CN108538021A - 无源式高压开关柜带电声光报警装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于高压开关柜设备技术领域，涉及无源式高压开关柜带电声光报警装置，声光报警装置设置在高压开关柜内，包括高压取能检测模块、报警处理器、感光模块指示灯和蜂鸣器，高压取能检测模块与高压开关柜内的带电设备连接，高压取能检测模块与报警处理器连接，感光模块与报警处理器连接，报警处理器分别与指示灯、蜂鸣器连接，用于控制指示灯和蜂鸣器发出声光报警；该装置结构紧凑，可实时监测高压开关柜内部设备带电情况，当开关柜的柜门打开时，可发出声光报警，有效防止了人员误入带电间隔，避免了人身事故发生。
Description
技术领域
本发明涉及一种声光报警装置，尤其是一种无源式高压开关柜带电声光报警装置，主要应用于金属封闭型高压开关柜内部设备的带电报警专用装置，属于高压开关柜设备技术领域。
背景技术
高压开关柜作为多种电力设备和仪器的组合体，具有体积小、操作方便、运行可靠等优点，是变电站内应用最广泛的设备。目前，高压开关柜主要采用带电显示器和地刀机械连锁两种方式来解决操作人员“误入带电间隔”的问题。
在实际运行中，带电显示器故障率居高不下，而地刀操作故障也时常发生，在此情况下当操作人员拆卸后柜门紧固螺丝，可直接打开后柜门作业，这存在巨大的安全隐患。另外，开关柜顶部的母线仓作为泄压通道，其金属挡板全部使用尼龙螺丝固定，可以轻易拆卸，误操作和误开启的风险非常大。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种无源式高压开关柜带电声光报警装置，其结构紧凑，可实时监测高压开关柜内部设备带电情况，当开关柜的柜门打开时，可发出声光报警，有效防止了人员误入带电间隔，避免了人身事故发生。
为实现以上技术目的，本发明的技术方案是：无源式高压开关柜带电声光报警装置，所述声光报警装置设置在高压开关柜内，其特征在于，包括高压取能检测模块、报警处理器、感光模块指示灯和蜂鸣器，所述高压取能检测模块与高压开关柜内的带电设备连接，同时接地，用于检测带电设备带电情况及从高压带电设备获取电能的高压取能检测模块与报警处理器连接，将带电设备的带电信息传送给报警处理器；所述感光模块与报警处理器连接，将感光信号传送给报警处理器，所述报警处理器通过接收到的带电信息和感光信息判断是否触发声光报警，所述报警处理器分别与指示灯、蜂鸣器连接，用于控制指示灯和蜂鸣器发出声光报警。
进一步地，所述声光报警装置还包括储能模块，所述储能模块包括锂电池单元BT，所述高压取能检测模块与锂电池单元BT连接，用于将高压带电设备获取的电能向锂电池单元BT充电，所述锂电池单元BT分别与报警处理器、指示灯和蜂鸣器连接，用于供电。
进一步地，所述锂电池单元BT为3.6V直流电源。
进一步地，所述高压取能检测模块包括芯片U2，所述芯片U2的第一管脚通过电阻R8接高压开关柜内的带电设备的一端，第二管脚接高压开关柜内的带电设备的另一端，第三管脚通过电容C2与第四管脚连接，且第四管脚通过电容C3接地，第七管脚与第八管脚连接，且均通过电容C4接地，第九管脚接地，第十管脚通过电阻R10接报警处理器，第五管脚接电感L1的一端，第六管脚接电感L1的另一端，且通过电阻R9接锂电池单元BT的正极VCC端，所述锂电池单元BT的负极接地。
进一步地，所述报警处理器包括芯片U1，所述芯片U1的第一管脚通过电容C1接第二十管脚，同时第一管脚接锂电池单元BT的正极VCC端，第二十管脚接地，所述第四管脚通过电阻R7接锂电池单元BT的正极VCC端，第五管脚和第八管脚接感光模块，第六管脚接指示灯，第十三管脚接高压取能检测模块中电阻R10的一端，第二管脚、第三管脚、第九管脚至第十二管脚、第十四管脚至第十七管脚均悬空，第四管脚、第十八管脚和第十九管脚分别接连接器J3的第二管脚、第四管脚和第三管脚，所述接连接器J3的第一管脚接锂电池单元BT的正极VCC端，第五管脚接地。
