一种近电感知装置及其控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种近电感知装置及其控制方法，包括：外壳、显示屏、档位旋钮、蜂鸣器、电场探头、检测主板和蓄电池，显示屏、档位旋钮、蜂鸣器和电场探头均连接检测主板，检测主板连接电源，蜂鸣器、电场探头、检测主板和蓄电池均设于外壳的内腔，显示屏和档位旋钮设于外壳的外部。其结合电力施工安全规程，能够对不同电压等级下的近电距离进行监控和预警，并且考虑人体对电场畸变的影响，使得装置不会发生误报，其在应用场景上及推广前景上显著优于现有同类技术。同类技术。同类技术。

【技术实现步骤摘要】
一种近电感知装置及其控制方法


[0001]本专利技术专利涉及带电检测领域，尤其涉及一种近电感知装置及其控制方法。

技术介绍

[0002]目前，输变电新建及改扩建施工临近带电作业风险数量逐年增多，施工作业现场环境复 杂，带电设备及线路辨识至关重要。调研发现，即使施工现场按要求部署足够的安全监护人 员，采取相应监控措施，仍然无法完全避免事故发生，究其原因，主要是由于部分变电站、 线路环境复杂，存在多电压等级交错、多电源供电情况，施工人员在确定某一路电源停电后， 错误认为设备或线路已不带电，直接进场施工，导致事故发生。
[0003]因此，可靠、便携的近电感知装置成为带电施工作业的迫切需求。施工作业人员在作业 时需要进行爬塔、巡视等操作，因此不方便携带大型、过重、高耗电的接触式验电设备。而 非接触式验电方法具有很强的便携性，适合多种工况。目前市场上主流的非接触式验电产品 型式包括智能安全帽和智能手环等类别，但是由于以下几点客观问题，这两款产品并没有得 到很好的应用：
[0004]带电环境下，人体头部电场畸变明显，使得智能安全帽经常发生误报警，而且现有的智 能安全帽没有电压档位调节功能，不能用于不同电压等级、安全距离下的施工作业；
[0005]人体手腕部位在带电环境下也会导致严重电场畸变，使得现有的智能手环会频繁误报， 且同样不能用于不同电压等级的作业环境；
[0006]上述两款产品均没有近电距离提示功能，无法让施工作业人员直观分辨近电作业区域与 带电导体的距离，从而感受危险性。
专利技术内容
[0007]本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种近电感知装置及其控制方法，其结 合电力施工安全规程，能够对不同电压等级下的近电距离进行监控和预警，并且考虑人体对 电场畸变的影响，使得装置不会发生误报，其在应用场景上及推广前景上显著优于现有同类 技术。
[0008]为解决现有技术问题，本专利技术公开了一种近电感知装置，包括：外壳、显示屏、档位旋 钮、蜂鸣器、电场探头、检测主板和蓄电池，显示屏、档位旋钮、蜂鸣器和电场探头均连接 检测主板，检测主板连接电源，蜂鸣器、电场探头、检测主板和蓄电池均设于外壳的内腔， 显示屏和档位旋钮设于外壳的外部。
[0009]进一步地，外壳设有穿戴孔。
[0010]进一步地，外壳设有音孔，音孔设于蜂鸣器的对应位置处。
[0011]进一步地，蓄电池为锂电池
[0012]进一步地，检测主板包括放大滤波模块、分压电阻、单片机模块、逆变模块和充电模 块，电场探头连接放大滤波模块，放大滤波模块连接单片机模块和蜂鸣器，单片机模块分别 连接档位旋钮、逆变模块、蜂鸣器和显示屏，蓄电池通过分压电阻连接单片机模块，充
电模 块连接逆变模块，蓄电池通过档位旋钮连接充电模块。
[0013]进一步地，档位旋钮设有关机档位和6个电压等级档位，单片机模块设有6个I/O管 脚，档位旋钮的6个电压等级档位分别与单片机模块的6个I/O管脚相连，档位旋钮的关机 档位与蓄电池相连。
[0014]进一步地，6个电压等级分别为10kV、35kV、110kV、220kV、500kV和大于500kV。
[0015]相应地，一种近电感知装置的控制方法：
[0016]电场探头通过电磁感应探测电场强度信号；
[0017]检测主板对电场强度信号进行滤波放大处理，并计算电场强度大小；
[0018]检测主板识别旋钮对应的电压等级档位，电压等级分别为10kV、35kV、110kV、
[0019]220kV、500kV和大于500kV，结合档位大小，将电场强度大小折算成近电距离；
[0020]检测主板将计算得到的距离与预先设定的阈值进行对比，判断是否越限，如果越限， 则蜂鸣器报警。
[0021]进一步地，当电场强度E≥0.2kV/m且持续1分钟，则单片机模块开始每2s采集一 次电场探头数据，计算电场强度；
[0022]若不满足E≥0.2kV/m且持续1分钟，则单片机模块停止工作；
