基于微波技术与红外技术的高压危险距离预警器论文_庞志远,张剑涛

(国网山西省电力公司屯留县供电公司 山西长治市屯留县 046100)

摘要:电力系统发展到今天,高压输配电无处不在,与此同时,高压引发的一些事故也引起了人们的关注。控制好高压安全距离是防止高压触电事故的根本措施,而传统的警示牌警示作用有限,在一些大雾大雪天气几乎起不到作用。本系统采用微波探测器与红外探测器双踪探测,灵敏度高,抗干扰能力强。采用声光报警系统,警示作用明显,能够很有效的控制高压危险距离,防止高压触电事故。

关键字:高压危险距离 微波探测 红外探测 声光报警系统

绪论

随着现阶段电力系统的发展,高压输配电无处不在,无论是电力工作人员,还是普通人们群众,在工作和生活中都应该注意高压安全。在传统意义上,我们保障自己不触电的方法就是不去触碰这些高压设备,甚至有很多的人们在日常生活中已经习惯的认为,只要我不去触碰他们,就不会发生任何危险。但是由于高压线路,高压设备的高压特性,它会在周围形成电磁场,即使我们不触碰,当有人靠近时,也会和人体形成回路,产生所谓的“电吸人”。在过于靠近时,高电压还会直接击穿空气介质,直接造成人身伤亡事故。不仅仅如此,当人体通过某些介质靠近这些高压设备时,也会发生危险。比如一些大货车,当其囤积的货物过于高,靠近高压线时,就会使司机触电,造成人身伤亡;再如,我们搬运脚架,梯子时,如果这些东西靠近高压线,那么势必会对搬运工造成危险。防止这些高压触电事故的最好方法就是设置好高压安全距离,让人们保持在安全距离之外。但是很多时候,一些简简单单的指示牌,警戒线并不能够引起人们的重视和警戒。而且在某些恶略天气,如大雾,大雪的环境下,人们可能看不清楚这些指示。

此发明采用微波传感器与热红外传感器双踪探测,采用单片机作为系统控制器,当传感器探测到有物体或者人体进入危险距离时,系统就会立刻发出警鸣,并伴有警报灯光。能够很好的预防高压触电事故的发生。

1.系统工作原理

将该高压危险距离预警器放置在高压设备周围,调制好其报警距离。微波传感器实时监测周围有无运动的物体,热红外传感器实时监控是否有人进入危险距离,一旦这两个传感器监测到异常,就会有电信号传递给中央控制器,中央控制器接受到电信号经过处理后,传递给声光警报系统,声光报警系统进行报警,持续一段时间后,传感器继续监测,若发现还有异常,声光报警器继续报警,如果监测到危险距离内已无异常,声光报警器解除警报。

2.系统硬件结构

本系统的硬件平台主要由热红外探测器,微波探测器,单片机微处理器,声光报警器四个部门组成,如图1所示

图1

2.1主控制器

本系统采用STC10F04单片机,相较于传统的89C51,,89C52来说,增加了波特率发生器,有内置晶振,主控制器执行指令速度大大提升。内置Vcc掉电检测电路,让整个系统稳定性更强。

2.2微波探测器

微波传感器原理:微波传感器可以发射微波,发射出去的微波在遇到物体时,会被吸收和反射,根据多普勒效应,如果物体发生移动,那么被反射回来的微波相较于发射出去的微波会发生频率变化,这种变化可以产生相应的电信号,传入测量电路,这样就实现了微波检测。

本系统采用HB100型微波传感器,HB100是标准的10.525Ghz微波多普勒雷达探测器,该探测器相较于其他类型的探测器来说有很多突出的优点,它不受周围温湿度环境变化的影响,抗干扰能力强,最远的感应距离可以超过20m,非常适合本系统。

2.3热红外传感器

热红外探测技术:核心是热红外传感器,人体无时无刻不在向外界发射着红外线,红外传感器利用特殊的差动平衡结构,其中的敏感元件可以非接触式的接受到人体发射的红外线,并能转为相应的电信号,传入测量电路,这样就实现了热红外探测。

本系统采用HC-SR501热红外传感器,该传感器采用德国原装进口的LH1778探头设计,具有较高的灵敏度,供电电压低,可靠性强,可以通过改变比较阀值电压来调剂他的感应距离。

3系统工作流程

基于本系统的硬件结构,主要针对单片机进行程序编制,采用Keil软件作为编程软件,C语言作为编程语言。该系统采用了热红外探测与微波探测两种探测技术的结合,极大的提高了抗干扰的能力。通过程序控制,实时监测。程序流程如图2所示

图2

4结束语

本系统通过微波探测器与红外探测器进行实时的双踪探测,极大的提高了系统的探测灵敏度,以单片机为核心控制器,功耗小,抗干扰能力强,报警时采用声光同时报警,有很好的警戒作用。将此系统在高压预警领域运用,能够大大的降低高压触电事故的发生。保证电网安全运行。

参考文献

[1]何希才.传感器及应用[M].国防工业出版社,2001:25-38.

[2]孙克立.提高微波被动红外双鉴器探测可靠性所采取的技术措施[J].公安大学学报,1999,(3).

[3]李全利. 单片机原理及接口技术[M].北京:北京航空航天大学出版社,2004.

论文作者:庞志远,张剑涛

论文发表刊物:《电力设备》2016年第17期

论文发表时间:2016/11/9

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