进一步地，所述感光模块包括三极管Q1和电阻R1，所述三极管Q1的发射极、集电极分别接报警处理器中芯片U1的第五管脚和第八管脚，基极用于感受外界光照，同时集电极通过电阻R1接地。
进一步地，所述蜂鸣器包括电阻R2、R3、三极管Q2及扩音器W，所述电阻R2一端与报警处理器中芯片U1的第七管脚连接，另一端与三极管Q2的基极连接，所述三极管Q2的基极通过电阻R3与锂电池单元BT的正极VCC端连接，发射极与锂电池单元BT的正极VCC端连接，集电极接入扩音器W的正极，所述扩音器W的负极接地。
进一步地，所述指示灯包括电阻R4、R5、R6、三极管Q3、发光二极管D1和D2，所述电阻R4的一端与报警处理器中芯片U1的第六管脚连接，另一端接三极管Q3的基极，所述三极管Q3的基极通过电阻R5接锂电池单元BT的正极VCC端，发射极接锂电池单元BT的正极VCC端，集电极接发光二极管D1的正极，二极管D1的负极接二极管D2的正极，所述二极管D2的负极通过电阻R6接地。
本发明具有以下优点：
（1）本发明的声光报警装置本身无电源，依靠从高压开关柜内的带电设备泄露电容来获取电能，进而供给装置运行能量，可避免引入外部电源造成开关柜误动作的风险；
（2）本发明的声光报警装置体积小、通用性强，可实现对开关柜内部带电情况实时监测；
（3）与现有技术相比，本发明的声光报警装置无机械部件和带电显示回路，通过报警处理器MCU编程实现对整个装置功能的控制，可靠性高；
（4）当高压开关柜内部设备不带电时，装置自动进入休眠状态；当高压开关柜内部设备带电时，装置自动进入工作状态，减少装置维护工作量；
（5）本发明的声光报警装置布点灵活，可实现对高压开关柜多位置、全角度的带电报警，全方位保证工作安全性。
附图说明
图1为本发明的结构框图。
图2为本发明实施例中高压取能检测模块和储能模块的电路原理图。
图3为本发明的报警处理器的电路原理图。
图4为本发明的感光模块的电路原理图。
图5为本发明的蜂鸣器指示灯的电路原理图。
图6为本发明的指示灯的电路原理图。
附图标记说明：1-高压取能检测模块、2-储能模块、3-报警处理器、4-感光模块、5-指示灯、6-蜂鸣器。
具体实施方式
下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。
如附图1所示，无源式高压开关柜带电声光报警装置，所述声光报警装置设置在高压开关柜内，其特征在于，包括高压取能检测模块1、报警处理器3、感光模块4、指示灯5和蜂鸣器6，所述高压取能检测模块1与高压开关柜内的带电设备连接，同时接地，用于检测带电设备带电情况及从高压带电设备获取电能的高压取能检测模块1与报警处理器3连接，将带电设备的带电信息传送给报警处理器3；所述感光模块4与报警处理器3连接，将感光信号传送给报警处理器3，所述报警处理器3通过接收到的带电信息和感光信息判断是否触发声光报警，所述报警处理器3分别与指示灯5、蜂鸣器6连接，用于控制指示灯5和蜂鸣器6发出声光报警。
所述声光报警装置还包括储能模块2，所述储能模块2包括锂电池单元BT，所述高压取能检测模块1与锂电池单元BT连接，用于将高压带电设备获取的电能向锂电池单元BT充电，所述锂电池单元BT分别与报警处理器3、指示灯5和蜂鸣器6连接，用于供电，所述锂电池单元BT为3.6V直流电源。
