CN109001566B - 一种智能型变电站用警示牌 - Google Patents

一种智能型变电站用警示牌 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种智能型变电站用警示牌，包括温度信号采集电路、电压信号采集电路和运放调节电路以及报警电路，所述环境信号接收电路接收智能型变电站周围的温度信号，所述电压信号采集电路采集智能型变电站的电压信号，所述运放调节电路运用二极管D2、二极管D3组成加法电路接收温度信号和电压信号，并且设计了运放器AR1和运放器AR2分别对温度信号和电压信号同相放大后输入运放器AR3同相输入端内，运放器AR3同相放大后的信号经三极管Q4、滑动变阻器RW1组成的异常高电平检测电路调节，同时经三极管Q6、滑动变阻器RW2组成的异常低电平检测电路调节后驱动报警电路工作，实时检测智能型变电站周围的温度和智能型变电站正常使用时的电压信号。

Description

一种智能型变电站用警示牌
技术领域
本发明涉及警示牌技术领域，特别是涉及一种智能型变电站用警示牌。
背景技术
传统的变电站所使用的警示牌为内容固定的展板形式,安装在设备区醒目位置，存在主要问题是内容不能变化和扩展，功能单一，不具备夜间警示效果和告警功能，根据需要研制开发一种智能型变电站用警示牌，该警示牌具备以下特点：（1）结合智慧城市要求，警示牌内的警示内容可分区存放，可远程修改，主要包括：实时气候条件、变电站所在区域、作业现场情况、安全警示注意事项、越限告警信息等，可通过二维码及无线网络发送和接受信息；（2）警示牌安装方便，一般可悬挂在变电站设备支架或架构上；（3）警示牌具有灯箱效果，节能环保，成本低廉，本身电池供电，未有工作时可延时关闭使用；（4）警示牌能在一定区域内红外感应作业人员或异物并启动，同时产生告警信号；（5）具有推广价值，在输电线路、配电设施等上可大面积使用。
为了更快的推进智能型变电站用警示牌的研发和实用，需要考虑到警示牌周围的环境以及变电站电压本身需要实时能够检测，其中温度和电压的异常都会导致变电站的漏电或爆炸的重要原因之一，而智能型变电站用警示牌能够在电压异常或温度异常的情况下能够保证信号的稳定的传输，不受电磁干扰信号的影响，将会有利于推进智能型变电站用警示牌的研发和实用。
所以本发明提供一种新的方案来解决此问题。
发明内容
针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明之目的在于提供一种智能型变电站用警示牌，具有构思巧妙、人性化设计的特性，实时检测智能型变电站周围的温度和智能型变电站正常使用时的电压信号，当电压或温度异常时及时报警。
其解决的技术方案是，一种智能型变电站用警示牌，包括温度信号采集电路、电压信号采集电路和运放调节电路以及报警电路，所述温度信号采集电路接收智能型变电站周围的温度信号，经电感L1和电容C1、电容C2组成π型滤波电路滤波后输入运放调节电路内，所述电压信号采集电路采集智能型变电站的电压信号，运用三极管Q1和稳压管D1组成三极管稳压电路稳压后输入运放调节电路内，所述运放调节电路运用二极管D2接收温度信号，运用二极管D3接收电压信号，并且设计了运放器AR1和运放器AR2分别对温度信号和电压信号同相放大后输入运放器AR3同相输入端内，其中温度信号和电压信号分别经信号发射器E1、信号发射器E2发送至远程智能型变电站控制终端，运放器AR3同相放大后的信号经三极管Q4、滑动变阻器RW1组成的异常高电平检测电路调节，同时经三极管Q6、滑动变阻器RW2组成的异常低电平检测电路调节后驱动报警电路工作；
