整个装置的功能通过逻辑控制来实现。传感器共三支，分别对准“A、B、C”三相电气设备，与高压电气设备无直接接触，并保持一定的安全距离。它接受高压带电体电场信号，并传送给显示器进行比较判断:当被测电视设备带电时，“A、B、C”三相指示灯亮，且输出强制闭锁信号；当被测设备或网络不带电时，“A、B、C”三相指示灯都熄灭，同时解除闭锁信号，可以接近电气设备；装置采用分相控制，任何一相带电时，即输出强制闭锁信号，当显示器失去控制电源时，显示器输出强制闭锁信号，保持闭锁状态；显示器上设有“自检”功能，即可自动检测传感器和显示器的各种功能模块，在装置发生任何故障时，“电源”指示灯闪亮，始终输出强制闭锁信号，保持闭锁状态。FPGA芯片通过逻辑与门接收带电检测部分的信号，并根据开启和闭锁状态实现测距模块、报警器的开启和关闭，当测距模块开启时，利用红外测距、超声波测距、位移传感器等测距方式，获得物体或人员与高压电气设备的距离，当测量距离小于安全距离时，报警器发出音频报警或声光报警，此时，由于ROM内存储有“高压危险，请离开”、“高压危险，请避让”等警示话语，可以通过报警器的语音功能播放出来。在报警的同时，根据GPRS模块内预存的电话号码，将报警地点位置通过短信发送到巡检人员的手机上。
[0025]利用单片机作为控制芯片时，利用单片机可以编辑的特点，在单片机内烧录控制程序，通过程序控制，根据指示灯亮灭的情况，实现测距模块和报警器的启动和闭锁，结合测距模块测量到的数据进行计算，并与安全距离进行比较，当测量距离小于安全距离时，报警器发出音频报警或声光报警，此时，由于ROM内存储有“高压危险，请离开”、“高压危险，请避让”等警示话语，可以通过报警器的语音功能播放出来。在报警的同时，根据GPRS模块内预存的电话号码，将报警地点位置通过短信发送到巡检人员的手机上。
[0026]利用上述的高压电气设备安全距离报警装置，本发明还提供了一种高压电气设备安全距离报警方法，该方法实施前需要预先布置好报警装置，在不接触的高压电气设备的安全距离上，将第一传感器、第二传感器和第三传感器分别对准A相电气设备、B相电气设备、C相电气设备，如图3所示，所述的方法包括以下步骤:
给报警装置通电，开启报警装置；
根据高压电气设备的电压等级设定安全距离，具体步骤为:首先，根据高压电气设备所在高压线路的电压值，从最新的“电力操作规范”中获知高压电气设备的最大安全距离LI ;其次，测量报警装置测距模块的测量端口与高压电气设备之间的距离L2 ;最后，利用公式L3=L1+L2，获得应当设定的安全距离L3 ；
对高压电气设备进行带电检测，检测到A相、B相、C相任何一相带电情况；
如果检测到任意一相带电，进入下一步，反之，则继续返回上一步进行测量；
启动测距模块，测量外界物体与报警装置之间的距离；
控制芯片计算出测量距离是否小于设定距离，如果测量距离小于设定距离，进入下一步，如果测量距离大于设定距离，返回上一步；
报警器发出报警提醒，同时，利用GPRS模块发送带有报警地点的短信给巡检人员，通知巡检人员到报警地点检查。
[0027]在带电检测过程中，检测到任何一相带电时，与相应传感器连接的指示灯亮，工作人员可以根据这一特征，在不接近高压电气设备的情况下判断出高压电气设备处于带电状
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[0028]应当理解的是，上述针对较佳实施例的描述较为详细，并不能因此而认为是对本发明专利保护范围的限制，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明权利要求所保护的范围情况下，还可以做出替换、简单组合等多种变形，这些均落入本发明的保护范围之内，本发明的请求保护范围应以所附权利要求为准。
