基于感应天线的电力变台接地体带电报警装置及方法与流程

1.本发明涉及变电站监测技术领域，具体涉及基于感应天线的电力变台接地体带电报警装置及方法。


背景技术：

2.目前农村配网系统电力变压器接地电阻带电情况普遍存在，一旦发生配电变压器接地体带电不容易发现，暂时也没有报警装置，只能我们人员去现场检查才能发现要么检查之前有人反应发生了触电事件才能去现场得知接地带电，这对电力安全工作带来很大的一个隐患和漏洞。
3.一旦电力变台接地体各种原因带电(当变压器内部发生相位偏差时，或接地线从底部腐断，或接地线与大地的电阻过大时，或者在任意一个用电用户家中火线与大地放电时，变压器接地线产生电压，对周围用电人员的生命安全和设备的正常工作安全带来严重威胁，造成触电人员伤亡和用电设备烧毁的情况。
4.因此，急需一种能够对配网电力变压器接地体带电进行预警的装置。


技术实现要素：

5.为了解决上述现有技术存在的不足，本发明提供基于感应天线的电力变台接地体带电报警装置及方法。当接地体上产生36伏以上电压时后此装置启动发出警告声音，提醒行人及配变周围人员不让靠近人员保持现场的安全，同时本台区有关维护人员和监督部门及时获取该变压器的异常信息立即到现场及时处理该变压器的缺陷，预防发生意外的重大隐患。
6.本发明提出的技术方案为：
7.第一方面，本发明提供基于感应天线的电力变台接地体带电报警装置，采用如下的技术方案，
8.基于感应天线的电力变台接地体带电报警装置，包括：
9.外壳，所述外壳的侧边设置感应天线；
10.信息发送模块，设置于外壳内部用于对向外部发送短信；
11.语音报警模块，设置于外壳内部用于进行现场语音报警；
12.感应开关模块，设置于外壳内部用于对语音报警模块和信息发送模块进行控制；
13.电源模块，设置于外壳内部用于提供工作电压；
14.喇叭，设置于外壳内部并通过外壳上的语音孔进行扬声控制；
15.所述电源模块的输出端连接感应开关、信息发送模块、语音报警模块和喇叭；所述感应天线与感应开关模块连接，所述感应开关模块的输出端连接信息发送模块和语音报警模块，所述语音报警模块的输出端连接喇叭。
16.作为本发明的进一步技术方案为，所述信息发送模块包括：
17.信号发送板，所述信号发送板上设置用于安装sim卡的sim卡槽；
18.信号发送控制器，设置于信号发送板上用于信号发送进行控制；
19.指示灯组，用于对信号发送控制器的工作状态和设置状态进行指示。
20.作为本发明的进一步技术方案为，所述语音报警模块包括：
21.语音报警控制板，设置于外壳内部并与外壳固定；
22.设置按钮，设置于语音报警控制板上用于对语音报警进行设置；
23.麦克风，设置于语音报警控制板上用于对语音进行拾取；
24.试验开关，设置于语音报警控制板上用于对语音报警进行试验控制；
25.工作指示灯，设置于语音报警控制板上用于对语音报警的工作状态进行指示。
26.作为本发明的进一步技术方案为，所述感应开关模块，包括：
27.感应开关板，所述感应开关板上设置整流电路、信号放大电路、信号增强电路、电子开关电路、继电保护电路和电源电路，
28.所述电源电路的输出端连接整流电路、信号放大电路、信号增强电路、电子开关电路；
29.所述信号放大电路的输入端连接感应天线，所述信号放大电路的输出端连接电子电子开关电路，所述整流电路的输出端连接电子开关电路和信号增强电路，所述整流电路的输出端连接继电保护电路。
30.作为本发明的进一步技术方案为，所述信号放大电路包括第一三极管和第二三极管，所述信号增强电路为第三三极管，所述电子开关电路为第四三极管，所述第一三极管的基极与感应天线连接，所述第一三级管的发射极与第二三极管的基极连接，所述第二三极管的发射极与第三三极管的基极连接，所述第三三极管的集电极与第四三极管的基极连接，所述第三三极管的发射极与电源模块的负极连接，所述第四三极管的发射极、第一三极管的集电极、第二三极管的集电极与电源电路的正极连接，所述第四三极管的集电极与整流电路的输入端连接，所述继电保护电路包括滤波电容和继电器，所述滤波电容与继电器并联设置于整流电路的输出端。
