CN113093071A - 一种高压作业安全距离检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高压作业安全距离检测装置，该装置包括：信号采集模块、信号处理模块、中央控制模块和告警模块；信号采集模块用于采集环境中的电磁信号；信号处理模块与信号采集模块电连接，信号处理模块用于将电磁信号转换为数字信号；中央控制模块包括第一输入端和输出端，第一输入端与信号处理模块电连接，中央控制模块用于根据数字信号确定检测装置与高压电力设备之间的相对距离，并根据相对距离和预设安全距离的相对关系生成控制信号；告警模块的输入端与中央控制模块的输出端电连接，告警模块根据控制信号调整其工作状态。本发明达到了提高检测准确性和高压作业安全性的效果。
Description
技术领域
本发明实施例涉及电力系统技术，尤其涉及一种高压作业安全距离检测装置。
背景技术
随着社会的快速发展，电力设施的建设和维护需求越来越大。通电导线和带电设备周围会产生感应磁场，磁场对周围环境产生感应电使设备外壳带电、周围地面电位升高。在电力设施的建设和维护的过程中，电力设备巡检和施工人员在日常巡检过程中误入危险区和误碰电力设备常常会引发人员触电，造成重大损失。
《电力安全工作规程》中规定了不同电压等级的作业安全距离，该作业安全距离是保证巡检人员人身安全的底线。而巡检人员在实际操作过程中往往依赖目测距离及经验方法确定安全作业范围，这种方法效率低，准确率低，无法保证巡检人员自身的绝对安全，存在较大的安全隐患。
发明内容
本发明提供一种高压作业安全距离检测装置，以实现对高压作业距离的实时监控和危险告警，达到了提高检测准确性和高压作业安全性的效果。
第一方面，本发明实施例提供了一种高压作业安全距离检测装置，该装置包括：信号采集模块、信号处理模块、中央控制模块和告警模块；所述信号采集模块用于采集环境中的电磁信号；所述信号处理模块与所述信号采集模块电连接，所述信号处理模块用于将所述电磁信号转换为数字信号；所述中央控制模块包括第一输入端和输出端，所述第一输入端与所述信号处理模块电连接，所述中央控制模块用于根据所述数字信号确定检测装置与高压电力设备之间的相对距离，并根据所述相对距离和预设安全距离的相对关系生成控制信号；所述告警模块的输入端与所述中央控制模块的输出端电连接，所述告警模块根据所述控制信号调整其工作状态。
可选地，所述高压作业安全距离检测装置还包括：电压等级输入模块，所述电压等级输入模块与所述中央控制模块的第二输入端电连接，用于输入电压等级选择信号并传输至所述中央控制模块；所述中央控制模块还用于根据电压等级选择信号调整所述预设安全距离，并根据电压等级选择信号和所述数字信号确定检测装置与高压电力设备之间的相对距离。
可选地，所述告警模块包括第一告警单元；所述中央控制模块用于当所述相对距离小于第一预设安全距离时生成第一控制信号；所述第一告警单元用于根据所述第一控制信号告警。
可选地，所述告警模块还包括第二告警单元；所述中央控制模块还用于当所述相对距离小于第二预设安全距离时生成第二控制信号；所述第二告警单元根据所述第二控制信号告警；其中，所述第二预设安全距离大于所述第一预设安全距离。
可选地，在所述相对距离小于所述第二预设安全距离时，所述相对距离越小，所述第二告警单元的告警频率越高。
可选地，所述第一告警单元为振动告警单元；所述第二告警单元为声告警单元和/或光告警单元。
可选地，所述信号处理模块包括第一转换电路、放大电路和第二转换电路；所述第一转换电路与所述信号采集模块电连接，用于将电磁信号转换为模拟信号；所述放大电路与所述第一转换电路电连接，用于对模拟信号进行放大处理；所述第二转换电路分别与所述放大电路和所述中央控制模块电连接，用于将放大后的模拟信号转换为数字信号。
可选地，所述高压作业安全距离检测装置还包括显示模块，所述显示模块与所述中央控制模块连接，用于显示所述相对距离。
可选地，所述中央控制模块为单片机。
可选地，所述信号采集模块用于采集环境中设定频率的电磁信号。
