一種±800kV直流輸電線路帶電作業(yè)驗(yàn)電裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種驗(yàn)電裝置，具體講涉及一種±800kV直流輸電線路帶電作業(yè)驗(yàn)電
目.ο
【背景技術(shù)】
[0002]隨著超特高壓輸電線路的建設(shè)，帶電作業(yè)技術(shù)是確保線路可靠性的重要技術(shù)手段，為了確保作業(yè)人員的安全，對(duì)線路的驗(yàn)電是重要的技術(shù)手段。特高壓輸電線路和特高壓變電設(shè)備在帶電和停電檢修時(shí)需要驗(yàn)明是否帶電，以防意外發(fā)生。根據(jù)《電業(yè)安全工作規(guī)程》中的規(guī)定，在全部停電或部分停電的電氣設(shè)備上工作，必須采取停電、驗(yàn)電、裝設(shè)接地線、懸掛標(biāo)示牌和裝設(shè)遮欄的技術(shù)措施。并對(duì)驗(yàn)電的操作方法和步驟做出了嚴(yán)格的規(guī)定。目前在高壓及超高壓電壓等級(jí)上，國內(nèi)外采用的方式多為長桿上套裝電容型驗(yàn)電器進(jìn)行驗(yàn)電，由于直流在電容上沒有電流，因而這種方式并不適合直流輸電線路。另外由于這些線路間隙大，絕緣操作桿長，重量很重，在塔上驗(yàn)電操作困難，因而非接觸式驗(yàn)電方式就具有明顯的優(yōu)勢，現(xiàn)有的用于實(shí)現(xiàn)非接觸式驗(yàn)電方式的驗(yàn)電裝置主要包括以下幾種:
[0003](I)基于紫外脈沖法的感應(yīng)型(非接觸式)驗(yàn)電器。通過高精度的紫外線光譜儀，記錄帶電設(shè)備局部放電過程中的紫外線以及帶電設(shè)備表面電暈和輻射，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析及處理，從而達(dá)到驗(yàn)明設(shè)備帶電的目的。這種方式受天氣等影響影響明顯，在導(dǎo)線不放電的情況下則失效。
[0004](2)超高頻局部放電感應(yīng)型(非接觸式)驗(yàn)電器。依靠檢測帶電設(shè)備在一定時(shí)間內(nèi)因局部放電產(chǎn)生的超高頻(350MHz?2900MHz)電磁脈沖的強(qiáng)度和數(shù)量的原理，來驗(yàn)明設(shè)備帶電于否。其優(yōu)缺點(diǎn)與紫外脈沖法較為相似。但需要指出的是，該原理的感應(yīng)型(非接觸式)驗(yàn)電器在霧、雪、雨等惡略天氣下使用效果比晴天時(shí)使用效果要好，而且該設(shè)備造價(jià)較低。
[0005](3)基于電磁感應(yīng)法的感應(yīng)型(非接觸式)驗(yàn)電器。電磁感應(yīng)法的感應(yīng)型(非接觸式)驗(yàn)電器是根據(jù)帶電設(shè)備的周圍空間存在電場的原理，通過檢測設(shè)備周圍空間有無電場來判斷設(shè)備帶電與否。Pockesl效應(yīng)法與平行板電容法是如今常用的電場測量方法。這些裝置體積大、維護(hù)量大并且容易受周圍電場的影響。
[000?]通過對(duì)現(xiàn)有的±800kV輸電線路驗(yàn)電方式和需求分析，急需一種可靠、使用靈活和便攜式驗(yàn)電裝置?；贛EMS傳感器的電場傳感器，重量小且功耗低，便于采用微型飛行器或絕緣操作桿靠近或接觸±800kV輸電線路進(jìn)行非接觸式或接觸式驗(yàn)電。該裝置能有效提高帶電作業(yè)驗(yàn)電工作效率、降低作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)和作業(yè)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，對(duì)提高±800kV輸電線路帶電技術(shù)水平和運(yùn)行可靠性具有重要意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中所存在的上述問題，本發(fā)明提供一種土800kV直流輸電線路帶電作業(yè)驗(yàn)電裝置。
