基于红外线的电力系统保供电警示装置的研制与应用
红外线安全防盗报警系统的设计
目录摘要 (I)Abstract ...................................................................................................................................... I I 前言.. (III)第1章绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 目的和意义 (1)1.3 发展现状 (2)第2章红外线 (4)2.1 红外线简介 (4)2.1.1 红外线 (4)2.1.2 红外辐射 (4)2.1.3 红外辐射原理 (4)2.2 红外技术 (5)2.2.1 红外技术定义 (5)2.2.2 红外技术的发展史 (5)2.2.3 红外技术的影响 (7)2.2.4 红外技术的发展趋势 (7)第3章红外探测器 (8)3.1 红外探测器 (8)3.2 红外探测器原理及分类 (8)3.2.1 红外探测器原理 (8)3.2.2 红外探测器分类 (9)3.2.3 被动红外报警探测器 (10)3.2.4 系统时钟的设计 (10)第4章主要元器件介绍 (12)4.1 单片机AT89C2051 (12)4.2 电源电路 (14)4.2.1 固定三端稳压器 (14)4.2.2 78系列应用电路 (14)4.2.3 78系统L05 (14)4.3 555定时器 (15)4.3.1 555定时器简介 (15)4.3.2 555时序电路的电路结构和逻辑功能 (16)4.3.3 555定时器的应用 (17)4.4 COMS反相器结构电路及其工作原理 (19)4.4.1 COMS反相器 (19)4.4.2 反相器CC4069 (20)4.4.3 CC4069其他应用 (20)4.4.4 模拟声响发生器(扬声器) (21)4.5 传感器组成 (21)4.6 红外发光二极管 (22)第5章声光报警电路 (23)5.1 555定时器组成的声光报警电路 (23)5.1.1 LCD显示模块测试 (23)5.1.2 接收器原理图：AT89C2051红外接收电路图 (23)第6章单片机控制红外防盗报警系统 (25)6.1 实验装置 (25)6.2 硬件电路 (25)6.3 软件设计 (26)6.4 系统调试 (28)第7章结果分析 (29)7.1 PCB板的制作 (29)7.2 制作与调试 (29)第8章防盗报警器误报的分析与解决方法 (32)8.1 防盗报警器故障引起的误报警 (32)8.2 报警器设计引起的误报警 (32)8.3 报警器安装引起的误报警 (32)8.4 用户使用不当引起的误报警 (33)8.5 环境引起的误报警 (33)结论 (34)致谢 (35)参考文献 (36)附录A (37)附录B (41)红外线安全防盗报警系统的设计摘要随着国民经济的发展,社会安全保障的需要,电子报警这门综合技术正在不断地发展。
带电设备红外诊断应用规范(DL_T6642008)2024
带电设备红外诊断应用规范(DL_T6642008)2024《带电设备红外诊断应用规范》（DL_T664-2008）是我国电力行业针对带电设备红外诊断技术的规范性文件。
以下是根据2024年的设想，对该规范内容的丰富性描述，以满足您对字数和内容深度的要求。
一、前言（约500字）《带电设备红外诊断应用规范》的修订旨在进一步规范红外诊断技术在电力系统中的应用，提高带电设备状态检测的准确性和有效性，保障电力系统的安全稳定运行。
本规范结合了近年来红外诊断技术的发展和实践经验，对原有规范进行了补充和完善。
二、范围（约300字）本规范适用于电力系统中的带电设备红外诊断工作，包括红外热像仪、红外测温仪等红外诊断设备的使用、维护和管理。
本规范不适用于红外诊断设备的生产和制造。
三、术语和定义（约400字）1. 红外诊断技术：利用红外热像仪、红外测温仪等设备，对带电设备进行非接触式温度检测，以发现设备故障和隐患的技术。
2. 红外热像仪：一种能够实时显示物体表面温度分布的成像设备。
3. 红外测温仪：一种能够测量物体表面温度的便携式仪器。
4. 状态检测：通过红外诊断技术对带电设备进行温度检测，判断设备运行状态的过程。
5. 故障诊断：根据红外诊断结果，分析设备故障原因和程度的过程。
四、红外诊断设备的选择与使用（约800字）1. 设备选择：根据被检测设备的类型、尺寸和环境条件，选择合适的红外诊断设备。