本发明的高压作业安全距离检测装置，通过信号采集模块采集高压电力设施发出的电磁信号，电磁信号并经信号处理模块转换为数字信号，中央控制模块根据数字信号确定检测装置与高压电力设备之间的实时相对距离并生成控制信号，控制告警模块的工作状态，实现对高压作业距离的实时监控和危险告警，达到了提高高压作业安全性的效果。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种高压作业安全距离检测装置的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的另一种高压作业安全距离检测装置的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的又一种高压作业安全距离检测装置的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的又一种高压作业安全距离检测装置的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的又一种高压作业安全距离检测装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
本发明实施例提供了一种高压作业安全距离检测装置。图1为本发明实施例提供的一种高压作业安全距离检测装置的结构示意图，参见图1，该高压作业安全距离检测装置100包括：信号采集模块101、信号处理模块102、中央控制模块103和告警模块104；信号采集模块101用于采集环境中的电磁信号；信号处理模块102与信号采集模块101电连接，信号处理模块102用于将电磁信号转换为数字信号；中央控制模块103包括第一输入端和输出端，第一输入端与信号处理模块102电连接，中央控制模块103用于根据数字信号确定检测装置与高压电力设备之间的相对距离，并根据相对距离和预设安全距离的相对关系生成控制信号；告警模块104的输入端与中央控制模块103的输出端电连接，告警模块104根据控制信号调整其工作状态。
其中，信号采集模块101是电磁信号采集装置，用于采集环境中高压电力设施发出的电磁信号并将采集到的电磁信号传输至信号处理模块102。信号处理模块102是电磁信号转换装置，可以将电磁信号转换成符合中央控制模块103要求的数字信号。中央控制模块103是数字型处理器，可以为单片机，可对数字信号进行运算且其可接受信号电压范围有限，用于根据数字信号确定检测装置与高压电力设备之间的相对距离，并根据相对距离和预设安全距离的相对关系生成控制信号。告警模块104是可以在距离高压设施小于预设安全距离时发出警报，起警示作用的设备，告警模块104的工作状态受中央控制模块103的控制信号的控制。
示例性地，当检修人员携带高压作业安全距离检测装置100进入高压电力设施的检修现场时，高压作业安全距离检测装置100的信号采集模块101实时采集环境中高压电力设施发出的特定电磁信号。信号处理模块102通过磁电转换、放大和限幅等一系列转换步骤，将电磁信号转换为符合中央控制模块103要求的数字信号并传输至中央控制模块103。中央控制模块103分析数字信号确定检测装置与高压电力设备之间的实时相对距离，当检测装置与高压电力设备之间的相对距离小于预设安全距离时，即检测装置与高压电力设施的距离小于作业安全距离时，中央控制模块103生成控制信号，控制信号控制告警模块104发出告警，以警示检修人员立即撤离高压危险区域并做好安全防护。
本实施例提供的高压作业安全距离检测装置，信号采集模块采集高压电力设施发出的电磁信号，电磁信号并经信号处理模块转换为数字信号，中央控制模块根据数字信号确定检测装置与高压电力设备之间的实时相对距离并生成控制信号，控制告警模块的工作状态，实现了对高压作业距离的实时监控和危险告警，达到了提高检测准确性和高压作业安全性的效果。
图2为本发明实施例提供的另一种高压作业安全距离检测装置的结构示意图，参见图2，可选地，该高压作业安全距离检测装置100还包括：电压等级输入模块201，电压等级输入模块201与中央控制模块103的第二输入端电连接，用于输入电压等级选择信号并传输至中央控制模块103；中央控制模块103还用于根据电压等级选择信号调整预设安全距离，并根据电压等级选择信号和数字信号确定检测装置与高压电力设备之间的相对距离。
