阅读说明：本技术 一种基于电场测量的直流电压检测报警系统及其检测方法 (Direct-current voltage detection alarm system based on electric field measurement and detection method thereof ) 是由 胡国波 吴小刚 潘一藩 于 2020-12-04 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种基于电场测量的直流电压检测报警系统,所述直流电压检测报警系统包括传感器、信号调理单元、A/D转换单元、控制处理单元、存储单元、按键输入单元、显示单元、报警单元和通信单元；所述直流电压检测报警系统采集电场值和环境温度信号,并经过所述信号调理单元进行调理输出,所述控制处理单元进行分析判断,通过所述存储单元和所述显示单元进行存储显示,当所述电场值较高时及时发出报警信息,并通过所述通信单元上传至上位机。本发明采集待测电场值,并采用ZigBee无线通信技术和GPRS技术分别将检测信息传输至上位机和工作人员的远程终端,提高检测报警系统的准确性和安全可靠性。(The invention provides a direct-current voltage detection alarm system based on electric field measurement, which comprises a sensor, a signal conditioning unit, an A/D (analog/digital) conversion unit, a control processing unit, a storage unit, a key input unit, a display unit, an alarm unit and a communication unit, wherein the signal conditioning unit is used for processing a signal; the direct current voltage detection alarm system collects an electric field value and an environment temperature signal, the electric field value and the environment temperature signal are conditioned and output through the signal conditioning unit, the control processing unit analyzes and judges, the electric field value is stored and displayed through the storage unit and the display unit, alarm information is timely sent out when the electric field value is higher, and the alarm information is uploaded to an upper computer through the communication unit. The invention collects the electric field value to be detected, and transmits the detection information to the remote terminals of the upper computer and the staff respectively by adopting the ZigBee wireless communication technology and the GPRS technology, thereby improving the accuracy and the safety and the reliability of the detection alarm system.)

一种基于电场测量的直流电压检测报警系统及其检测方法

技术领域

本发明属于电力检测技术领域，特别涉及一种基于电场测量的直流电压检测报警系统及其检测方法。

背景技术

目前，我国电网的输电方式主要为交流输电和直流输电。高压直流输方式，输电距离更远、电容量大、线路成本低、损耗小，同时不存在同步稳定性问题，因此，使用直流输电方式更加经济方便。随高压直流输电技术的不断发展，我国相继建成多项不同电压等级的输电工程，并已稳定运行。而高压直流输电技术的发展，导致在施工、运行和维护中的安全问题也逐日增多。在对遭遇故障或者需停电的高压电力设备进行停电检修前，应对需要断电的设备进行停电操作，并检测输电线路的电压状态，保证设备处于断电状态，才能进行下一步的检修与抢修工作，避免出现设备损坏、危及人身安全的恶性事故发生。

本发明提出一种基于电场测量的直流电压检测报警系统，采用电极型振动电容传感器采集待测电场值，并采用ZigBee无线通信技术和GPRS技术分别将检测信息传输至上位机和工作人员的远程终端，有效防止因现场环境的复杂性，导致工作人员未准确看到报警信息，提高检测报警系统的准确性和安全可靠性。

发明内容

本发明提供一种基于电场测量的直流电压检测报警系统和方法，采集待测电场值，并采用ZigBee无线通信技术和GPRS技术分别将检测信息传输至上位机和工作人员的远程终端，提高检测报警系统的准确性和安全可靠性。

本发明具体为一种基于电场测量的直流电压检测报警系统，所述直流电压检测报警系统包括传感器、信号调理单元、A/D转换单元、控制处理单元、存储单元、按键输入单元、显示单元、报警单元和通信单元，所述传感器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存储单元、所述按键输入单元、所述显示单元、所述报警单元、所述通信单元相连接；所述直流电压检测报警系统采集电场值和环境温度信号，并经过所述信号调理单元进行调理输出，所述控制处理单元进行分析判断，通过所述存储单元和所述显示单元进行存储显示，当所述电场值较高时及时发出报警信息，并通过所述通信单元上传至上位机。

所述传感器包括电场传感器和温度传感器，所述电场传感器采用电极型振动电容传感器采集所述电场值，所述温度传感器采集检测环境的温度信号。

所述信号调理单元包括电压跟随模块、滤波模块，所述电压跟随模块将所述传感器采集的低频半波信号转换为符合所述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复杂电磁环境下的高频噪声信号。

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高压直流电压检测报警系统进行参数设置和信息查询，所述参数包括电压报警值、温度报警值。

所述显示单元采用LCD液晶显示器进行信息显示。

所述控制处理单元采用微处理器对所述信号进行分析判断。

所述报警单元采用声光报警器，在所述电场值异常、所述温度信号异常时，能够及时发出报警信号，让工作人员更加直观的感知到所述直流电压检测报警系统的工作状态。

所述通信单元采用ZigBee无线通信技术将所述直流电压检测报警系统检测信息上传至上位机，所述上位机再采用GPRS技术将所述检测信息传输至工作人员的远程终端，防止因现场环境复杂导致报警信号的干扰。