[0008]本發(fā)明提供的技術(shù)方案是:一種±800kV直流輸電線路帶電作業(yè)驗(yàn)電裝置，其改進(jìn)之處在于:所述裝置包括分別與微處理器相連的電源管理模塊、雙目視覺單元、電場感應(yīng)設(shè)備和驗(yàn)電結(jié)果輸出模塊;所述電源管理模塊提供所述微處理器的工作電源;所述雙目視覺單元采集圖像信息；所述微處理器根據(jù)所述圖像信息識(shí)別所述直流輸電線路中的被測導(dǎo)線，并計(jì)算所述被測導(dǎo)線與驗(yàn)電裝置之間的距離;所述電場感應(yīng)設(shè)備根據(jù)所述被測導(dǎo)線與驗(yàn)電裝置之間的距離測量所述被測導(dǎo)線周圍的電場;所述微處理器根據(jù)電場測量結(jié)果判斷所述被測導(dǎo)線是否帶電;所述驗(yàn)電結(jié)果輸出模塊輸出所述被測導(dǎo)線的帶電信息。
[0009]優(yōu)選的，所述雙目視覺單元包括雙目攝像頭和圖像處理模塊，所述雙目攝像頭通過兩個(gè)攝像頭從不同的視覺角度采集被測物的圖像信息，并將圖像信息輸出給所述圖像處理模塊;所述圖像處理模塊把圖像信息中的被測導(dǎo)線從背景中分離出來，采用視察原理，通過不同角度的若干幅導(dǎo)線圖像信息獲取被測導(dǎo)線的三維坐標(biāo)信息。
[0010]進(jìn)一步，微處理器接收所述圖像處理模塊輸出的被測導(dǎo)線三維坐標(biāo)信息，結(jié)合測量點(diǎn)的三維坐標(biāo)信息，識(shí)別直流輸電線路中的被測導(dǎo)線并計(jì)算所述被測導(dǎo)線與驗(yàn)電裝置之間的距離；
[0011]當(dāng)所述距離小于15m，所述微處理器啟動(dòng)所述電場感應(yīng)設(shè)備測量所述被測導(dǎo)線周圍的電場，并接受所述電場感應(yīng)設(shè)備返回的電場測量結(jié)果；
[0012]所述微處理器根據(jù)所述電場測量結(jié)果判斷所述被測導(dǎo)線是否帶電，并控制驗(yàn)電結(jié)果輸出模塊輸出是否帶電的信息。
[0013]進(jìn)一步，所述微處理器通過如下方法判斷所述被測導(dǎo)線是否帶電:將所述電場測量結(jié)果與±800kV直流輸電線路附近的特征電場進(jìn)行比較，當(dāng)測量的電場強(qiáng)度與特征電場強(qiáng)度的差異小于20%時(shí)，判定所述被測導(dǎo)線帶電；當(dāng)測量的電場強(qiáng)度與特征電場強(qiáng)度的差異在20%_60%時(shí)，則重新測量或更換位置重新測量;若測量的電場強(qiáng)度與特征電場強(qiáng)度的差異大于60%時(shí)，則判定所述被測導(dǎo)線不帶電。
[0014]進(jìn)一步，所述特征電場從±800kV直流輸電線路附近的電場分布模型中提取，并存儲(chǔ)在所述微處理器的內(nèi)存中，所述微處理器為單片機(jī)AT89C51。
[0015]進(jìn)一步，電場感應(yīng)設(shè)備包括MEMS微型電場傳感器和信號(hào)調(diào)理電路，所述MEMS微型電場傳感器測量所述被測導(dǎo)線周圍的電場，并將所述電場轉(zhuǎn)化為相對(duì)應(yīng)的被電場調(diào)制的高頻交變電壓信號(hào)后輸出給所述信號(hào)調(diào)理模塊，所述信號(hào)調(diào)理模塊對(duì)接收到的高頻交變電壓信號(hào)進(jìn)行濾波和放大處理，并將處理后的高頻電壓信號(hào)進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換后輸出數(shù)字信號(hào)至微處理器，所述微處理器對(duì)接收到的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行解調(diào)和標(biāo)定后得到相應(yīng)的測量電場值。
[0016]進(jìn)一步，所述MEMS微型電場傳感器包括輔助電路和電場感應(yīng)芯片，所述輔助電路用于給電場測量芯片提供工作電源和偏置信號(hào)；所述電場感應(yīng)芯片用于測量直流電場強(qiáng)度，將所述直流電場強(qiáng)度轉(zhuǎn)化為電場調(diào)制的高頻交變電壓信號(hào)。
[0017]進(jìn)一步，所述輔助電路和電場感應(yīng)芯片設(shè)于上、下金屬極板之間，所述上、下金屬極板用于均勻電場。
[0018]優(yōu)選的，所述驗(yàn)電結(jié)果輸出模塊包括驗(yàn)電指示模塊，LED顯示燈和揚(yáng)聲器，所述驗(yàn)電指示模塊分別連接所述微處理器、所述LED顯示燈和所述揚(yáng)聲器，用于接收所述微處理器輸出的高低電平開關(guān)信號(hào)，并根據(jù)所述高低電平開關(guān)信號(hào)控制所述LED顯示燈和所述揚(yáng)聲器;當(dāng)所述微處理器判斷待測導(dǎo)線帶電時(shí)，輸出高電平至所述驗(yàn)電指示模塊，所述驗(yàn)電指示模塊控制所述LED顯示燈亮，并控制所述揚(yáng)聲器發(fā)出聲音報(bào)警。
