CN105069968A - 一种近电警报筒 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种近电警报筒，包括主控芯片和蜂鸣器SPK1，主控芯片上设LEDKey接口、TestKey接口、AN1接口、AN2接口、AcDetON接口、AcDET接口、Det1kV接口、Det10kV接口和Det110kV接口；LEDKey接口通过按键K1接地，TestKey接口通过按键K2接地；AN1接口通过一个电阻连接蜂鸣器SPK1的负极，AN2接口通过一个电阻连接NMOS管Q1的栅极，NMOS管Q1的漏极和蜂鸣器SPK1的正极同时连接电池电源端，NMOS管Q1的源极连接有一个LED恒压电路；Det1kV接口、Det10kV接口和Det110kV接口，分别通过一个电阻连接一盏接地的LED灯；AcDetON接口连接有一个升压电路，AcDet接口连接有一个信号放大电路。

Description

一种近电警报筒

技术领域

本发明涉及电力维护领域的一种近电警报筒。

背景技术

随着电力系统微机监控的纵深发展,变电站综合自动化技术越来越被变电站所应用。变电站综合自动化为变电站防止人身触电和误操作创造了有利的技术条件。但是,如何提高变电站的安全管理,保证变电站不会因为误操作引起事故确实每一个变电站工作人员需要认真思考的问题。

变电运行的主要任务是电力设备的运行操作和维护管理工作。在变电运行中，其一大特点是设备多，而且危险点或隐患出现的机会大、隐蔽性强。然而在变电运行的作业中，任何一个不规范的程序操作都可能引起重大人身事故发生和影响整个电网的安全。所以，研发一种具备安全提醒功能的可行性设备，已成为电力系统安全运行的一个研究热点。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种近电警报筒，其能提醒作业人员注意危险，并及时发出连续的音响报警信号，防止由于错觉和失误造成的触电伤亡事故，并将照明、近电报警及应急反充功能等多功能合一，达到强光照明、近电报警、小巧便携、可为手机等设备应急充电等作用，节能高效，保护检修人员人身安全。

实现上述目的的一种技术方案是：一种近电警报筒，包括主控芯片和蜂鸣器SPK1；

所述主控芯片上设有VDD1接口、VSS1接口、LEDKey接口、TestKey接口、AN1接口、AN2接口、AcDetON接口、AcDET接口、Det1kV接口、Det10kV接口和Det110kV接口；

所述VDD1接口接电池电源端，所述VSS1接口接地，所述VDD1接口和所述VSS1接口通过一个电容连接；

所述LEDKey接口和所述TestKey接口分别通过一个电阻连接电池电源端，所述LEDKey接口通过按键K1接地，所述TestKey接口通过按键K2接地；

所述AN1接口通过一个电阻连接所述蜂鸣器SPK1的负极，所述AN2接口通过一个电阻连接NMOS管Q1的栅极，所述NMOS管Q1的漏极和所述蜂鸣器SPK1的正极同时连接电池电源端，所述NMOS管Q1的源极连接有一个LED恒压电路；

所述Det1kV接口、所述Det10kV接口和所述Det110kV接口，分别通过一个电阻连接一盏接地的LED灯；

所述AcDetON接口连接有一个升压电路，所述AcDet接口连接有一个信号放大电路。

进一步的，所述的升压电路包括升压芯片，所述升压芯片上设有EN2接口、FB2接口、VDD2接口、GND2接口以及LX2接口；

所述GND2接口接地；

所述LX2接口连接二极管D2正极，所述二极管D2的负极连接+5V电源端，并通过电容C12接地；所述二极管D2的负极与所述VDD2接口短接，并通过一个电阻连接所述FB2接口，所述FB2接口通过一个电阻接地，所述VDD2接口通过一个电容接地，所述VDD2接口还与所述EN2接口短接；

所述二极管D2的正极通过相互串联的电感S1和极性电容C8接地，其中所述极性电容C8的正极连接所述电感，所述极性电容C8的正极连接PMOS管Q6的源极，所述PMOS管Q6的漏极接电池电源端，并通过一个电阻与所述PMOS管Q6的栅极连接，所述PMOS管Q6的栅极通过一个电阻连接所述AcDetON接口。

