一種遠程可視高壓試驗電源快速切斷裝置的製作方法

2023-09-19 21:25:10

專利名稱：一種遠程可視高壓試驗電源快速切斷裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及的是一種遠程可視高壓試驗電源快速切斷裝置，一種主要用於高壓電 纜試驗場地，以確保試驗的安全性，確保人身財產安全的高壓試驗電源快速切斷裝置。
背景技術：
電力電纜是電力系統的重要設備，肩負著電能配送的重任。隨著經濟的發展，城市 配網中，電纜正逐漸取代架空線路，從工廠到學校，從商場到小區等，電纜的使用越來越多， 越來越廣；因此，保證電纜的運行安全就越發重要。而電纜試驗，作為電力系統的一項重要 工種，是電纜安全運行的重要保障，總結電纜試驗，它有如下特點
1)適用面廣。它主要包括絕緣試驗、耐壓試驗、核相試驗等。而在電纜的出廠、交接、安 裝、投產、大修等都需要電纜試驗；
2)常常需要向試驗電纜持續施加高電壓，電壓甚至高達幾十萬伏，整個試驗時間可能 長達2小時；
3)被試驗的電纜首末端距離遠，一般為50nT2km。首端經常在變電站內，末端則常在變 電站#1出線杆或學校、小區等用戶處；
4)電纜試驗首末端都需要工作人員。首端工作人員負責接通或切斷電纜試驗電源，末 端人員配合試驗進行換相和短接操作，並且，全程負責看護電纜末端的安全，保證人身和設 備安全；
5)高電壓、遠距離、互操作要求首端人員之間需要及時準確的信息交流，首端人員加壓 需要明確電纜末端安全，末端人員需要確定電纜不帶電才能對電纜操作；目前兩端信息交 流一般使用對講機和手機。通過以上分析可知，目前的高壓電纜試驗存在著較大的安全隱患，主要包括如下 幾種
一是，試驗電壓高、危險性高，
電纜的絕緣試驗等需要對電纜施加幾千伏的直流電壓，電纜的耐壓試驗則需要對電纜 施加上萬伏的交流電壓，試驗過程可能長達2小時；在整個試驗過程中，首端人員需要確保 電纜末端安全才能施加試驗電源，末端人員則既要保證非相關人員不能誤碰電纜，又要十 分注意自身安全，在換相和短接的配合操作中及時準確地與首端交流，確保電纜不帶電時 進行操作。二是，環境複雜、人員繁雜，
由於電纜末端一般在用戶側，可能是學校、醫院、商場、小區等，人員繁多、情況複雜。若 末端負責看護的工作人員稍有分心、出現意外或違規、失職等，當缺乏安全和保護意識的外 來人員突然誤入安全區，甚至誤碰電纜時，後果將不堪想像。另外，原始的通信方式也導致出各種問題的出現， 1)首末端不能及時、確切地了解彼此情況
由於僅僅依靠原始的對講機、手機等通信工具，首端人員對電纜末端周圍環境不能主動及時把握，只能「被聽」確定施加電壓時末端安全。而對於末端人員，試驗需要配合進行 換相、短接等操作，「被聽」確定電纜帶電情況。因此，「溝通只能靠說」導致存在很大的安全
隱患 ο2)通信質量差、可導致誤解
對講機、手機等無線電設備，通信易受環境的影響，特別是當末端處於人員繁多、環境 嘈雜的場所時，各種幹擾可能導致誤聽、誤解。另一方面，工作人員作為主觀因數，失誤不可 避免。首端人員的口誤、末端人員的誤聽、誤解、失誤等，任何一個失誤都將可能導致無法挽 回的損失。從中國心理統計協會上的數據可以看出，交流中語言失誤率(包括表白、聆聽和 理解)更是達到了驚人的洲。所述的安全隱患還包括威脅發生時無法瞬時切斷電源，原始的通信方式導致首 端施壓端對末端情況掌握被動；對於人員進入危險區、試驗出現意外或發生危險等情況，末 端不能及時將信息傳遞至首端，首端無法及時了解末端情形，導致最後切斷電源耗時過長， 平均耗時竟超過20秒，失去了在黃金時間內切除電源的機會。可見，電纜試驗的高電壓、遠距離、環境雜，客觀上要求我們必須要十分注意試驗 的安全。而僅僅依靠末端人員的看護不能有效保證末端的安全。另一方面，原始的通信方 式，首端人員不能很好把握末端情況、末端人員不能及時明確電纜帶電情況；首末端人員的 溝通又易受幹擾，產生誤解；發生危險時不能迅速切斷電源等都使本試驗存在很大的安全 隱患。安全問題從來都不是小問題，我們更不能坐視存在安全隱患而坐以待斃。

