一种等电位户外固定式在线验电器及验电方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及高压电预警领域，特别涉及一种等电位户外固定式在线验电器及验电方法。
【背景技术】
[0002]目前，等电位户外固定式在线验电器应用于高压输电设备上，作为辅助验电的一种设备。等电位户外固定式在线验电器，长期固定在高压带电设备上，与高压带电设备处于同一电位，通过电磁感应原理直接从高压带电设备周围的电磁场中获取能量。验电器最常见的信号传输方式是通过发光元件的闪烁来进行带电与否的警示，验电器就是通过电磁感应原理获得的能量来提供发光元件的闪烁。
[0003]现有的验电器的能量获取装置在电子元件的电磁能转换效率上已没有太多的改进余地，于是，转而提高能量的采集强度，为了获得更多能量，通过增大感应面积来获得足够多的能量，而增大感应金属平行于电场线的表面积的同时，必然会扩大设备体积、增加设备重量。因此急需一种在保证现有技术效果的前提下，减少设备用于收集能量的感应装置的大小，从而减小设备体积、减轻设备重量、方便设备安装的验电器。
【发明内容】
[0004]为了解决这些潜在问题，本发明的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足，提供一种减小设备体积、减轻设备重量、方便设备安装的等电位户外固定式在线验电器。
[0005]为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案是:
一种等电位户外固定式在线验电器，包括至少一个发光器件、能量采集单元，还包括控制单元、多个光敏探测器，
所述控制单元分别连接所述多个光敏探测器、所述至少一个发光器件、所述能量采集单元;
所述控制单元用于根据所述多个光敏探测器收集的监测信息，计算得到与所述监测信息对应的所述至少一个发光器件的闪烁频率与闪烁功率，进而控制所述至少一个发光器件以所述频率和所述功率闪烁。
[0006]进一步地，所述监测信息包括，光照强度、光照方向。
[0007]本发明同时公开了一种等电位户外固定式在线验电器验电方法，包括:
能量采集装置采集高压电线附近的电磁能量，并将所述电磁能量转换为电能；
光敏探测器监测外部光线强度和方向，将监测信息发送给控制单元；
所述控制单元根据所述监测信息控制发光器件的工作参数。
[0008]与现有技术相比，本发明的有益效果
本发明的一种等电位户外固定式在线验电器，通过对输出到发光器件的能量进行实时动态控制，大幅度减小了发光器件的耗电量，继而减轻了能量采集单元对电磁能量的采集要求，进而能够通过减少验电器用于收集能量的感应装置的大小，从而减小设备体积、减轻设备重量、方便设备安装的验电器。
【附图说明】
[0009]图1是本发明的一个具体实施例的一种等电位户外固定式在线验电器模块框图。
[0010]图2是本发明的一个具体实施例的一种等电位户外固定式验电器实现方法流程图。
【具体实施方式】
[0011]下面结合【具体实施方式】对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本
【发明内容】
所实现的技术均属于本发明的范围。
[0012]图1所示是本发明的一个具体实施例示出的一种等电位户外固定式在线验电器模块框图，包括至少一个发光器件1、能量采集单元2，还包括控制单元3、多个光敏探测器4，
所述控制单元3分别连接所述多个光敏探测器4、所述至少一个发光器件1、所述能量采集单元2 ；
所述控制单元3用于根据所述多个光敏探测器4收集的监测信息，计算得到与所述监测信息对应的所述至少一个发光器件的闪烁频率与闪烁功率，进而控制所述至少一个发光器件I以所述频率和所述功率闪烁。
[0013]进一步地，所述监测信息包括，光照强度、光照方向。
[0014]由于等电位户外固定式在线验电器长期在户外环境下工作，因其设计，要求位于地面的观察者必须可以清晰地辨别验电器发出的光信号，一般以发光元件闪烁来表示设备带电。这就要求在背景为强烈日照的情况下依然可以辨别。对于高电压等级的设备，因绝缘距离大，所以要求在很远的距离依然清晰可辨，对验电器能量采集大小和光信号转换效率提出更高的要求。例如100kV设备的安全距离是8.5米，一般100kV输电线路距离地面在20米及以上。然而在夜间或阴雨天，无需这样大的能耗就能给观察者清晰传输带电信号。目前的设计是按照设备所需的最大能耗需求来设计的，然而最大能耗需求在绝大部分情况下都是不会达到，造成设计浪费。
[0015]本发明的一种等电位户外固定式在线验电器，在夜间和阴雨天，通过控制单元对发光器件的控制，降低发光元件的电流或电压输出，降低发光强度，从而降低设备能耗。而在晴天时，尤其是太阳当头的时候，则控制发光元件的发光强度提高，保证观察者可在强光背景下清晰分辨带电信号，在此基础上，通过在夜间加快闪烁频率以减小判断时间，在晴天减慢闪烁频率以增大每次闪烁光亮，进一步实现功率配置优化。