31.作为本发明的进一步技术方案为，所述第一三极管、第二三极管和第三三极管为npn三极管，所述第四三极管为pnp三极管。
32.作为本发明的进一步技术方案为，所述电源模块包括太阳能板和蓄电池，所述太阳能板的输出端连接蓄电池，所述外壳上还设置用于对充电电池进行充电的充电接口。
33.作为本发明的进一步技术方案为，所述感应天线为螺旋线圈，所述螺旋线圈设置于接地引下线的一侧。
34.第二方面，本发明还提供基于感应天线的电力变台接地体带电报警方法，具体技术方案如下：
35.基于感应天线的电力变台接地体带电报警方法，包括：
36.设置于外壳外侧的感应天线对接地体的带电情况进行感应并产生感应信号；
37.对感应信号进行放大增强处理后形成控制信号；
38.控制信号控制语音报警模块并将报警信号现场输出；
39.控制信号控制信号发送模块向维护监管部门发送报警短信。
40.作为本发明的进一步技术方案为，所述控制信号控制信号发送模块向维护监管部门发送报警短信，具体包括：控制信号控制信号发送模块向营配部、运维部和台区经理发送
报警信息，提醒维护人员和监管部门到现场及时处理。
41.本发明的有益效果为：
42.1、本发明实施例通过现场语音提示不让人员靠近带电部件，保持现场和人员的安全，同时本台区有关维护人员和监督部门及时获取该变压器的异常信息立即到现场及时处理该变压器的缺陷，预防发生意外的重大隐患，避免了人身伤亡事件。
43.2、本发明通过信号发送模块可同时台区经理，运维部，营配部自动地发出该变压器接地线带电的通知信息，实时有效的进行带电信息通知，及时提供维护。
44.3、本发明通过语音报警模块可进行现场带电报警，保障现场人员的安全；
45.4、本发明通过感应开关模块对语音报警模块和信号发送模块进行控制，功耗低，节约能源，控制可靠性高；
46.5、过设置太阳能板供电，不需要另外设置接电源接线，安装维护方便。
附图说明
47.图1为本发明提出的基于感应天线的电力变台接地体带电报警装置结构图；
48.图2为本发明提出的基于感应天线的电力变台接地体带电报警装置原理图；
49.图3为本发明提出的感应开关模块电路图；
50.图4为本发明提出的具体实施例安装结构图；
51.图5为本发明提出的基于感应天线的电力变台接地体带电报警方法流程图；
52.图中所示：
53.10-外壳，20-信息发送模块，30-语音报警模块，40-感应开关模块，50-电源模块，60-喇叭，70-感应天线；
54.201-信号发送板，202-信号发送控制器，203-指示灯组，204-sim卡槽；
55.301-语音报警控制板，302设置按钮，303麦克风，304试验开关，305工作指示灯，
56.401-感应开关板，402-整流电路、403-信号放大电路、404-信号增强电路、405-电子开关电路、406-继电保护电路，407-电源电路；
57.1-电线杆体，2-变压器，3-高压套管、4-高压套管，5-避雷器接地线、6-中性点接地线、7-变压器外壳接地线、8-jp柜接地线，9-接地端，11-jp柜，12-高压避雷器，14-太阳能板。
具体实施方式
58.以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。
59.如图1～5示，其示出了本发明的具体实施方式：
60.参见图1，本发明提供基于感应天线的电力变台接地体带电报警装置，包括：
61.外壳10，所述外壳的侧边设置感应天线70；
62.信息发送模块20，设置于外壳内部用于对向外部发送短信；
63.语音报警模块30，设置于外壳内部用于进行现场语音报警；
64.感应开关模块40，设置于外壳内部用于对语音报警模块和信息发送模块进行控制；