發明內容
本發明的目的在於克服現有技術存在的不足，而提供一種能較好地消除目前電纜 試驗中存在的一些安全隱患，且能結構簡單，使用方便、性能可靠的遠程可視高壓試驗電源 快速切斷裝置。本發明的目的是通過如下技術方案來完成的，它主要包括安全控制部分，遠程可 視部分以及視頻無線信號收發部分，所述的安全控制部分由電纜首端的電源控制箱和未端 的警示感應器組成；所述的遠程可視部分主要由首端的視頻顯示器和未端的視頻監視器組 成；所述的視頻無線信號收發部分與所述警示感應器和視頻監視器分別相連並接受信號和 處理，該視頻無線信號收發部分以視頻無線和/或無線射頻信號方式與電源控制箱遠程連 接。所述的警示感應器為至少一組紅外感應裝置構成，它通過相連的視頻無線信號收 發部分以無線發射方式與電源控制箱無線連接；所述的電源控制箱包括一 CPU電腦控制模 塊以及一控制電源輸出的輸出控制開關；與所述CPU電腦模塊相連有一首端無線收發模 塊，所述的所述CPU電腦模塊還與所述的視頻顯示器直接或間接相連。所述的首端無線收發模塊配套有無線信號收發用的未端無線收發模塊，並構成所 述視頻無線信號收發部分的無線信號收發裝置，該未端無線收發模塊通過一 CPU電腦模塊 與所述的警示感應器相連；所述的CPU電腦模塊還與一聲光報警器相連。所述的視頻無線信號收發部分還包括位於未端的視頻無線發射模塊和位於首端 的視頻無線接收模塊，所述的視頻無線發射模塊與所述的視頻監視器直接或間接相連；所 述的視頻無線接收模塊與所述的視頻顯示器直接或間接相連。
本發明具有如下幾個功能
第一，聲光警示它通過無線與首端電源箱建立通信，首端將電源接通信息以無線通信 方式發送至末端無線接收裝置，裝置啟動聲光報警裝置，警示周圍；
第二，快速切斷它採用紅外技術感應人員的非法進入；當它感應到有人員非法進入 危險區時，將危險信號無線傳輸至首端，首端電源控制箱立即動作，切斷試驗電源。另外，若 末端人員發現有任何異常情況時，立即使紅外感應動作，啟動首端快速切斷試驗電源；
第三，遠程可視視頻監視器在末端採集視頻信息並通過視頻無線模塊將視頻信息發 射至首端；含有視頻無線接收模塊的電源控制箱在首端接收視頻信息，並通過與其連接的 視頻顯示器顯示末端視頻信息，供工作人員監視。本發明是對現有技術的一種創新，它具有能較好地消除目前電纜試驗中存在的一 些安全隱患，且能結構簡單，使用方便、性能可靠等特點。


圖1是本發明的結構原理示意圖。
具體實施例方式下面將結合附圖對本發明作詳細的介紹圖1所示，本發明主要包括安全控制部 分，遠程可視部分以及視頻無線信號收發部分，所述的安全控制部分由電纜首端A的電源 控制箱1和電纜未端B的警示感應器2組成；所述的遠程可視部分主要由首端的視頻顯示 器3 (選用TFT IXD)和未端的視頻監視器4 (選用STARS Camera)組成；所述的視頻/無 線信號收發部分與所述警示感應器2和視頻監視器4分別相連並接受信號和處理，該視頻 無線信號收發部分以視頻無線和/或無線射頻信號方式與電源控制箱1遠程連接；它包括 接通信息5、傳遞危險信息6以及視頻無線信號傳送7。所述的警示感應器2為至少一組紅外感應裝置構成，圖中所示的有紅外感應裝置 I和紅外感應裝置II兩組，它通過相連的視頻無線信號收發部分以無線發射方式接通信息 5、傳遞危險信息6，並與電源控制箱1無線連接；所述的電源控制箱1包括一 CPU電腦控制 模塊10以及一控制電源輸出的輸出控制開關8 ；與所述CPU電腦控制模塊10相連有一首 端無線收發模塊9，所述CPU電腦控制模塊10還與所述的視頻顯示器3直接或間接相連。