本實(shí)用新型涉及電力安全領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

在電力系統(tǒng)的安全事故中誤入間隔造成人身傷亡事件時有發(fā)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(zé)任心不強(qiáng)，思想注意力分散，且在操作中或工作中監(jiān)護(hù)不到位，或未嚴(yán)格按照安全技術(shù)規(guī)范進(jìn)行操作或工作；

2、設(shè)備因素:設(shè)備標(biāo)示不清、設(shè)備無可靠閉鎖、無安全警示及可靠的隔離措施。

要防止嚴(yán)重誤操作事故及誤入帶電間隔的發(fā)生,除了抓好檢修、運(yùn)行人員的安全思想教育、加強(qiáng)安全技術(shù)業(yè)務(wù)培訓(xùn)及加強(qiáng)運(yùn)行操作及檢修工作中的監(jiān)護(hù)外, 還應(yīng)從檢查設(shè)備的硬件防范措施著手。如檢查設(shè)備的防止誤操作、防誤入帶電間隔措施是否完善等。目前電力間隔開關(guān)柜防誤入的方式僅能通過加強(qiáng)人員意識方面著手，缺少一種能夠主動進(jìn)行提醒，提高設(shè)備運(yùn)行安全的裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是實(shí)現(xiàn)一種能夠防止人員誤入變電站間隔開關(guān)柜的裝置。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為：電力間隔開關(guān)柜防誤入監(jiān)測裝置，裝置包括主控單元、紅外人體檢測單元、無線數(shù)據(jù)傳輸單元、電場強(qiáng)度檢測單元和開門檢測單元；

所述紅外人體檢測單元安裝在間隔開關(guān)柜內(nèi)，采集間隔開關(guān)柜柜門處人體紅外信號，并輸出所采集的信號至主控單元；

所述無線數(shù)據(jù)傳輸單元與主控單元通信，并將報警信號發(fā)送至報警系統(tǒng)；

所述電場強(qiáng)度檢測單元安裝在間隔開關(guān)柜內(nèi)，采集間隔開關(guān)柜內(nèi)電場強(qiáng)度信號，并輸出所采集的電場強(qiáng)度信號至主控單元；

所述開門檢測單元安裝在間隔開關(guān)柜的柜體和柜門接合處，采集柜門開關(guān)狀態(tài)信號，并輸出所采集的開關(guān)狀態(tài)信號至主控單元。

裝置還設(shè)有檢修標(biāo)志檢測單元，所述檢修標(biāo)志檢測單元間隔開關(guān)柜的柜門上是否放置檢修標(biāo)志，并輸出所檢測的信號至主控單元。

所述報警系統(tǒng)安裝在間隔開關(guān)柜的柜體外，所述報警系統(tǒng)包括揚(yáng)聲器和/或顯示屏。

所述主控單元由STC12C5A60S2和外圍時鐘電路構(gòu)成。

所述紅外人體檢測傳感器為D203S紅外熱釋電人體檢測傳感器，所述紅外人體檢測傳感器信號處理采用EG4002芯片。

所述無線數(shù)據(jù)傳輸單元采用SI4432作為通訊芯片，所述SI4432通過SPI 通訊接口與主控單元通訊、通過SDO與主控單元的P3.6相連接，通過SDI與主控單元的P3.5相連接、通過SCLK與主控的P3.4相連接、通過SDN與主控單元的P3.1相連接，通過SI4432，NIRO與主控單元的P3.2相連接。

所述電場檢測采用GM3120傳感器，所述GM3120傳感器輸出的模擬電壓信號接入到主控單元ADC4引腳。

本實(shí)用新型結(jié)合傳感器網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)通信等技術(shù)，構(gòu)成了一套變電站間隔防誤入預(yù)警系統(tǒng)，在操作人員誤入帶電間隔前，給出聲、光預(yù)警提示，同時系統(tǒng)可以擴(kuò)展到遠(yuǎn)程短信預(yù)警，提高了電力系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)工作的安全性。

附圖說明

下面對本實(shí)用新型說明書中每幅附圖表達(dá)的內(nèi)容作簡要說明：

圖1為電力間隔開關(guān)柜防誤入監(jiān)測裝置框圖；

圖2為主控單元示意圖；

具體實(shí)施方式

如圖1所示，電力間隔開關(guān)柜防誤入監(jiān)測裝置由主控單元、紅外人體檢測單元、無線數(shù)據(jù)傳輸單元、電場強(qiáng)度檢測單元、開門檢測單元、檢修標(biāo)志檢測單元組成。

主控單元實(shí)現(xiàn)各功能的協(xié)調(diào)與控制，實(shí)現(xiàn)與對紅外人體檢測、開關(guān)柜門狀態(tài)檢測和檢修標(biāo)志檢測的控制，并實(shí)現(xiàn)與報警系統(tǒng)的實(shí)時通訊。

紅外人體檢測單元主要用來檢測在開關(guān)柜箱門被打開之后，是否人員在開關(guān)柜箱門周圍活動，當(dāng)開關(guān)柜內(nèi)帶電、且紅外人體檢測單元檢測到有人員活動時，系統(tǒng)會向報警形同發(fā)送報警信息。