如图2所示，所述高压取能检测模块1包括芯片U2，所述芯片U2的第一管脚通过电阻R8接高压开关柜内的带电设备的一端，第二管脚接高压开关柜内的带电设备的另一端，第三管脚通过电容C2与第四管脚连接，且第四管脚通过电容C3接地，第七管脚与第八管脚连接，且均通过电容C4接地，第九管脚接地，第十管脚通过电阻R10接报警处理器3，第五管脚接电感L1的一端，第六管脚接电感L1的另一端，且通过电阻R9接锂电池单元BT的正极VCC端，所述锂电池单元BT的负极接地。
如图3所示，所述述报警处理器3包括芯片U1，所述芯片U1的第一管脚通过电容C1接第二十管脚，同时第一管脚接锂电池单元BT的正极VCC端，第二十管脚接地，所述第四管脚通过电阻R7接锂电池单元BT的正极VCC端，第五管脚和第八管脚接感光模块4，第六管脚接指示灯5中电阻R4的一端，第十三管脚接高压取能检测模块1中电阻R10的一端，第二管脚、第三管脚、第九管脚至第十二管脚、第十四管脚至第十七管脚均悬空，第四管脚、第十八管脚和第十九管脚分别接连接器J3的第二管脚、第四管脚和第三管脚，所述接连接器J3的第一管脚接锂电池单元BT的正极VCC端，第五管脚接地。
如图4所示，所述感光模块4包括三极管Q1和电阻R1，所述三极管Q1的发射极、集电极分别接报警处理器3中芯片U1的第五管脚和第八管脚，基极用于感受外界光照，同时集电极通过电阻R1接地。
如图5所示，所述蜂鸣器6包括电阻R2、R3、三极管Q2及扩音器W，所述电阻R2一端与报警处理器3中芯片U1的第七管脚连接，另一端与三极管Q2的基极连接，所述三极管Q2的基极通过电阻R3与锂电池单元BT的正极VCC端连接，发射极与锂电池单元BT的正极VCC端连接，集电极接入扩音器W的正极，所述扩音器W的负极接地。
如图6所示，所述指示灯5包括电阻R4、R5、R6、三极管Q3、发光二极管D1和D2，所述电阻R4的一端与报警处理器3中芯片U1的第六管脚连接，另一端接三极管Q3的基极，所述三极管Q3的基极通过电阻R5接锂电池单元BT的正极VCC端，发射极接锂电池单元BT的正极VCC端，集电极接发光二极管D1的正极，二极管D1的负极接二极管D2的正极，所述二极管D2的负极通过电阻R6接地。
本发明的工作过程为，高压开关柜内的声光报警装置通过软铜屏蔽线接入无源式高压开关柜内部带电设备，通过软铜屏蔽线无源式高压开关柜带电声光报警装置可检测开关柜内部设备是否带电。高压取能检测模块1检测高压开关柜内设备的带电情况，并将检测的带电信息传送给报警处理器3，若设备不带电，则整个装置处于休眠状态；若设备带电，则高压取能检测模块1便从带电设备中获取电能，并给储能模块2的锂电池单元BT充电，锂电池单元BT给整个装置供电；当高压开关柜的柜门被打开时，感光模块4的三极管Q1被导通，得到感光信号，并将该信号传送给报警处理器3，报警处理器3将接收到的带电信息和感光信号进行分析判断，当设备带电且接收到感光信号时，便触发声光报警，即控制指示灯5红色闪光和控制蜂鸣器6发出报警声音，进行报警提示，有效防止了人员误入带电间隔，同时保证了高压开关柜检修工作时的安全性，避免了人身事故发生。
以上对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.无源式高压开关柜带电声光报警装置，所述声光报警装置设置在高压开关柜内，其特征在于，包括高压取能检测模块（1）、报警处理器（3）、感光模块（4）指示灯（5）和蜂鸣器（6），所述高压取能检测模块（1）与高压开关柜内的带电设备连接，同时接地，用于检测带电设备带电情况及从高压带电设备获取电能的高压取能检测模块（1）与报警处理器（3）连接，将带电设备的带电信息传送给报警处理器（3）；所述感光模块（4）与报警处理器（3）连接，将感光信号传送给报警处理器（3），所述报警处理器（3）通过接收到的带电信息和感光信息判断是否触发声光报警，所述报警处理器（3）分别与指示灯（5）、蜂鸣器（6）连接，用于控制指示灯（5）和蜂鸣器（6）发出声光报警。