红外热像仪适用于大型设备和大范围检测，红外测温仪适用于小型设备和小范围检测。
2. 设备使用：使用红外诊断设备时，应遵循以下要求：a) 确保设备在有效期内，定期进行校准和保养。
b) 在检测过程中，保持设备与被检测物体的距离，避免受到电磁干扰。
c) 根据被检测设备的温度范围，选择合适的温度量程。
d) 检测时，确保设备镜头清洁，避免镜头雾化和污染。
3. 数据采集与处理：红外诊断设备采集的数据应包括温度、温度梯度、热像图等。
数据处理应遵循以下要求：a) 对采集到的数据进行实时分析，判断设备是否存在故障。
基于红外检测的自动防盗报警装置的设计
单片机 ，单片机根 据接收到 的信号产生声光 报警驱 动信
号 ，同时累计报警 的次数 。由此 ，实现防盗报警 的功 能。
３ 主 要 电路
电路主要包括红外线发射电路、红外线接收电路、单片
机控制电路、声光报 警电 路等 ¨ 。系统整体电路 如图２ 所示。
３ ． １ 红外 线发射 电路
发射单 元 由 ５ ５ ５定 时器构 成 的多谐 振荡 电路 和 红
外二 极管 电路组成 ，本设计 采用廉 价且高效 的 ５ ５ ５ 集成
欢 迎 。本 文将 介 绍一 个 利用 红外 传感 器 实 现智 能 防盗 报警 系统 ，可实 现 自动报警功 能。该系统性 能稳定 ，实
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｔｈ ｅ ａ ｒ ｔ ｉ ｃ ｌ ｅ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ ｅ ｑ ｕ ｉ ｐ ｍｅ ｎ ｔ ｏ ｆ ｇ ｕ ａ ｒ ｄ ａ ｇ ａ ｉ ｎ ｓ ｔ ｓ ｔ ｅ ａ ｌ ｅ ｒ ｓ ａ ｎ ｄ ａ ｌ ａ ｒ ｍ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｂ ａ ｓ ｅ ｏ ｆ ｉ ｎ ｆ ｒ ａ ｒ ｅ ｄ ｓ ｅ ｎ ｓ ｏ ｒ ． Ｔｈ ｅ ｅ ｑ ｕ ｉ ｐ ｍｅ ｎ ｔ ｈ ａ ｓ ｔ ｈ ｅ ａ ｄ ｖ ａ ｎ ｔ ａ ｇ ｅ ｓ ｏ ｆ ｓ ｉ ｍｐ ｌ ｅ ｏ ｐｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏｎ ， ｓ ｔ ａ ｂ ｌ ｅ ａ ｎ ｄ ｒ ｅ ｌ ｉ ａ ｂ ｌ ｅ ｗｏ ｒ ｋ． Ｉ ｎ ａ ｄ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ， ｔ ｈ ｅ ａ ｒ ｔ ｉ ｃ ｌ ｅ ｇ ｉ ｖ ｅ ｓ ｄ ｅ ｔ ａ ｉ ｌ ｅ ｄ ｄ ｅ ｓ ｃ ｒ ｉ ｐ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎ
张 文
红外诊断技术在继电保护工作中的应用
实 测 温 度 达 到 ７ ．℃ ，其 他 接 线 的 温 度 为 ３ ～ ０４ ５ ３ ℃ ． 最 高 温 度 点 已 明显 高 于 正 常 温 升 范 围 。 ８ 该 发 现 问题 后 。 视 人 员 迅 速 联 系 运 行 人 员 停 巡
缺 陷
衢 州 电 力 局 ２ ｌ —２ １ ０ ０ ０ １年 由 红 外 测 温 发 现
２１ ０ ２年 第 ４期
浙 江 电 力
２ ３
只要发 生就会 被测控装置和后 台信息所发现 ， 很
少 会 成 为 长 期 隐性 缺 陷 存 在 。 （ ） 红 外 测 温 结 果 作 统 计 分 析 时 ，应 该 充 ３对 分 考 虑 试 验 环 境 和 使 用 人 对 红 外 测 温 试 验 的 影 响 ，如使 用 人 对 仪 器 的掌 握 程 度 、 试 验 数 据 采 对 用何 种分 析 方 法得 出结 论 等 。
技 术 是 状 态 检 修 的一 种 检 测 手 段 ，将 其 运 用 到 继 电保 护 隐 患 排查 工 作 中也 具 有 明显 效 果 。 关键 词 ：红 外 诊 断 技 术 ；继 电保 护 ；状 态检 修 中 图分 类 号 ： Ｎ １ Ｔ ２５ 文 献标 志码 ： Ｂ 文 章编 号 ： ０ ７ １８ （０ ２ ０ — ０ ２ ０ １０ — ８ １２ １ ）４ ０ ２ — ３
路 、交／ 流 电 源 回路 的 缺 陷 发 现 率 比较 高 ， 别 直 分
达 到 ５ ．％和 ４ ．％ ，这 是 因 为 该 类 缺 陷 容 易 造 ７１ ２８
