一種變電站電場環(huán)境評測顯示裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種變電站電場環(huán)境評測顯示裝置，包括電源模塊、控制模塊與顯示模塊，各模塊間兩兩相接；電源模塊包括感應(yīng)取能裝置與蓄電池，蓄電池通過整流電路與感應(yīng)取能裝置連接；控制模塊包括控制器及其連接的傳感組件，傳感組件包括電場傳感器；顯示裝置包括LED顯示板；感應(yīng)取能裝置包括平板電容器。本裝置簡單實用，通過一些基本電路元件的改裝，能適合高電壓等級，在戶外環(huán)境中使用，顯示更加直觀、穩(wěn)定、可靠，給人們提供信息提示與安全警示功能，保證信息透明與人員安全。
【專利說明】一種變電站電場環(huán)境評測顯示裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及變電站電場環(huán)境評測【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種變電站電場環(huán)境評測顯示裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著城鎮(zhèn)規(guī)模的快速擴(kuò)張，越來越多的輸電線路和變配電設(shè)施或置于人口聚集區(qū)，伴隨著公眾環(huán)保意識的提高，人們對高壓輸變電系統(tǒng)的電磁環(huán)境問題和可能引起的生態(tài)效應(yīng)非常擔(dān)憂，相關(guān)研宄和媒體報道也給公眾造成了巨大的心理壓力，從而造成了變電站進(jìn)城難落地難。輸電電壓等級發(fā)展到特高壓階段，環(huán)境電磁問題已經(jīng)成為制約電網(wǎng)發(fā)展的主要因素之一。
[0003]申請?zhí)枮?01320300729.1的中國專利公開了智能變電站環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括風(fēng)電場、變電站被監(jiān)控區(qū)域，其中對區(qū)域內(nèi)的各個房間設(shè)有溫度采集模塊，其特征在于:所述每兩個房間的溫度采集模塊兩兩相互連接，并同時接入?yún)^(qū)域溫度監(jiān)控箱，所述的區(qū)域溫度監(jiān)控箱與風(fēng)電場\變電站監(jiān)控服務(wù)器相連，通將區(qū)域溫度監(jiān)控箱對各個房間的溫度數(shù)據(jù)采集，并上傳到風(fēng)電場\變電站監(jiān)控服務(wù)器，所述的風(fēng)電場\變電站監(jiān)控服務(wù)器還與遠(yuǎn)程控制站相連。該系統(tǒng)可在運(yùn)行情況查詢等各項功能進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制，同時在計算機(jī)自動控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，為保證正常采暖，可采用手動控制系統(tǒng)，斷電自動啟動。
[0004]申請?zhí)枮?01210094056.9的中國專利涉及一種變電站現(xiàn)場暫態(tài)電磁環(huán)境的測試方法。目前的穩(wěn)態(tài)測試方法不適用于電力系統(tǒng)暫態(tài)過程中電磁場強(qiáng)度的測試和評價。本實用新型在測試中采用非選頻式寬帶輻射測量儀，在變電站暫態(tài)過程發(fā)生前測試一個穩(wěn)態(tài)的背景數(shù)據(jù)，采用穩(wěn)態(tài)測試方法來得到變電站工頻和射頻電、磁場背景值；變電站暫態(tài)過程發(fā)生時，通過記錄工頻、射頻電、磁場強(qiáng)度最大值的方法獲得暫態(tài)數(shù)據(jù)，從而分析放置在該位置的電子設(shè)備的抗干擾性能能否滿足要求。本實用新型能有效測量變電站內(nèi)暫態(tài)過程中工頻、射頻電磁場變化，對變電站內(nèi)智能設(shè)備就地化安裝的電磁環(huán)境評估有實用意義。
[0005]為了扭轉(zhuǎn)原來接到公眾投訴后再監(jiān)測的“救火式”被動局面，對電磁場進(jìn)行即時有效的測量成為解決這一問題必不可少的手段。對重點變電站及周邊電磁環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測，為公眾提供開放信息，逐步消除公眾對電磁輻射安全焦慮，不僅有利于社會和諧，還彰顯了良好、負(fù)責(zé)任的企業(yè)形象。
實用新型內(nèi)容