2.如权利要求1所述无源式高压开关柜带电声光报警装置，其特征在于：所述声光报警装置还包括储能模块（2），所述储能模块（2）包括锂电池单元BT，所述高压取能检测模块（1）与锂电池单元BT连接，用于将高压带电设备获取的电能向锂电池单元BT充电，所述锂电池单元BT分别与报警处理器（3）、指示灯（5）和蜂鸣器（6）连接，用于供电。
3.如权利要求2所述无源式高压开关柜带电声光报警装置，其特征在于：所述锂电池单元BT为3.6V直流电源。
4.如权利要求2所述无源式高压开关柜带电声光报警装置，其特征在于：所述高压取能检测模块（1）包括芯片U2，所述芯片U2的第一管脚通过电阻R8接高压开关柜内的带电设备的一端，第二管脚接高压开关柜内的带电设备的另一端，第三管脚通过电容C2与第四管脚连接，且第四管脚通过电容C3接地，第七管脚与第八管脚连接，且均通过电容C4接地，第九管脚接地，第十管脚通过电阻R10接报警处理器（3），第五管脚接电感L1的一端，第六管脚接电感L1的另一端，且通过电阻R9接锂电池单元BT的正极VCC端，所述锂电池单元BT的负极接地。
5.如权利要求4所述无源式高压开关柜带电声光报警装置，其特征在于：所述报警处理器（3）包括芯片U1，所述芯片U1的第一管脚通过电容C1接第二十管脚，同时第一管脚接锂电池单元BT的正极VCC端，第二十管脚接地，所述第四管脚通过电阻R7接锂电池单元BT的正极VCC端，第五管脚和第八管脚接感光模块（4），第六管脚接指示灯（5），第十三管脚接高压取能检测模块（1）中电阻R10的一端，第二管脚、第三管脚、第九管脚至第十二管脚、第十四管脚至第十七管脚均悬空，第四管脚、第十八管脚和第十九管脚分别接连接器J3的第二管脚、第四管脚和第三管脚，所述接连接器J3的第一管脚接锂电池单元BT的正极VCC端，第五管脚接地。
6.如权利要求5所述无源式高压开关柜带电声光报警装置，其特征在于：所述感光模块（4）包括三极管Q1和电阻R1，所述三极管Q1的发射极、集电极分别接报警处理器（3）中芯片U1的第五管脚和第八管脚，基极用于感受外界光照，同时集电极通过电阻R1接地。
7.如权利要求5所述无源式高压开关柜带电声光报警装置，其特征在于：所述蜂鸣器（6）包括电阻R2、R3、三极管Q2及扩音器W，所述电阻R2一端与报警处理器（3）中芯片U1的第七管脚连接，另一端与三极管Q2的基极连接，所述三极管Q2的基极通过电阻R3与锂电池单元BT的正极VCC端连接，发射极与锂电池单元BT的正极VCC端连接，集电极接入扩音器W的正极，所述扩音器W的负极接地。
8.如权利要求5所述无源式高压开关柜带电声光报警装置，其特征在于：所述指示灯（5）包括电阻R4、R5、R6、三极管Q3、发光二极管D1和D2，所述电阻R4的一端与报警处理器（3）中芯片U1的第六管脚连接，另一端接三极管Q3的基极，所述三极管Q3的基极通过电阻R5接锂电池单元BT的正极VCC端，发射极接锂电池单元BT的正极VCC端，集电极接发光二极管D1的正极，二极管D1的负极接二极管D2的正极，所述二极管D2的负极通过电阻R6接地。
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| Title |
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| 许志龙;: "误开带电开关柜柜门声光报警装置的研制", 科技创业月刊, no. 21, 10 November 2015 (2015-11-10) * |
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