CN205080710U - 一种输电线路感光探测警示装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种输电线路感光探测警示装置，包括主控制器，以及与主控制器均相连的高压取电单元、图像探测单元、感光探测单元、报警单元和数据通信单元；其中，主控制器由ARM芯片、数据存储芯片以及芯片外围电路形成；高压取电单元包括依序连接的用于感应高压输电线路上的磁能而产生交流电的感应取电线圈、用于将交流电转变成直流电的整流电路、用于直流降压及稳压的DC-DC转换电路以及储能电路。实施本实用新型实施例，具备良好电源管理、可持续稳定供电，且同时具有拍摄以及检测输变电设备电晕放电能力。
Description
技术领域
本实用新型涉及电力安全防护设备技术领域，尤其涉及一种输电线路感光探测警示装置。
背景技术
随着输变电行业的快速发展，输电线路的可靠运行对于电网的安全和稳定具有非常重要的意义，尤其是输电线路上的电器设备正常运行，以及绝缘子串金具的电晕放电安全性，因此为了充分保障输电线路的可靠运行，需采用状态监测装置对输电线路进行全方位监测。
现有技术中，大部分监测装置仅通过闪光语音警示功能来提示人们注意该输电线路的安全状态，以防止发生触碰，甚至挂断该输电线而造成的人身伤害、从而造成电力输送出现重大的经济损失，但缺乏持续稳定供电能力，且同时具有拍摄以及检测输变电设备电晕放电能力等。
实用新型内容
本实用新型实施例所要解决的技术问题在于，提供一种输电线路感光探测警示装置，具备良好电源管理、可持续稳定供电，且同时具有拍摄以及检测输变电设备电晕放电能力。
为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种输电线路感光探测警示装置，所述装置包括主控制器，以及与所述主控制器均相连的用于经输电线路磁电感应而获取工作电源的高压取电单元、用于拍摄输变电设备电晕放电图像及特定范围内物体图像的图像探测单元、用于利用微波检测原理在一定角度及方向上对移动物体进行扫描探测的感光探测单元、用于通过蜂鸣声及指示灯发光进行报警的报警单元和数据通信单元；其中，
所述主控制器由ARM芯片、数据存储芯片以及芯片外围电路形成；
所述高压取电单元包括依序连接的用于感应高压输电线路上的磁能而产生交流电的感应取电线圈、用于将交流电转变成直流电的整流电路、用于直流降压及稳压的DC-DC转换电路以及储能电路。
其中，所述装置还包括设置于所述主控制器与所述高压取电单元之间的电压转换单元。
其中，所述图像探测单元由第一光学镜头、可见光成像模块形成；和/或由第二光学镜头、紫外光滤镜、智能通信板以及数字处理模块形成。
其中，所述储能电路由充电电路、放电电路、可充放电的蓄电池组及其外围电路形成。
其中，所述报警单元由扬声器、发光二极管及外围电路形成。
其中，所述数据通信单元为GPRS通信模块、Zigbee通信模块、WIFI通信模块、光纤通信模块之其中一种或多种。
实施本实用新型实施例，具有如下有益效果：
1、在本实用新型实施例中，由于装置中采用高压取电单元，通过感应取电线圈感应高压输电线路上的磁能而产生交流电，并将该交流电转变成装置可持续性使用的直流电，从而为装置提供了可持续的稳定的供电电压，确保与后台主站稳定及可靠的通信；同时由于装置采用单元化设计，使得装置体积小且安装方式简单；
2、在本实用新型实施例中，由于装置中采用图像探测单元拍摄输变电设备电晕放电图像及特定范围内物体图像，以及采用感光探测单元利用微波检测原理在一定角度及方向上对移动物体进行扫描探测，通过报警单元的蜂鸣声及指示灯发光进行报警，从而具有拍摄以及检测输变电设备电晕放电的能力。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，根据这些附图获得其他的附图仍属于本实用新型的范畴。
图1为本实用新型实施例提供的输电线路感光探测警示装置的结构示意图；
图2为本实用新型实施例提供的输电线路感光探测警示装置中主控制器应用场景的示意图；
图3为本实用新型实施例提供的输电线路感光探测警示装置中高压取电单元应用场景的示意图；
图4为本实用新型实施例提供的输电线路感光探测警示装置中电压转换单元应用场景的示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。