65.电源模块50，设置于外壳内部用于提供工作电压；
66.喇叭60，设置于外壳内部并通过外壳上的语音孔进行扬声控制；
67.所述电源模块50的输出端连接感应开关模块40、信息发送模块20、语音报警模块30和喇叭60；所述感应天线70与感应开关模块40连接，所述感应开关模块40的输出端连接信息发送模块20和语音报警模块30，所述语音报警模块30的输出端连接喇叭60。
68.参见图2，本发明实施例中，当电力变台低压侧各种原因漏电，在该变台接地体带电在36v～250v左右电压时，在接地体周围会产生感应电磁场，此时电磁波感应天线的电力变台接地体带电报警器通过感应天线受到感应电磁场影响，获取微弱感应电压信号产生的电压信号通过传感器进行向主电路板发送信号，产生的微弱信号通过放大电路得到了加强。增强的电压给控制电路供电，启动现场警报的电路发出指令。命令一到，现场高声喊"有电危险请勿靠近！"..........不断发出语音提示。实现现场提示和报警，另一方面同时向三个人(台区经理，运维部，营配部)自动地发出该变压器接地线带电的通知信息，便于维护人员和监管部门及时获取信息，对现场进行及时处理。
69.本发明实施例中，信息发送模块20，包括：
70.信号发送板201，信号发送板上设置用于安装sim卡的sim卡槽204；
71.信号发送控制器202，设置于信号发送板上用于信号发送进行控制；
72.指示灯组203，设置于信号发送板上用于对信号发送控制器的工作状态和设置状态进行指示。
73.本发明实施例中，语音报警模块30，包括：
74.语音报警控制板301，设置于外壳内部并与外壳固定；
75.设置按钮302，设置于语音报警控制板上用于对语音报警进行设置；
76.麦克风303，设置于语音报警控制板上用于对语音进行拾取；
77.试验开关304，设置于语音报警控制板上用于对语音报警进行试验控制；
78.工作指示灯305，设置于语音报警控制板上用于对语音报警的工作状态进行指示。
79.参见图3，感应开关模块40，包括：
80.感应开关板401，所述感应开关板上设置整流电路402、信号放大电路403、信号增强电路404、电子开关电路405、继电保护电路406和电源电路407；
81.所述电源电路407的输出端连接整流电路402、信号放大电路403、信号增强电路404、电子开关电路405；
82.所述信号放大电路403的输入端连接感应天线70，所述信号放大电路的输出端连接电子电子开关电路405，所述整流电路402的输出端连接电子开关电路405和信号增强电路404，所述整流电路402的输出端连接继电保护电路405。
83.其中，信号放大电路403包括第一三极管q1和第二三极管q2，所述信号增强电路为第三三极管q3，所述电子开关电路为第四三极管q4，所述第一三极管q1的基极与感应天线连接，所述第一三级管q1的发射极与第二三极管q2的基极连接，所述第二三极管q2的发射极与第三三极管q3的基极连接，所述第三三极管q3的集电极与第四三极管q4的基极连接，所述第三三极管q3的发射极与电源电路404的负极连接，所述第四三极管q4的发射极、第一
三极管q1的集电极、第二三极管q2的集电极与电源电路404的正极连接，所述第四三极管q4的集电极与整流电路402的输入端连接，所述继电保护电路406包括滤波电容和继电器，所述滤波电容与继电器并联设置于整流电路的输出端。
84.具体的，第一三极管q1、第二三极管q2和第三三极管q3为npn三极管，所述第四三极管q4为pnp三极管。
85.本发明实施例中的感应开关模块利用各种电子管的特性，整流桥，滤波电容和继电器等原件结合起来组成一个整体电路，获取小小的弱感应信号放大以后得到增强的指令信号给电子管开关启动，然后进一步放大指令信号导通更大的电源电流通过整流桥整流滤波以后启动继电器做成完全隔离条件下用弱电控制大电的整体回路，得到很好用的开关电路。感应开关模块可以用一个发光二极管的不到2伏电压即可控制几千伏更大电流的回路控制使用。