[0006]本實用新型的目的在于解決上述技術(shù)問題，提供一種變電站電場環(huán)境評測顯示裝置，能適合高電壓等級，在戶外環(huán)境中使用，顯示更加直觀、穩(wěn)定、可靠，給人們提供信息提示與安全警示功能，保證信息透明與人員安全。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型所采用的技術(shù)方案是:一種變電站電場環(huán)境評測顯示裝置，包括電源模塊、控制模塊與顯示模塊，各模塊間兩兩相接；所述電源模塊包括感應(yīng)取能裝置與蓄電池，所述蓄電池通過整流電路與所述感應(yīng)取能裝置連接；所述控制模塊包括控制器及其連接的傳感組件，所述傳感組件包括電場傳感器；所述顯示裝置包括LED顯不板。
[0008]所述感應(yīng)取能裝置包括平板電容器，所述整流電路包括升壓變壓器及其連接的串聯(lián)諧振電路。
[0009]所述控制器包括DSP芯片與數(shù)據(jù)存儲器。
[0010]所述顯示裝置連接功率放大器與頻率控制器，所述功率放大器包括前端輸入型OTL放大電路，所述頻率控制器包括H橋逆變器與輸出濾波器。
[0011]本實用新型裝置可以設(shè)置于變電站外高壓輸電線路的塔桿或橋架上，目的在于給人們提供信息提示與安全警示功能，其電源通過感應(yīng)取能裝置置于輸電線路的交變電場中，感應(yīng)出電流電壓經(jīng)整流電路存儲于蓄電池中；電場傳感器可以對環(huán)境電場的場強(qiáng)信號進(jìn)行采集，通過控制器確定帶電信息，并通過與數(shù)據(jù)存儲器的比對查詢，將電壓強(qiáng)度、安全距離等信息傳輸給顯示裝置進(jìn)行LED文字顯示，LED板的顯示包括照明板與文字板，文字版位于照明板的中央，文字內(nèi)容可以通過與照明LED不同的光照強(qiáng)度加以區(qū)分，便于人們進(jìn)行文字類識別。
[0012]本實用新型所處的戶外空間相對比較開闊，自然光較強(qiáng)，帶電顯示信號通過功率放大器與頻率控制器在大功率發(fā)光元件上進(jìn)行閃爍提示，使得裝置采集的能量多、功率放大的倍數(shù)足夠大，實現(xiàn)了強(qiáng)光的預(yù)期效果，通過選取亮度高的發(fā)光材料、對人的眼睛敏感的顏色，即高聚光、高亮度、大功率的LED燈，實現(xiàn)了功耗小和亮度高的發(fā)光效果，具有穩(wěn)定性和可靠性，同時控制發(fā)光元件的閃爍頻率，也會使觀測人員感覺舒適，在長時間的運(yùn)行中，不需要外加電源，能夠在夏天戶外強(qiáng)太陽光的背景下，發(fā)出明顯、穩(wěn)定的閃爍亮光。
[0013]本裝置簡單實用，具備極高的安全性，能有效提供信息顯示及安全提醒的功能，本裝置還可以進(jìn)一步擴(kuò)展，如搭載包括數(shù)字信號處理技術(shù)在內(nèi)等較為完善的通訊功能，將電場信息與變電站中央控制站進(jìn)行信息連接，適應(yīng)行業(yè)發(fā)展的趨勢，起到安全防護(hù)一體化的綜合結(jié)果。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本實用新型裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2是本實用新型功率放大器電路結(jié)構(gòu)圖。
[0016]圖3是本實用新型頻率控制器電路結(jié)構(gòu)圖。

【具體實施方式】
[0017]如圖1至圖3所示，一種變電站電場環(huán)境評測顯示裝置，適用于設(shè)置在變電站同塔多回高壓輸電線路附近，針對戶外設(shè)備空間相對開闊，自然光較強(qiáng)等實際特點設(shè)計，帶電信號通過功率放大器在大功率發(fā)光元件上進(jìn)行閃爍提示，實現(xiàn)驗電告警與高度照明的整體功能實現(xiàn)。裝置包括電源模塊、控制模塊與顯示模塊，各模塊間兩兩相接；電源模塊包括感應(yīng)取能裝置I與蓄電池2，蓄電池通過整流電路與感應(yīng)取能裝置連接；控制模塊包括控制器及其連接的傳感組件，傳感組件包括電場傳感器7 ;顯示裝置包括LED顯示板8 ;感應(yīng)取能裝置包括平板電容器，整流電路包括升壓變壓器3及其連接的串聯(lián)諧振電路4 ;控制器包括DSP芯片5與數(shù)據(jù)存儲器6 ;顯示裝置連接功率放大器10與頻率控制器9，功率放大器包括前端輸入型OTL放大電路，頻率控制器包括H橋逆變器與輸出濾波器。
[0018]本實用新型裝置的供源模塊利用的是耦合原理取能，電源模塊包括感應(yīng)取能裝置和蓄電池，其中，感應(yīng)取能裝置為電場能集能裝置，是用平板電容器置于交變電場中，其兩端感應(yīng)出電流電壓，將電場能轉(zhuǎn)換為電能，向負(fù)載進(jìn)行供電；蓄電池連接整流電路，采用由IGBT組成的電路來產(chǎn)生大功率正弦信號，該信號經(jīng)升壓變壓器升壓及高壓串聯(lián)諧振電路放大后，電壓等級可達(dá)高壓、超高壓、特高壓級別，經(jīng)過功率放大器放大之后，其能量倍數(shù)可以較普通供源裝置高30倍左右，按照定能量控制，觸發(fā)由高聚光、高亮度、大功率的LED構(gòu)成發(fā)光元件，不需要外加電源，即使在夏天戶外強(qiáng)太陽光的背景下，也能發(fā)出明顯、穩(wěn)定的閃爍亮光。
