装置或系统，是本申请人致力于解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高压电力设备非接触式预警系统，能根据电场强度与距离之间的关系，在工作人员与高压电力设备的带电部分相距小于安全距离时，进行报警提示，提醒工作人员保持安全距离，从而在根源上预防事故的发生。
实现上述目的的技术方案是：
一种高压电力设备非接触式预警系统，包括用于供电的电源，该预警系统还包括依次连接的感应天线、信号预处理电路、ASIC(Application Specific IntegratedCircuit）芯片、MCU（微处理器）和报警器，以及连接所述MCU的数据库服务器，其中，
电源，分别连接所述信号预处理电路、ASIC芯片、MCU和报警器；
感应天线，以非接触的方式接收高压电力设备周围的电场信号，并传输给所述信号预处理电路；
信号预处理电路，将接收的电场信号进行滤波及放大处理后传输给所述ASIC芯片；
ASIC芯片，将接收自所述信号预处理电路的信号进行数字滤波处理，检出其中的50HZ工频信号并传输给所述MCU；
数据库服务器，存储有各等级电压场强波动范围数据及距离数据；
MCU，结合所述数据库服务器存储的各等级电压场强波动范围数据及距离数据，对接收的50HZ工频信号加以修正并分析强度，在该50HZ工频信号的强度达到预设报警值时，发出报警信号给所述报警器；
报警器，接收所述报警信号，发出报警。
上述的高压电力设备非接触式预警系统，其中，所述信号预处理电路包括与所述电源分别连接的滤波器和放大器，
所述滤波器的输入端连接所述感应天线，所述滤波器的输出端连接所述放大器的输入端；
所述放大器的输出端连接所述ASIC芯片。
上述的高压电力设备非接触式预警系统，其中，所述预警系统还包括连接MCU且用于人机交互的触摸屏。
本发明的有益效果是：本发明根据电场强度与距离之间的关系，针对不同电压等级，以非接触的方式采集高压电力设备周围的电场信号，从中检出50HZ工频信号并分析其强度，以强度是否达到预定值来确定是否小于安全距离，从而在小于安全距离时进行报警提示，提醒工作人员保持安全距离，从而在根源上预防事故的发生。并且，本发明具有的数据库服务器，因其存储的各等级电压场强波动范围数据及距离数据，可以对50HZ工频信号加以修正，配合信号预处理电路以达到准确检测的目的。
附图说明
图1是本发明的高压电力设备非接触式预警系统的结构示意图；
图2是本发明中信号预处理电路的示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步说明。
本发明支持不同的电压等级，例如220V、380V、10KV或者35KV；根据电场强度与距离之间的关系（即工频电场强度和磁感应强度均随相对距离的增加而减小），通过检测50HZ工频信号的强度来确定是否达到安全距离。
请参阅图1和图2，本发明的高压电力设备非接触式预警系统，包括电源1、感应天线2、信号预处理电路3、ASIC芯片4、MCU 5、报警器6和数据库服务器7，其中：
感应天线2、信号预处理电路3、ASIC芯片4、MCU 5和报警器6依次连接；数据库服务器7连接MCU 5；电源1分别连接信号预处理电路3、ASIC芯片4、MCU5和报警器6，用于供电；
感应天线2以非接触的方式接收高压电力设备周围的电场信号，并传输给信号预处理电路2；
信号预处理电路3将接收的电场信号进行滤波及放大处理后，传输给ASIC芯片4；信号预处理电路3可以针对不同的电压等级选用不同的电路，以使其输出的信号在ASIC芯片4所允许的处理范围内；本实施例中，信号预处理电路3包括与电源1分别连接的滤波器31和放大器32；滤波器31的输入端连接感应天线2，滤波器31的输出端连接放大器32的输入端；放大器32的输出端连接ASIC芯片4；
ASIC芯片4将接收自信号预处理电路3的信号进行数字滤波处理，检出其中的50HZ工频信号并传输给MCU 5；
数据库服务器7存储有各等级电压场强波动范围数据及距离数据；
MCU 5结合数据库服务器7存储的各等级电压场强波动范围数据及距离数据，对接收的50HZ工频信号加以修正，然后分析修正后的50HZ工频信号的强度，在该50HZ工频信号的强度达到预设报警值时（表示相距小于安全距离），发出报警信号给报警器6，报警器6接到报警信号后发出警报，提醒工作人员保持安全距离；因为现场情况复杂以及检测中信号强度非线性误差，需要修正，所以需要不同电压等级不同场所的测试数据资料库，配合信号预处理电路3以达到准确检测的目的。
本实施例中，本发明的预警系统还包括连接MCU 5的触摸屏8，用于人机交互。
以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变型，因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴，应由各权利要求所限定。

Claims (3)

1.一种高压电力设备非接触式预警系统，包括用于供电的电源，其特征在于，该预警系统还包括依次连接的感应天线、信号预处理电路、ASIC芯片、MCU和报警器，以及连接所述MCU的数据库服务器，其中，
电源，分别连接所述信号预处理电路、ASIC芯片、MCU和报警器；
感应天线，以非接触的方式接收高压电力设备周围的电场信号，并传输给所述信号预处理电路；
信号预处理电路，将接收的电场信号进行滤波及放大处理后传输给所述ASIC芯片；
ASIC芯片，将接收自所述信号预处理电路的信号进行数字滤波处理，检出其中的50HZ工频信号并传输给所述MCU；
数据库服务器，存储有各等级电压场强波动范围数据及距离数据；
MCU，结合所述数据库服务器存储的各等级电压场强波动范围数据及距离数据，对接收的50HZ工频信号加以修正并分析强度，在该50HZ工频信号的强度达到预设报警值时，发出报警信号给所述报警器；
报警器，接收所述报警信号，发出报警。
2.根据权利要求1所述的高压电力设备非接触式预警系统，其特征在于，所述信号预处理电路包括与所述电源分别连接的滤波器和放大器，
所述滤波器的输入端连接所述感应天线，所述滤波器的输出端连接所述放大器的输入端；
所述放大器的输出端连接所述ASIC芯片。
3.根据权利要求1所述的高压电力设备非接触式预警系统，其特征在于，所述预警系统还包括连接MCU且用于人机交互的触摸屏。
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