【主权项】
1.高压电气设备安全距离报警装置，其特征在于，包括带电检测装置、测距模块、控制芯片和报警器，所述的带电检测模块第一传感器、第二传感器、第三传感器和显示器，所述的显示器上设有A相指示灯、B相指示灯和C相指示灯，所述的第一传感器与A相指示灯串联连接，所述的A相指示灯与控制芯片连接，所述的第二传感器与B相指示灯串联连接，所述的B相指示灯与控制芯片连接，所述的第三传感器与C相指示灯串联连接，所述的C相指示灯与控制芯片连接，所述的测距模块和报警器分别与控制芯片连接。
2.根据权利要求1所述的高压电气设备安全距离报警装置，其特征在于，所述的控制芯片为FPGA芯片，所述的FPGA芯片通过逻辑与门和带电检测模块连接。
3.根据权利要求1所述的高压电气设备安全距离报警装置，其特征在于，所述的控制芯片为单片机。
4.根据权利要求2或3所述的高压电气设备安全距离报警装置，其特征在于，所述的测距模块为以下测量方式中的一种:红外测距模块、超声波测距模块、位移传感器。
5.根据权利要求2或3所述的高压电气设备安全距离报警装置，其特征在于，所述的报警器为以下报警方式中的一种:音频报警、声光报警。
6.根据权利要求2或3所述的高压电气设备安全距离报警装置，其特征在于，警示器还包括ROM，ROM与控制芯片电连接。
7.根据权利要求2或3所述的高压电气设备安全距离报警装置，其特征在于，警示器还包括GPRS模块，所述的GPRS模块与控制芯片连接。
8.高压电气设备安全距离报警方法，利用上述的高压电气设备安全距离报警装置，在不接触的高压电气设备的安全距离上，将第一传感器、第二传感器和第三传感器分别对准A相电气设备、B相电气设备、C相电气设备，所述的方法包括以下步骤: 给报警装置通电，并根据高压电气设备的电压等级设定安全距离； 对高压电气设备进行带电检测，检测到A相、B相、C相任何一相带电时，进入下一步，反之，则继续测量； 启动测距模块，测量外界物体与报警装置之间的距离； 控制芯片计算出测量距离小于设定距离时，发出报警。
9.根据权利要求8所述的高压电气设备安全距离报警方法，其特征在于，根据高压电气设备的电压等级设定安全距离的具体步骤为:首先，根据高压电气设备所在高压线路的电压值，从最新的“电力操作规范”中获知高压电气设备的最大安全距离LI ;其次，测量报警装置测距模块的测量端口与高压电气设备之间的距离L2 ;最后，利用公式L3=L1+L2，获得应当设定的安全距离L3。
10.根据权利要求8所述的高压电气设备安全距离报警方法，其特征在于，在发出报警的同时，利用短信、邮件等方式将报警发生地点发送到巡检人员的手机上。
【专利摘要】本发明高压电气设备安全距离报警装置及方法，装置包括带电检测装置、测距模块、控制芯片和报警器，所述的带电检测模块第一传感器、第二传感器、第三传感器和显示器，所述的显示器上设有A相指示灯、B相指示灯和C相指示灯，所述的第一传感器与A相指示灯串联连接，所述的A相指示灯与控制芯片连接，所述的第二传感器与B相指示灯串联连接，所述的B相指示灯与控制芯片连接，所述的第三传感器与C相指示灯串联连接，所述的C相指示灯与控制芯片连接，所述的测距模块和报警器分别与控制芯片连接。方法包括以下步骤：设定安全距离；带电检测；测量距离；发出报警。该发明实施简单，判断快速准确，可以有效保护工作人员和社会人员的人身安全。
【IPC分类】G08B21-02
【公开号】CN104851239
【申请号】CN201510311289
【发明人】贾崇胜, 黄志新, 岳仁峰, 孟令杰, 贾鹏, 李化波
【申请人】国网山东济南市历城区供电公司, 国家电网公司
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2015年6月9日