圖1中所示的還有所述的首端無線收發模塊9配套有無線信號收發用的未端無 線收發模塊11，並構成所述視頻/無線信號收發部分的無線信號收發裝置，該未端無線收 發模塊11通過一 CPU電腦模塊12與所述的警示感應器2相連；所述的CPU電腦模塊12還 與一聲光報警器13相連。首端無線收發模塊9和未端無線收發模塊11選用RFC-33A ；所 述的CPU電腦控制模塊10和CPU電腦模塊12選用ATmegal 16L-8AI。所述的視頻/無線信號收發部分還包括位於未端的視頻無線發射模塊14和位於 首端的視頻無線接收模塊15，所述的視頻無線發射模塊14與所述的視頻監視器4直接或間 接相連；所述的視頻無線接收模塊15與所述的視頻顯示器3直接或間接相連。視頻無線發 射模塊14和視頻無線接收模塊15選用RTC6711晶片。圖中所示的DC選用PKK20-2晶片。本發明所述的紅外感應裝置可以採用熱感應器或切割感應器。熱感應器雖然圓範 圍效果好，但是幹擾太大，因此本發明的實施例採用切割感應器。
本發明選用的無線傳輸模塊，目前市場上用於民用的主要集中於136 174Mhz、 40(T470Mhz及射頻段，對保護、民航、通信等均無影響。另外，高頻段對站內設備幾乎也無影 響。市場上433Mhz的無線模塊較成熟。為此，本實施例選用RF905無線模塊，控制其發射 功率，可以實現2 3Km之內的無線傳輸距離；本發明還採用加裝天線、擴大增益和增加發射 功率的方法，從而增加了無線傳輸距離。對於無線視頻，本發明選用市場上現有的成套無線 模塊(REC6711)。附圖中所示的各部件有電源控制箱1——接收末端信號收發箱無線傳送的危險 切斷信號和無線視頻信息，其中危險信號動作於切斷試驗電源，視頻信息輸出至視頻顯示 器。同時，向信號收發箱發送電源接通信息，以使後者啟動聲光報警。警示感應器2——接收信號收發箱的聲光報警控制；感應危險侵入，將此危險切斷 信號輸出至信號收發箱。視頻監視器4——採集視頻信息，並將它們輸出至信號收發箱。視頻顯示器3——接收電源控制箱的視頻信號，輸出顯示。信號收發箱16，也稱之為末端信號處理的中心，它接收電源控制箱的電源接通信 號，並啟動聲光報警；接入紅外感應的危險切斷信號，並將切斷信號無線發射至電源控制 箱；接入視頻監視器的視頻信號，並無線發射至電源控制箱。圖中所示的安全控制部分主要由電源控制箱1、警示感應器2組成。
1)電源控制箱1 負責接通和切斷試驗電源。它由電源控制模塊和無線射頻收發模塊 組成。控制模塊接通或斷開電源。無線射頻模塊和電纜末端警示感應器中的無線射頻模塊 進行信息的無線收發一當電源控制箱接通試驗電源時，由無線射頻模塊向末端發送接通 信息，以便末端啟動聲光報警；另一方面，當其接收到來自末端的危險信息時，啟動電源控 制模塊切斷試驗電源。2)警示感應器2 它由聲光報警器和紅外感應模塊組成。其中聲光報警器警示電 纜帶電，由信號收發箱控制其開斷。當信號收發箱收到首端的電源接通信號後自動啟動聲 光報警器報警。紅外感應模塊負責感應試驗危險區的非法進入。一旦監測到有非法進入， 它立即將危險切斷信息輸入至信號收發箱，由後者無線發送至電纜首端的電源控制箱，並 由其切斷試驗電源。本發明所述的遠程可視部分由末端的視頻監視器和首端的視頻顯示器組成。1)視頻監視器4 負責採集末端的視頻信息，並將視頻信息輸出至信號收發箱，由 後者通過無線傳輸至首端電源控制箱。2)視頻顯示器3 它由顯示器和無線接收器組成。其接收來自末端的無線視頻信 息，並將此信息處理在顯示器上實時顯示。本發明採用模塊化合接口化設計，方便使用。在電源施加端使用電源控制箱 和視頻顯示器，末端使用警示感應器、視頻監視器和信號收發箱。1)電源施加端(首端)裝置的使用——電源控制箱、視頻顯示器。視頻人員在施加電源時，通過視頻顯示器可以清楚地看到電纜末端情況。電源控 制箱接通電源後，立即將接通信息無線發送至末端信號收發箱。而當其接收到末端的危險 切斷信號時會立即切斷電源。2)電源受體末端(末端)裝置的使用一一感應警示器、視頻監視器、信號收發箱。
