Устройство для обнаружения и сигнализации при приближении к линии электропередач

Устройство для обнаружения и сигнализации при приближении к линии электропередач

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к системам сигнализации и, в частности к устройству для обнаружения и сигнализации при приближении мобильной техники к линиям электропередач (ЛЭП).

Известен обнаружитель линий электропередач, содержащий антенну, устройство цифровой обработки и сигнализации (Бесконтактный сигнализатор напряжения в каске / Е.П.Фигурнов и др. // В помощь радиолюбителю: Сборник. Вып.77. 1982. С.14), также известен бесконтактный сигнализатор напряжения по патенту РФ №2134909, предназначенные для дистанционного и бесконтактного обнаружения линий электропередач, электроустановок, скрытой электропроводки, находящихся под напряжением.

Общим недостатком подобных устройств является низкая дальность обнаружения ЛЭП из-за недостаточной чувствительности.

Известно также устройство для обнаружения и сигнализации при приближении крана к ЛЭП по патенту РФ №2097895, функциональная схема которого приведена на фиг.1, принятое за прототип, содержащее антенну 1, блок узкополосной фильтрации и усиления 2, устройство цифровой обработки и сигнализации 3.

Недостатком прототипа является низкая дальность определения ЛЭП при его использовании на наземной мобильной технике из-за широкополосных импульсных помех, например, от двигателей внутреннего сгорания с нарушенным экранированием высоковольтных цепей зажигания. При нахождении прототипа вблизи источника широкополосных импульсных помех, помехи принимаются антенной 1, после чего составляющие спектра широкополосной импульсной помехи, попадающие в полосу пропускания блока узкополосной фильтрации и усиления 2, усиливаются и могут вызывать ложное срабатывание сигнализации об обнаружении ЛЭП в устройстве цифровой обработки и сигнализации 3. Это накладывает ограничение на коэффициент усиления блока узкополосной фильтрации и усиления 2, из-за чего снижается дальность обнаружения ЛЭП.

Целью заявляемого изобретения является повышение дальности обнаружения ЛЭП посредством снижения уровня составляющих спектра широкополосной импульсной помехи, попадающих в полосу пропускания блока узкополосной фильтрации и усиления.

Для этого в устройство для обнаружения и сигнализации при приближении к линии электропередач, содержащее антенну, блок узкополосной фильтрации и усиления, устройство цифровой обработки и сигнализации, вход которого соединен с выходом блока узкополосной фильтрации и усиления, введены широкополосный усилитель и ограничитель амплитуды сигнала, причем выход антенны соединен с входом широкополосного усилителя, выход широкополосного усилителя соединен с входом ограничителя амплитуды сигнала, выход которого соединен с входом блока узкополосной фильтрации и усиления.

Кроме того, широкополосный усилитель может быть выполнен с входным сопротивлением меньше 10 кОм.

На фиг.1 изображена функциональная схема устройства прототипа.

На фиг.2 изображена функциональная схема заявляемого устройства.

Устройство для обнаружения и сигнализации при приближении к линии электропередач (фиг.2) содержит антенну 1, блок узкополосной фильтрации и усиления 2, устройство цифровой обработки и сигнализации 3, вход которого соединен с выходом блока узкополосной фильтрации и усиления 2, широкополосный усилитель 4 и ограничитель амплитуды сигнала 5, причем выход антенны 1 соединен с входом широкополосного усилителя 4, выход широкополосного усилителя 4 соединен с входом ограничителя амплитуды сигнала 5, выход которого соединен с входом блока узкополосной фильтрации и усиления 2.

В частном случае выполнения устройства для обнаружения и сигнализации при приближении к линии электропередач широкополосный усилитель 4 из его состава может быть выполнен с входным сопротивлением меньше 10 кОм.

Устройство для обнаружения и сигнализации при приближении к линии электропередач работает следующим образом. В антенне 1 электрическое поле ЛЭП наводит переменное напряжение частотой 50 Гц. Кроме того, на антенну 1 воздействуют импульсные помехи, например, от двигателей внутреннего сгорания с нарушенным экранированием высоковольтных цепей зажигания. Наведенное ЛЭП переменное напряжение и широкополосные импульсные помехи усиливаются широкополосным усилителем 4, напряжение на выходе которого ограничивается ограничителем амплитуды сигнала 5. Широкополосная импульсная помеха в ограничителе амплитуды сигнала 5 ограничивается по амплитуде, а сигнал от ЛЭП остается неизменным. При уменьшении амплитуды широкополосной импульсной помехи пропорционально уменьшаются амплитуды всех ее спектральных составляющих, в том числе и попадающих в полосу пропускания блока узкополосной фильтрации и усиления 2. Соответственно, снижается вероятность ложного срабатывания устройства об обнаружении ЛЭП с выдачей сообщения устройством цифровой обработки и сигнализации 3 от широкополосных импульсных помех, при этом сохраняется возможность обнаружения реальной ЛЭП с увеличением дальности ее обнаружения.

В случае выполнения широкополосного усилителя 4 со входным сопротивлением ниже 10 кОм дополнительно достигается защита устройства для обнаружения и сигнализации при приближении к линии электропередач от воздействия атмосферной влаги за счет снижения уровня шунтирования входа низким сопротивлением воды.

Антенны для приема электрического поля, широкополосные усилители, ограничители амплитуды, блоки узкополосной фильтрации и усиления, устройства цифровой обработки и сигнализации хорошо известны. Современный уровень техники позволяет реализовать их с параметрами, необходимыми для построения описанного устройства для обнаружения и сигнализации при приближении к линии электропередач.

Устройство входит в состав системы для предотвращения столкновений транспортных средств, изготовлен опытный образец, опытная эксплуатация которого подтвердила повышение дальности определения ЛЭП.

1. Устройство для обнаружения и сигнализации при приближении к линии электропередач, содержащее антенну, блок узкополосной фильтрации и усиления, устройство цифровой обработки и сигнализации, вход которого соединен с выходом блока узкополосной фильтрации и усиления, отличающееся тем, что в него дополнительно введены широкополосный усилитель и ограничитель амплитуды сигнала, причем выход антенны соединен с входом широкополосного усилителя, выход широкополосного усилителя соединен с входом ограничителя амплитуды сигнала, выход которого соединен с входом блока узкополосной фильтрации и усиления.

2. Устройство для обнаружения и сигнализации при приближении к линии электропередач по п.1, отличающееся тем, что широкополосный усилитель выполнен с входным сопротивлением меньше 10 кОм.