CN207882339U - 一种带电作业安全距离侦测和报警装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种带电作业安全距离侦测和报警装置，所述装置包括：电场测量模块、模拟信号处理模块、单片机数据分析处理模块、液晶显示模块、电场警示模块、温湿度检测模块、人机交互模块、电源模块。通过所述装置，可自动适应不同电压等级的带电作业环境，通过检测环境电场强度，实时监控安全距离，分级预警，当作业人员距带电体小于安全距离时，该装置自动发出声光报警信号，进行安全警示，提高输电线路带电作业安全防护水平，防止高压触电事故的发生，进一步提高带电作业人员的安全保障水平。
Description
技术领域
本实用新型涉及电网系统带电作业领域，具体涉及一种带电作业安全距离侦测和报警装置。
背景技术
带电作业已成为输配电线路检测、检修、改造的重要手段和方法，为电力系统的安全可靠运行和提高经济效益发挥了十分重要的作用。在积极开展带电作业的同时，为了保障带电作业人员的安全，电网公司制定了一系列安全保障措施，并规定了带电作业安全距离。高电压线路都有一定的安全距离范围，如果在带电作业时误入其内会发生伤亡事故。由于繁琐的工作程序、恶劣的工作环境，作业人员往往忽视身边危险，无意中过于接近带电设备，造成伤亡和电网损失。常见的如超声波法、红外线法、视频监控法等安全距离检测方法不适合频繁移动场合的带电作业安全距离检测，且受天气等外界因素影响。
实用新型内容
本实用新型目的在于克服上述现有技术的不足而提供一种带电作业安全距离侦测和报警装置，可自动适应不同电压等级的带电作业环境，通过检测环境电场强度，实时监控安全距离，分级预警，当作业人员距带电体小于安全距离时，该装置自动发出声光报警信号，进行安全警示，提高输电线路带电作业安全防护水平，防止高压触电事故的发生，为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案如下：
本实用新型公开一种带电作业安全距离侦测和报警装置，所述装置包括电场测量模块1、信号输入端与电场测量模块1信号输出端相连的模拟信号处理模块2、第一信号控制端与模拟信号处理模块2信号端相连的单片机数据分析处理模块3、信号端与单片机数据分析处理模块3第二信号控制端相连的液晶显示模块4、信号端与单片机数据分析处理模块3第三信号控制端相连的电场警示模块5、信号端与单片机数据分析处理模块3第四信号控制端相连温湿度检测模块6、信号端与单片机数据分析处理模块3第五信号控制端相连的人机交互模块7、以及与模拟信号处理模块2、液晶显示模块4、电场警示模块5、温湿度检测模块6和人机交互模块7分别电连接的电源模块8。
在上述技术方案中，所述电场测量模块1内置电场传感器，所述电场传感器为铌酸钾晶体。
在上述技术方案中，所述模拟信号处理模块2包括前置放大电路、以及与前置放大电路相连的可编程增益放大电路。
在上述技术方案中，所述电场警示模块5包括声光报警单元。
在上述技术方案中，所述人机交互模块7包括按键控制电路。
在上述技术方案中，所述电源模块8包括延时开关电路。
本实用新型一种带电作业安全距离侦测和报警装置具有以下有益效果：该装置具有体积小、便携性好等特点，可安装于作业人员安全帽相应位置，自动适应不同电压等级的带电作业环境，通过检测环境电场强度，实时监控安全距离，分级预警，当作业人员距带电体小于安全距离时，该装置自动发出声光报警信号，进行安全警示，提高输电线路带电作业安全防护水平，防止高压触电事故的发生，进一步提高带电作业人员的安全保障水平。
附图说明
图1为本实用新型一种带电作业安全距离侦测和报警装置结构示意图；
附图说明：1-电场测量模块，2-模拟信号处理模块，3-单片机数据分析处理模块，4-液晶显示单元，5-电场警示模块，6-温湿度检测模块，7-人机交互模块，8-电源模块。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述
本实用新型公开一种带电作业安全距离侦测和报警装置，所述装置包括电场测量模块1、信号输入端与电场测量模块1信号输出端相连的模拟信号处理模块2、第一信号控制端与模拟信号处理模块2信号端相连的单片机数据分析处理模块3、信号端与单片机数据分析处理模块3第二信号控制端相连的液晶显示模块4、信号端与单片机数据分析处理模块3第三信号控制端相连的电场警示模块5、信号端与单片机数据分析处理模块3第四信号控制端相连温湿度检测模块6、信号端与单片机数据分析处理模块3第五信号控制端相连的人机交互模块7、以及与模拟信号处理模块2、液晶显示模块4、电场警示模块5、温湿度检测模块6和人机交互模块7分别电连接的电源模块8。
其中，所述电场测量模块1内置电场传感器，所述电场传感器为铌酸钾晶体，晶体在电场作用下会改变折射率，使通过晶体的偏振光改变偏振态，通过检测出、入射晶体光线的光强变化即可求得晶体上所感应的空间电场强度。
