本实用涉及一种防止人员高压带电误操作的数字式监测预警装置。
背景技术：
长期以来，电力系统的操作失误和安全隐患一直未能得到很好的解决，期间造成的人员及设备的巨大损失是难以估量的。比如电力生产中带负荷分进线侧接地闸刀的事故就经常出现，轻则可能造成电网的停电、电力设备的损坏等，重则可能造成操作人员与技术人员的受伤甚至直接危及生命。所以，无论是从电力设施安全还是电力设备维修技术人员生命安全的角度出发，都必须彻底解决类似带负荷分进线侧接地闸刀事故等问题。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种防止人员高压带电误操作的数字式监测预警装置，主要解决高压带电误操作所引发的安全事故等问题。
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
一种防止人员高压带电误操作的数字式监测预警装置，包括控制器和与控制器连接的感应器；所述控制器包括外壳和自检模块、信号处理模块、控制模块、显示模块、电源模块，信号处理模块的信号输入端分别与感应器的输出端和自检模块的输出端连接，控制模块的输入端与信号处理模块的信号输出端连接，显示模块的输入端与控制模块的输出端连接，电源模块与信号处理模块连接；所述感应器为三个，分别安装于高压带电体三相回路的每相回路的附近。
具体地，所述信号处理模块包括输入端与感应器的输出端连接的信号放大器，输入端与信号放大器的输出端连接的信号比较电路，输入端与信号放大器的输出端连接的检波电路，信号输入端分别与信号比较电路和检波电路的输出端连接的逻辑电路，所述自检模块的输出端也与逻辑电路的信号输入端连接；该逻辑电路包括中央处理器、外围电路。所述中央处理器采用ARM-Cortex处理芯片。
进一步地，所述控制模块包括输入端与逻辑电路的信号输出端连接的信号输出电路，信号输出电路连接远程报警装置、微机闭锁系统、电磁锁。
再进一步地，所述显示模块包括输入端与信号输出电路连接的LED灯。
再进一步地，电源模块包括与中央处理器的电源端连接的开关电源和与开关电源连接的AC或DC电源。
再进一步地，所述自检模块包括输出端与逻辑电路连接的自检电路和与自检电路的输入端连接的自检按钮。
另外，所述中央处理器还连接有滤波保护电路、过压保护电路、过流保护电路、看门狗电路。所述外壳还设有避雷装置。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
(1)本实用新型能够广泛应用于判定并显示110kV～1000kV变电站、换流站内的高压设备及A、B、C三相线路是否带电，能够帮助高压设备检修人员掌握待检修设备的带电情况，防治检修人员误操作，从而有效避免造成人员伤亡及设备故障等重大损失，很大程度提升电网设备的实用寿命及电力生产效能。
(2)本实用新型能够更多的与其它电力设备相配合使用，尤其是与电磁锁、微机闭锁系统等防误装置配合实施强制闭锁，是变电站与发电厂户外电气网络或设备方面误操作的理想安全装置。
(3)本实用新型具有技术先进、功能强大、实用性好、应用广泛、设备成本低等优点，它在电网中的广泛应用，在维护电网人员安全、设备设施安全、电网安全运行等方面具有重要的社会经济效益。
附图说明
图1为本实用新型-实施例的系统框图。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本实用新型作进一步说明，本实用新型的实施方式包括但不限于下列实施例。
实施例
如图1所示，一种防止人员高压带电误操作的数字式监测预警装置，包括感应器、信号处理模块、显示模块、控制模块、电源模块。感应器为三个，分别安装于三相回路的每相回路的附近，用于感应是否有高压，信号处理模块、显示模块、控制模块、电源模块均安装于金属外壳中组成控制器，实现了强、弱电的有效隔离，各组成部分之间的连线都限制在金属外壳内，电源、输入接点及输出接点通过端子对外连接。该结构具有抗干扰能力强，安装使用方便等优点。
在本实施例中，信号处理模块包括输入端与感应器的输出端连接的信号放大器，输入端与信号放大器的输出端连接的信号比较电路，输入端与信号放大器的输出端连接的检波电路。输入端分别与信号比较电路和检波电路的输出端连接的逻辑电路，该逻辑电路包括中央处理器以及相应的外围电路，中央处理器采用ARM-Cortex处理芯片，处理灵活稳定可靠，逻辑电路还包括与中央处理器连接的看门狗电路，增加抗干扰能力。
