CN111308174A - 刀闸电流显示可视化*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了刀闸电流显示可视化***，包括电控盒，所述电控盒的底部中心处安装有螺纹连接座，所述螺纹连接座上旋接固定有把手组件，所述电控盒的顶部一侧安装有安装板，所述安装板的顶部和底部分别通过安装组件固定有第一电场传感器和第二电场传感器，所述电控盒的顶部另一侧安装有声光报警器。本发明结构新颖，构思巧妙，通过第一电场传感器和第二电场传感器测量的电场强度值，分两次进行比较，进而判断出测量点正上方的刀闸是否存在电场源，电场强度是否达到带电的标准，从而实现非接触式验电，避免周围其他带电元器件产生的磁场影响测试的精确，可以防止恶性误操作发生，避免人员，电网受到伤害，也大大减少线路故障次数。
Description
技术领域
本发明涉及电流检测技术领域，具体为刀闸电流显示可视化***。
背景技术
目前，电网中有很多设备会接入配网，都是通过负荷开关柜加上刀闸实现的，在实际的接线情况中，存在很多图实不一致问题，现场工作是先停掉用户的设备，再拉线路刀闸，这些操作都是根据单线图上的图纸操作，但是如果遇到图实不一致问题，就会以为已经停了负荷，可是实际并没有停掉负荷，就会存在带负荷拉刀闸情况，造成恶性误操作事件或严重的安全事故，同时造成变电站跳闸，线路大面积停电。
根据资料查阅得知，目前采取的方法主要是钳表测电流，但是刀闸无电流检测装置，也无法在远程监控电流的情况，因为也会出现误操作事件。因此，设计一种刀闸电流显示可视化***是很有必要的。
发明内容
针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供刀闸电流显示可视化***，该可视化***，结构新颖，构思巧妙，通过第一电场传感器和第二电场传感器测量的电场强度值，分两次进行比较，进而判断出测量点正上方的刀闸是否存在电场源，电场强度是否达到带电的标准，从而实现非接触式验电，避免周围其他带电元器件产生的磁场影响测试的精确，可以防止恶性误操作发生，避免人员，电网受到伤害，也大大减少线路故障次数。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：刀闸电流显示可视化***，包括电控盒，所述电控盒的底部中心处安装有螺纹连接座，所述螺纹连接座上旋接固定有把手组件，所述电控盒的顶部一侧安装有安装板，所述安装板的顶部和底部分别通过安装组件固定有第一电场传感器和第二电场传感器，所述电控盒的顶部另一侧安装有声光报警器，所述电控盒的正面安装有LCD显示屏，所述LCD显示屏的一侧安装有控制按键，所述电控盒的内部安装有电路板，所述电路板上安装有信号处理模块、单片机和A/D转换模块，所述电控盒的内部安装有与电路板接触的散热组件，所述第一电场传感器和第二电场传感器均电性连接信号处理模块的输入端，所述信号处理模块的输出端电性连接A/D转换模块的输入端，所述A/D转换模块的输出端电性连接单片机的输入端，所述单片机的输出端电性连接LCD显示屏和声光报警器。
优选的，所述散热组件包括散热鳍片、导热座和硅胶导热层，所述电控盒的底部内壁安装有导热座，所述导热座的内部安装有电路板，且电路板与导热座的缝隙处填充有硅胶导热层，所述电控盒的对应两侧外壁安装有与导热座连接的散热鳍片。
优选的，所述安装组件包括安装座、通孔、定位板、螺栓孔、定位螺帽和定位螺杆，所述安装座上对称安装在安装板上，所述安装板上位于安装座的两侧开设有贯通的螺栓孔，所述安装座上旋接固定有第一电场传感器和第二电场传感器，所述定位板上开设有穿过第一电场传感器和第二电场传感器的通孔，所述定位板的底部两端安装有穿过螺栓孔的定位螺杆，所述定位螺杆上旋接固定有定位螺帽。
优选的，所述把手组件包括握把、防滑护手套和螺纹旋柄，所述握把的顶部中心处安装有螺纹旋柄，所述螺纹旋柄旋接固定在螺纹连接座的内部，所述握把上套接固定有防滑护手套。