进一步的，所述的信号放大电路包括信号放大芯片，所述信号放大芯片上设有第一至第四放大器，以及V3+接口和GND3接口，所述V3+接口连接+5V电源端，所述GND3接口接地；

所述第一放大器的反相输入通过电阻R17连接所述第一放大器的输出端，所述电阻R17上并联有电容C4，所述第一放大器的输出端通过依次串联的电容C3、电阻R15、NMOS管Q5和电阻R13连接电池电源端，所述NMOS管Q5的栅极连接所述电阻R15，所述NMOS管Q5的源极接地，漏极接电阻R13和所述AcDet接口；所述第一放大器的反相输入端上还连接有依次串联的电阻R18和电容C5；

所述第一放大器的同相输入端连接电阻R19，所述第二放大器的同相输入端连接电阻R24，所述电阻R19和所述电阻R24均通过电阻R23连接+5V电源端，通过电阻R27接地，所述电阻R27上并联有电容C13；

所述第二放大器的反相输入端通过电阻R29和电容C15连接LED测试焊盘J5，所述第二放大器的反相输入端通过电阻R30连接所述第二放大器的输出端，所述电阻R30上并联有电容C16，所述第二放大器的输出端连接有依次串联的电容C11、电阻R25和电阻R28，所述电阻R28上并联有电容C17；

所述第三放大器的输出端连接所述电阻R28的第一端部，所述第三放大器的反相输入端连接所述电阻R28的第二端部，所述第三放大器的同相输入端连接有一个电阻。

再进一步的，所述主控芯片的Det1kV接口、Det10kV接口和Det110kV接口对应通过一个电阻连接一个三极管的栅极，三个所述三极管的源极接地，三个所述三极管的漏极对应通过一个电阻连接所述信号放大电路上NMOS管Q5的栅极。

进一步的，所述LED恒压电路包括LED焊盘J1、LED焊盘J3、第一LED恒流芯片和第二LED恒流芯片，所述第一LED恒流芯片和所述第二LED恒流芯片上分别设有一个VCC4接口，一个LED接口，一个GND4接口和一个GND5接口，两个所述VCC4接口短接后，连接所述LED焊盘J1以及所述NMOS管Q1的源极，两个所述LED接口短接后连接所述LED焊盘J3，两个所述GND4接口短接后接地，两个所述GND5接口分别独立接地。

进一步的，一个连接电池电源端的电池探针焊盘J2和一个接地的电池探针焊盘J4，所述电池探针焊盘J2和所述电池探针焊盘J4之间设有一个电容。

采用了本发明的一种近电警报筒的技术方案，包括主控芯片和蜂鸣器SPK1；所述主控芯片上设有VDD1接口、VSS1接口、LEDKey接口、TestKey接口、AN1接口、AN2接口、AcDetON接口、AcDET接口、Det1kV接口、Det10kV接口和Det110kV接口；所述VDD1接口接电池电源端，所述VSS1接口接地，所述VDD1接口和所述VSS1接口通过一个电容连接；所述LEDKey接口和所述TestKey接口分别通过一个电阻连接电池电源端，所述LEDKey接口通过按键K1接地，所述TestKey接口通过按键K2接地；所述AN1接口通过一个电阻连接所述蜂鸣器SPK1的负极，所述AN2接口通过一个电阻连接NMOS管Q1的栅极，所述NMOS管Q1的漏极和所述蜂鸣器SPK1的正极同时连接电池电源端，所述NMOS管Q1的源极连接有一个LED恒压电路；所述Det1kV接口、所述Det10kV接口和所述Det110kV接口，分别通过一个电阻连接一盏接地的LED灯；所述AcDetON接口连接有一个升压电路，所述AcDet接口连接有一个信号放大电路。其技术效果是：其能提醒作业人员注意危险，并及时发出连续的音响报警信号，防止由于错觉和失误造成的触电伤亡事故，并将照明、近电报警及应急反充功能等多功能合一，达到强光照明、近电报警、小巧便携、可为手机等设备应急充电等作用，节能高效，保护检修人员人身安全。