無線數(shù)據(jù)傳輸單元把報警指令發(fā)送到報警系統(tǒng)，報警系統(tǒng)根據(jù)接收到的監(jiān)測儀發(fā)送的指令進(jìn)行報警。

電場強(qiáng)度檢測單元主要用來實(shí)現(xiàn)對開關(guān)柜內(nèi)電場強(qiáng)度進(jìn)行檢測。

開門檢測單元主要實(shí)現(xiàn)對開關(guān)柜箱門開啟狀態(tài)進(jìn)行檢測，判斷箱門是否處于開啟狀態(tài)。

檢修標(biāo)志檢測單元用來檢測開關(guān)柜箱門上是否放置檢修標(biāo)志，只有箱門上放置檢修標(biāo)志情況下，開關(guān)柜才允許被檢修，否則，禁止操作開關(guān)柜。

如圖2所示，主控單元由STC12C5A60S2和外圍時鐘電路構(gòu)成，主要完成對系統(tǒng)各單元的協(xié)調(diào)與控制。C9與R7為主控單元復(fù)位電路，C6、C7為主控單元電源輸入端濾波電容，Y1、C23、C24組成主控單元時鐘電路。

紅外人體檢測傳感器為D203S紅外熱釋電人體檢測傳感器，信號處理采用EG4002芯片。D203S輸出的檢測信號接入到運(yùn)放的反相輸入端，使第一級運(yùn)放工作于反相比例放大狀態(tài)，第一級增益參數(shù)是由R2和R3進(jìn)行設(shè)定，絕對增益為A1＝R3/R2，第一級運(yùn)放增益A1＝R4/R8，第二級A2增益為固定30倍，總體增益為A＝A1*A2，用戶可以根據(jù)紅外熱釋電探頭特性適當(dāng)調(diào)節(jié)A1的增益改變探測的距離，C10為隔直電容，C8為高頻抗干擾濾波電容。

EG4002工作頻率是通過R11和C13進(jìn)行設(shè)定，電阻單位為K,電容單位為 nF,Tosc單位為uS,頻率f＝1/Tosc確定例如，可以采用以下實(shí)施方式： R11＝100K,C13＝1nF時，對應(yīng)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。

EG4002信號輸出端通過限流電阻R6與主控單元P1.5相連，實(shí)現(xiàn)對人員活動信號的監(jiān)測，EG4002的A引腳通過上拉電阻R10與主控單元的P1.6引腳相連，實(shí)現(xiàn)對EG4002觸發(fā)方式的控制，EG4002的VC引腳通過上拉電阻R12與主控單元P1.7引腳相連，實(shí)現(xiàn)對EG4002芯片的使能控制。

無線數(shù)據(jù)傳輸單元采用SI4432作為通訊芯片，SI4432通過SPI通訊接口與主控單元通訊，SI4432芯片的SDO與主控單元的P3.6相連，實(shí)現(xiàn)指令的發(fā)送， SDI與主控的P3.5相連實(shí)現(xiàn)指令的接收，SCLK與主控的P3.4相連，實(shí)現(xiàn)時鐘的傳輸，SDN與主控的P3.1相連，用來使能SI4432，NIRO與主控的P3.2相連，當(dāng)無線單元接收數(shù)據(jù)完成后，會在此管腳產(chǎn)生一個中斷信號，通知主控單元對無線單元接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，主控單元通過GPIO0～GPIO2切換天線的收發(fā)狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)收發(fā)數(shù)據(jù)的順利實(shí)現(xiàn)。

電場檢測采用GM3120傳感器，傳感器輸出為0～5V模擬信號，通過ADC轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的數(shù)字信號，并通過查表方式計算出對應(yīng)電場強(qiáng)度值。JP2為電場檢測傳感器接口，傳感器輸出的模擬電壓信號接入到主控單元ADC4引腳進(jìn)行處理。

開門檢測單元主要實(shí)現(xiàn)對開關(guān)柜箱門開啟狀態(tài)進(jìn)行檢測，判斷箱門是否處于開啟狀態(tài)。傳感器輸出引腳1通過上拉電阻R5和濾波電容C12之后與主控單元的P2.6引腳相連。檢修標(biāo)志檢測單元用來檢測開關(guān)柜箱門上是否放置檢修標(biāo)志，只有箱門上放置檢修標(biāo)志情況下，開關(guān)柜才允許被檢修，否則，禁止操作開關(guān)柜。傳感器輸出引腳3通過上拉電阻R13和濾波電容C15之后與主控單元的P2.5引腳相連。

RS485通訊單元采用MAX3485作為通信芯片，用來擴(kuò)展采集通訊方式。 MAX3485的RO引腳與主控單元的RXD2引腳相連，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的接收，DI引腳與主控單元的TXD2引腳相連，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)發(fā)送。R2為數(shù)據(jù)輸出引腳A的上拉電阻， R3為數(shù)據(jù)輸出引腳B的下拉電阻，C1為芯片輸入電源的濾波電容。JP3為接線端子。

上面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行了示例性描述，顯然本實(shí)用新型具體實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種非實(shí)質(zhì)性的改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場合的，均在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。