好 ，也可 能会 因为元 器件老化 、腐蚀 、电缆 头松 动 、材 料 不 合 格 以及 工 艺 技 术 等 方 面 的原 因 而 出
表 １ ２ １ 一２ １ Ｏ Ｏ Ｏ １年 红 外 诊 断发 现 的继 电保 护 缺 陷
一种基于红外线的防盗报警装置[实用新型专利]
![一种基于红外线的防盗报警装置[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/24668000856a561253d36f2f.png)
专利名称：一种基于红外线的防盗报警装置专利类型：实用新型专利
发明人：张伯林
申请号：CN201821235985.6
申请日：20180720
公开号：CN208636972U
公开日：
20190322
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型提供一种基于红外线的防盗报警装置，其包括壳体、设置在所述壳体表面的红外探头以及设置在所述壳体内部的电源模块、微处理器和通讯模块；电源模块用于连接电网获取电网的电力后向所述微处理器、通讯模块提供电力；微处理器分别与红外探头和通讯模块通讯连接；红外探头的配置用于通过感应人体发出的红外线判断是否为人体；壳体的底部设置有安装底板，所述安装底板的四个角部借助于螺栓与所述壳体固定，所述安装底部的底部设置有用于对客户进行安装的螺钉。
本实用新型提供一种基于红外线的防盗报警装置，通过红外探头感应人体红外信号，由内置的微处理器判断，是否为非法入侵。
申请人：武汉红杏智能科技有限公司
地址：430000 湖北省武汉市江岸区塔子湖组团I地块越秀星汇君泊第S3幢办公A单元20层(1)号国籍：CN
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红外线安全防护报警装置教材
1 引言在工农业、消防、银行、酒店、商场、航天等部门，经常需要对环境进行监控和报警，以防止失窃的行为发生，而银行，酒店等，防盗报警更是至关重要的。
在以往的防盗系统中普遍采用热释电、微波等技术措施采集人体入侵信号，这些在室内应用时，有较好的效果，然而在许多场合如围墙及院子等地方，要进行布防，以上所提的措施在实际运用中误报率极高，有时甚至无法正常工作。
我们知道，在常规的环境参数中，人体入侵探测器非常容易受环境的影响而使得参数改变，随着红外线及激光技术的成熟，许多运用于室外场合的红外线防盗和激光防盗开始诞生，由于光线是直线传输，在发射端发射光束，中间如无遮挡，则接收端就能收到正常的光束；当有人经过布防区域时，光束被挡住，此时接收端便无法接收到光束，从而启动报警电路工作，达到报警的目的。
根据以上分析，我们设计出一款利用红外线进行布防的防盗报警装置，利用555时基电路作为红外线发射器的驱动电路，驱动红外发射管，向布防区内发射红外线，接收端利用专用的红外线接收器件对发射的红外线信号进行接收，经放大电路进行信号放大及整形后驱动555单稳电路，当有人经过，阻挡红外线的传输，红外接收接收不到红外线，检测部分检测到遗失脉冲，输出报警信号，又经报警信号锁定电路，将报警信号进行锁定，即使现场的入侵人员走开，报警电路也将一直报警，直到人为解除后方能取消报警，这些设计与实际运用中的要求相符，是一款价格低而实用性强的产品。
2红外线安全防护报警装置的设计思路本章重点产阐述红外安全防护报警装置的装置设计、设计思路、设计电路的原理框图。
2.1问题的提出与设计的意义根据中华人民共和国国家标准，传感器是指，能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成。
热释电传感器是测量红外的一种传感器，是一种测量装置，它能在规定条件下感觉外界红外线温度变化的信息，按一定的规律转换成易于传输和处理的电信息。
基于红外识别的输电线路防山火预警系统的应用研究
基于红外识别的输电线路防山火预警系统的应用研究摘要：在输电线路构建与能源传输工作开展的过程之中，如何清楚直观的检测和预防各种山火现象的产生，一直是需要工作人员重点关注的研究内容。
本文将防山火预警系统的应用，作为整篇课题的研究中心，在简单介绍红外识别图像预处理技术相关概念的基础之上，将在红外图像识别预处理技术研究视角下，输电线路防山火预警系统的实际应用方式等，做出了详细的分析和介绍。
关键词：红外识别；图像处理；输电线路；防山火前言：在社会主义市场经济以及国家综合国力不断提升的同时，国内现代化信息处理技术在各个生产和生活领域之中的应用范围逐渐推广。