附图说明

图1为本发明的一种近电警报筒的主电路图。

图2为本发明的一种近电警报筒的升压电路的电路图。

图3为本发明的一种近电警报筒的信号放大电路的电路图。

图4为本发明的一种近电警报筒的LED电路的电路图。

图5为本发明的一种近电警报筒的三极管控制电路的电路图。

图6为本发明的一种近电警报筒的电池探针电路的电路图。

具体实施方式

请参阅图1至图6，本发明的发明人为了能更好地对本发明的技术方案进行理解，下面通过具体地实施例，并结合附图进行详细地说明：

本发明的一种近电警报筒，包括一个主控芯片1，主控芯片1为PT2233芯片。主控芯片1上设有VDD1接口和VSS1接口，VDD1接口连接电池电源端，VSS1接口接地，且VDD1接口和VSS1接口之间设有一个电容C1。主控芯片1上还设有Testkey接口，Testkey接口通过电阻R4连接电池电源端，通过按键K2连接接地端。主控芯片1上还设有一个LedKey接口，LedKey接口通过电阻R1连接电池电源端，通过按键K1连接接地端。而且按键K1和按键K2公用一个接地端。电阻R1和电阻R4的电阻值均为10kΩ。

主控芯片1还设有AN1接口和AN2接口，其中AN1接口通过电阻R2连接蜂鸣器SPK1的负极，AN2接口通过电阻R3连接NMOS管Q1的栅极。电阻R2和电阻R3的电阻均为1kΩ。蜂鸣器SPK1的正极连接电池电源端，以及NMOS管Q1的漏极。

本发明的一种近电警报筒还包括一个LED恒压电路，包括LED焊盘J1、LED焊盘J3、第一LED恒流芯片21和第二LED恒流芯片22，第一LED恒流芯片21和第二LED恒流芯片22上分别设有一个VCC4接口。第一LED恒流芯片21和第二二LED恒流芯片22上的VCC4接口短接后，连接LED焊盘J1以及NMOS管Q1的源极。第一LED恒流芯片21和第二LED恒流芯片22上分别设有一个LED接口，第一LED恒流芯片21和第二LED恒流芯片22上的LED接口短接后，连接LED焊盘J3。第一LED恒流芯片21和第二LED恒流芯片22上都设有GND4接口和GND5接口。第一LED恒流芯片21和第二LED恒流芯片22上的GND4接口短接后连接公用接地端，第一LED恒流芯片21和第二LED恒流芯片22上的GND5接口独立接地。第一LED恒流芯片21和第二LED恒流芯片22均为AMC7135-380MA芯片。

主控芯片1上设有Det110kV接口、Det10kV接口和Det1kV接口，主控芯片1上的Det110kV接口、Det10kV接口和Det1kV接口对应通过电阻R5、电阻R6和电阻R7，连接一盏LED灯，三盏所述的LED灯均接地。三盏所述的LED灯是三位一体的，颜色分别为红黄蓝。三盏LED选用均为功率3W的光源，功率小，实现高亮度的照明、易于安装到紧凑空间、热管理简单。三盏所述的LED灯上均安装有反光杯，聚光效果好，照射距离远，有效照明距离可达200米,在5米处达到220的流明度,50米处可以达到10的流明度。电阻R5、电阻R6和电阻R7，以及其对应连接的接地的LED灯形成了本发明的一种近电警报筒中的LED电路。