[0019]進(jìn)一步，所述驗(yàn)電結(jié)果輸出模塊還包括天線，所述天線與所述驗(yàn)電指示模塊相連，用于將被測導(dǎo)電是否帶電的信息通過無線傳輸方式發(fā)送給地面作業(yè)人員的手持設(shè)備中。
[0020]與最接近的現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下顯著進(jìn)步:
[0021]I)本發(fā)明提供的驗(yàn)電裝置用于對(duì)±800KV直流輸電線路附近的特征電場進(jìn)行驗(yàn)電，不受周圍帶電體、天氣和測量距離等因素的影響，可靠性高；
[0022]2)本發(fā)明采用雙目視覺單元對(duì)驗(yàn)電對(duì)象進(jìn)行識(shí)別和測距，與已有的超聲波和激光測距相比，可自動(dòng)測距和識(shí)別驗(yàn)電對(duì)象，避免了人為操作不當(dāng)而導(dǎo)致的誤操作和指示；
[0023 ] 3)本發(fā)明采用基于MEMS的微型電場傳感器來測量土 800KV直流輸電線路附近的特征電場，這種微型電場傳感器無機(jī)械運(yùn)動(dòng)部分，集成度和可靠性高，重量輕；
[0024]4)本發(fā)明采用的驗(yàn)電裝置除了采用紅色LED顯示燈和揚(yáng)聲器來告知作業(yè)人員是否帶電外，還設(shè)置了天線，用于將被測導(dǎo)線是否帶電的信息通過無線電傳輸方式傳輸?shù)降孛孀鳂I(yè)人員的手持式設(shè)備中，便于實(shí)現(xiàn)輸電線路驗(yàn)電和接地等操作的智能化管理；
[0025]5)本發(fā)明提供的驗(yàn)電裝置體積小，重量輕，可方便的安裝在無人機(jī)和絕緣操作桿棒的端部進(jìn)行驗(yàn)電操作，由于重量輕，作業(yè)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度小，提高了作業(yè)效率。
【附圖說明】
[0026]圖1為本發(fā)明提供的直流輸電線路帶電作業(yè)驗(yàn)電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖2為本發(fā)明提供的驗(yàn)電裝置的使用方式原理圖。
[0028]其中:1-上金屬極板;2-下金屬極板;3-MEMS微型電場傳感器;4_天線;5_橫擔(dān);6_絕緣繩;7-絕緣操作桿;8-驗(yàn)電裝置;9-絕緣子;I O-被測導(dǎo)線；11-塔身；12-無人機(jī)。
【具體實(shí)施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0030]為了徹底了解本發(fā)明實(shí)施例，將在下列的描述中提出詳細(xì)的結(jié)構(gòu)。顯然，本發(fā)明實(shí)施例的施行并不限定于本領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟習(xí)的特殊細(xì)節(jié)。本發(fā)明的較佳實(shí)施例詳細(xì)描述如下，然而除了這些詳細(xì)描述外，本發(fā)明還可以具有其他實(shí)施方式。
[0031]本發(fā)明提供的直流輸電線路帶電作業(yè)驗(yàn)電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示，該驗(yàn)電裝置8包括:分別與微處理器相連的電源管理模塊、雙目視覺單元、電場感應(yīng)設(shè)備和驗(yàn)電結(jié)果輸出模塊;所述電源管理模塊提供所述微處理器的工作電源;所述雙目視覺單元采集圖像信息;所述微處理器根據(jù)所述圖像信息識(shí)別所述直流輸電線路中的被測導(dǎo)線10，并計(jì)算所述被測導(dǎo)線10與驗(yàn)電裝置8之間的距離;所述電場感應(yīng)設(shè)備根據(jù)所述被測導(dǎo)線10與驗(yàn)電裝置8之間的距離測量所述被測導(dǎo)線10周圍的電場;所述微處理器根據(jù)電場測量結(jié)果判斷所述被測導(dǎo)線10是否帶電;所述驗(yàn)電結(jié)果輸出模塊輸出所述被測導(dǎo)線10的帶電信息。
[0032]所述雙目視覺單元包括雙目