基于微波技术与红外技术的高压危险距离预警器

基于微波技术与红外技术的高压危险距离预警器

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.