优选的，所述握把的内部安装有锂离子电池，所述螺纹旋柄的内部安装有与锂离子电池电性连接的金属触头，所述螺纹连接座的内部安装有与电路板电性连接的金属导电座，且金属导电座与金属触头配合使用。
优选的，所述握把的底部中心处安装有充电接头，所述充电接头电性连接锂离子电池的输入端。
优选的，所述信号处理模块为一种滤波电路。
优选的，所述单片机为一种型号为WT56F216的多功能单片机。
本发明的有益效果为：
测试时，将第一电场传感器和第二电场传感器处于刀闸的正下方，刀闸处与带电状态下，即有电流通过，会在周围形成磁场，将第一电场传感器和第二电场传感器垂直靠近，在电磁感应下会产生电流信号，当采集到第一电场传感器和第二电场传感器的电压值后，单片机首先将第一电场传感器和第二电场传感器的电压值进行求差运算，运算的差值与事先设定的阈值进行比较，若差值小于预设值，则判断刀闸为无电，当差值大于预设值时，将第一电场传感器的电压值值与带电的阈值进行比较，若大于阈值，则带电条件满足，即判断刀闸带电，若小于阈值，将比较第二电场传感器的电压值是否满足带电的阈值，若满足，则带电条件满足，即判断刀闸带电，否则，判断刀闸为无电，并且在刀闸带电的状态下单片机控制声光报警器报警，提醒使用者注意，通过第一电场传感器和第二电场传感器测量的电场强度值，分两次进行比较，进而判断出测量点正上方的刀闸是否存在电场源，电场强度是否达到带电的标准，从而实现非接触式验电，避免周围其他带电元器件产生的磁场影响测试的精确，可以防止恶性误操作发生，避免人员，电网受到伤害，也大大减少线路故障次数。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明整体平面结构示意图；
图2是本发明电控盒剖视结构示意图；
图3是本发明单片机连接方框图；
图4为本发明安装组件平面结构示意图；
图5为本发明把手组件平面结构示意图；
图6为本发明锂离子电池安装结构示意图；
图7为本发明金属导电座安装结构示意图；
图中标号：1、电控盒；2、LCD显示屏；3、控制按键；4、螺纹连接座；5、把手组件；6、散热组件；7、声光报警器；8、安装板；9、安装组件；10、第一电场传感器；11、第二电场传感器；12、电路板；13、信号处理模块；14、单片机；15、A/D转换模块；16、散热鳍片；17、导热座；18、硅胶导热层；19、安装座；20、通孔；21、定位板；22、螺栓孔；23、定位螺帽；24、定位螺杆；25、握把；26、防滑护手套；27、螺纹旋柄；28、锂离子电池；29、充电接头；30、金属触头；31、金属导电座。
具体实施方式
下面结合附图1-7对本发明的具体实施方式做进一步详细说明。
由图1-7给出，本发明提供如下技术方案：刀闸电流显示可视化***，包括电控盒1，电控盒1的底部中心处安装有螺纹连接座4，螺纹连接座4上旋接固定有把手组件5，电控盒1的顶部一侧安装有安装板8，安装板8的顶部和底部分别通过安装组件9固定有第一电场传感器10和第二电场传感器11，电控盒1的顶部另一侧安装有声光报警器7，电控盒1的正面安装有LCD显示屏2，LCD显示屏2的一侧安装有控制按键3，电控盒1的内部安装有电路板12，电路板12上安装有信号处理模块13、单片机14和A/D转换模块15，电控盒1的内部安装有与电路板12接触的散热组件6，第一电场传感器10和第二电场传感器11均电性连接信号处理模块13的输入端，信号处理模块13的输出端电性连接A/D转换模块15的输入端，A/D转换模块15的输出端电性连接单片机14的输入端，单片机14的输出端电性连接LCD显示屏2和声光报警器7，测试时，将第一电场传感器10和第二电场传感器11处于刀闸的正下方，刀闸处与带电状态下，即有电流通过，会在周围形成磁场，将第一电场传感器10和第二电场传感器11垂直靠近，在电磁感应下会产生电流信号，当采集到第一电场传感器10和第二电场传感器11的电压值后，单片机14首先将第一电场传感器10和第二电场传感器11的电压值进行求差运算，运算的差值与事先设定的阈值进行比较，若差值小于预设值，则判断刀闸为无电，当差值大于预设值时，将第一电场传感器10的电压值值与带电的阈值进行比较，若大于阈值，则带电条件满足，即判断刀闸带电，若小于阈值，将比较第二电场传感器11的电压值是否满足带电的阈值，若满足，则带电条件满足，即判断刀闸带电，否则，判断刀闸为无电，并且在刀闸带电的状态下单片机14控制声光报警器7报警，提醒使用者注意，通过第一电场传感器10和第二电场传感器11测量的电场强度值，分两次进行比较，进而判断出测量点正上方的刀闸是否存在电场源，电场强度是否达到带电的标准，从而实现非接触式验电，避免周围其他带电元器件产生的磁场影响测试的精确，可以防止恶性误操作发生，避免人员，电网受到伤害，也大大减少线路故障次数。