随着输电线路传输范围的不断扩大，广东惠州地区当前大部分输电线路都位于高山或丘陵地带，因外界因素而产生的山火现象逐渐增多，并已经受到电力能源传输领域技术人员的高度重视。
如何通过结合红外识别处理技术，构建防山火的预警系统，已经成为技术人员的重点研究方案。
一、红外识别技术的基本应用原理红外识别技术的应用，是在传统红外线高温图像识别的基础之上，进行进一步完善和优化而得到的一种全新的信息处理手段。
所谓红外，实际上指的就是红外线光感线路传输模式的简称。
如果从物理学的研究视角对红外进行分析，这一光感能源传输线路可以被归结为，是物理电磁波的存在形式之一。
通过应用红外光感传输的图像识别技术手段，在整个图像提取过程之中，电子设备会随着热量声波传输强度的逐渐提升，产生与脉冲型噪音形式相类似的音量声波。
鉴于在传统输电线路山火图像传输过程之中，存在图像摄录清晰度较低、空间构架对比比例分配的合理性有待提升，以及相应图像火灾区域与未受灾区域之间，成像颜色的变化差异较小等固有弊端。
新型红外热成像识别技术的应用，做出了一些列的完善和优化。
有部分技术工作人员甚至选择，在传统防山火预警系统的图像摄录模式的基础之上，结合添加红外处理技术中MATLAB的信息资源共享平台。
在资源共享平台中光感电磁波传统过滤模块、以及阶梯式核算的功能版块的帮助下，红外高温图像摄录的画面质量以及边缘分解的清晰度等，都在短时间内得到了大幅度的改善和提升。
红外报警系统的研究与应用设计(毕业设计论文样本)
序号（学号）：040640101长春大学光华学院毕业设计（论文）红外报警系统的研究与应用设计姓名李小燕系别信息工程系专业电子信息工程班级G06401指导教师陈戈珩（副教授）2011 年12 月24 日┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊红外报警系统的研究与应用设计[摘要]本设计采用热释电红外—微波双探测技术方法，实现了一种新型光电防盗报警系统，双探测技术是将两种探测技术结合在一起，以“相与”的关系来触发报警。
热释电红外传感器感应到入侵者的红外热辐射(人体体温)，将其转换成超低频信号，经电路放大，输出。
同时由于微波探测器接收到的回波信号的频率(或相位)发生变化，经过电路处理后转变为电信号输出。
两组信号同时到达与门，经判断后，电路将报警信号通过天线发射，可以用接收电路或收音机接收该报警信号。
本设计经实验测试其技术指标为:探测距离不小于10m，微波中心频率fo= 2000 MHz，能经受25～1000MHz范围内的频率干扰，相距3m处可经承受100W干扰信号。
论文研究了热释电红外探测原理与器件、微波探测原理，介绍了活动目标的探测方法，给出了双探测防盗报警器具体设计方案。
并对防盗报警系统性能的实验检测方法及光电防盗报警系统的应用进行了简要的介绍。
在光电防盗报警技术方面进行了有意义的研究与探索。
该系统可广泛应用于社会上的重要单位和要害部门，如军事设施、国家的动力系统、通讯系统、仓库、各类银行等等。
[关键词] 红外探测器辐射场微波多普勒效应┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊Infrared alarm system of research and applicationdesign[Abstract] this paper designed a new photoelectric security alarming system. Double detecting technology integrates the two detecting technology, with the relation of "together" to trigger the alarming system The infrared radiation (human body temperature) of intruders was sensed by the Hydroelectric infrared sensor and then was changed into ultra low frequency signals. The signals were amplified by the circuit and then been output. At the same time, the frequency (or phase) of echo signals which the microwave