一種等電位戶外固定式在線驗電器及驗電方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及高壓電預(yù)警領(lǐng)域，特別涉及一種等電位戶外固定式在線驗電器及驗電方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，等電位戶外固定式在線驗電器應(yīng)用于高壓輸電設(shè)備上，作為輔助驗電的一種設(shè)備。等電位戶外固定式在線驗電器，長期固定在高壓帶電設(shè)備上，與高壓帶電設(shè)備處于同一電位，通過電磁感應(yīng)原理直接從高壓帶電設(shè)備周圍的電磁場中獲取能量。驗電器最常見的信號傳輸方式是通過發(fā)光元件的閃爍來進行帶電與否的警示，驗電器就是通過電磁感應(yīng)原理獲得的能量來提供發(fā)光元件的閃爍。
[0003]現(xiàn)有的驗電器的能量獲取裝置在電子元件的電磁能轉(zhuǎn)換效率上已沒有太多的改進余地，于是，轉(zhuǎn)而提高能量的采集強度，為了獲得更多能量，通過增大感應(yīng)面積來獲得足夠多的能量，而增大感應(yīng)金屬平行于電場線的表面積的同時，必然會擴大設(shè)備體積、增加設(shè)備重量。因此急需一種在保證現(xiàn)有技術(shù)效果的前提下，減少設(shè)備用于收集能量的感應(yīng)裝置的大小，從而減小設(shè)備體積、減輕設(shè)備重量、方便設(shè)備安裝的驗電器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決這些潛在問題，本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中所存在的上述不足，提供一種減小設(shè)備體積、減輕設(shè)備重量、方便設(shè)備安裝的等電位戶外固定式在線驗電器。
[0005]為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
一種等電位戶外固定式在線驗電器，包括至少一個發(fā)光器件、能量采集單元，還包括控制單元、多個光敏探測器，
所述控制單元分別連接所述多個光敏探測器、所述至少一個發(fā)光器件、所述能量采集單元;
所述控制單元用于根據(jù)所述多個光敏探測器收集的監(jiān)測信息，計算得到與所述監(jiān)測信息對應(yīng)的所述至少一個發(fā)光器件的閃爍頻率與閃爍功率，進而控制所述至少一個發(fā)光器件以所述頻率和所述功率閃爍。
[0006]進一步地，所述監(jiān)測信息包括，光照強度、光照方向。
[0007]本發(fā)明同時公開了一種等電位戶外固定式在線驗電器驗電方法，包括:
能量采集裝置采集高壓電線附近的電磁能量，并將所述電磁能量轉(zhuǎn)換為電能；
光敏探測器監(jiān)測外部光線強度和方向，將監(jiān)測信息發(fā)送給控制單元；
所述控制單元根據(jù)所述監(jiān)測信息控制發(fā)光器件的工作參數(shù)。
[0008]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果
本發(fā)明的一種等電位戶外固定式在線驗電器，通過對輸出到發(fā)光器件的能量進行實時動態(tài)控制，大幅度減小了發(fā)光器件的耗電量，繼而減輕了能量采集單元對電磁能量的采集要求，進而能夠通過減少驗電器用于收集能量的感應(yīng)裝置的大小，從而減小設(shè)備體積、減輕設(shè)備重量、方便設(shè)備安裝的驗電器。
【附圖說明】
[0009]圖1是本發(fā)明的一個具體實施例的一種等電位戶外固定式在線驗電器模塊框圖。
[0010]圖2是本發(fā)明的一個具體實施例的一種等電位戶外固定式驗電器實現(xiàn)方法流程圖。
【具體實施方式】
[0011]下面結(jié)合【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步的詳細描述。但不應(yīng)將此理解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于以下的實施例，凡基于本
【發(fā)明內(nèi)容】
所實現(xiàn)的技術(shù)均屬于本發(fā)明的范圍。
[0012]圖1所示是本發(fā)明的一個具體實施例示出的一種等電位戶外固定式在線驗電器模塊框圖，包括至少一個發(fā)光器件1、能量采集單元2，還包括控制單元3、多個光敏探測器4，