本发明的一种近电警报筒，还包括一套升压电路，所述的升压电路包括升压芯片3，升压芯片3采用的是RT9266芯片，升压芯片3上设有EN2接口、FB2接口、VDD2接口、GND2接口以及LX2接口。其中LX2接口通过二极管D2连接+5V电源端，二极管D2的正极连接LX2接口，负极连接+5V电源端，并通过电容值为22μF的电容C12接地。LX2接口通过相互串联的电感S1和极性电容C8连接接地端，极性电容C8的负极接地，正极连接电感S1。极性电容C8的正极与电池电源端之间设有一个PMOS管Q6。PMOS管Q6的源极接极性电容C8的正极，漏极接电池电源端。PMOS管Q6的漏极和栅极之间设有电阻R22，电阻R22的电阻值为110kΩ。PMOS管Q6的栅极与主控芯片1的AcDetON接口之间设有电阻R26，电阻R26的电阻值为1kΩ。升压芯片3的EN2接口与VDD2接口短接。升压芯片3的GND2接口接地。FB2接口通过电阻值为1MΩ的电阻R31接地，通过电阻值为3MΩ的电阻R20连接+5V电源端。VDD2接口通过电容C14接地，并与二极管D2的负极短接。

本发明的一种近电警报筒，还包括一套信号放大电路，包括信号放大芯片4，信号放大芯片4为LM324芯片。信号放大芯片4上设有第一至第四放大器，以及V3+接口以及GND3接口，其中V3+接口接+5V电源端，GND3接口接地。其中所述第一放大器的反相输入通过电阻R17连接所述第一放大器的输出端，其中电阻R17的电阻值为470kΩ，电阻R17上并联有电容C4，形成该信号放大电路的OUT3输出端。

所述第一放大器的输出端通过依次串联的电容C3、电阻R15、NMOS管Q5和电阻R13连接电池电源端，NMOS管Q5的栅极连接电阻R15，源极接地，漏极接电阻R13和主控芯片1的AcDET接口。电阻R13的电阻值为10kΩ，电阻R15的电阻值为100kΩ。所述第一放大器的反相输入端还通过依次串联的电阻R18和电容C5连接该信号放大电路的OUT2输出端。电阻R18的电阻值为5.1kΩ。

所述第一放大器的同相输入端连接电阻R19，所述第二放大器的同相输入端连接电阻R24，电阻R19和电阻R24的电阻值均为1kΩ。电阻R19和电阻R24均通过电阻值为10kΩ的电阻R23连接+5V电源端，通过电阻值为10kΩ的电阻R27接地。电阻R27上并联有电容C13。电阻R27连接该信号放大电路的IN+V输入端。所述第二放大器的反相输入端通过依次串联的电阻值为1kΩ的电阻R29和电容C15连接LED测试焊盘J5。所述第二放大器的反相输入端通过电阻值为470kΩ的电阻R30连接所述第二放大器的输出端，电阻R30上并联有电容C16，电容C16的电容值为100pF，形成该信号放大电路的OUT1输出端。所述第二放大器的输出端通过依次串联的电容C11、电阻R25和电阻R28连接该信号放大电路的OUT2输出端，电阻R25的电阻值为5.1kΩ，电阻R28的电阻值为270kΩ，电阻R28上并联有电容C17。

所述第三放大器的输出端连接所述电阻R28的第一端部，所述第三放大器的反相输入端连接所述电阻R28的第二端部，电阻R28与该信号放大电路的OUT2输出端连接。第三放大器的同相输入端连接电阻值为1kΩ的电阻R21，电阻R21连接该信号放大电路的IN+V输入端。

本发明的一种近电警报筒，还包括一套三极管控制电路，包括相互并联设置的三极管Q3、三极管Q2和三极管Q4。三极管Q3的源极、三极管Q2的源极和三极管Q4的源极均接地，三极管Q4的漏极、三极管Q2的漏极和三极管Q3的漏极分别通过电阻值为1MΩ的电阻R9、电阻值为100kΩ的电阻R8和电阻值为39kΩ的电阻R10连接NMOS管Q5的栅极。三极管Q4的栅极、三极管Q2的栅极和三极管Q3的栅极分别通过电阻值为1kΩ的电阻R12、电阻R11和电阻R14，对应连接主控芯片1的Det1kV接口、Det10kV接口和Det110kV接口。

