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防雷的高压带电数字显示及闭锁装置
申请号	CN201510888488.0	申请日	2015-12-04	公开(公告)号	CN105429296A	公开(公告)日	2016-03-23
申请人	重庆臻远电气有限公司;			发明人	张秀宏; 龚伟; 罗贤峰; 但炳木;
摘要	本发明提供一种防雷的高压带电数字显示及闭锁装置，包括传感器、输入保护单元、滤波器、信号处理单元、输出驱动单元、语音播报电路、通讯电路、LED显示屏与闭锁接点；所述传感器连接输入保护单元，所述输入保护单元通过导线依次与滤波器、信号处理单元及输出驱动单元连接，所述输出驱动单元分别通过导线与通讯电路、LED显示屏及闭锁接点连接，所述自检单元通过导线连接于输入保护单元与滤波器之间，所述语音播报电路连接至所述信号处理单元的输出端。不仅能够通过语音提示用户当前外部线路的当前状态防止误操作，并提供多种与后台监控终端的通讯模块方式用户选择，设计简单、运行可靠，具有良好的应用前景。
权利要求	1.一种防雷的高压带电数字显示及闭锁装置，其特征在于，包括传感器、输入保护单元、滤波器、信号处理单元、输出驱动单元、语音播报电路、通讯电路、LED显示屏与闭锁接点；所述传感器连接输入保护单元，所述输入保护单元通过导线依次与滤波器、信号处理单元及输出驱动单元连接，所述输出驱动单元分别通过导线与通讯电路、LED显示屏及闭锁接点连接，所述自检单元通过导线连接于输入保护单元与滤波器之间，所述语音播报电路连接至所述信号处理单元的输出端。 2.根据权利要求1所述的防雷的高压带电数字显示及闭锁装置，其特征在于，所述输入保护单元为由TVS管和压敏电阻组成过压保护电路。 3.根据权利要求1所述的防雷的高压带电数字显示及闭锁装置，其特征在于，所述滤波器采用的是基于LM358搭建的二阶低通滤波电路。 4.根据权利要求1所述的防雷的高压带电数字显示及闭锁装置，其特征在于，所述信号处理单元选用的是M0516 微处理器。 5.根据权利要求1所述的防雷的高压带电数字显示及闭锁装置，其特征在于，所述感应传感器采用非接触式传感器或感应式传感器。 6.根据权利要求1所述的防雷的高压带电数字显示及闭锁装置，其特征在于，所述通讯电路包括RS485通讯模块和4G无线通讯模块，所述RS485通讯模块4G无线通讯模块通过二选一开关与输出驱动单元相连接。
说明书全文	防雷的高压带电数字显示及闭锁装置技术领域 [0001] 本发明涉及安全防护装置技术领域，具体涉及一种防雷的高压带电数字显示及闭锁装置。背景技术 [0002] 随着我国的快速发展，用电设备成为人们生活中不可获取的重要工具，如今人们对用电设备的依赖程度导致对电能的需要越来越大，这就对电力系统设备的安全性及稳定性的要求也越来越高。要想确保电力系统能安全及稳定的运行，就要对各种电器以及电力装置进行正确无误的电气操作，要防止因五种恶性误操作而引发的事故。 [0003] 电力系统中所说的“五防”具体是指：防止误分、误合断路器、防止带负荷拉、合隔离开关，防止带电挂接地线(或接地刀闸)，防止带接地线合隔离开关及防止误入带电间隔。电力部门一直把针对“五防”的工作作为重点技术改造项目之一，而高压带电显示及闭锁装置是电力系统实现“五防”功能并提高系统安全稳定运行的必不可少的装置。 [0004] 国家电网公司制定的《国家电网公司防止电气误操作安全管理规定》明确指出：对使用常规闭锁技术无法满足防止电气误操作要求的设备，如：联络线、封闭式电气设备等，事宜采取加装带电显示装置等技术措施达到防止电气误操作要求。然而，高压带电显示闭锁装置的在外接环境的干扰下，如雷雨天气，高压带电显示闭锁装置的电流会泄流，影响开关站内的其他设备的正常运行，亟需研发一种防雷的安全且能可靠工作的带电显示闭锁装置。发明内容 [0005] 鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种防雷的高压带电数字显示及闭锁装置，用于解决现有技术中抗干扰性不强、雷雨天气高压带电闭锁装置的电流泄流，影响开关站内的其他设备的正常运行的问题。 [0006] 为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种防雷的高压带电数字显示及闭锁装置，包括： [0007] 传感器、输入保护单元、滤波器、信号处理单元、输出驱动单元、语音播报电路、通讯电路、LED显示屏与闭锁接点；所述传感器连接输入保护单元，所述输入保护单元通过导线依次与滤波器、信号处理单元及输出驱动单元连接，所述输出驱动单元分别通过导线与通讯电路、LED显示屏及闭锁接点连接，所述自检单元通过导线连接于输入保护单元与滤波器之间，所述语音播报电路连接至所述信号处理单元的输出端。 [0008] 优选地，所述输入保护单元为由TVS管和压敏电阻组成过压保护电路。 [0009] 优选地，所述滤波器采用的是基于LM358搭建的二阶低通滤波电路。 [0010] 优选地，所述信号处理单元选用的是M0516 微处理器。 [0011] 优选地，所述感应传感器采用非接触式传感器或感应式传感器。 [0012] 优选地，所述通讯电路包括RS485通讯模块和4G无线通讯模块，所述RS485通讯模块4G无线通讯模块通过二选一开关与输出驱动单元相连接。 [0013] 如上所述，本发明的防雷的高压带电数字显示及闭锁装置，具有以下有益效果： [0014] 将感应传感器安装于线路安全距离之外，在采取可靠的安全措施下，一般均可进行带电安装，不仅能够通过语音提示用户当前外部线路的当前状态防止误操作，并提供多种与后台监控终端的通讯模块方式用户选择，设计简单、运行可靠，具有良好的应用前景；同时，将采集的电压数据同步至监控室，实现实时监控，提高了监控的精准性。附图说明 [0015] 图1显示为本发明防雷的高压带电数字显示及闭锁装置的结构框图。 [0016] 元件标号说明： [0017] 1 传感器 [0018] 2 输入保护单元 [0019] 3 滤波器 [0020] 4 信号处理单元 [0021] 5 输出驱动单元 [0022] 6 通讯电路 [0023] 7 LED显示屏 [0024] 8 闭锁接点 [0025] 9 自检单元 [0026] 10 语音播报电路具体实施方式 [0027] 以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。 [0028] 需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。 [0029] 请参阅图1，本发明提供一种防雷的高压带电数字显示及闭锁装置的结构框图，包括： [0030] 传感器1、输入保护单元2、语音播报电路6、通讯电路10、滤波器3、信号处理单元4、输出驱动单元5、LED显示屏7与闭锁接点8；所述传感器1连接输入保护单元2，所述输入保护单元2通过导线依次与滤波器3、信号处理单元4及输出驱动单元5连接，所述输出驱动单元5分别通过导线与所述LED显示屏、通讯电路10、及闭锁接点8连接，所述自检单元9通过导线连接于输入保护单元2与滤波器3之间，所述语音播报电路6连接至所述信号处理单元4的输出端。 [0031] 语音播报电6路采用ISD1420语音录放芯片配合其它电路构成，ISD1420语音录放芯片功耗低、可靠性高、价格合适，能够录放一体，用户可以先自行对各开关状态录音存储后，在使用过程中能够根据微处理器模块的传送的信号对预先存储的各开关状态录音进行选取播放，从而提示用户当前开关柜上的各开关的状态，防止误操作。 [0032] 其中，传感器1可采非接触式传感器1或感应式传感器1，当采用感应式，即非接触式传感器1时，通过电容耦合式，其主要的结构是在高压电场内设置电极，并将其安装在距离高压母线一定的距离处，利用静电感应的作用来产生感应电荷，并将感应到的信号通过电缆传送到本发明高压带电数字显示及闭锁装置，感应传感器1是利用高压电场与传感器1之间的电场耦合原理，在安全距离之外进行非接触式检测。 [0033] 输入保护单元2是由TVS管(又称瞬变电压抑制二极管)和压敏电阻(压敏电阻是一种具有非线性伏安特性的电阻器件)组成过压保护电路；输入保护单元2要与传感器1配合使用；传感器1的工作原理是基于电容耦合信号，并且耦合的能量将随着频率的增大而增大，当高压带电体上出现高频暂态电压时，通过感应式传感器1可以耦合到较强的信号；为了避免过电压损坏电子线路，需要采取相应的抑制过压的措施来保障装置不被损坏和信号失真。 [0034] 滤波模块采用的是基于LM358搭建的二阶低通滤波电路；滤波模块主要用于滤去感应电极敏感的高频暂态信号、高次谐波信号和其他杂波，通过滤波手段能检出工频基波电压信号进行带电显示。 [0035] 信号处理单元4选用的是M0516微处理器，信号处理单元4主要用于对接收到的信号进行处理，即通过放大和整流把信号处理到理想的状态；针对应用在不同场合的设备进行监测时可通过改变大倍数来达到所需要的检测灵敏度。当高压带电数字显示及闭锁装置所要监测的用电设备及所处的场合确定时，就要确定其合适的信号放大倍数；然后再通过其他放大器的调节对带电显示的阈值进行调整，即通过调节阈值调整旋扭改变放大倍数，从而改变阈值；放大后的工频交流信号，经过整流，输出信号，用于控制后续的电压指示、带电显示阈值控制。 [0036] 所述通讯电路6包括RS485通讯模块和4G无线通讯模块，所述RS485通讯模块4G无线通讯模块通过二选一开关与输出驱动单元相连接，通过控制开关的导通与闭合，选择通讯电路的通讯方式通过通讯电路6上传至监控室，供工作人员监控，提高了其监控的精确度。 [0037] LED显示屏不仅显示其电压大小，还对高压母线10A、B、C三相的带电状况进行显示；当被测设备或线路带电时，A、B、C三相指示灯闪亮，并且输出强制闭锁信号。 [0038] 自检单元9主要用于实现对的检验功能，提供了带电自检和无电自检两种自检功能，以便随时检验装置是否工作正常，具体如下： [0039] 带电自检，当高压线路或高压设备实际不带电时，可以检验显示控制器在高压带电时是否能够正常显示。 [0040] 无电自检，当高压线路或高压设备实际带电时，可以检验显示控制器在高压无电时是否能够正常显示。 [0041] 综上所述，本发明将感应传感器1安装于线路安全距离之外，在采取可靠的安全措施下，一般均可进行带电安装，不仅能够通过语音提示用户当前外部线路的当前状态防止误操作，并提供多种与后台监控终端的通讯模块方式用户选择，设计简单、运行可靠，具有良好的应用前景在安全距离外检测设备是否有电，并且本身不会产生局部放电，安装及维护较为简单方便；同时，将采集的电压数据同步至监控室，实现实时监控，提高了监控的精准性。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。 [0042] 上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

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