detector received was changed. The changes transformed into electric signals and then output after the circuit processing. After judging the two groups of signals which reached the logic product gate at the same time, the circuit launched alarm signal through the antenna. The alarm signals canbe received by the accepting circuit or the radio.The results of the photoelectric security alarming system were measured by experiments, they are: probing range is not smaller than 10m, the microwave center frequency is fo=2000 MHz, this system can stand in the range of 25～1000MHz frequency disturbance, and can withstand 100 W interfering signals in the distance of 3m. The system can be widely used in the important departments of society such as military installation, national power system, communication system, warehouses, and in all kinds of banks,etc.[Key words]infrared detector radiation field microwave Doppler effect┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊目录第1章绪论 (1)1.1引言 (1)1.2防盗报警系统的发展状况 (2)1.3论文研究的目的和内容 (3)第2章防盗报警器的原理与设计 (4)2.1热释电红外探测原理与器件 (4)2.1.1热释电效应 (4)2.1.2热释电光敏器件的结构 (5)2.1.3多视场菲涅尔光学镜 (7)2.2微波探测原理及活动目标的探测方法 (9)2.2.1多普勒效应及检测方法 (9)2.2.2连续波辐射相干检测法检测活动目标 (12)2.2.3相干脉冲检测法检测活动目标 (14)2.3 系统组成框图及工作原理 (15)2.4热释电红外探测电路的设计 (16)2.5微波多普勒探测电路的设计 (16)2.6报警发射和接收电路 (17)2.7报警系统的安装 (19)第3章防盗报警系统性能的实验检测 (20)3.1 热释电红外探测器件性能的检测 (20)3.2 微波多普勒探测系统性能的检测 (24)3.3系统综合指标测试 (28)第4章红外防盗报警系统的应用 (29)结论 (33)致谢 (34)参考文献 (35)┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊第1章绪论1.1引言随着信息技术的普及和发展，尤其是在跨入新千年以后，红外技术得到了迅猛的发展，红外探测技术已渗透到国民经济的各行各业和人们生活的方方面面。
17 基于红外检测的语音提醒防误操作装置的研制
东 北 电 力 学 院 学 报第17卷 第1期JOU RNAL O F NO R TH EA ST CH I NA vo l.17N o.1 1997年3月I N ST ITU T E O F EL ECTR I C POW ER EN G I N EER I N G M ar.1997基于红外检测的语音提醒防误操作装置的研制徐志勇 戴伏生 韩桂英[东北电力学院(电力工程系)(信息工程系)(电力工程系),吉林132012]电力系统在运行方式改变过程中由于种种原因经常会造成运行人员违反操作规程的情况。
例如,带负荷分、合刀闸,误入带电间隔等造成发电厂或变电所电气设备损坏,生产瘫痪及人员伤亡的事故,给电力系统运行带来了不必要的损失。