所述运放调节电路包括运放器AR1，运放器AR1的同相输入端接二极管D2的正极，运放器AR1的反相输入端接电阻R6、电阻R7的一端，运放器AR1的输出端接电阻R12、电阻R13的一端和电阻R6的另一端以及三极管Q2的基极，三极管Q2的发射极接电阻R7的另一端，三极管Q2的集电极接电阻R13的另一端和电阻R14的一端，电阻R12的另一端接信号发射器E1，电阻R14的另一端接运放器AR3的同相输入端和电阻R17的一端，电阻R17的另一端接三极管Q3的集电极和电阻R16的一端，三极管Q3的发射极接电阻R8的一端，电阻R8的另一端接电阻R9的一端和运放器AR2的反相输入端，运放器AR2的同相输入端接二极管D3的正极，运放器AR2的输出端接电阻R9、电阻R16的另一端和电阻R15的一端以及三极管Q3的基极，电阻R15的另一端接信号发射器E2，运放器AR3的反相输入端接电阻R18、电阻R19的一端，电阻R19的另一端接地，运放器AR3的输出端接电阻R18的另一端和滑动变阻器RW1的触点3、滑动变阻器RW2的触点1以及电阻R21的一端，滑动变阻器RW1的触点2接滑动变阻器RW1的触点1和三极管Q4的基极，三极管Q4的集电极接电阻R20的一端，三极管Q4的发射极接地，电阻R20的另一端接电源+5V，滑动变阻器RW2的触点2接滑动变阻器RW2的触点3和电阻R22的一端、三极管Q6的基极，三极管Q6的发射极接电阻R23的一端，电阻R23的另一端接电源+5V，三极管Q6的集电极接电阻R22的另一端和电阻R21的另一端。
由于以上技术方案的采用，本发明与现有技术相比具有如下优点；
1，运放器AR3同相放大后的信号经三极管Q4、滑动变阻器RW1组成的异常高电平检测电路调节，同时经三极管Q6、滑动变阻器RW2组成的异常低电平检测电路调节后驱动报警电路工作，运放器AR3此时起到加法器的作用，因此温度或电压信号任一异常时，运放器AR3都会输出高电平信号，同时为了保证运放器AR3输出信号足够的稳定，先对运放器AR3通过滑动变阻器RW1和滑动变阻器RW2衰减，当信号电位过大时，三极管Q4导通，将异常高电平信号完全泄放至大地，当信号电位过低时，三极管Q6导通，电源+5V经三极管Q6和运放器AR3输出信号一起输入报警电路内，起到了补偿信号的效果，保证了信号强度，实时检测智能型变电站周围的温度和智能型变电站正常使用时的电压信号，当电压或温度异常时及时报警。
2，运用二极管D2接收温度信号，运用二极管D3接收电压信号，并且设计了运放器AR1和运放器AR2分别对温度信号和电压信号同相放大后输入运放器AR3同相输入端内，当温度信号异常时，会使二极管D2反向导通，运放器AR1同相放大后触发信号发射器E1发送至远程智能型变电站控制终端内，相关人员能够接收到信息，为防止运放器AR1输出信号过大会破坏电路，设计了三极管Q2反馈信号至运放器AR1反相输入端内，降低了运放器AR1输出信号电位，起到了保护电路的效果，同理当电压信号异常时，设计了三极管Q3反馈信号至运放器AR2反相输入端内，降低了运放器AR2输出信号电位，起到了保护电路的效果。
附图说明
图1为本发明一种智能型变电站用警示牌的模块图。
图2为本发明一种智能型变电站用警示牌的原理图。
具体实施方式
有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图1至附图2对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。
实施例一，一种智能型变电站用警示牌，包括温度信号采集电路、电压信号采集电路和运放调节电路以及报警电路，所述温度信号采集电路接收智能型变电站周围的温度信号，经电感L1和电容C1、电容C2组成π型滤波电路滤波后输入运放调节电路内，所述电压信号采集电路采集智能型变电站的电压信号，运用三极管Q1和稳压管D1组成三极管稳压电路稳压后输入运放调节电路内，所述运放调节电路运用二极管D2接收温度信号，运用二极管D3接收电压信号，并且设计了运放器AR1和运放器AR2分别对温度信号和电压信号同相放大后输入运放器AR3同相输入端内，其中温度信号和电压信号分别经信号发射器E1、信号发射器E2发送至远程智能型变电站控制终端，运放器AR3同相放大后的信号经三极管Q4、滑动变阻器RW1组成的异常高电平检测电路调节，同时经三极管Q6、滑动变阻器RW2组成的异常低电平检测电路调节后驱动报警电路工作；