86.本发明实施例中，电源模块包括太阳能板和蓄电池，所述太阳能板的输出端连接蓄电池，所述外壳上还设置用于对充电电池进行充电的充电接口。
87.太阳能板和外壳可以采用一体安装结构，也可以采用分开安装结构，具体以实际设计为准，其中太阳能板通过安装支架与杆体固定，报警器装置通过抱箍或支架设置于接地线侧边的杆体上。
88.参见图4，为本发明的具体安装结构图，其中，感应天线70为螺旋线圈，所述螺旋线圈设置于接地引下线的一侧。其中，电线杆体1上安装变压器2和jp柜11，电线杆体上设置高压避雷器12，变压器的上方设置高压套管3、高压套管4，避雷器接地线5、中性点接地线6、变压器外壳接地线7、jp柜接地线8全部集中至接地端9，通过接地端9与接地体13引入地面接地；本发明的报警装置设置于接地端附近用于感应接地线电流，太阳能板14与报警装置的外壳10分开设置固定，通过太阳能板为报警装置供电。
89.本发明实施例通过现场语音提示不让人员靠近带电部件，保持现场和人员的安全，同时本台区有关维护人员和监督部门及时获取该变压器的异常信息立即到现场及时处理该变压器的缺陷，预防发生意外的重大隐患，避免了人身伤亡事件。
90.上述实施例从系统的角度介绍了基于感应天线的电力变台接地体带电报警装置，下述实施例从方法的角度介绍基于感应天线的电力变台接地体带电报警装置报警方法，具体详见下述实施例。
91.参见图5，本发明的另一具体实施例为，基于感应天线的电力变台接地体带电报警方法，包括：
92.step1，设置于外壳外侧的感应天线对接地体的带电情况进行感应并产生感应信号；
93.step2，对感应信号进行放大增强处理后形成控制信号；
94.step3，控制信号控制语音报警模块并将报警信号现场输出；
95.step4，控制信号控制信号发送模块向维护监管部门发送报警短信。
96.本发明实施例中，控制信号控制信号发送模块向维护监管部门发送报警短信，具体包括：控制信号控制信号发送模块向营配部、运维部和台区经理发送报警信息，提醒维护人员和监管部门到现场及时处理。
97.前述实施例中的系统中的各种变化方式和具体实例同样适用于本实施例的基于
感应天线的电力变台接地体带电报警装置报警方法，通过前述对基于感应天线的电力变台接地体带电报警装置报警器的详细描述，本领域技术人员可以清楚的知道本实施例中的基于感应天线的电力变台接地体带电报警装置报警方法，所以为了说明书的简洁，在此不再详述。
98.以上对本发明进行了详细介绍，但是本发明不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。不脱离本发明的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本发明不限于特定的实施方式，本发明的范围由所附权利要求限定。

技术特征：
1.基于感应天线的电力变台接地体带电报警装置，其特征在于，包括：外壳，所述外壳的侧边设置感应天线；信息发送模块，设置于外壳内部用于对向外部发送短信；语音报警模块，设置于外壳内部用于进行现场语音报警；感应开关模块，设置于外壳内部用于对语音报警模块和信息发送模块进行控制；电源模块，设置于外壳内部用于提供工作电压；喇叭，设置于外壳内部并通过外壳上的语音孔进行扬声控制；所述电源模块的输出端连接感应开关、信息发送模块、语音报警模块和喇叭；所述感应天线与感应开关模块连接，所述感应开关模块的输出端连接信息发送模块和语音报警模块，所述语音报警模块的输出端连接喇叭。2.根据权利要求1所述的基于感应天线的电力变台接地体带电报警装置，其特征在于，所述信息发送模块包括：信号发送板，所述信号发送板上设置用于安装sim卡的sim卡槽；信号发送控制器，设置于信号发送板上用于信号发送进行控制；指示灯组，用于对信号发送控制器的工作状态和设置状态进行指示。3.