尽管在防误操作上采用了各种措施,这些措施在很大程度上减少了事故的发生,但由于种种原因,误分、误合刀闸等事故还时有发生。
本文介绍的红外线检测语音提醒监视装置就是为了更进一步防止此类事故的发生而研制的。
1 装置的工作原理装置的系统原理如图1所示。
图1 系统原理图中传感头、滤波放大器、双向比较器组成传感器电路。
传感头采用美国HAM A2 M A T SU公司生产的P2288被动式热释电人体红外传感器。
它采用平衡检差方式工作,收稿日期:1996-10-30只感应7～14Λm 波长的活动人体红外辐射线,不会受环境温度及可见光的影响。
当有活动人体辐射的红外线被传感器检测到后,将产生微弱电信号,后经滤波放大(放大倍数为80dB 左右),送给双向比较器,双向比较器会产生高电压脉冲信号输出。
滤波作用主要是去掉干扰成份。
传感头加装菲涅尔透镜可感应十米以内的人体移动辐射红外线。
本装置采用把传感头及菲涅尔透镜共同装入套管方式使用,让传感器只监视刀闸把手区域,控制其感应2米左右的直线距离。
有关传感电路部分的原理,详见参考文献[1]、[2]。
图1给出最多能同时加装8个传感器,监视8个刀闸的原理图。
语音电路使用的是美国信息存贮器件公司生产的ISD 1420芯片,该语音电路采用EEPROM 中直接模拟量存储技术(DA ST ),用户根据需要可分段自行录入与输出语言内容,且语音信息可长期保存。
带电作业安全距离红外线警报器的研制与应用
１ 引言
带 电作业 的安全 距 离是保 证 带 电作业 人身 和设
备 安全 的关键 。在 Ｉ Ｃ（ Ｅ 国际 电工 委 员 会 ） 准 中 ， 标 最 小 电气距 离是 指在 带 电作业 工 作点 可防 止发 生 电 气 击穿 的最 小 间隙距 离 。带 电作 业最 小安 全距 离包 括 带 电作业 最小 电气 间 隙及人 体 允许 活动 范 围 。 那 么输 电线 路带 电工 作 时是 如何确 保 作业 人员
磁感 应原 理 的磁控 距 离 感 应 报 警 器 ； 用 无线 电波 采
的安 全距 离 的 呢？根 据 《 电力 安 全工 作 规 程》（ 电力
线路 部分 ） 的规 定 “ 电 作 业 应 设 专 责 监 护 人 。监 带 护人 不得 直接 操作 ， 护 的 范 围不 得 超 过 一 个 作 业 监
经 过测 试 ， 作业 环境 下判 断 ２ｍ 的空 问距离 ， 在
即使 是有 经验 的工 作 人 员 其 误差 也 在 １ ｍ左 右 ， ０ｃ 对 于一 般作 业 人 员 误差 更 是 在 ２ ｍ 以上 。 因此 ， ０ｃ
为 了有效 地 提高 带 电作 业 的安 全 性 ， 须 在 带 电作 必
Ｔｈｅ Ｄｅ ｅ ｏ ｖ ｌ ｐｍ ｅ ｔ ａ ｄ Ａｐｐ ｉ ａ ｉ ｎ ｆＩ ｆ ａ ｅ ａ ｍ ｏ ｎ ｎ ｌｃ ｔｏ ｏ ｎ ｒ ｒ ｄ Ａｌ ｒ ｆ ｒ Ｌｉ ｅ Ｗ ｏ ｋ ｎｇ Ｓ ｆ ｔ ｓ ａ ｅ ｖ ｒ ｉ ａ ｅ ｙ Ｄｉｔ ｎｃ
Ｊ ｎ ， Ｕ０ Ｗｅ — ｏ ＩＮｉ ｇ Ｌ ｎ ｂ
Ｖｏ ． １３４ № ６
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基于红外线的电力系统保供电警示装置的研制与应用高惠新，周刚，胡海平(国网嘉兴供电公司，浙江嘉兴314000)摘要：为了解决电力系统保供电时对重要线路提醒作用，保证可靠供电，研制了 一款基于红外线的电力系统保供电警示装置。
通过软件设置不同的语音，能够及时有 效地提供工作人员做好各项保供电措施，提高保供电工作的完成质量，保证保供电线 路的可靠运行。
关键词：电力系统；保供电；红外线；警示中图分类号：TM 769文献标志码：A 文章编号：2095-8188(2016)21^)029~04 D O I ： 10. 16628/ki. 2095-8188. 2016.21.007高惠新（ 1984—）， 男，工程师，主要从 事变电运维工作。