所述运放调节电路运用二极管D2接收温度信号，运用二极管D3接收电压信号，并且设计了运放器AR1和运放器AR2分别对温度信号和电压信号同相放大后输入运放器AR3同相输入端内，当温度信号异常时，会使二极管D2反向导通，运放器AR1同相放大后触发信号发射器E1发送至远程智能型变电站控制终端内，相关人员能够接收到信息，为防止运放器AR1输出信号过大会破坏电路，设计了三极管Q2反馈信号至运放器AR1反相输入端内，降低了运放器AR1输出信号电位，起到了保护电路的效果，同理当电压信号异常时，会使二极管D3反向导通，运放器AR2同相放大后触发信号发射器E2发送至远程智能型变电站控制终端内，相关人员能够接收到信息，为防止运放器AR2输出信号过大会破坏电路，设计了三极管Q3反馈信号至运放器AR2反相输入端内，降低了运放器AR2输出信号电位，起到了保护电路的效果，运放器AR3同相放大后的信号经三极管Q4、滑动变阻器RW1组成的异常高电平检测电路调节，同时经三极管Q6、滑动变阻器RW2组成的异常低电平检测电路调节后驱动报警电路工作，运放器AR3此时起到加法器的作用，因此温度或电压信号任一异常时，运放器AR3都会输出高电平信号，同时为了保证运放器AR3输出信号足够的稳定，先对运放器AR3通过滑动变阻器RW1和滑动变阻器RW2衰减，当信号电位过大时，三极管Q4导通，将异常高电平信号完全泄放至大地，当信号电位过低时，三极管Q6导通，电源+5V经三极管Q6和运放器AR3输出信号一起输入报警电路内，起到了补偿信号的效果，保证了信号强度；
所述运放调节电路具体电路结构，运放器AR1的同相输入端接二极管D2的正极，运放器AR1的反相输入端接电阻R6、电阻R7的一端，运放器AR1的输出端接电阻R12、电阻R13的一端和电阻R6的另一端以及三极管Q2的基极，三极管Q2的发射极接电阻R7的另一端，三极管Q2的集电极接电阻R13的另一端和电阻R14的一端，电阻R12的另一端接信号发射器E1，电阻R14的另一端接运放器AR3的同相输入端和电阻R17的一端，电阻R17的另一端接三极管Q3的集电极和电阻R16的一端，三极管Q3的发射极接电阻R8的一端，电阻R8的另一端接电阻R9的一端和运放器AR2的反相输入端，运放器AR2的同相输入端接二极管D3的正极，运放器AR2的输出端接电阻R9、电阻R16的另一端和电阻R15的一端以及三极管Q3的基极，电阻R15的另一端接信号发射器E2，运放器AR3的反相输入端接电阻R18、电阻R19的一端，电阻R19的另一端接地，运放器AR3的输出端接电阻R18的另一端和滑动变阻器RW1的触点3、滑动变阻器RW2的触点1以及电阻R21的一端，滑动变阻器RW1的触点2接滑动变阻器RW1的触点1和三极管Q4的基极，三极管Q4的集电极接电阻R20的一端，三极管Q4的发射极接地，电阻R20的另一端接电源+5V，滑动变阻器RW2的触点2接滑动变阻器RW2的触点3和电阻R22的一端、三极管Q6的基极，三极管Q6的发射极接电阻R23的一端，电阻R23的另一端接电源+5V，三极管Q6的集电极接电阻R22的另一端和电阻R21的另一端。
实施例二，在实施例一的基础上，所述报警电路接收运放调节电路输出信号，当智能型变电站的电压信号或周围的温度信号任一异常时，运放调节电路输出高电平信号，此时MOS管Q5导通，继电器K1的触点1、2闭合变为继电器K1的触点1、3闭合，报警器LS1得电报警，警示路人，当智能型变电站的电压信号或周围的温度信号均正常时，此时MOS管Q5不导通，继电器K1的触点1、2闭合，报警器LS1不工作，MOS管Q5的栅极接电阻R21的另一端，MOS管Q5的漏极接继电器K1的触点5和二极管D4的正极，二极管D4的负极接继电器K1的触点4和电源+10V，继电器K1的触点1接电阻R10的一端，电阻R10的另一端接电源+20V，继电器K1 的触点2接地，继电器K1 的触点3接报警器LS1的正极，报警器LS1的负极接电阻R11的一端，电阻R11的另一端和MOS管Q5的源极接地。