本发明的一种近电警报筒，还包括一套电池探针电路，包括连接电池电源端的电池探针焊盘J2和接地的电池探针焊盘J4，以及连接电池电源端和接地端的电容C2。

本发明的一种近电报警筒通过信号放大电路接收的监测信号并进行前端分析，取出50Hz工频信号，经过数字滤波排除干扰信号，分析其信号强度，当达到预设值时，发出无线报警信号给主控芯片1，主控芯片1在接收到该信号后通过与其连接的LED灯和蜂鸣器SPK1报警，提示用户设备已接近强电，请注意安全，本发明的一种近电报警筒只对电压在220V以上工频50-60HZ的电压信号预警，本发明的一种近电报警筒通过信号数字滤波抗干扰，稳定可靠。本发明的一种近电报警筒通过信号不对直流、高频、静电预警，由于对架空单线周围电场稳定检测灵敏度高，因此本发明的一种近电报警筒主要用于检测室外架空线，检测的电压可根据需要进行一定限度内加以调节。

本发明的一种近电报警筒采用3.7V锂电池和升压电路，当充电器插接在充电插口上时，该升压电路可使电池瞬间升压对手机、相机、MP3等数码产品充电。

本发明的一种近电报警筒,三盏所述LED灯的外设置铝合金的灯罩，所述灯罩上设有一个电镀铜环，所述的信号放大电路置于所述电镀铜环内，从而使所述电镀铜环具有电压检测功能和信号放大的功能，从而更准确收集电压信号，检测电压更精确，更安全。

本发明的一种近电报警筒的壳体采用高强度铝合金材料，经过表面经过淬火处理，坚固耐磨而又有质感，耐酸碱、抗震动、抗冲击。

本发明的一种近电报警筒误入带电区时，蜂鸣器SPK1能及时发出连续的音响报警信号，提醒作业人员注意危险，防止由于错觉和失误造成的触电伤亡事故。

本发明的一种近电报警筒在非接触到导线的情况下,用来临时检测交流100V以上的火线有没有电。并可以在一段通电导线上，检测到使整个线路的断电点。

本发明的一种近电报警筒具有防触电预报警功能，当携带者误入带电区域，或距离带电体，比如带电杆低于一定的距离，蜂鸣器SPK1能发出连续的报警音响，提醒注意有带电体的危险性。携带者在听到报警声响时，能迅速远离该带电体或带点区域，直到蜂鸣器SP1停止报警声响。可以防止由于错觉和失误造成的触电伤亡事故。

本发明的一种近电报警筒设有两档强度的光，即强光和工作光，按键K1按第一下为强光，按键K1按第二下为工作光,按键K1按第三下为关闭；任何状态下，长按5秒按键K1,立即进入爆闪模式，再次短按按键K1则关闭三盏所述LED灯。

本发明的一种近电报警筒，按键K1用于开关照明,按键K2用于电压检测:按键K2按第一下，主控芯片1的Det1kV接口导通，用于220-380V电压的报警；按键K2按第二下，主控芯片1的Det10kV接口导通，用于10kV电压的报警；按键K2按第三下，主控芯片1的Det110kV接口导通，用于110kV电压的报警。

本发明的一种近电报警筒采用无记忆电池，首次使用需充电8小时以上，以后电池无需用完即可随时充电，也可长时间充电。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。

Claims (6)

1.一种近电警报筒，包括主控芯片和蜂鸣器SPK1，其特征在于：

所述主控芯片上设有VDD1接口、VSS1接口、LEDKey接口、TestKey接口、AN1接口、AN2接口、AcDetON接口、AcDET接口、Det1kV接口、Det10kV接口和Det110kV接口；

所述VDD1接口接电池电源端，所述VSS1接口接地，所述VDD1接口和所述VSS1接口通过一个电容连接；

所述LEDKey接口和所述TestKey接口分别通过一个电阻连接电池电源端，所述LEDKey接口通过按键K1接地，所述TestKey接口通过按键K2接地；

所述AN1接口通过一个电阻连接所述蜂鸣器SPK1的负极，所述AN2接口通过一个电阻连接NMOS管Q1的栅极，所述NMOS管Q1的漏极和所述蜂鸣器SPK1的正极同时连接电池电源端，所述NMOS管Q1的源极连接有一个LED恒压电路；