Development and Application of the Electric Power System Guaranteing Electric Power Supply Warning Device Based on InfraredGAOHuixin,ZHOUGang,HUHaiping(State Grid Jiaxing Power Supply Company , Jiaxing 314000, China )Abstract ： In order to address the question of important power lines as a reminder to ensure reliable power supply. This paper developed an electric power system guaranteing electric power supply warning device based on infrared. It means the timely and effective provision of staff to fulfill all insurance power supply measures by setting different voice software. It is necessary to improve the quality of guaranteed power supply and ensure reliable operation of guaranteed power supply line.Key words ： electric power system ； guaranteing power supply ； infrared ray ； warning〇引言保证变电所的供电可靠性，是变电运维工作 的首要任务。
特别是在高考、中考、重要节假曰及 重要政治会议和重大社会活动期间，保证相关线 路供电的可靠性更是重中之重。
根据上级部门下 发的保供电方案，变电所要针对重要的保供电线 路加强巡视，保证设备的安全稳定运行，保证可靠 供电。
因此，研制一种具有明显警示功能的变电 所保供电线路间隔提示装置，对于提高保供电工 作的完成质量，保证保供电线路的可靠运行是非 *周刚（1966—)，男，高级技师，主要从事电气试验工作。
胡海平（1984—），男，工程师，主要从事变电运维工作。
*基金项目：国网浙江省电力公司群众性科技创新项目（5211JX1500KN)常必要的[1]。
1解决方案针对上述问题，本文提出了基于红外线的电力系统保供电警示装置方案，如图1所示。
装置 内置大容量锂电池，可通过充电接口充电，电池电压经辅助电源电路转换为+3.3 V的稳压电源，供给电路板上芯片。
装置采用PIR 人体热释红外 线传感器，选用高品质球状菲涅尔透镜收集红外 感应信号，可双向感应，灵敏度高，检测距离可达 4~6 m。
红外线传感器的模拟信号，由专用AS 083信号处理芯片进行转换，去除干扰信号，提取有效信号，输出触发状态给主控制器进行判断。
装置内置FLASH 存储器，可以插人TF 卡，将语音 文件拷贝在存储器中，再由专用语音控制芯片读 取后，输出包含语音信息的模拟信号。
语音控制 芯片输出的模拟信号经后级功率放大器放大后， 驱动扬声器发出声音。
主控制器接收红外信号处 理器的状态信息，通过串口与语音控制芯片通信， 在触发情况下，播放存储器中的语音文件，同时打 开警示灯，点亮面板上的文字提醒。
图1装置内部电路框图2装置硬件系统设计警示装置硬件系统主要分成红外感应和控制电路、语音录放电路、音频放大电路、辅助电源电路4个模块，实现整体的硬件功能。
2.1红外感应和控制电路设计红外感应和控制电路如图2所示。
(1) U 10(RE 200B )是PIR 人体热释电红外传感器。
该传感器采用热释电材料极化时随温度 变化的特性探测红外辐射，采用双灵敏元件互补 方法抑制温度变化产生的干扰，提高了传感器的 工作稳定性。
(2) U 7(AS 〇83)是CMOS 工艺集成的PIR 控制器芯片，功耗很低，如图3所示。
其内部构架采 用模拟及数字混合电路方式设计，各种情况下使用 皆十分稳定_内置高精度算法单元，可自调整适应 当前环境，滤除环境干扰，有效提取人体信号，最远 感应距离长达十几米。
实际应用电路相当简单，研发、生产无需调试，大幅降低生产成本、节省空间。
图2红外感应和控制电路图(3)U 8(SH 88F 4〇51)是一款小型单片机控 制器。
由于报警器内部逻辑关系简单，因此选择 了该款控制器。
它小巧且不占用线路板空间，不 仅集成了 EUART 标准通信模块，而且还集成了 具有内建比较功能的ADC 、PWM 定时器等模块。
为了达到高可靠性和低功耗，SH 88F 2051/4051内建看门狗定时器，低电压复位功能和低电压检测 功能。
此外SH 88F 2051/4051还提供了 2种低功 耗省电模式。
