一種電力間隔開關柜防誤入監測裝置的制作方法

本發明涉及開關柜監測技術領域，具體涉及一種電力間隔開關柜防誤入監測裝置。

背景技術：

電力系統的安全事故中誤入間隔造成人身傷亡事件時有發生，究其原因主要有以下兩方面因素：(1)人為因素:在工作中安全責任心不強，思想注意力分散，且在操作中或工作中監護不到位，或未嚴格按照安全技術規范進行操作或工作；(2)設備因素:設備標示不清、設備無可靠閉鎖、無安全警示及可靠的隔離措施。

要防止嚴重誤操作事故及誤入帶電間隔的發生,除了抓好檢修、運行人員的安全思想教育、加強安全技術業務培訓及加強運行操作及檢修工作中的監護外,還應從檢查設備的硬件防范措施著手。如檢查設備的防止誤操作、防誤入帶電間隔措施是否完善等。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供一種電力間隔開關柜防誤入監測裝置，在操作人員誤入帶電間隔前，給出聲、光預警提示，同時系統可以擴展到遠程短信預警。

為實現上述目的，本發明采用了以下技術方案：

一種電力間隔開關柜防誤入監測裝置，包括主控單元、紅外人體檢測單元、無線數據傳輸單元、電場強度檢測單元、開門檢測單元和檢修標志檢測單元，所述無線數據傳輸單元與主控單元交互連接，所述紅外人體檢測單元、電場強度檢測單元、開門檢測單元和檢修標志檢測單元的輸出端與主控單元的輸入端相連；

所述主控單元用于實現與對紅外人體檢測、開關柜門狀態檢測和檢修標志檢測的控制，并實現與報警系統的實時通訊；所述紅外人體檢測單元用于檢測在開關柜箱門被打開之后，是否人員在開關柜箱門周圍活動；所述電場強度檢測單元用于實現對開關柜內電場強度進行檢測；所述開門檢測單元用于檢測并判斷開關柜箱門的開啟狀態；所述檢修標志檢測單元用于檢測開關箱門上是否放置有檢修標志，根據檢修標志控制開關柜門開啟或關閉。

所述紅外人體檢測單元包括紅外人體檢測傳感器u3和信號處理芯片u4，所述信號處理芯片u4的1腳經兩并聯的電阻r4和電容c8與其2腳相連，其且2腳經電阻r8、電容c10與紅外人體檢測傳感器u3的2腳相連，紅外人體檢測傳感器u3的2腳經兩并聯的電阻r9和電容c11接地，所述信號處理芯片u4的8腳依次經電阻r11、c13接地，其7腳與電阻r11和c13之間的節點相連，其輸出端經電阻r6與主控單元相連，其4腳和3腳分別經電阻r10、r12與主控單元相連。

所述紅外人體檢測傳感器u3采用型號為d203s的芯片，所述信號處理芯片u4的型號為eg4002。

所述電場強度檢測單元采用型號為gm3120的傳感器。

還包括與主控單元相連接的rs485通訊單元。

所述rs485通訊單元采用型號為max3485的通信芯片。

所述主控單元采用型號為stc12c5a60s2的主控芯片。

所述無線數據傳輸單元采用型號為si4432的通訊芯片。

由上述技術方案可知，本發明所述的電力間隔開關柜防誤入監測裝置，在操作人員誤入帶電間隔前，給出聲、光預警提示，同時系統可以擴展到遠程短信預警。本發明監測較為全面，能夠實現對開關柜全方位、多角度監測，極大限度降低開關柜的誤入率，保證開關柜檢修人員人身和開關柜的運行安全。另外，本發明報警較為及時，當監測系統檢測到有人員非法操作開關柜或者誤入開關柜時，報警終端能夠及時在現場發出報警信息，并向上級管理人員發送報警信息。

附圖說明

圖1是本發明的電路框圖；

圖2是本發明的主控單元的芯片圖；

圖3是本發明的紅外人體檢測單元的電路圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明做進一步說明：

如圖1所示，本實施例的電力間隔開關柜防誤入監測裝置，包括主控單元1、紅外人體檢測單元2、無線數據傳輸單元3、電場強度檢測單元4、開門檢測單元5和檢修標志檢測單元6，無線數據傳輸單元3與主控單元1交互連接，紅外人體檢測單元2、電場強度檢測單元4、開門檢測單元5和檢修標志檢測單元6的輸出端與主控單元1的輸入端相連。