实施例三，在实施例一的基础上，所述温度信号采集电路运用热敏电阻RT1检测智能型变电站周围的温度，当温度高时，热敏电阻RT1阻值变低，温度信号采集电路中的电位信号变高，经电感L1和电容C1、电容C2组成π型滤波电路滤波后输入运放调节电路内，提高了信号的抗干扰性，热敏电阻RT1的一端接电源+5V，热敏电阻RT1的另一端接电感L1的一端和电容C1的一端，电容C1的另一端接地，电感L1的另一端接电容C2的一端和电阻R5的一端，电容C2的另一端接地，电阻R5的另一端接二极管D2的负极。
实施例四，在实施例一的基础上，所述电压信号采集电路选用型号为JDZ-1的电压互感器J1采集智能型变电站的电压信号，运用三极管Q1和稳压管D1组成三极管稳压电路稳压后输入运放调节电路内，提高了信号的稳定性，电压互感器J1的电源端接电阻R1的一端，电压互感器J1的接地端接地，电压互感器J1的输出端接电阻R2的一端，电阻R2的另一端接电容C3、电阻R3的一端和三极管Q1的集电极，电阻R1的另一端和电容C3的另一端接电源+5V，三极管Q1的基极接电阻R3的另一端和稳压管D1的负极，稳压管D1的正极接地，三极管Q1的发射极接电阻R4的一端，电阻R4的另一端接二极管D3的负极。
本发明具体使用时，一种智能型变电站用警示牌，包括温度信号采集电路、电压信号采集电路和运放调节电路以及报警电路，所述温度信号采集电路接收智能型变电站周围的温度信号，经电感L1和电容C1、电容C2组成π型滤波电路滤波后输入运放调节电路内，所述电压信号采集电路采集智能型变电站的电压信号，运用三极管Q1和稳压管D1组成三极管稳压电路稳压后输入运放调节电路内，所述运放调节电路运用二极管D2接收温度信号，运用二极管D3接收电压信号，并且设计了运放器AR1和运放器AR2分别对温度信号和电压信号同相放大后输入运放器AR3同相输入端内，当温度信号异常时，会使二极管D2反向导通，运放器AR1同相放大后触发信号发射器E1发送至远程智能型变电站控制终端内，相关人员能够接收到信息，为防止运放器AR1输出信号过大会破坏电路，设计了三极管Q2反馈信号至运放器AR1反相输入端内，降低了运放器AR1输出信号电位，起到了保护电路的效果，同理当电压信号异常时，会使二极管D3反向导通，运放器AR2同相放大后触发信号发射器E2发送至远程智能型变电站控制终端内，相关人员能够接收到信息，为防止运放器AR2输出信号过大会破坏电路，设计了三极管Q3反馈信号至运放器AR2反相输入端内，降低了运放器AR2输出信号电位，起到了保护电路的效果，运放器AR3同相放大后的信号经三极管Q4、滑动变阻器RW1组成的异常高电平检测电路调节，同时经三极管Q6、滑动变阻器RW2组成的异常低电平检测电路调节后驱动报警电路工作，运放器AR3此时起到加法器的作用，因此温度或电压信号任一异常时，运放器AR3都会输出高电平信号，同时为了保证运放器AR3输出信号足够的稳定，先对运放器AR3通过滑动变阻器RW1和滑动变阻器RW2衰减，当信号电位过大时，三极管Q4导通，将异常高电平信号完全泄放至大地，当信号电位过低时，三极管Q6导通，电源+5V经三极管Q6和运放器AR3输出信号一起输入报警电路内，起到了补偿信号的效果，保证了信号强度；所述报警电路接收运放调节电路输出信号，当智能型变电站的电压信号或周围的温度信号任一异常时，运放调节电路输出高电平信号，此时MOS管Q5导通，继电器K1的触点1、2闭合变为继电器K1的触点1、3闭合，报警器LS1得电报警，警示路人，当智能型变电站的电压信号或周围的温度信号均正常时，此时MOS管Q5不导通，继电器K1的触点1、2闭合，报警器LS1不工作。
以上所述是结合具体实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明具体实施仅局限于此；对于本发明所属及相关技术领域的技术人员来说，在基于本发明技术方案思路前提下，所作的拓展以及操作方法、数据的替换，都应当落在本发明保护范围之内。

Claims (4)