其中，电压等级输入模块201可以输入电压等级选择信号，并传输至中央控制模块103，示例性地，电压等级输入模块201可以是模式选择按键，用户可以通过按下不同按键选择对应的电压等级。中央控制模块103可以根据电压等级选择信号调整预设安全距离，示例性地，电压等级为10kV的情况下预设安全距离为0.7米，而电压等级为35kV的情况下预设安全距离为1.0米；中央控制模块103还可以根据电压等级选择信号和数字信号确定检测装置与高压电力设备之间的相对距离，示例性地，在其他条件相同的情况下，检测到的10kV高压输电线的磁场强度和检测到的35kV高压输电线的磁场强度如果相同，则高压作业安全距离检测装置100与35kV高压输电线之间的距离大于与10kV高压输电线之间的距离。
示例性地，在检修人员携带高压作业安全距离检测装置100进入高压电力设施的检修现场之前，检修人员需要通过电压等级输入模块201输入或选择本次检修的高压电力设施的电压等级，例如输入10kV，中央控制模块103根据输入的电压等级选择信号重新调整预设安全距离。然后，在检修人员携带高压作业安全距离检测装置100进入高压电力设施的检修现场的过程中，高压作业安全距离检测装置100的信号采集模块101实时采集环境中高压电力设施发出的特定电磁信号。信号处理模块102通过磁电转换、放大和限幅等一系列转换步骤，将电磁信号转换为符合中央控制模块103要求的数字信号并传输至中央控制模块103。中央控制模块103通过分析输入的电压等级选择信号和数字信号确定检测装置与高压电力设备之间的实时相对距离，当检测装置与高压电力设备之间的相对距离小于预设安全距离时，即检测装置与高压电力设施的距离小于作业安全距离时，中央控制模块103生成控制信号，控制信号控制告警模块104发出告警，以警示检修人员立即撤离高压危险区域并做好安全防护。
本实施例提供的高压作业安全距离检测装置，电压等级输入模块可以输入电压等级选择信号并传输至中央控制模块，中央控制模块根据电压等级选择信号重新调整预设安全距离，然后根据数字信号和电压等级选择信号确定检测装置与高压电力设备之间的实时相对距离并生成控制信号，控制告警模块的工作状态，实现实时监控检修人员与不同电压等级的高压电力设备之间的距离，并在相对距离过小时控制告警模块发出告警，达到了提高不同电压等级下高压作业安全性的效果。
图3为本发明实施例提供的又一种高压作业安全距离检测装置的结构示意图，参见图3，可选地，告警模块104包括第一告警单元301；中央控制模块103用于当相对距离小于第一预设安全距离时生成第一控制信号；第一告警单元301用于根据第一控制信号告警。
其中，第一告警单元301可以在检测装置与高压电力设备的相对距离小于第一预设安全距离时发出告警；第一预设安全距离可以是《电力安全工作规程》中规定的该电压等级的作业安全距离；第一告警单元301为振动告警单元，可以通过振动警示检修人员。
示例性地，示例性地，在检修人员携带高压作业安全距离检测装置100进入高压电力设施的检修现场之前，检修人员需要通过电压等级输入模块201输入或选择本次检修的高压电力设施的电压等级，例如输入10kV，中央控制模块103根据输入的电压等级选择信号重新调整预设安全距离。在检修人员携带高压作业安全距离检测装置100进入高压电力设施的检修现场的过程中，高压作业安全距离检测装置100的信号采集模块101实时采集环境中高压电力设施发出的特定电磁信号。信号处理模块102通过磁电转换、放大和限幅等一系列转换步骤，将电磁信号转换为符合中央控制模块103要求的数字信号并传输至中央控制模块103。中央控制模块103通过分析输入的电压等级选择信号和数字信号确定检测装置与高压电力设备之间的实时相对距离，当检测装置与高压电力设备之间的相对距离小于第一预设安全距离时，即检测装置与高压电力设施的距离小于作业安全距离时，中央控制模块103生成第一控制信号，第一控制信号控制第一告警单元301发出振动告警，以警示检修人员立即撤离高压危险区域并做好安全防护。