具体的电路功能为U 10第2脚输出随红外VDDPVI)D LDO:信号 算法>采集 > 单元图3 AS083的内部框图U 3+3.3CS VCC D 0/DQ 1NC /DQ 3WP /DQ 2CLK GND DI /DQ 0EN 25Q 32+1.8SPICLK MOSI MISO USB -DP —7 USB -DM - 8"Y 132.768kHz"C13 C14—15pF 15pF ,_9J 〇:_11'12_CU 2nF :C \2 20nFhnO NO OW(N'-hOQ Q Q Q Q QVDD33C h Q Q ^ JVDD33 X , g ^ S VDD18 ^SPI-CLK/D10 w wSPI-MOSI/D11 SPI-MISO/D12 DPDM …计X I 32K X 032K PLL-CP PLL-CI O Q !T W !5 ^ 3 ,00 〇 . .，~in mi …Q ^ Q Q U ^ _Q !>〇 Q Q Q < (N > > > > < U Q m 寸o 卜一 ov 〇 — (N 卜寸 r-H r-H r-H r-H 7r-H C N C N C N 7C N C N V G+ O ?D 13D 14D 15D 16D 17D 18D 19D 20HPVDD LHPOUT HPVSS RHPOUTTF -227c 7| | lfxF26GII 25c 9J L 1垆」Rs-c 15lOOnF+3.3V G图4语音录放电路图语音录放电路选用了 WT 5001芯片，是一款 0TP 高音质的MP 3语音芯片，拥有8-bit CISC ,支 持MP 3解码，带有丰富的外设接口 ：一个SPI ，可直接驱动16 耳机;带实时时钟及万年历时钟模 块功能;标准的RS 232串口控制;极低功耗，待机 电流约80 jxA ;控制播放响应快速，优于同类产 品;适合用于需要更换语音或者时间较长、音质要 求较高的场合[2]。
具体的电路功能为芯片读取TF 上的声音文件， 解码后，根据外部控制由LHP 0UT 和RHPOUT 输出 声音的左、右声道信号。
同时，电路加入了有 4 MByte 的 FLASH 存储器芯片 U 3 ( EN 25Q 32)，与WT 5001语音芯片通过SPI 接口进行数据存取，功耗极低。
用于存储通过TF 卡拷贝过来的语音文件。
2.3音频放大电路设计语音放大电路如图5所示:。
;a 〇J ^F ^4 10k Q 3fONOFF^lOXQ ^图5音频功率放大电路图语音芯片WT 5001输出的VOICE 声音信号9感应变化的模拟电压信号，该信号接至U 7的第3脚PIR 输入端，如图3所示。
由图3可以看出，PIR 信号在AS 083内部，经过运放阻抗匹配，再通过信四I号采集和算法单元，转换成高低电平的状态信号，从第6脚OUT 端输出至后级单片机。
OUT 端平时为低电平，检测到人体信号时，输出高电平。
2.2语音录放电路设计语音录放电路如图4所示。
控制逻辑不能直接驱动扬声器工作，需要将信号功率放大。
设计选用MAX7790功放芯片，该器件的转换效率 达到90%以上，可为8 11负载提供1.2 W的功 率。
MAXIM专有的低EMI调制方案省去了传统 的D类输出滤波器，同时拋弃了笨重的散热器，从而节省了电路板空间，延长了电池寿命。
这些 特点使它们成为便携式音频应用的合适之选[3]。
2.4辅助电源电路设计辅助电源电路如图6所示。
图6辅助电源电路图内置锂电池的额定电压为3.7 V，充满时为4.3 V，而内部电路的工作电压为3.3 V，因此必 须降压稳压。
U l(1117-3. 3)是一款常用的低压 三端线性稳压器件，输出电流最大可达0.8A，只需要0.3 V的压差就可以实现输出电压的稳定，内部还集成了过热保护和限流电路，适用于各类 电子产品。
3系统软件设计电源开启后，首先进行控制器及相关外设的 初始化工作，配置红外传感器处理芯片、音频播放 器，等待红外传感器完成初始化。
接下去，程序循 环判断红外传感器处理芯片发出新的中断信号，是否有闯人者，如有中断读取TF卡上音频文件，进行解压后声光报警，如图7所示。
开机初始化读取TF卡解压声音文件I声光报警—图7装置系统软件流程图4装置面板设计及功能介绍装置面板包括以下几部分。
红外感应窗：内置红外热释电传感器的外部，外罩菲涅尔透镜，感应范围4 m以内，水平方向60°视角，垂直30°视 角。
报警灯:当装置检测到有人闯人时，报警灯亮 并持续5 s。
文字警示：当装置检测到有人闯人 时，文字显7K并闪烁。
扬声器：用来播放声音。
USB接口 ：外接充电器，对内部锂电池进行充电。