所述直流电压检测报警系统还包括绝缘保护杆，方便所述工作人员进行电压检测并保护所述工作人员的人身安全，所述绝缘保护杆为可伸缩杆。

本发明还提供一种基于电场测量的直流电压检测报警系统的检测报警方法，所述检测报警方法包括如下步骤：

步骤(1)：所述传感器采集所述电场值和所述温度信号；

步骤(2)：所述电场值经过所述电压跟随模块转换为符合所述A/D转换单元输入要求的信号；

步骤(3)：经过所述滤波模块滤除复杂电磁环境下的高频噪声信号；

步骤(4)：经过所述A/D转换单元进行A/D转换；

步骤(5)：将所述电场值和所述温度信号进行存储显示；

步骤(6)：所述控制处理单元将所述温度信号与所述温度报警值进行比较，若大于所述温度报警值，通过所述报警单元和所述显示单元发出温度高报警；

步骤(7)：所述控制处理单元将所述电场值与所述电压报警值进行比较判断，若大于所述电压报警值，通过所述报警单元和所述显示单元发出电压高报警；

步骤(8)：通过所述通信单元将所述直流电压检测报警系统的检测信息上传至所述上位机。

与现有技术相比，有益效果是：所述直流电压检测报警系统采用电极型振动电容传感器采集待测电场值，并采用ZigBee无线通信技术和GPRS技术分别将检测信息传输至上位机和工作人员的远程终端，有效防止因现场环境的复杂性，导致工作人员未准确看到报警信息，提高检测报警系统的准确性和安全可靠性。

附图说明

图1为本发明一种基于电场测量的直流电压检测报警系统的结构示意图。

图2为本发明一种基于电场测量的直流电压检测报警系统的工作流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明一种基于电场测量的直流电压检测报警系统的具体实施方式做详细阐述。

如图1所示，本发明的直流电压检测报警系统包括传感器、信号调理单元、A/D转换单元、控制处理单元、存储单元、按键输入单元、显示单元、报警单元和通信单元，所述传感器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存储单元、所述按键输入单元、所述显示单元、所述报警单元、所述通信单元相连接；所述直流电压检测报警系统采集电场值和环境温度信号，并经过所述信号调理单元进行调理输出，所述控制处理单元进行分析判断，通过所述存储单元和所述显示单元进行存储显示，当所述电场值较高时及时发出报警信息，并通过所述通信单元上传至上位机。

所述传感器包括电场传感器和温度传感器，所述电场传感器采用电极型振动电容传感器采集所述电场值，所述温度传感器采集检测环境的温度信号。

所述信号调理单元包括电压跟随模块、滤波模块，所述电压跟随模块将所述传感器采集的低频半波信号转换为符合所述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复杂电磁环境下的高频噪声信号。

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高压直流电压检测报警系统进行参数设置和信息查询，所述参数包括电压报警值、温度报警值。

所述显示单元采用LCD液晶显示器进行信息显示。

所述控制处理单元采用微处理器对所述信号进行分析判断。

所述报警单元采用声光报警器，在所述电场值异常、所述温度信号异常时，能够及时发出报警信号，让工作人员更加直观的感知到所述直流电压检测报警系统的工作状态。

所述通信单元采用ZigBee无线通信技术将所述直流电压检测报警系统检测信息上传至上位机，所述上位机再采用GPRS技术将所述检测信息传输至工作人员的远程终端，防止因现场环境复杂导致报警信号的干扰。

所述直流电压检测报警系统还包括绝缘保护杆，方便所述工作人员进行电压检测并保护所述工作人员的人身安全，所述绝缘保护杆为可伸缩杆。

如图2所示，本发明还提供一种基于电场测量的直流电压检测报警系统的检测报警方法，所述检测报警方法包括如下步骤：

步骤(1)：所述传感器采集所述电场值和所述温度信号；

步骤(2)：所述电场值经过所述电压跟随模块转换为符合所述A/D转换单元输入要求的信号；

步骤(3)：经过所述滤波模块滤除复杂电磁环境下的高频噪声信号；

步骤(4)：经过所述A/D转换单元进行A/D转换；

步骤(5)：将所述电场值和所述温度信号进行存储显示；

步骤(6)：所述控制处理单元将所述温度信号与所述温度报警值进行比较，若大于所述温度报警值，通过所述报警单元和所述显示单元发出温度高报警；

步骤(7)：所述控制处理单元将所述电场值与所述电压报警值进行比较判断，若大于所述电压报警值，通过所述报警单元和所述显示单元发出电压高报警；

步骤(8)：通过所述通信单元将所述直流电压检测报警系统的检测信息上传至所述上位机。

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。