本实施例提供的高压作业安全距离检测装置，电压等级输入模块可以输入电压等级选择信号并传输至中央控制模块，中央控制模块根据电压等级选择信号重新调整预设安全距离，然后根据数字信号和电压等级选择信号确定检测装置与高压电力设备之间的实时相对距离并生成第一控制信号，控制第一告警单元的工作状态，实现实时监控检修人员与不同电压等级的高压电力设备之间的距离，并在相对距离小于预设安全距离时时控制发出告警，达到了提高不同电压等级下高压作业安全性的效果。
图4为本发明实施例提供的又一种高压作业安全距离检测装置的结构示意图，参见图4，可选地，告警模块104还包括第二告警单元302；中央控制模块103还用于当相对距离小于第二预设安全距离时生成第二控制信号；第二告警单元302根据第二控制信号告警。
其中，第二预设安全距离大于第一预设安全距离。第二告警单元302可以在检测装置与高压电力设备的相对距离小于第二预设安全距离时发出告警；第二告警单元302为声告警单元和/或光告警单元，可以通过警铃和/或闪光警示检修人员。在相对距离小于第二预设安全距离时，相对距离越小，第二告警单元302的告警频率越高。
示例性地，在检修人员携带高压作业安全距离检测装置100进入高压电力设施的检修现场之前，检修人员需要通过电压等级输入模块201输入或选择本次检修的高压电力设施的电压等级，例如输入10kV，中央控制模块103根据输入的电压等级选择信号重新调整预设安全距离。在检修人员携带高压作业安全距离检测装置100进入高压电力设施的检修现场的过程中，高压作业安全距离检测装置100的信号采集模块101实时采集环境中高压电力设施发出的特定电磁信号。信号处理模块102通过磁电转换、放大和限幅等一系列转换步骤，将电磁信号转换为符合中央控制模块103要求的数字信号并传输至中央控制模块103。中央控制模块103通过分析输入的电压等级选择信号和数字信号确定检测装置与高压电力设备之间的实时相对距离，当检测装置与高压电力设备之间的相对距离小于第二预设安全距离时，中央控制模块103生成第二控制信号，第二控制信号控制第二告警单元302发出警铃和闪光告警，以提示检修人员此时的实时相对距离已接近作业安全距离，提醒检修人员放慢脚步并做好安全防护。随着检修人员的继续前行，第二告警单元302发出警铃和闪光告警频率越高，提醒检修人员接近安全距离的程度。当检测装置与高压电力设备之间的相对距离小于第一预设安全距离时，即检测装置与高压电力设施的距离小于作业安全距离时，中央控制模块103生成第一控制信号，第一控制信号控制第一告警单元301发出振动告警，以警示检修人员立即撤离高压危险区域并做好安全防护。
本实施例提供的高压作业安全距离检测装置，设置了第一告警单元和第二告警单元，第二告警单元在检测装置与高压电力设备的相对距离小于第二预设安全距离时发出声或光警告，第一告警单元在检测装置与高压电力设备的相对距离小于第一预设安全距离时发出振动警告，实现了对相对距离更加细致的实时监控和告警，进一步提高了高压作业的安全性。
图5为本发明实施例提供的又一种高压作业安全距离检测装置的结构示意图，参见图5，可选地，信号处理模块102包括第一转换电路501、放大电路502和第二转换电路503；第一转换电路501与信号采集模块101电连接，用于将电磁信号转换为模拟信号；放大电路502与第一转换电路501电连接，用于对模拟信号进行放大处理；第二转换电路503分别与放大电路502和中央控制模块103电连接，用于将放大后的模拟信号转换为数字信号。
其中，第一转换电路501是将电磁信号转换为模拟电信号的转换电路；第二转换电路503是将模拟信号转换为数字信号的转换电路，还可以对信号进行适当地限幅处理，使信号处理模块102的输出信号符合中央控制模块103的要求。
本实施例提供的高压作业安全距离检测装置，第一转换电路将电磁信号转换为模拟电信号，放大电路对模拟信号进行放大处理，第二转换电路将放大后的模拟信号转换为数字信号，实现了对信号更加细致的处理，使信号满足中央控制模块的要求，实现检测更加准确的效果。
继续参照图5，可选地，该高压作业安全距离检测装置100还包括显示模块，显示模块与中央控制模块103连接，用于显示相对距离，实现了对相对距离的实时且直观的显示，达到了提高检测装置的安全性和实用性且使检修人员更放心的效果。