根据权利要求1所述的基于感应天线的电力变台接地体带电报警装置，其特征在于，所述语音报警模块包括：语音报警控制板，设置于外壳内部并与外壳固定；设置按钮，设置于语音报警控制板上用于对语音报警进行设置；麦克风，设置于语音报警控制板上用于对语音进行拾取；试验开关，设置于语音报警控制板上用于对语音报警进行试验控制；工作指示灯，设置于语音报警控制板上用于对语音报警的工作状态进行指示。4.根据权利要求1所述的基于感应天线的电力变台接地体带电报警装置，其特征在于，所述感应开关模块，包括：感应开关板，所述感应开关板上设置整流电路、信号放大电路、信号增强电路、电子开关电路、继电保护电路和电源电路；所述电源电路的输出端连接整流电路、信号放大电路、信号增强电路、电子开关电路；所述信号放大电路的输入端连接感应天线，所述信号放大电路的输出端连接电子电子开关电路，所述整流电路的输出端连接电子开关电路和信号增强电路，所述整流电路的输出端连接继电保护电路。5.根据权利要求4所述的基于感应天线的电力变台接地体带电报警装置，其特征在于，所述信号放大电路包括第一三极管和第二三极管，所述信号增强电路为第三三极管，所述电子开关电路为第四三极管，所述第一三极管的基极与感应天线连接，所述第一三级管的发射极与第二三极管的基极连接，所述第二三极管的发射极与第三三极管的基极连接，所述第三三极管的集电极与第四三极管的基极连接，所述第三三极管的发射极与电源电路的负极连接，所述第四三极管的发射极、第一三极管的集电极、第二三极管的集电极与电源电路的正极连接，所述第四三极管的集电极与整流电路的输入端连接，所述继电保护电路包括滤波电容和继电器，所述滤波电容与继电器并联设置于整流电路的输出端。6.根据权利要求5所述的基于感应天线的电力变台接地体带电报警装置，其特征在于，
所述第一三极管、第二三极管和第三三极管为npn三极管，所述第四三极管为pnp三极管。7.根据权利要求1所述的基于感应天线的电力变台接地体带电报警装置，其特征在于，所述电源模块包括太阳能板和蓄电池，所述太阳能板的输出端连接蓄电池，所述外壳上还设置用于对充电电池进行充电的充电接口。8.根据权利要求1所述的基于感应天线的电力变台接地体带电报警装置，其特征在于，所述感应天线为螺旋线圈，所述螺旋线圈设置于接地引下线的一侧。9.基于感应天线的电力变台接地体带电报警方法，采用如权利要求1-8中任一所述的权利要求1所述的基于感应天线的电力变台接地体带电报警装置，其特征在于，包括：设置于外壳外侧的感应天线对接地体的带电情况进行感应并产生感应信号；对感应信号进行放大增强处理后形成控制信号；控制信号控制语音报警模块并将报警信号现场输出；控制信号控制信号发送模块向维护监管部门发送报警短信。10.根据权利要求9所述的基于感应天线的电力变台接地体带电报警方法，其特征在于，所述控制信号控制信号发送模块向维护监管部门发送报警短信，具体包括：控制信号控制信号发送模块向营配部、运维部和台区经理发送报警信息，提醒维护人员和监管部门到现场及时处理。

技术总结
本发明公开基于感应天线的电力变台接地体带电报警装置，涉及变电站监测技术领域，包括：外壳，外壳的侧边设置感应天线；信息发送模块，设置于外壳内部用于对向外部发送短信；语音报警模块，设置于外壳内部用于进行现场语音报警；感应开关模块，设置于外壳内部用于对语音报警模块和信息发送模块进行控制；电源模块，设置于外壳内部用于提供工作电压；喇叭，设置于外壳内部并通过外壳上的语音孔进行扬声控制；本发明还提供基于感应天线的电力变台接地体带电报警方法。本发明通过语音提示不让人员靠近带电部件，保持现场和人员的安全，同时本台区有关维护人员和监督部门及时获取该变压器的异常信息，预防发生意外的重大隐患，避免人身伤亡事件。免人身伤亡事件。免人身伤亡事件。


技术研发人员：亚亚江
受保护的技术使用者：国家电网有限公司
技术研发日：2023.03.10
技术公布日：2023/6/26