散热组件6包括散热鳍片16、导热座17和硅胶导热层18，电控盒1的底部内壁安装有导热座17，导热座17的内部安装有电路板12，且电路板12与导热座17的缝隙处填充有硅胶导热层18，电控盒1的对应两侧外壁安装有与导热座17连接的散热鳍片16，通过设置的导热座17和硅胶导热层18，将电路板12上元器件工作过程中产生的热量传输到散热鳍片16，进行快速散热从而可以有效的降低电控盒1内部的温度，从而有效的提升电路板12上元器件的使用寿命。
安装组件9包括安装座19、通孔20、定位板21、螺栓孔22、定位螺帽23和定位螺杆24，安装座19上对称安装在安装板8上，安装板8上位于安装座19的两侧开设有贯通的螺栓孔22，安装座19上旋接固定有第一电场传感器10和第二电场传感器11，定位板21上开设有穿过第一电场传感器10和第二电场传感器11的通孔20，定位板21的底部两端安装有穿过螺栓孔22的定位螺杆24，定位螺杆24上旋接固定有定位螺帽23。
把手组件5包括握把25、防滑护手套26和螺纹旋柄27，握把25的顶部中心处安装有螺纹旋柄27，螺纹旋柄27旋接固定在螺纹连接座4的内部，握把25上套接固定有防滑护手套26，通过设置的螺纹旋柄27和螺纹连接座4进行配合使用，以便于握把25的快速安装和拆卸。
握把25的内部安装有锂离子电池28，螺纹旋柄27的内部安装有与锂离子电池28电性连接的金属触头30，螺纹连接座4的内部安装有与电路板12电性连接的金属导电座31，且金属导电座31与金属触头30配合使用，在握把25的内部设置有锂离子电池28，并且通过在螺纹旋柄27和螺纹连接座4内部设置的金属触头30和金属导电座31进行电性连接，不仅保证了正常的工作电量供应，而且便于快速更换锂离子电池28，提升野外续航能力。
握把25的底部中心处安装有充电接头29，充电接头29电性连接锂离子电池28的输入端，便于为锂离子电池28充电。
信号处理模块13为一种滤波电路，测量环境中存在大量的电磁干扰，第一电场传感器10和第二电场传感器11输出的信号中会含有大量噪声，严重时候造成信号的失真，影响测量的准确性，通过设置的滤波电路，尽可能的过滤掉信号中无用的成分，留下有用的信号，以提升测试的精确性。
单片机14为一种型号为WT56F216的多功能单片机，具有1T的8052单片机内核，高抗噪声能力，16K×8的Flash储存器，384×8的随机数据存储器。
本发明使用时，测试时，将第一电场传感器10和第二电场传感器11处于刀闸的正下方，刀闸处与带电状态下，即有电流通过，会在周围形成磁场，将第一电场传感器10和第二电场传感器11垂直靠近，在电磁感应下会产生电流信号，当采集到第一电场传感器10和第二电场传感器11的电压值后，单片机14首先将第一电场传感器10和第二电场传感器11的电压值进行求差运算，运算的差值与事先设定的阈值进行比较，若差值小于预设值，则判断刀闸为无电，当差值大于预设值时，将第一电场传感器10的电压值值与带电的阈值进行比较，若大于阈值，则带电条件满足，即判断刀闸带电，若小于阈值，将比较第二电场传感器11的电压值是否满足带电的阈值，若满足，则带电条件满足，即判断刀闸带电，否则，判断刀闸为无电，并且在刀闸带电的状态下单片机14控制声光报警器7报警，提醒使用者注意，通过第一电场传感器10和第二电场传感器11测量的电场强度值，分两次进行比较，进而判断出测量点正上方的刀闸是否存在电场源，电场强度是否达到带电的标准，从而实现非接触式验电，避免周围其他带电元器件产生的磁场影响测试的精确，可以防止恶性误操作发生，避免人员，电网受到伤害，也大大减少线路故障次数；