如圖2所示，本實施例的主控單元有采用型號為stc12c5a60s2的芯片和外圍時鐘電路構成，主要用于實現與對紅外人體檢測、開關柜門狀態檢測和檢修標志檢測的控制，并實現與報警系統的實時通訊。電路中的電容c9與電阻r7為主控單元復位電路，電容c6、c7為主控單元電源輸入端濾波電容，晶振y1，電容c23、c24組成主控單元時鐘電路。

如圖3所示，紅外人體檢測單元2用于檢測在開關柜箱門被打開之后，是否人員在開關柜箱門周圍活動。該紅外人體檢測單元2包括型號為d203s的紅外人體檢測傳感器u3和型號為eg4002的信號處理芯片u4，信號處理芯片u4的1腳經兩并聯的電阻r4和電容c8與其2腳相連，其且2腳經電阻r8、電容c10與紅外人體檢測傳感器u3的2腳相連，紅外人體檢測傳感器u3的2腳經兩并聯的電阻r9和電容c11接地，信號處理芯片u4的8腳依次經電阻r11、c13接地，其7腳與電阻r11和c13之間的節點相連，其輸出端經電阻r6與主控單元1相連，其4腳和3腳分別經電阻r10、r12與主控單元1相連。

信號處理芯片u4的工作頻率是通過r11和c13進行設定，近似的工作頻率和電阻電容之間關系由公式：

式(1)中，電阻的單位為k,電容的單位為nf,tosc單位為us；頻率f＝1/tosc確定，如r11＝100k,c13＝1nf時，對應的工作周期為t＝0.4*100*1*1.25＝50us,振蕩器頻率為f＝1/t＝20khz。選擇上拉電阻r11時，需大于100k以上的電阻。

該信號處理芯片u4的輸出端通過限流電阻r6與主控單元1的管腳p1.5相連，實現對人員活動信號的監測，信號處理芯片u4的a引腳通過上拉電阻r10與主控單元的p1.6引腳相連，實現對信號處理芯片u4觸發方式的控制，信號處理芯片u4的vc引腳通過上拉電阻r12與主控單元p1.7引腳相連，實現對信號處理芯片u4的使能控制。

電場強度檢測單元4用于實現對開關柜內電場強度進行檢測，本實施例的電場強度檢測單元4采用型號為gm3120的傳感器。開門檢測單元5用于檢測并判斷開關柜箱門的開啟狀態；檢修標志檢測單元6用于檢測開關箱門上是否放置有檢修標志，根據檢修標志控制開關柜門開啟或關閉，只有箱門上放置檢修標志情況下，開關柜才允許被檢修，否則，禁止操作開關柜。

本實施例還包括與主控單元1相連接的rs485通訊單元7，該通訊單元7用來擴展采集通訊方式。rs485通訊單元7采用型號為max3485的通信芯片。無線數據傳輸單元3采用型號為si4432的通訊芯片。

工作原理：正常工作狀態下狀態指示燈根據觸點帶電監測傳感器反饋結果，提示當前開關柜內觸點帶電情況和檢修狀態，當檢修人員在開關柜上放置檢修標志之后，狀態指示燈有紅色變為綠色，表示當前開關柜允許檢修。工作人員在操作允許檢修的開關柜時須根據帶電指示燈判斷開光柜內是否帶電(紅燈：開關柜內觸點有點；綠燈：開關柜內觸點不帶電)，開關柜內帶電時，檢修人員禁止打開開關柜后門，否則現場報警終端會發出現場聲光報警和遠程短信報警；當檢修人員檢修前門，則需要在規定時間內關閉前門，否則報警終端同樣會提示報警信息。允許檢修的開關柜內不帶電時，檢修人員可以打開開光柜的前/后門，對開關柜內設備進行檢修。工作人員在操作禁止檢修的開關柜時，系統會啟動現場聲光報警終端和遠程短信報警，告知上級管理人員有人操作禁止檢修的開關柜。

本發明安裝時只需在開關柜內壁安裝特斯拉傳感器，即可實現對開關柜內電場強度監測，無需在開關柜內線排回路中安裝互感器，從而確保監測系統與開關柜內線排的相互分離，不會給開關柜系統帶來安全隱患。

以上所述的實施例僅僅是對本發明的優選實施方式進行描述，并非對本發明的范圍進行限定，在不脫離本發明設計精神的前提下，本領域普通技術人員對本發明的技術方案作出的各種變形和改進，均應落入本發明權利要求書確定的保護范圍內。