在上述技术方案中，所述模拟信号处理模块2包括前置放大电路、以及与前置放大电路相连的可编程增益放大电路。可编程增益放大器电路用来实现最大输入信号与A/D满量程电压匹配，可使具有宽动态范围的数据采集系统发挥最佳性能。
具体的，模拟信号处理模块2将出射光进行光电转换、滤波、有效值转换等信号处理，把光强的变化变成电信号的变化，所述模拟信号处理模块2设置有前置放大电路，信号在进入主放大电路前采用差分放大电路进行前置放大。差分放大电路的有效输入信号是两个信号的输入差值，将两个输入端电压的差以固定增益放大即可得到电路的输出信号。
其中，所述单片机数据分析处理单元3主要对所述模拟电路处理后的信号进行A/D转换，对数据进行综合分析处理，得到待测点的电场强度值，并与预先设定的各电压等级电场阈值比较判断电场是否过限并做出警示信号。
其中，所述液晶显示模块4能够对所测量的工频电场强度进行液晶显示。
其中，所述电场警示模块5包括声光报警单元，当所述单片机数据分析处理模块3发出报警指令时，会触发电场警示单元5工作，进行声光报警提示。
其中，所述温湿度检测单元6，可检测和分析当前环境温湿度数据，并通过所述液晶显示模块4显示出来，为带电作业人员决定是否可开展带电作业活动提供参考。
其中，所述人机交互模块7包括按键控制电路，所述电路包括LED显示控制按键及电场强度越限报警控制按键。通过按键控制模块能够实现延时及定时开关机，预先设置不同电压等级安全距离及报警限制电场，测量参数更改等功能。
具体的，所述人机交互模块7可设置10kV、35kV、110kV及220kV电压等级的带电作业安全距离阈值和报警限制电场。
其中，所述电源模块8包括延时开关电路，控制电源供电时间，避免长时间供电，节省电能。
具体的，所述电源模块8采用蓄电池作为能源，用于给整个装置模块供电。其具备充电电路，可外接充电器进行充电，同时具备过充、过放、过流等保护措施。在无电量补充的情况下，蓄电池充满电后连续工作时间不低于10小时。
具体的，为了提醒工作人员及时充电，避免仪器因电量不足无法工作，所述电源模块8增加了电池电量过低报警电路，并配备了智能充电模块，实现对电池智能充电的控制功能。
本实用新型具体工作过程为：电场传感器模块通过静电感应原理获得工频电场信号，并将其转换为相应的感应电压信号；模拟信号处理模块完成对感应电压信号的相应处理；单片机对模拟电路处理后的信号进行A/D转换，对数据进行综合分析处理，得到待测点的电场强度值，并与预先设定的电场限值比较判断电场是否过限并做出警示信号；液晶显示模块能够对所测量的工频电场强度进行液晶显示。装置内置硬件电路要完成电场传感器测量信号的接收、信号的预处理、可增益放大滤波、有效值转换、A/D处理及液晶显示等功能。系统中所采用的模块还有温湿度检测模块，获取环境的温湿度。同时系统为了提醒工作人员及时充电，避免仪器因电量不足无法工作，增加了电池电量过低报警电路，并配备了智能充电模块，实现对电池智能充电的控制功能。
以上所述为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限于本实例，本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术，本领域的普通技术人员可以对本实用新型进行修改或者替换，而不脱离本实用新型的精神和范围的任何修改或局部替换，均应涵盖在本实用新型的权利要求保护范围内。
Claims (6)
1.一种带电作业安全距离侦测和报警装置，其特征在于：所述装置包括电场测量模块(1)、信号输入端与电场测量模块(1)信号输出端相连的模拟信号处理模块(2)、第一信号控制端与模拟信号处理模块(2)信号端相连的单片机数据分析处理模块(3)、信号端与单片机数据分析处理模块(3)第二信号控制端相连的液晶显示模块(4)、信号端与单片机数据分析处理模块(3)第三信号控制端相连的电场警示模块(5)、信号端与单片机数据分析处理模块(3)第四信号控制端相连温湿度检测模块(6)、信号端与单片机数据分析处理模块(3)第五信号控制端相连的人机交互模块(7)、以及与模拟信号处理模块(2)、液晶显示模块(4)、电场警示模块(5)、温湿度检测模块(6)和人机交互模块(7)分别电连接的电源模块(8)。
2.根据权利要求1所述一种带电作业安全距离侦测和报警装置，其特征在于，所述电场测量模块(1)内置电场传感器，所述电场传感器为铌酸钾晶体。
3.根据权利要求1所述一种带电作业安全距离侦测和报警装置，其特征在于，所述模拟信号处理模块(2)包括前置放大电路、以及与前置放大电路相连的可编程增益放大电路。
4.根据权利要求1所述一种带电作业安全距离侦测和报警装置，其特征在于，所述电场警示模块(5)包括声光报警单元。
5.根据权利要求1所述一种带电作业安全距离侦测和报警装置，其特征在于，所述人机交互模块(7)包括按键控制电路。
6.根据权利要求1所述一种带电作业安全距离侦测和报警装置，其特征在于，所述电源模块8包括延时开关电路。
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