通过设置的导热座17和硅胶导热层18，将电路板12上元器件工作过程中产生的热量传输到散热鳍片16，进行快速散热从而可以有效的降低电控盒1内部的温度，从而有效的提升电路板12上元器件的使用寿命。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.刀闸电流显示可视化***，包括电控盒(1)，其特征在于：所述电控盒(1)的底部中心处安装有螺纹连接座(4)，所述螺纹连接座(4)上旋接固定有把手组件(5)；所述电控盒(1)的顶部一侧安装有安装板(8)，所述安装板(8)的顶部和底部分别通过安装组件(9)固定有第一电场传感器(10)和第二电场传感器(11)；所述电控盒(1)的顶部另一侧安装有声光报警器(7)，所述电控盒(1)的正面安装有LCD显示屏(2)，所述LCD显示屏(2)的一侧安装有控制按键(3)；所述电控盒(1)的内部安装有电路板(12)，所述电路板(12)上安装有信号处理模块(13)、单片机(14)和A/D转换模块(15)，所述电控盒(1)的内部安装有与电路板(12)接触的散热组件(6)，所述第一电场传感器(10)和第二电场传感器(11)均电性连接信号处理模块(13)的输入端，所述信号处理模块(13)的输出端电性连接A/D转换模块(15)的输入端，所述A/D转换模块(15)的输出端电性连接单片机(14)的输入端，所述单片机(14)的输出端电性连接LCD显示屏(2)和声光报警器(7)。
2.根据权利要求1所述的刀闸电流显示可视化***，其特征在于：所述散热组件(6)包括散热鳍片(16)、导热座(17)和硅胶导热层(18)，所述电控盒(1)的底部内壁安装有所述导热座(17)，所述导热座(17)的内部安装有电路板(12)，且所述电路板(12)与所述导热座(17)之间的缝隙处填充有硅胶导热层(18)；所述电控盒(1)两侧的外壁安装有与导热座(17)连接的散热鳍片(16)。
3.根据权利要求1所述的刀闸电流显示可视化***，其特征在于：所述安装组件(9)包括安装座(19)、通孔(20)、定位板(21)、螺栓孔(22)、定位螺帽(23)和定位螺杆(24)；所述安装座(19)设于所述安装板(8)上，所述安装板(8)上位于所述安装座(19)的两侧开设有贯通的所述螺栓孔(22)；所述安装座(19)上旋接固定有第一电场传感器(10)和第二电场传感器(11)，所述定位板(21)上开设有穿过所述第一电场传感器(10)和所述第二电场传感器(11)的所述通孔(20)，所述定位板(21)底部的两端安装有穿过所述螺栓孔(22)的所述定位螺杆(24)，所述定位螺杆(24)上旋接固定所述有定位螺帽(23)。
4.根据权利要求1所述的刀闸电流显示可视化***，其特征在于：所述把手组件(5)包括握把(25)、防滑护手套(26)和螺纹旋柄(27)，所述握把(25)的顶部中心处安装有螺纹旋柄(27)，所述螺纹旋柄(27)旋接固定在螺纹连接座(4)的内部，所述握把(25)上套接固定有防滑护手套(26)。
5.根据权利要求4所述的刀闸电流显示可视化***，其特征在于：所述握把(25)的内部安装有锂离子电池(28)，所述螺纹旋柄(27)的内部安装有与所述锂离子电池(28)电性连接的金属触头(30)，所述螺纹连接座(4)的内部安装有与电路板(12)电性连接的金属导电座(31)，且金属导电座(31)与金属触头(30)相匹配。
6.根据权利要求4所述的刀闸电流显示可视化***，其特征在于：所述握把(25)的底部中心处安装有充电接头(29)，所述充电接头(29)电性连接锂离子电池(28)的输入端。
7.根据权利要求1所述的刀闸电流显示可视化***，其特征在于：所述信号处理模块(13)为滤波电路。
8.根据权利要求1所述的刀闸电流显示可视化***，其特征在于：所述单片机(14)为一种型号为WT56F216的多功能单片机。
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