[0019]本裝置中控制器的作用主要體現(xiàn)由傳感器組中的電場傳感器對環(huán)境電場的場強(qiáng)信號進(jìn)行采集，電場傳感器通過通過集成一個低損耗整流器和一個高效率降壓型轉(zhuǎn)換器，對電壓波形整流，以收集環(huán)境中產(chǎn)生的高壓線路耦合能量，然后將這種能量轉(zhuǎn)換成良好調(diào)節(jié)的輸出，為控制器提供電場信息支持，并通過控制器確定帶電信息，進(jìn)行與數(shù)據(jù)存儲器的比對查詢，將電壓強(qiáng)度、安全距離等信息傳輸給顯示裝置進(jìn)行LED文字顯示，其中，電場傳感器還可以連接一個外部存儲電容器，便于采集信號的穩(wěn)定輸出與自保持，可以在寬遲滯性的超低靜態(tài)電流欠壓時，使電荷能夠在存儲電容器上積累，直至降壓型轉(zhuǎn)換器可以高效率地將一部分存儲的電荷傳送給輸出為止，在無失電休眠狀態(tài)時，可調(diào)節(jié)傳輸電壓，同時連續(xù)給存儲電容充電，保證采集信號的連續(xù)性。
[0020]由于本裝置主要是通過LED發(fā)光而對地面人員提供可見信號，因此其發(fā)光強(qiáng)度需要大幅度增加，因此引入了功率放大器及頻率控制器，使得裝置采集的能量多、功率放大的倍數(shù)足夠大，實現(xiàn)了強(qiáng)光的預(yù)期效果，并選取亮度高的發(fā)光材料、選取對人的眼睛敏感的顏色；采用高聚光、高亮度、大功率的LED燈，實現(xiàn)了功耗小和亮度高的發(fā)光效果；顯示模塊中的閃光頻率控制系統(tǒng)，實現(xiàn)了閃光頻率的穩(wěn)定，具有穩(wěn)定性和可靠性，控制發(fā)光元件的閃爍頻率使觀測人員感覺舒適。另外，電源以及電場傳感器的外圍設(shè)置屏蔽層，以避免強(qiáng)電場對控制、顯示裝置的影響或誤動作，本裝置還可以進(jìn)一步擴(kuò)展，如搭載包括數(shù)字信號處理技術(shù)在內(nèi)等較為完善的通訊功能，將驗電告警信息與變電站中央控制站進(jìn)行信息連接，適應(yīng)行業(yè)發(fā)展的趨勢，起到安全防護(hù)一體化的綜合結(jié)果。
[0021]實施例二
[0022]一種變電站電場環(huán)境評測顯示裝置，裝置可以通過簡化與改進(jìn)，電場傳感器直接安裝在變電站大型高壓設(shè)備上，適用于站內(nèi)高壓電力設(shè)備，針對站內(nèi)設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜、空間狹小且相對封閉、電磁環(huán)境復(fù)雜等實際特點設(shè)計，電場傳感器將高壓電場信號通過傳輸導(dǎo)線傳輸給控制器，或可以連接射頻發(fā)送裝置，將電場信號轉(zhuǎn)換為射頻信號發(fā)送，控制器連接接收器，對信號進(jìn)行接收、轉(zhuǎn)換、計算、判定，根據(jù)設(shè)備帶電情況，傳遞給顯示裝置進(jìn)行識別顯示。
【權(quán)利要求】
1.一種變電站電場環(huán)境評測顯示裝置，其特征在于:包括電源模塊、控制模塊與顯示模塊，各模塊間兩兩相接；所述電源模塊包括感應(yīng)取能裝置與蓄電池，所述蓄電池通過整流電路與所述感應(yīng)取能裝置連接；所述控制模塊包括控制器及其連接的傳感組件，所述傳感組件包括電場傳感器；所述顯示裝置包括LED顯示板。
2.如權(quán)利要求1所述的變電站電場環(huán)境評測顯示裝置，其特征在于:所述感應(yīng)取能裝置包括平板電容器，所述整流電路包括升壓變壓器及其連接的串聯(lián)諧振電路。
3.如權(quán)利要求1所述的變電站電場環(huán)境評測顯示裝置，其特征在于:所述控制器包括DSP芯片與數(shù)據(jù)存儲器。
4.如權(quán)利要求1所述的變電站電場環(huán)境評測顯示裝置，其特征在于:所述顯示裝置連接功率放大器與頻率控制器，所述功率放大器包括前端輸入型OTL放大電路，所述頻率控制器包括H橋逆變器與輸出濾波器。
【文檔編號】H02J13/00GK204243903SQ201420726587
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年11月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月28日
【發(fā)明者】常大泳, 常磊, 胡志勇 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)河南省電力公司南陽供電公司