阅读说明：本技术 一种基于场强变化的高压输电线路电压检测预警装置及其检测方法 (High-voltage transmission line voltage detection early warning device based on field intensity change and detection method thereof ) 是由 霍福广 杭帅 于 2019-07-09 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种基于场强变化的高压输电线路电压检测预警装置,所述电压检测预警装置包括信号采集单元、信号调理单元、A/D转换单元、控制处理单元、按键输入单元、存储单元、显示单元和报警单元；所述电压检测预警装置根据所述信号采集单元采集的信号综合计算分析,确定所述高压输电线路电压值,并判断检测人员是否在安全距离内,若出现异常,及时发出报警,实现电压检测的同时保证所述检测人员的安全。本发明提供一种基于场强变化的高压输电线路电压检测预警装置和方法,能够测量现场电场强度、进而判断输电线路的电压等级,同时保护现场工作人员的人身安全。(The invention provides a voltage detection early warning device of a high-voltage transmission line based on field intensity change, which comprises a signal acquisition unit, a signal conditioning unit, an A/D conversion unit, a control processing unit, a key input unit, a storage unit, a display unit and an alarm unit, wherein the signal acquisition unit is used for acquiring a signal; the voltage detection early warning device determines the voltage value of the high-voltage transmission line according to the comprehensive calculation and analysis of the signals collected by the signal collecting unit, judges whether detection personnel are within a safe distance, and timely sends out an alarm if the detection personnel are abnormal, so that the safety of the detection personnel is guaranteed while the voltage detection is realized. The invention provides a high-voltage transmission line voltage detection early warning device and method based on field intensity change, which can measure field electric field intensity, further judge the voltage grade of a transmission line and protect the personal safety of field workers.)

一种基于场强变化的高压输电线路电压检测预警装置及其检 测方法

技术领域

本发明属于电力检测技术领域，特别涉及一种基于场强变化的高压输电线路电压检测预警装置及其检测方法。

背景技术

高压输电线路作为电力传输的重要载体，它的安全稳定运行也是保证电力质量的重要保障。高压输电线路的安全运行离不开电力工人的建设和维护工作，有些维护工作需要电力工作人员进行带电作业，为了保证电力工作人员的人身安全，除了制定有效的操作规程，也需要利用一些技术手段采取必要的安全措施。

高压输电线通电后周围会产生较强的电磁场，人体在强电场环境中容易发生静电击伤，甚至因为电容耦合而有稳定的电流从人体通过，进而造成人身伤害。电场强度值是衡量当前环境是否安全的一个重要指标。本发明提出一种基于场强变化的高压输电线路电压检测预警装置，能够现场判断输电线路的电压等级，以便确定现场工作的安全距离。该装置还能够测量现场电场强度、进而判断输电线路的电压等级，同时保护现场工作人员的人身安全。

发明内容

本发明提供一种基于场强变化的高压输电线路电压检测预警装置和方法，能够测量现场电场强度、进而判断输电线路的电压等级，同时保护现场工作人员的人身安全。

本发明具体为一种基于场强变化的高压输电线路电压检测预警装置，所述电压检测预警装置包括信号采集单元、信号调理单元、A/D转换单元、控制处理单元、按键输入单元、存储单元、显示单元和报警单元，所述信号采集单元与所述信号调理单元、所述A/D转换单元、所述控制处理单元顺序连接，所述控制处理单元还分别与所述按键输入单元、所述存储单元、所述显示单元、所述报警单元相连接；所述电压检测预警装置根据所述信号采集单元采集的信号综合计算分析，确定所述高压输电线路电压值，并判断检测人员是否在安全距离内，若出现异常，及时发出报警，实现电压检测的同时保证所述检测人员的安全。

所述信号采集单元采用可调棒状电小天线采集电场信号，所述电小天线通过改变天线的长度来调节测量范围，所述天线为螺旋状，半径取为1mm，长度为25mm，测量范围为800V/m～50KV/m；采用MPU6050整合性六轴运动处理组件采集所述检测人员实时的移动距离，所述MPU6050整合性六轴运动处理组件包括三轴陀螺仪、三轴加速度传感器，所述三轴陀螺仪能够测定所述检测人员运动的角速度，进而确定所述检测人员的运动状态；所述三轴加速度传感器检测所述检测人员运动的加速度。

所述信号调理单元包括放大模块和滤波模块，所述放大模块对所述电场信号进行放大处理，输出符合所述A/D转换单元输入要求的信号；所述滤波模块采用低通滤波器滤除干扰信号。

所述按键输入单元结合所述存储单元、所述显示单元对所述电压检测预警装置进行参数设置和信息查询，所述参数包括电场信号报警值、不同电压等级对应的电场强度与间隔距离ΔS积分最大值和不同电压等级对应的安全距离。

所述报警单元采用声光报警器，当所述电压检测预警装置检测出异常时，及时发出声光报警提示。

所述控制处理单元采用微处理器进行信息处理，并控制所述存储单元、所述显示单元进行存储显示，根据所述参数计算所述高压输电线路电压值，并判断所述检测人员是否安全，并及时发出报警提示。