所述控制單元3分別連接所述多個光敏探測器4、所述至少一個發(fā)光器件1、所述能量采集單元2 ；
所述控制單元3用于根據(jù)所述多個光敏探測器4收集的監(jiān)測信息，計算得到與所述監(jiān)測信息對應(yīng)的所述至少一個發(fā)光器件的閃爍頻率與閃爍功率，進而控制所述至少一個發(fā)光器件I以所述頻率和所述功率閃爍。
[0013]進一步地，所述監(jiān)測信息包括，光照強度、光照方向。
[0014]由于等電位戶外固定式在線驗電器長期在戶外環(huán)境下工作，因其設(shè)計，要求位于地面的觀察者必須可以清晰地辨別驗電器發(fā)出的光信號，一般以發(fā)光元件閃爍來表示設(shè)備帶電。這就要求在背景為強烈日照的情況下依然可以辨別。對于高電壓等級的設(shè)備，因絕緣距離大，所以要求在很遠的距離依然清晰可辨，對驗電器能量采集大小和光信號轉(zhuǎn)換效率提出更高的要求。例如100kV設(shè)備的安全距離是8.5米，一般100kV輸電線路距離地面在20米及以上。然而在夜間或陰雨天，無需這樣大的能耗就能給觀察者清晰傳輸帶電信號。目前的設(shè)計是按照設(shè)備所需的最大能耗需求來設(shè)計的，然而最大能耗需求在絕大部分情況下都是不會達到，造成設(shè)計浪費。
[0015]本發(fā)明的一種等電位戶外固定式在線驗電器，在夜間和陰雨天，通過控制單元對發(fā)光器件的控制，降低發(fā)光元件的電流或電壓輸出，降低發(fā)光強度，從而降低設(shè)備能耗。而在晴天時，尤其是太陽當頭的時候，則控制發(fā)光元件的發(fā)光強度提高，保證觀察者可在強光背景下清晰分辨帶電信號，在此基礎(chǔ)上，通過在夜間加快閃爍頻率以減小判斷時間，在晴天減慢閃爍頻率以增大每次閃爍光亮，進一步實現(xiàn)功率配置優(yōu)化。
[0016]本發(fā)明的一種等電位戶外固定式在線驗電器，通過對輸出到發(fā)光器件的能量進行控制，大幅度減小了發(fā)光器件的耗電量，繼而減輕了能量采集單元對電磁能量的采集強度要求，進而能夠通過減少驗電器用于收集能量的感應(yīng)裝置的大小，從而減小設(shè)備體積、減輕設(shè)備重量、方便設(shè)備安裝的驗電器。
[0017]作為一種優(yōu)選，所述的控制單元可以是模擬電路。
[0018]作為一種優(yōu)選，所述的控制單元可以是MCU、單片機。
[0019]作為一種優(yōu)選，所述控制單元可以是可編程邏輯器件，如FPGA、CPLD，上位機將預(yù)定的算法程序?qū)胨隹删幊踢壿嬈骷校^而所述可編程邏輯器件對所述發(fā)光器件的閃爍頻率與閃爍功率進行控制，由于環(huán)境等方面的因素，具體的控制方法可能會有變化，因此使用可編程邏輯器件設(shè)計的控制單元能夠較容易的進行適應(yīng)性的修正，花費較小的代價做出多種不同控制方式的驗電器。
[0020]本發(fā)明發(fā)一種等電位戶外固定式在線驗電器的外形結(jié)構(gòu)均為現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述。
[0021]在一個具體的實施例中，驗電器光亮強度與閃爍頻率的調(diào)節(jié)通過對芯片進行編程來實現(xiàn)，其控制原理為:對光敏探測器的探測數(shù)據(jù)進行邏輯賦值，當安裝在驗電器的頂部和四個側(cè)面的所有探測器均感受到強光，則代表白天，賦值為I ;反之代表黑夜，賦值為O。在白天光照環(huán)境下，感應(yīng)到相對光亮最強的一側(cè)為日照側(cè)，賦值為1，而感應(yīng)到相對光強最弱一側(cè)為背光側(cè)，賦值為O ;當相對光亮最強側(cè)為驗電器頂部時，代表太陽在正上方，可認為是中午日照最強烈的時候。當探測頭整體感到光亮，但不強烈，且各側(cè)強度相當時，可認為是處于陰雨天的白天，賦值介于O到I之間。根據(jù)給光敏探測器列陣的邏輯賦值情況，判斷當前光照情況，發(fā)光元件控制系統(tǒng)將進行動態(tài)輸出調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)的參數(shù)包括:閃爍頻率和閃爍功率。在太陽位于驗電器正上方時，閃爍頻率加至最快，功率至最大。在夜間，閃爍頻率降至最低，功率減至最小。而在白天的非強日照時段，閃爍頻率和功率則介于兩個極端之間。