继续参照图5，可选地，中央控制模块103为单片机。
继续参照图5，可选地，信号采集模块101用于采集环境中设定频率的电磁信号。
需要特别说明的是，高压作业安全距离检测装置100首先需要捕获环境中高压电力设施发出的电磁场信号，而生活环境周围被各种电磁信号所包围，而相较于其他通信等高频信号，电力设施发出的电磁场信号保持着与市电相同的特征，其频率为50Hz。因此，信号采集模块101可以利用电力磁场信号这一独有特性将其在各种信号交织的环境中挑选出来，采集环境中频率为50Hz的电磁信号。
本实施例提供的高压作业安全距离检测装置，信号采集模块高压电力设施发出的电磁信号，电磁信号并经信号处理模块转换为数字信号，中央控制模块根据数字信号确定检测装置与高压电力设备之间的实时相对距离并用显示屏显示，然后根据实时相对距离与预设安全距离的相对关系生成控制信号，控制告警模块的工作状态，实现对高压作业距离的实时监控和危险告警，达到了提高高压作业安全性的效果。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (10)
1.一种高压作业安全距离检测装置，其特征在于，包括：信号采集模块、信号处理模块、中央控制模块和告警模块；
所述信号采集模块用于采集环境中的电磁信号；
所述信号处理模块与所述信号采集模块电连接，所述信号处理模块用于将所述电磁信号转换为数字信号；
所述中央控制模块包括第一输入端和输出端，所述第一输入端与所述信号处理模块电连接，所述中央控制模块用于根据所述数字信号确定检测装置与高压电力设备之间的相对距离，并根据所述相对距离和预设安全距离的相对关系生成控制信号；
所述告警模块的输入端与所述中央控制模块的输出端电连接，所述告警模块根据所述控制信号调整其工作状态。
2.根据权利要求1所述高压作业安全距离检测装置，其特征在于，还包括：电压等级输入模块，所述电压等级输入模块与所述中央控制模块的第二输入端电连接，用于输入电压等级选择信号并传输至所述中央控制模块；
所述中央控制模块还用于根据电压等级选择信号调整所述预设安全距离，并根据电压等级选择信号和所述数字信号确定检测装置与高压电力设备之间的相对距离。
3.根据权利要求2所述高压作业安全距离检测装置，其特征在于，所述告警模块包括第一告警单元；所述中央控制模块用于当所述相对距离小于第一预设安全距离时生成第一控制信号；所述第一告警单元用于根据所述第一控制信号告警。
4.根据权利要求3所述高压作业安全距离检测装置，其特征在于，所述告警模块还包括第二告警单元；
所述中央控制模块还用于当所述相对距离小于第二预设安全距离时生成第二控制信号；所述第二告警单元根据所述第二控制信号告警；其中，所述第二预设安全距离大于所述第一预设安全距离。
5.根据权利要求4所述高压作业安全距离检测装置，其特征在于，在所述相对距离小于所述第二预设安全距离时，所述相对距离越小，所述第二告警单元的告警频率越高。
6.根据权利要求4所述的高压作业安全距离检测装置，其特征在于，所述第一告警单元为振动告警单元；
所述第二告警单元为声告警单元和/或光告警单元。
7.根据权利要求1所述高压作业安全距离检测装置，其特征在于，所述信号处理模块包括第一转换电路、放大电路和第二转换电路；所述第一转换电路与所述信号采集模块电连接，用于将电磁信号转换为模拟信号；所述放大电路与所述第一转换电路电连接，用于对模拟信号进行放大处理；所述第二转换电路分别与所述放大电路和所述中央控制模块电连接，用于将放大后的模拟信号转换为数字信号。
8.根据权利要求1所述高压作业安全距离检测装置，其特征在于，还包括显示模块，所述显示模块与所述中央控制模块连接，用于显示所述相对距离。
9.根据权利要求1所述高压作业安全距离检测装置，其特征在于，所述中央控制模块为单片机。
10.根据权利要求1所述高压作业安全距离检测装置，其特征在于，所述信号采集模块用于采集环境中设定频率的电磁信号。
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