所述电压检测预警装置采用干电池提供电源。

本发明还提供一种基于场强变化的高压输电线路电压检测预警装置的检测方法，所述检测方法包括如下步骤：

步骤(1)：所述电小天线采集电场信号，所述MPU6050整合性六轴运动处理组件采集所述检测人员实时的移动距离；

步骤(2)：所述电场信号经过所述放大模块进行放大处理；

步骤(3)：经过所述滤波模块滤除干扰信号；

步骤(4)：经过所述A/D转换单元进行A/D转换；

步骤(5)：所述控制处理单元将所述电场信号与所述电场信号报警值相比较，若大于所述电场信号报警值，通过所述报警单元发出报警，通过所述显示单元显示处于危险范围；若不大于所述电场信号报警值，通过所述显示单元显示处于安全范围；

步骤(6)：根据所述检测人员运动的角速度确定所述检测人员的运动状态；

步骤(7)：根据所述检测人员运动的加速度计算所述检测人员移动的距离s；

步骤(8)：所述信号控制处理单元对所述电场强度采样值进行积分，得到积分最大值；

步骤(9)：结合所述参考值判断所述高压输电线路的电压等级；

步骤(10)：通过所述存储单元和所述显示单元对所述电压检测预警装置测量分析结果进行存储显示。

附图说明

图1为本发明一种基于场强变化的高压输电线路电压检测预警装置的结构示意图。

图2为本发明一种基于场强变化的高压输电线路电压检测预警装置的检测方法的工作流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明一种基于场强变化的高压输电线路电压检测预警装置的具体实施方式做详细阐述。

如图1所示，本发明的电压检测预警装置包括信号采集单元、信号调理单元、A/D转换单元、控制处理单元、按键输入单元、存储单元、显示单元和报警单元，所述信号采集单元与所述信号调理单元、所述A/D转换单元、所述控制处理单元顺序连接，所述控制处理单元还分别与所述按键输入单元、所述存储单元、所述显示单元、所述报警单元相连接；所述电压检测预警装置根据所述信号采集单元采集的信号综合计算分析，确定所述高压输电线路电压值，并判断检测人员是否在安全距离内，若出现异常，及时发出报警，实现电压检测的同时保证所述检测人员的安全。

所述信号采集单元采用可调棒状电小天线采集电场信号，所述电小天线通过改变天线的长度来调节测量范围，所述天线为螺旋状，半径取为1mm，长度为25mm，测量范围为800V/m～50KV/m；采用MPU6050整合性六轴运动处理组件采集所述检测人员实时的移动距离，所述MPU6050整合性六轴运动处理组件包括三轴陀螺仪、三轴加速度传感器，所述三轴陀螺仪能够测定所述检测人员运动的角速度，进而确定所述检测人员的运动状态；所述三轴加速度传感器检测所述检测人员运动的加速度。

所述信号调理单元包括放大模块和滤波模块，所述放大模块对所述电场信号进行放大处理，输出符合所述A/D转换单元输入要求的信号；所述滤波模块采用低通滤波器滤除干扰信号。

所述按键输入单元结合所述存储单元、所述显示单元对所述电压检测预警装置进行参数设置和信息查询，所述参数包括电场信号报警值、不同电压等级对应的电场强度与间隔距离ΔS积分最大值和不同电压等级对应的安全距离。

所述报警单元采用声光报警器，当所述电压检测预警装置检测出异常时，及时发出声光报警提示。

所述控制处理单元采用微处理器进行信息处理，并控制所述存储单元、所述显示单元进行存储显示，根据所述参数计算所述高压输电线路电压值，并判断所述检测人员是否安全，并及时发出报警提示。

所述电压检测预警装置采用干电池提供电源。

如图2所示，本发明还提供一种基于场强变化的高压输电线路电压检测预警装置的检测方法，所述检测方法包括如下步骤：

步骤(1)：所述电小天线采集电场信号，所述MPU6050整合性六轴运动处理组件采集所述检测人员实时的移动距离；

步骤(2)：所述电场信号经过所述放大模块进行放大处理；

步骤(3)：经过所述滤波模块滤除干扰信号；

步骤(4)：经过所述A/D转换单元进行A/D转换；

步骤(5)：所述控制处理单元将所述电场信号与所述电场信号报警值相比较，若大于所述电场信号报警值，通过所述报警单元发出报警，通过所述显示单元显示处于危险范围；若不大于所述电场信号报警值，通过所述显示单元显示处于安全范围；

步骤(6)：根据所述检测人员运动的角速度确定所述检测人员的运动状态；

步骤(7)：根据所述检测人员运动的加速度计算所述检测人员移动的距离s；

步骤(8)：所述信号控制处理单元对所述电场强度采样值进行积分，得到积分最大值；

步骤(9)：结合所述参考值判断所述高压输电线路的电压等级；

步骤(10)：通过所述存储单元和所述显示单元对所述电压检测预警装置测量分析结果进行存储显示。

最后应该说明的是，结合上述实施例仅说明本发明的技术方案而非对其限制。所属领域的普通技术人员应当理解到，本领域技术人员可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，但这些修改或变更均在申请待批的权利要求保护范围之中。