所述Det1kV接口、所述Det10kV接口和所述Det110kV接口，分别通过一个电阻连接一盏接地的LED灯；

所述AcDetON接口连接有一个升压电路，所述AcDet接口连接有一个信号放大电路。

2.根据权利要求1所述的一种近电警报筒，其特征在于：所述的升压电路包括升压芯片，所述升压芯片上设有EN2接口、FB2接口、VDD2接口、GND2接口以及LX2接口；

所述GND2接口接地；

所述LX2接口连接二极管D2正极，所述二极管D2的负极连接+5V电源端，并通过电容C12接地；所述二极管D2的负极与所述VDD2接口短接，并通过一个电阻连接所述FB2接口，所述FB2接口通过一个电阻接地，所述VDD2接口通过一个电容接地，所述VDD2接口还与所述EN2接口短接；

所述二极管D2的正极通过相互串联的电感S1和极性电容C8接地，其中所述极性电容C8的正极连接所述电感，所述极性电容C8的正极连接PMOS管Q6的源极，所述PMOS管Q6的漏极接电池电源端，并通过一个电阻与所述PMOS管Q6的栅极连接，所述PMOS管Q6的栅极通过一个电阻连接所述AcDetON接口。

3.根据权利要求1所述的一种近电警报筒，其特征在于：所述的信号放大电路包括信号放大芯片，所述信号放大芯片上设有第一至第四放大器，以及V3+接口和GND3接口，所述V3+接口连接+5V电源端，所述GND3接口接地；

所述第一放大器的反相输入通过电阻R17连接所述第一放大器的输出端，所述电阻R17上并联有电容C4，所述第一放大器的输出端通过依次串联的电容C3、电阻R15、NMOS管Q5和电阻R13连接电池电源端，所述NMOS管Q5的栅极连接所述电阻R15，所述NMOS管Q5的源极接地，漏极接电阻R13和所述AcDet接口；所述第一放大器的反相输入端上还连接有依次串联的电阻R18和电容C5；

所述第一放大器的同相输入端连接电阻R19，所述第二放大器的同相输入端连接电阻R24，所述电阻R19和所述电阻R24均通过电阻R23连接+5V电源端，通过电阻R27接地，所述电阻R27上并联有电容C13；

所述第二放大器的反相输入端通过依次串联的电阻R29和电容C15连接LED测试焊盘J5，所述第二放大器的反相输入端通过电阻R30连接所述第二放大器的输出端，所述电阻R30上并联有电容C16，所述第二放大器的输出端连接有依次串联的电容C11、电阻R25和电阻R28，所述电阻R28上并联有电容C17；

所述第三放大器的输出端连接所述电阻R28的第一端部，所述第三放大器的反相输入端连接所述电阻R28的第二端部，所述第三放大器的同相输入端连接有一个电阻。

4.根据权利要求3所述的一种近电警报筒，其特征在于：所述主控芯片的Det1kV接口、Det10kV接口和Det110kV接口对应通过一个电阻连接一个三极管的栅极，三个所述三极管的源极接地，三个所述三极管的漏极对应通过一个电阻连接所述信号放大电路上NMOS管Q5的栅极。

5.根据权利要求1所述的一种近电警报筒，其特征在于：所述LED恒压电路包括LED焊盘J1、LED焊盘J3、第一LED恒流芯片和第二LED恒流芯片，所述第一LED恒流芯片和所述第二LED恒流芯片上分别设有一个VCC4接口，一个LED接口，一个GND4接口和一个GND5接口，两个所述VCC4接口短接后，连接所述LED焊盘J1以及所述NMOS管Q1的源极，两个所述LED接口短接后连接所述LED焊盘J3，两个所述GND4接口短接后接地，两个所述GND5接口分别独立接地。

6.根据权利要求1所述的一种近电警报筒，其特征在于：其还包括一个连接电池电源端的电池探针焊盘J2和一个接地的电池探针焊盘J4，所述电池探针焊盘J2和所述电池探针焊盘J4之间设有一个电容。