[0022]值得一提的是，本發(fā)明的一種等電位戶外固定式在線驗電器所要保護的是上述控制方法，任何使用本發(fā)明控制方法的硬件或軟件設(shè)計都將落入本發(fā)明的保護范圍。
[0023]實施例1:
圖2所示是本發(fā)明的一個具體實施例示出的一種等電位戶外固定式驗電器實現(xiàn)方法流程圖，包括:
步驟1、能量采集裝置采集高壓電線附近的電磁能量，并將所述電磁能量轉(zhuǎn)換為電能； 步驟2、光敏探測器監(jiān)測外部光線強度和方向，將監(jiān)測信息發(fā)送給控制單元；
步驟3、控制單元根據(jù)監(jiān)測信息控制發(fā)光器件的工作參數(shù)。
[0024]具體的，控制單元將所述監(jiān)測信息轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的標記參數(shù)信息，當所述監(jiān)測信息高于預(yù)先存儲的最大臨界值時，標記參數(shù)為1，當所述監(jiān)測信息低于預(yù)先存儲的最小臨界值時，標記參數(shù)為0，當所述監(jiān)測信息介于所述最大臨界值與所述最小臨界值之間時，標記為0-1之間某一個對應(yīng)的標記參數(shù)值；而標記參數(shù)值的大小對應(yīng)了發(fā)光器件不同的閃爍頻率參數(shù)與閃爍功率參數(shù)，因此，所述控制單元根據(jù)所述閃爍頻率參數(shù)與閃爍功率參數(shù)對應(yīng)調(diào)整發(fā)光器件的工作參數(shù)，使得發(fā)光器件按照當前光照強度所對應(yīng)的預(yù)定參數(shù)工作。
[0025]上面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】進行了詳細說明，但本發(fā)明并不限制于上述實施方式，在不脫離本申請的權(quán)利要求的精神和范圍情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以作出各種修改或改進。
【主權(quán)項】
1.一種等電位戶外固定式在線驗電器，包括至少一個發(fā)光器件、能量采集單元，其特征在于，還包括控制單元、多個光敏探測器， 所述控制單元分別連接所述多個光敏探測器、所述至少一個發(fā)光器件、所述能量采集單元; 所述控制單元用于根據(jù)所述多個光敏探測器收集的監(jiān)測信息，計算得到與所述監(jiān)測信息對應(yīng)的所述至少一個發(fā)光器件的閃爍頻率與閃爍功率，進而控制所述至少一個發(fā)光器件以所述頻率和所述功率閃爍。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種等電位戶外固定式在線驗電器，其特征在于，所述監(jiān)測信息包括，光照強度、光照方向。3.一種等電位戶外固定式在線驗電器驗電方法，其特征在于，包括: 能量采集裝置采集高壓電線附近的電磁能量，并將所述電磁能量轉(zhuǎn)換為電能； 光敏探測器監(jiān)測外部光線強度和方向，將監(jiān)測信息發(fā)送給控制單元； 所述控制單元根據(jù)所述監(jiān)測信息控制發(fā)光器件的工作參數(shù)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種等電位戶外固定式在線驗電器，包括至少一個發(fā)光器件、能量采集單元，還包括控制單元、多個光敏探測器，所述控制單元分別連接所述多個光敏探測器、所述至少一個發(fā)光器件、所述能量采集單元；所述控制單元用于根據(jù)所述多個光敏探測器收集的監(jiān)測信息，計算得到與所述監(jiān)測信息對應(yīng)的所述至少一個發(fā)光器件的閃爍頻率與閃爍功率，進而控制所述至少一個發(fā)光器件以所述頻率和所述功率閃爍。本發(fā)明的一種等電位戶外固定式在線驗電器，設(shè)備體積更小、設(shè)備重量更輕、便于設(shè)備安裝。
【IPC分類】G01R19/145
【公開號】CN105675963
【申請?zhí)枴?br>【發(fā)明人】張大堃
【申請人】國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)四川省電力公司檢修公司, 成都多科星電子有限公司, 張大堃
【公開日】2016年6月15日
【申請日】2015年8月6日