如图1至图4所示，本实用新型实施例中，为一种输电线路感光探测警示装置，该装置包括主控制器1，以及与主控制器1均相连的用于经输电线路磁电感应而获取工作电源的高压取电单元2、用于拍摄输变电设备电晕放电图像及特定范围内物体图像的图像探测单元3、用于利用微波检测原理在一定角度及方向上对移动物体进行扫描探测的感光探测单元4、用于通过蜂鸣声及指示灯发光进行报警的报警单元5和数据通信单元6；其中，
主控制器1由ARM芯片、数据存储芯片以及芯片外围电路形成；
高压取电单元2包括依序连接的用于感应高压输电线路上的磁能而产生交流电的感应取电线圈21、用于将交流电转变成直流电的整流电路22、用于直流降压及稳压的DC-DC转换电路23以及储能电路24。
应当说明的是，由于高压取电单元2通过采集高压输电线路上的磁能而产生交流电，并将交流电进一步转换为持续稳定的直流电，从而可实现在高压侧进行安装，使得在高压取电单元2发生故障或损坏时，更换更容易。
在一个实施例中，采用STM32处理芯片(ARM芯片)为主体，并集成有信号滤波放大电路、AD采集芯片、数据存储芯片等以及其它外围电路形成主控制器1(如图2所示)；高压取电单元包括感应取电线圈T1、由二极管D1至D4形成的整流电路、DC-DC转换电路U1、由蓄电池U2形成的储能电路(如图3所示)。感应取电线圈T1取电线圈采用可变直径的电磁感应线圈，安装于高压输电线路上，通过电磁感应高压输电线路上的磁能进行交流取电。感应取电线圈T1的输出接整流电路，补偿电容C1跨接于感应线圈输出两端，整流电路将交流转换为直流。整流电路输出端经过滤波电容C2进入DC-DC转换电路U1，DC-DC转换电路U1将直流电压源转换为固定的电压源，DC-DC转换电路U1主要功能是直流降压和稳压的作用。固定电压源输出12V到ARM主芯片1或其它单元，同时输出至蓄电池U2，为保证蓄电池U2充放电正常，串接二极管D5，可起防倒流保护作用，同时，并接充电限流电阻R1以及放电限制二极管D6。
考虑到装置中存在多种工作电压，因此装置还包括设置于主控制器1与高压取电单元2之间的电压转换单元7，该电压转换单元7可将高压取电单元2输出的直流电进一步进行降压，用于满足其它单元的工作电压。
在一个实施例中，电压转换单元3(如图4所示)将高压取电单元2输出的12V电源转换为各单元需要的工作电源5V或3.3V。电压转换单元3包括12V电源转换单元1个，5V电源转换单元1个，3.3V电源转换单元1个；其中，每一个电源单元均并入滤波电容，保证输出电压的稳定，且一个5V电源单元经过隔离光耦用来满足串口RS485的电源输入。
为了拍摄输变电设备电晕放电图像及特定范围内物体图像，可采用可见光成像或精确度更高的紫外光成像，因此图像探测单元3由第一光学镜头、可见光成像模块形成；和/或由第二光学镜头、紫外光滤镜、智能通信板以及数字处理模块形成。
应当说明的是，图像探测单元3同时采用可见光成像和紫外光成像时，第一光学镜头与第二光学镜头共焦，在监测输变电设备(如绝缘子串金具)电晕放电时，采用非接触的方式，通过第一光学镜头与第二光学镜头分别获得输变电设备同一位置上的图像和精确的紫外光子数目，从而能够对输变电设备故障缺陷点的早期放电进行准确测量及准确定位，且具有抗静电和抗杂散干扰能力；同时，可见光成像将对特定范围内物体进行成像可检测线路下方由于火源引起的放电情况。
为了存储电源待临时停电时装置一直工作，因此储能电路24由充电电路、放电电路、可充放电的蓄电池组及其外围电路形成。
更进一步的，报警单元5由扬声器、发光二极管及外围电路形成。
更进一步的，数据通信单元6为GPRS通信模块、Zigbee通信模块、WIFI通信模块、光纤通信模块之其中一种或多种，可实现多种数据通信方式。
在一个实施例中，GPRS通信模块采用华为公司的3G或4G单元，其中，3G单元采用WCDMA单元EM770，支持多种网络模式如HSUPA、GPRS、GSM等；4G单元采用ME936集成单元，基于IntelM.2标准外形设计(42*30*2.3mm)，重量小于6g，支持LTE50Mbps上行传输速率和100Mbps下行峰值传输速率，能够满足几乎所有用户对于无线服务的要求。
本实用新型实施例中输电线路感光探测警示装置的工作原理为：装置安装于高压及特高压输电线路上，高压取电单元2从输电线路上获取其正常工作所需的电源，经过处理后一部分用于对储能电路24中的蓄电池组进行充电，一部分直接供给工作。