在本实施例中，控制模块包括输入端与逻辑电路的信号输出端连接的信号输出电路，信号输出电路连接远程报警装置、微机闭锁系统、电磁锁，远程报警装置包括与信号输出电路连接的无线终端，和与无线终端无线通信的后台服务器，以及与后台服务器连接报警器、显示屏，无线通信模块采用光纤/4G，通过前置无线终端汇集各个监测点的测量信号，再由无线通信模块将汇集的信号发送至后台服务器，中心运行人员通过显示屏可直观地了解到现场的带电状态，并且接收报警提示。微机闭锁系统、电磁锁为相关带电设备上的现有装置，在此不再赘述。
在本实施例中，显示模块包括输入端与信号输出电路连接的LED灯。
在本实施例中，电源模块包括与中央处理器的电源端连接的开关电源和与开关电源连接的AC电源或DC电源，开关电源采用高频开关电源。
在本实施例中，中央处理器还连接有自检电路，自检电路设有自检按钮。
为了保护本实用新型不会发生绝缘击穿危险，中央处理器还连接有滤波保护电路、过压保护电路、过流保护电路。
在本实施例中，金属外壳上还设有避雷装置。
本实用新型的工作过程如下：
感应器感应三相线路是否有高压，有高压时相应相位亮红灯，无高压时相应相位亮绿灯。当三个相位有一相有电时，对相关操作机构进行强制闭锁，同时向远程报警装置、电磁锁、微机闭锁系统输送信号，断开相关设备，保障操作人员安全。
本实施例还具有如下特点：
(1)高品质元器件选择
为保证数字式监测预警装置能适应冬夏季节之间的温差，并在强电磁干扰下可靠工作，选用军品级IC电子元器件，从而保证设备的温度特性在很宽的泛围内保持稳定，保证在-40℃～+85℃、高压强磁场的野外恶劣环境性能够长期稳定运行。对于开关电源，采用国际知名的明纬电源，该电源输入电压范围宽(120V-370V)，工作状态下对外电磁泄漏小，工作寿命长，输出特性稳定，基本不受输入电源波动影响，可长期满负荷工作。
(2)安装结构的可靠性设计
感应器与高压带电体不直接接触，架设在安全距离以外。不论安装时还是运行后，对主设备不会有任何影响，可确保人员安装和维护时操作人员的安全。
中央处理器还连接有滤波、过压、过流等保护电路，使控制线路得到更有效的保障，不会发生绝缘击穿危险，确保人身安全和设备完好。
(3)防尘、防水、防腐蚀处理
工作环境决定了本实用新型必须采取良好的三防技术，即防尘、防水、防腐处理。
感应器外壳为精铸铝材料，感应器内部采用化学封装；控制器外壳、安装支架均采用耐腐蚀的不锈钢材料，具有良好的耐腐蚀性。
为了保护电路免受酸、碱、盐雾的影响，本实施例对线路板采取了可靠的三防处理技术，关键电路采用整体化学封装。
控制器与感应器外观采用一体化设计，具有良好的密封性，防护等级可达IP65，可有效保护控制器与感应器不受室外环境下的沙尘、雨雪天气的影响。
(4)装置自检
当显示绿灯状态时按下自检自检按钮，然后对自身线路进行模拟测试，如果线路工作正常，指示灯会变红3—5秒。如果指示灯不变红，说明装置本身线路有故障。
当自检按钮按下时，相当于三相输入感应器信号，此时，A、B、C三相指示灯变为红色，对相关操作机构进行强制闭锁，同时向远程报警装置、电磁锁、微机闭锁系统输送信号，断开相关设备。当自检按钮抬起时，三相输入感应器信号断开，此时，A、B、C三相指示灯变回绿色，对相关操作机构进行强制闭锁中止，同时向远程报警装置、电磁锁、微机闭锁系统输送信号，合上相关设备，自检结束。
这一设置是基于这样一种考虑。当检修人员将待检修线路的站内开关切断后，查看检修线路下方的数字式监测预警装置进一步确认对端是否已断电，这时如果显示绿灯，表示线路不带电。但为了安全起见，操作人员再进一步按自检按钮确认，如果指示灯变红，说明防止人员带电误操作数字式监测预警装置本身没有故障，绿灯信号是“不带电”确切指示，这就进一步提高了防误操作的可靠性。
按照上述实施例，便可很好地实现本实用新型。值得说明的是，基于上述结构设计的前提下，为解决同样的技术问题，即使在本实用新型上做出的一些无实质性的改动或润色，所采用的技术方案的实质仍然与本实用新型一样，故其也应当在本实用新型的保护范围内。