一种直流高压非接触预警装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提出了一种直流高压非接触预警装置，包括：外壳、磁铁和电路板，磁铁设置在外壳底部的内侧面上；电路板上设置有控制器，无线通信模块和GPS定位模块，无线通信模块包括天线；所述控制器包括信号采集模块、信号处理模块、信号分析模块和预警模块；预警装置通过磁体吸附临时固定安装在大型机械上，操作方便简单。控制器检测直流高压电场信号，当检测到的电场信号大于预定值时，控制器的预警模块发出预警信号报警，预警装置通过无线通信模块将预警信号向外传输，GPS定位模块可以用于定位；本实用新型专利技术提出的预警装置可以固定安装在大型机械上，对直流高压实时预警，有效避免人机事故的发生。

【技术实现步骤摘要】
一种直流高压非接触预警装置
本技术涉及直流高压传输领域，具体涉及直流高压预警。
技术介绍
由于我国能源产地和需求地分布非常不均衡，煤炭资源主要集中在西北地区，水力资源大部分集中在西部，而需要大量能源的用户集中在我国沿海和中部地区，这一国情需要对远距离大容量电能的输送，直流输电恰能发挥其优点。高压直流输电系统因其具备远距离、大容量的送电能力，以及具有调节灵活、功率损耗低等特点而得到人们的广泛关注。随着全球最大直流输电工程80万伏特高压投入运行，±800KV,全长2000多千米，单回线路输送能力达到500万千瓦，标志着正式投入商业运行，中国特高压远距离输电技术日臻成熟，不过目前直流高压的相关检测预警设备目前基本是空白，目前仅有的测试设备还只停留在实验阶段无法商用或不具备现场使用预警的功能，该设备应可以安装到作业车辆上或手持，当作业车辆或手持设备靠近直流高压线路达到危险距离时进行预警，要求操作简便，可靠，今后的发展方向应在小型化方便安装及使用的智能终端，除了开发适应于大型作业车辆的直流高压预警装置外还需要开发作业人员个人防护的直流高压预警智能设备。专利文献CN102749501B中公开了一种隔离式直流高压检测方法及检测电路，采用电阻分压电路、光电耦合器以及对检测信号进行调理的信号调理电路组成隔离式直流高压检测电路。本技术在保证直流高电压可靠检测的基础上，既能既能保证高、低压侧良好的电气隔离性能，又能降低检测电路的复杂性，从而节约生产成本。但是检测设备较复杂，需要使用光电耦合其，且检测精度不够高。专利文献CN105137157A中公开了一种交直流高压验电装置，包括处理器、验电单元、电压等级判断单元、用于感应电荷的探头和用于检测高压设备磁场的交流电判断单元；本技术提供的交直流高压验电装置既可以检验交流，也可检验直流，适用于现有的交直流高压设备以及新型的超高压直流输电设备，并且在检测设备是否带电的同时，还可以检测设备的电压等级，尤其适用于待测设备的电压等级未知时的情况，可以广泛应用于所有电压等级的电力设备或线缆，本技术适用性极强、安全、携带方便。但是该装置主要用于检测交流和直流，检测精度较低。目前国内没有直接用于直流高压线路工程车辆上的直流高压预警设备，现在设备使用非常复杂且无法安装到大型机械上，不能满足实际需要。现有的设备中可用于直流高压检测的设备较少，且体积大、操作困难、需要现场接地；重复性差，经常测试数据不一致；功耗高不能长时间使用；多为手持式使用，无法安装到机械上。
技术实现思路
基于以上的背景，针对目前直流高压预警领域存在的各种问题，本技术提出了一种直流高压非接触预警装置，包括：外壳、磁铁和电路板；磁铁设置在外壳底部的内侧面上；电路板固定在外壳内部，电路板上设置有直流电场预警模块、GPS预警模块和无线通信模块，直流电场预警模块包括控制器，无线通信模块包括天线；所述控制器包括顺次连接的信号采集模块、信号处理模块、信号放大器、信号分析模块和报警模块；所述直流电场预警模块检测直流高压电场信号并发出预警信号报警，所述GPS预警模块通过定位预警，所述GPS预警模块采用双模工作方式，一是通过GPRS模块传回后台，另一个是通过蓝牙功能与手机APP相连，采用APP进行数据传输；所述信号采集模块包括电场传感器，所述信号处理模块包括整流滤波电路，所述信号放大器包括前端输入型OTL放大电路，所述信号分析模块包括DSP芯片以及与所述DSP芯片连接的数据比较器，所述DSP芯片中存储报警值，所述数据比较器对采集结果和报警值进行比较，所述报警模块包括与所述DSP芯片输出引脚连接的声光报警装置，所述声光报警装置包括扬声器和LED灯，所述LED灯包括LED高频警示灯，所述扬声器包括蜂鸣报警器，所述天线采用双模式天线，可弯折旋转。进一步的，所述预警装置吸附在大型机械上。进一步的，所述控制器采用专用ASIC芯片。进一步的，所述无线通信模块包括2.4G无线通讯模块。进一步的，所述GPS预警模块包括GPS和北斗定位。本技术的有益效果为：提出了一种直流高压电力设备非接触智能预警装置，可以安装到大型机械上，使用方便可靠，使得整个系统的简杂性降低，可以实现对直流正负电压预警，装置也可采用磁铁的方法临时加装使用十分方便，可以起到对直流高压线路下方施工的机械预警的功能，可以避免人机事故的发生。GPS定位模块采用双模工作方式，同时支持GPS和北斗，自动切换，稳定可靠。