当输电线路上临时停电时，由储能电路24直接给系统提供电源，保证装置的不间断工作；图像探测单元3对输电线路或输变电设备有无电晕放电情况进行检测，也可直接成像输电线路下方的环境状况；
而集成的感光探测单元4对周围环境中的光线强度进行实时检测，在一定的角度与方向上不断的进行扫描探测，当有移动的人员或者物体进入其扫描范围内时，其迅速锁定该目标，当达到设定的距离范围时，可控制报警单元5中指示灯频闪及扬声器发出语音警示，以提醒周围的人员或者物体注意该处的输电线路，避免造成损失，同时图像探测单元3进行拍摄后直接成像，经过主控制器1处理后由数据通信单元6进行传输。
实施本实用新型实施例，具有如下有益效果：
1、在本实用新型实施例中，由于装置中采用高压取电单元，通过感应取电线圈感应高压输电线路上的磁能而产生交流电，并将该交流电转变成装置可持续性使用的直流电，从而为装置提供了可持续的稳定的供电电压，确保与后台主站稳定及可靠的通信；同时由于装置采用单元化设计，使得装置体积小且安装方式简单；
2、在本实用新型实施例中，由于装置中采用图像探测单元拍摄输变电设备电晕放电图像及特定范围内物体图像，以及采用感光探测单元利用微波检测原理在一定角度及方向上对移动物体进行扫描探测，通过报警单元的蜂鸣声及指示灯发光进行报警，从而具有拍摄以及检测输变电设备电晕放电的能力。
以上所揭露的仅为本实用新型一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。
Claims (6)
1.一种输电线路感光探测警示装置，其特征在于，所述装置包括主控制器(1)，以及与所述主控制器(1)均相连的用于经输电线路磁电感应而获取工作电源的高压取电单元(2)、用于拍摄输变电设备电晕放电图像及特定范围内物体图像的图像探测单元(3)、用于利用微波检测原理在一定角度及方向上对移动物体进行扫描探测的感光探测单元(4)、用于通过蜂鸣声及指示灯发光进行报警的报警单元(5)和数据通信单元(6)；其中，
所述主控制器(1)由ARM芯片、数据存储芯片以及芯片外围电路形成；
所述高压取电单元(2)包括依序连接的用于感应高压输电线路上的磁能而产生交流电的感应取电线圈(21)、用于将交流电转变成直流电的整流电路(22)、用于直流降压及稳压的DC-DC转换电路(23)以及储能电路(24)。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括设置于所述主控制器(1)与所述高压取电单元(2)之间的电压转换单元(7)。
3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述图像探测单元(3)由第一光学镜头、可见光成像模块形成；和/或由第二光学镜头、紫外光滤镜、智能通信板以及数字处理模块形成。
4.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述储能电路(24)由充电电路、放电电路、可充放电的蓄电池组及其外围电路形成。
5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述报警单元(5)由扬声器、发光二极管及外围电路形成。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述数据通信单元(6)为GPRS通信模块、Zigbee通信模块、WIFI通信模块、光纤通信模块之其中一种或多种。
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| CN201520877928.8U CN205080710U (zh) | 2015-11-05 | 2015-11-05 | 一种输电线路感光探测警示装置 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106571012A (zh) * | 2016-11-14 | 2017-04-19 | 国网河南省电力公司濮阳供电公司 | 一种高压输电线路定障警示装置 |
| CN112017399A (zh) * | 2020-08-27 | 2020-12-01 | 广东电网有限责任公司 | 一种输配电线路导线侧空域主动控制器 |
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