當電源控制箱接通以後，信號收發箱將收到有其傳來的無線接通信息，並立即啟 動警示感應器聲光報警。同時，若感應警示器感應到有危險入侵，將切斷信號輸入至信號收 發箱，有其無線傳送至首端。另外，視頻監視器將末端情形輸入至信號收發箱以便有其無線 發送至首端。3)人員非法進入危險區的現場，此時聲光報警已停止，表示首端電源已切斷。同 時，首端視頻顯示器則真是地反應了末端的情形。本發明實現了對末端的由「無視」到「可視」、危險時的人工滯後切斷到感應潛在危 險的快速自動切斷，變被動為主動，大大提供了試驗的安全性。同時適用試驗距離大於2km， 滿足既定目標。1)首端可視末端
利用本裝置，首端施壓人員對末端現場一目了然，可以很好地把握末端現場。遠程可 視，實現了從「零」到「有」的突破，極大地提高了試驗的安全性。另一方，可視可以更好地 監督末端工作人員，以防其疏忽、麻痺大意等。2)人員非法進入危險區的無條件迅速切斷
試驗中，若末端有人員非法進入危險區被警示感應裝置感應，其會立即將危險信息無 線發送至首端電源控制箱，由後者快速切斷試驗電源，全過程僅僅用時1秒。防患於未然， 提高了試驗的安全性。
權利要求
1.一種遠程可視高壓試驗電源快速切斷裝置，它主要包括安全控制部分，遠程可視 部分以及視頻/無線信號收發部分，其特徵在於所述的安全控制部分由電纜首端(A)的電 源控制箱(1)和未端(B)的警示感應器(2)組成；所述的遠程可視部分主要由首端的視頻顯 示器(3)和未端的視頻監視器(4)組成；所述的視頻/無線信號收發部分與所述警示感應 器(2)和視頻監視器(4)分別相連並接受信號和處理，該視頻/無線信號收發部分以視頻無 線和/或無線射頻信號方式與電源控制箱(1)遠程連接。
2.根據權利要求1所述的遠程可視高壓試驗電源快速切斷裝置，其特徵在於所述的警 示感應器(2)為至少一組紅外感應裝置構成，它通過相連的視頻/無線信號收發部分以無 線發射方式與電源控制箱(1)無線連接；所述的電源控制箱(1)包括一 CPU電腦控制模塊 (10)以及一控制電源輸出的輸出控制開關(8);與所述CPU電腦控制模塊(10)相連有一首 端無線收發模塊(9)，所述CPU電腦控制模塊(10)還與所述的視頻顯示器(3)直接或間接 相連。
3.根據權利要求2所述的遠程可視高壓試驗電源快速切斷裝置，其特徵在於所述的首 端無線收發模塊(9 )配套有無線信號收發用的未端無線收發模塊(11)，並構成所述視頻無 線信號收發部分的無線信號收發裝置，該未端無線收發模塊(11)通過一 CPU電腦模塊(12) 與所述的警示感應器(2)相連；所述的CPU電腦模塊(12)還與一聲光報警器(13)相連。
4.根據權利要求2或3所述的遠程可視高壓試驗電源快速切斷裝置，其特徵在於所述 的視頻/無線信號收發部分還包括位於未端的視頻無線發射模塊(14)和位於首端的視頻 無線接收模塊(15)，所述的視頻無線發射模塊(14)與所述的視頻監視器(4)直接或間接相 連；所述的視頻無線接收模塊(15)與所述的視頻顯示器(3)直接或間接相連。
全文摘要
一種遠程可視高壓試驗電源快速切斷裝置，它主要包括安全控制部分，遠程可視部分以及視頻/無線信號收發部分，所述的安全控制部分由電纜首端的電源控制箱和未端的警示感應器組成；所述的遠程可視部分主要由首端的視頻顯示器和未端的視頻監視器組成；所述的視頻/無線信號收發部分與所述警示感應器和視頻監視器分別相連並接受信號和處理，該視頻無線信號收發部分以視頻無線和/或無線射頻信號方式與電源控制箱遠程連接；它具有能較好地消除目前電纜試驗中存在的一些安全隱患，且能結構簡單，使用方便、性能可靠等特點。
文檔編號H04N7/18GK102123272SQ20111003566
公開日2011年7月13日 申請日期2011年2月10日 優先權日2011年2月10日
發明者劉強強, 周剛, 姚建華 申請人:嘉興電力局