1.一种智能型变电站用警示牌，包括温度信号采集电路、电压信号采集电路和运放调节电路以及报警电路，其特征在于，所述温度信号采集电路接收智能型变电站周围的温度信号，经电感L1和电容C1、电容C2组成π型滤波电路滤波后输入运放调节电路内，所述电压信号采集电路采集智能型变电站的电压信号，运用三极管Q1和稳压管D1组成三极管稳压电路稳压后输入运放调节电路内，所述运放调节电路运用二极管D2接收温度信号，运用二极管D3接收电压信号，并且设计了运放器AR1和运放器AR2分别对温度信号和电压信号同相放大后输入运放器AR3同相输入端内，其中温度信号和电压信号分别经信号发射器E1、信号发射器E2发送至远程智能型变电站控制终端，运放器AR3同相放大后的信号经三极管Q4、滑动变阻器RW1组成的异常高电平检测电路调节，同时经三极管Q6、滑动变阻器RW2组成的异常低电平检测电路调节后驱动报警电路工作；
所述运放调节电路包括运放器AR1，运放器AR1的同相输入端接二极管D2的正极，运放器AR1的反相输入端接电阻R6、电阻R7的一端，运放器AR1的输出端接电阻R12、电阻R13的一端和电阻R6的另一端以及三极管Q2的基极，三极管Q2的发射极接电阻R7的另一端，三极管Q2的集电极接电阻R13的另一端和电阻R14的一端，电阻R12的另一端接信号发射器E1，电阻R14的另一端接运放器AR3的同相输入端和电阻R17的一端，电阻R17的另一端接三极管Q3的集电极和电阻R16的一端，三极管Q3的发射极接电阻R8的一端，电阻R8的另一端接电阻R9的一端和运放器AR2的反相输入端，运放器AR2的同相输入端接二极管D3的正极，运放器AR2的输出端接电阻R9、电阻R16的另一端和电阻R15的一端以及三极管Q3的基极，电阻R15的另一端接信号发射器E2，运放器AR3的反相输入端接电阻R18、电阻R19的一端，电阻R19的另一端接地，运放器AR3的输出端接电阻R18的另一端和滑动变阻器RW1的触点3、滑动变阻器RW2的触点1以及电阻R21的一端，滑动变阻器RW1的触点2接滑动变阻器RW1的触点1和三极管Q4的基极，三极管Q4的集电极接电阻R20的一端，三极管Q4的发射极接地，电阻R20的另一端接电源+5V，滑动变阻器RW2的触点2接滑动变阻器RW2的触点3和电阻R22的一端、三极管Q6的基极，三极管Q6的发射极接电阻R23的一端，电阻R23的另一端接电源+5V，三极管Q6的集电极接电阻R22的另一端和电阻R21的另一端。
2.如权利要求1所述一种智能型变电站用警示牌，其特征在于，所述报警电路包括MOS管Q5，MOS管Q5的栅极接电阻R21的另一端， MOS管Q5的漏极接继电器K1的触点5和二极管D4的正极，二极管D4的负极接继电器K1的触点4和电源+10V，继电器K1的触点1接电阻R10的一端，电阻R10的另一端接电源+20V，继电器K1 的触点2接地，继电器K1 的触点3接报警器LS1的正极，报警器LS1的负极接电阻R11的一端，电阻R11的另一端和MOS管Q5的源极接地。
3.如权利要求1或2所述一种智能型变电站用警示牌，其特征在于，所述温度信号采集电路包括热敏电阻RT1，热敏电阻RT1的一端接电源+5V，热敏电阻RT1的另一端接电感L1的一端和电容C1的一端，电容C1的另一端接地，电感L1的另一端接电容C2的一端和电阻R5的一端，电容C2的另一端接地，电阻R5的另一端接二极管D2的负极。
4.如权利要求1或2所述一种智能型变电站用警示牌，其特征在于，所述电压信号采集电路1包括型号为JDZ-1的电压互感器J1，电压互感器J1的电源端接电阻R1的一端，电压互感器J1的接地端接地，电压互感器J1的输出端接电阻R2的一端，电阻R2的另一端接电容C3、电阻R3的一端和三极管Q1的集电极，电阻R1的另一端和电容C3的另一端接电源+5V，三极管Q1的基极接电阻R3的另一端和稳压管D1的负极，稳压管D1的正极接地，三极管Q1的发射极接电阻R4的一端，电阻R4的另一端接二极管D3的负极。
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