[0016]本发明的一种等电位户外固定式在线验电器，通过对输出到发光器件的能量进行控制，大幅度减小了发光器件的耗电量，继而减轻了能量采集单元对电磁能量的采集强度要求，进而能够通过减少验电器用于收集能量的感应装置的大小，从而减小设备体积、减轻设备重量、方便设备安装的验电器。
[0017]作为一种优选，所述的控制单元可以是模拟电路。
[0018]作为一种优选，所述的控制单元可以是MCU、单片机。
[0019]作为一种优选，所述控制单元可以是可编程逻辑器件，如FPGA、CPLD，上位机将预定的算法程序导入所述可编程逻辑器件中，继而所述可编程逻辑器件对所述发光器件的闪烁频率与闪烁功率进行控制，由于环境等方面的因素，具体的控制方法可能会有变化，因此使用可编程逻辑器件设计的控制单元能够较容易的进行适应性的修正，花费较小的代价做出多种不同控制方式的验电器。
[0020]本发明发一种等电位户外固定式在线验电器的外形结构均为现有技术，在此不再赘述。
[0021]在一个具体的实施例中，验电器光亮强度与闪烁频率的调节通过对芯片进行编程来实现，其控制原理为:对光敏探测器的探测数据进行逻辑赋值，当安装在验电器的顶部和四个侧面的所有探测器均感受到强光，则代表白天，赋值为I ;反之代表黑夜，赋值为O。在白天光照环境下，感应到相对光亮最强的一侧为日照侧，赋值为1，而感应到相对光强最弱一侧为背光侧，赋值为O ;当相对光亮最强侧为验电器顶部时，代表太阳在正上方，可认为是中午日照最强烈的时候。当探测头整体感到光亮，但不强烈，且各侧强度相当时，可认为是处于阴雨天的白天，赋值介于O到I之间。根据给光敏探测器列阵的逻辑赋值情况，判断当前光照情况，发光元件控制系统将进行动态输出调节。调节的参数包括:闪烁频率和闪烁功率。在太阳位于验电器正上方时，闪烁频率加至最快，功率至最大。在夜间，闪烁频率降至最低，功率减至最小。而在白天的非强日照时段，闪烁频率和功率则介于两个极端之间。
[0022]值得一提的是，本发明的一种等电位户外固定式在线验电器所要保护的是上述控制方法，任何使用本发明控制方法的硬件或软件设计都将落入本发明的保护范围。
[0023]实施例1:
图2所示是本发明的一个具体实施例示出的一种等电位户外固定式验电器实现方法流程图，包括:
步骤1、能量采集装置采集高压电线附近的电磁能量，并将所述电磁能量转换为电能； 步骤2、光敏探测器监测外部光线强度和方向，将监测信息发送给控制单元；
步骤3、控制单元根据监测信息控制发光器件的工作参数。
[0024]具体的，控制单元将所述监测信息转换为对应的标记参数信息，当所述监测信息高于预先存储的最大临界值时，标记参数为1，当所述监测信息低于预先存储的最小临界值时，标记参数为0，当所述监测信息介于所述最大临界值与所述最小临界值之间时，标记为0-1之间某一个对应的标记参数值；而标记参数值的大小对应了发光器件不同的闪烁频率参数与闪烁功率参数，因此，所述控制单元根据所述闪烁频率参数与闪烁功率参数对应调整发光器件的工作参数，使得发光器件按照当前光照强度所对应的预定参数工作。
[0025]上面结合附图对本发明的【具体实施方式】进行了详细说明，但本发明并不限制于上述实施方式，在不脱离本申请的权利要求的精神和范围情况下，本领域的技术人员可以作出各种修改或改进。
【主权项】
1.一种等电位户外固定式在线验电器，包括至少一个发光器件、能量采集单元，其特征在于，还包括控制单元、多个光敏探测器， 所述控制单元分别连接所述多个光敏探测器、所述至少一个发光器件、所述能量采集单元; 所述控制单元用于根据所述多个光敏探测器收集的监测信息，计算得到与所述监测信息对应的所述至少一个发光器件的闪烁频率与闪烁功率，进而控制所述至少一个发光器件以所述频率和所述功率闪烁。2.根据权利要求1所述的一种等电位户外固定式在线验电器，其特征在于，所述监测信息包括，光照强度、光照方向。3.一种等电位户外固定式在线验电器验电方法，其特征在于，包括: 能量采集装置采集高压电线附近的电磁能量，并将所述电磁能量转换为电能； 光敏探测器监测外部光线强度和方向，将监测信息发送给控制单元； 所述控制单元根据所述监测信息控制发光器件的工作参数。
【专利摘要】本发明公开了一种等电位户外固定式在线验电器，包括至少一个发光器件、能量采集单元，还包括控制单元、多个光敏探测器，所述控制单元分别连接所述多个光敏探测器、所述至少一个发光器件、所述能量采集单元；所述控制单元用于根据所述多个光敏探测器收集的监测信息，计算得到与所述监测信息对应的所述至少一个发光器件的闪烁频率与闪烁功率，进而控制所述至少一个发光器件以所述频率和所述功率闪烁。本发明的一种等电位户外固定式在线验电器，设备体积更小、设备重量更轻、便于设备安装。
【IPC分类】G01R19/145
【公开号】CN105675963
【申请号】
【发明人】张大堃
【申请人】国家电网公司, 国网四川省电力公司检修公司, 成都多科星电子有限公司, 张大堃
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2015年8月6日