[0023]相邻两次测得的电场强度值差别小于10％，且持续1分钟，则单片机模块停止工作。
[0024]进一步地，电场强度大小折算成近电距离的折算公式为：
[0025][0026]式中U为导线电压，L为测量点与导线间距离，a为多相导线修正因子，b为人体影响修 正因子。
[0027]本专利技术具有的有益效果：
[0028]本专利技术提供一种近电感知装置，其结合电力施工安全规程，能够对不同电压等级下的近 电距离进行监控和预警，并且考虑人体对电场畸变的影响，使得装置不会发生误报，其在应 用场景上及推广前景上显著优于现有同类技术。
附图说明
[0029]图1为本专利技术的结构示意图；
[0030]图2为本专利技术的结构示意图；
[0031]图3为本专利技术的结构示意图；
[0032]图4为本专利技术的工作流程图；
[0033]图5为本专利技术的电路原理图；
[0034]图6为本专利技术的低功耗工作流程图。
[0035]其中：1、外壳；2、显示屏；3、档位旋钮；4、音孔；5、穿戴孔；6、蜂鸣器；7、电场 探头；8、检测主板；9、蓄电池。
具体实施方式
[0036]下面结合附图对本专利技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术
的技术 方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。
[0037]本专利技术的如图1所示，本专利技术提供的一种近电感知装置，其包括外壳1、显示屏2、档位 旋钮3、音孔4、穿戴孔5、蜂鸣器6、电场探头7、检测主板8、蓄电池9。外壳为三防ABS 外壳，内部装有蜂鸣器6、电场探头7、检测主板8、蓄电池9，蓄电池9优选采用锂电池； 显示屏2固定在外壳表面，其可以显示近电距离、电场强度、档位及电池电量；档位旋钮3 在外壳表面，与检测主板8电气连接，可以控制检测主板8工作档位，档位包括关机、10kV、 35kV、110kV、220kV、500kV、大于500kV七个档；音孔4的作用是扩散蜂鸣器6报警 声音，穿戴孔5为外壳附加件，用于让手臂带从中穿过，从而可将外壳穿戴在手臂上。
[0038]如图4所示，本专利技术工作流程为：所述穿戴式近电感知装置整体安装在作业人员手臂上； 电场探头7通过电磁感应，探测手臂附近电场强度信号，检测主板8对该信号进行滤波放大 处理后，计算得到电场强度大小；检测主板8识别旋钮对应的电压等级档位，结合档位大小， 将电场强度大小折算成近电距离；检测主板8将计算得到的距离与预先设定的阈值进行对比， 从而判断是否越限，如果越限，则蜂鸣器6报警。
[0039]如图5所示，本专利技术主要通过检测主板8、电场探头7、蜂鸣器6、档位旋钮3配合完成 近电感知及报警，其中检测主板8由滤波放大模块、单片机模块、逆变模块及充电模块组成。 电场探头7耦合感应空间电场强度，将其转化为微电压信号，经过滤波放大模块输入至单片 机模块ADC管脚，以消除高频干扰；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种近电感知装置，其特征在于，包括：外壳(1)、显示屏(2)、档位旋钮(3)、蜂鸣器(6)、电场探头(7)、检测主板(8)和蓄电池(9)，显示屏(2)、档位旋钮(3)、蜂鸣器(6)和电场探头(7)均连接检测主板(8)，检测主板(8)连接电源(9)，蜂鸣器(6)、电场探头(7)、检测主板(8)和蓄电池(9)均设于外壳(1)的内腔，显示屏(2)和档位旋钮(3)设于外壳(1)的外部。2.根据权利要求1的一种近电感知装置，其特征在于：外壳(1)设有穿戴孔(5)。3.根据权利要求1的一种近电感知装置，其特征在于：外壳(1)设有音孔(4)，音孔(4)设于蜂鸣器(6)的对应位置处。4.根据权利要求1的一种近电感知装置，其特征在于：蓄电池(9)为锂电池。5.根据权利要求1的一种近电感知装置，其特征在于：检测主板(8)包括放大滤波模块、分压电阻、单片机模块、逆变模块和充电模块，电场探头(7)连接放大滤波模块，放大滤波模块连接单片机模块和蜂鸣器(6)，单片机模块分别连接档位旋钮、逆变模块、蜂鸣器(6)和显示屏(2)，蓄电池(9)通过分压电阻连接单片机模块，充电模块连接逆变模块，蓄电池(9)通过档位旋钮(3)连接充电模块。6.根据权利要求5的一种近电感知装置，其特征在于：档位旋钮(3)设有关机档位和6个电压等级档位，单片机模块设有6个I/O管脚，档...

【专利技术属性】
技术研发人员：张远建，丁寅龙，唐治年，朱书扬，揭晓，王琴，
申请(专利权)人：江苏兴力工程管理有限公司，
类型：发明
国别省市：