预警装置可以方便的安装到大型机械设备上，便于拆卸。预警装置还可以通过GPS定位模块辅助定位预警，提高直流高压检测定位预警的精度，稳定可靠。本装置功耗低，延长了使用时间。附图说明图1为本技术预警装置的结构示意图；图2为本技术电路板的结构示意图；图3为本技术预警装置控制器的结构示意图。图4为本技术预警装置控制器信号放大器的电路结构图。具体实施方式下面结合附图对本技术做详细的说明。本技术提供了一种直流高压非接触预警装置，预警装置安装在工作的大型机械设备上，通过螺钉等固定方式安装，也可以通过磁铁吸附的方式临时固定安装。预警装置外壳上安装有磁铁，用于预警装置的临时吸附安装固定。如图1所示，为预警装置的结构示意图，1为预警装置，2为外壳，3为天线；电路板固定在外壳的内部，电路板上设置有控制器、GPS定位模块和无线通信模块；如图2中所示，5为无线通信模块，6为控制器，7为GPS定位模块；图中预警装置包括外壳、磁铁和电路板，磁铁设置在外壳底部的内侧面上，用于将预警装置方便的吸附在大型机械装置上，大型机械一般是金属的，主要是铁质，采用磁铁安装方便，便于拆卸，简单易行。电路板固定在外壳的内部，电路板上设置有控制器，无线通信模块和GPS定位模块，无线通信模块包括天线。控制器采用专用ASIC芯片，如图2所示为控制器的结构示意图。控制器包括顺次连接的信号采集模块、信号处理模块、信号放大器、信号分析模块和报警模块。预警装置工作时：信号采集模块采集直流高压电场信号；经过信号处理模块处理，之后再经过放大器放大信号；之后送入直流高压电场信号分析模块，当电场强度大于预定值时，则触发预警信号，预警模块开始工作。根据大型机械常用的工作环境，例如空旷干燥的野外，山地环境，潮湿的沼泽地周围等，设置不同的电场强度预定值。本实施例中以户外空旷地为例，设置电场强度预定值为4kv/m。当检测得到的电场强度值大于4kv/m时，控制器的分析模块内部电路触发发出预警信号到预警模块，预警模块包括扬声器和LED灯，接收到预警信号后，预警模块发出声音和光报警信号；同时，控制器可以通过无线通信模块将预警信号传送至外部智能终端。下面对控制器的各组成结构部分进行详细说明。电场传感器可以采用平行金属板式电场传感器，用来采集直流高压电场信号，这是基于金属在电场中产生表面感应电荷的原理进行设计的，传感模块将金属表面的感应电荷转化为电流信号。由于在电场传感器将感应电荷转化为电流信号的过程中，会受到大量的杂波或是工频噪声的干扰，所以需要有信号处理模块对采集信号进行处理，信号处理模块包括整流滤波电路，包括相互连接的低通滤波器旁路电容。对于高频杂波，整流滤波电路的接入端设置低通滤波器，而对于低频噪声，直接用大电容进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种直流高压非接触预警装置，包括：外壳、磁铁和电路板；磁铁设置在外壳底部的内侧面上；电路板固定在外壳内部，电路板上设置有直流电场预警模块、GPS预警模块和无线通信模块，直流电场预警模块包括控制器，无线通信模块包括天线；所述控制器包括顺次连接的信号采集模块、信号处理模块、信号放大器、信号分析模块和报警模块；所述直流电场预警模块检测直流高压电场信号并发出预警信号报警，所述GPS预警模块通过定位预警，所述GPS预警模块采用双模工作方式，一是通过GPRS模块传回后台，另一个是通过蓝牙功能与手机APP相连，采用APP进行数据传输；所述信号采集模块包括电场传感器，所述信号处理模块包括整流滤波电路，所述信号放大器包括前端输入型OTL放大电路，所述信号分析模块包括DSP芯片以及与所述DSP芯片连接的数据比较器，所述DSP芯片中存储报警值，所述数据比较器对采集结果和报警值进行比较，所述报警模块包括与所述DSP芯片输出引脚连接的声光报警装置，所述声光报警装置包括扬声器和LED灯，所述LED灯包括LED高频警示灯，所述扬声器包括蜂鸣报警器，所述天线采用双模式天线，可弯折旋转。

【技术特征摘要】
1.一种直流高压非接触预警装置，包括：外壳、磁铁和电路板；磁铁设置在外壳底部的内侧面上；电路板固定在外壳内部，电路板上设置有直流电场预警模块、GPS预警模块和无线通信模块，直流电场预警模块包括控制器，无线通信模块包括天线；所述控制器包括顺次连接的信号采集模块、信号处理模块、信号放大器、信号分析模块和报警模块；所述直流电场预警模块检测直流高压电场信号并发出预警信号报警，所述GPS预警模块通过定位预警，所述GPS预警模块采用双模工作方式，一是通过GPRS模块传回后台，另一个是通过蓝牙功能与手机APP相连，采用APP进行数据传输；所述信号采集模块包括电场传感器，所述信号处理模块包括整流滤波电路，所述信号放大器包括前端输入型OTL放大电路，所述信号分析模块包括DSP芯片以及与所述DSP...

【专利技术属性】
技术研发人员：景国明，费跃军，刘宏达，王岩，费琳翔，罗杰，
申请(专利权)人：国家电网公司，河南送变电建设有限公司，南京文道自动化系统有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11