專利名稱：控制人與帶電設(shè)備距離的智能型安全帽的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于電力系統(tǒng)所有帶電場(chǎng)所，如運(yùn)行中的變電站、高壓輸電線路等帶電設(shè)備場(chǎng)所內(nèi)作業(yè)人員使用的安全帽，尤其涉及一種用于控制人與帶電設(shè)備距離的智能型安全帽。
背景技術(shù)：
電力系統(tǒng)高壓設(shè)備及輸電線路的安全運(yùn)行，不僅關(guān)系到政府、企業(yè)、商業(yè)、市民等安全可靠用電，更關(guān)系到城市的形象和社會(huì)的穩(wěn)定與發(fā)展，所以說變電站中的電力設(shè)備的正常運(yùn)行對(duì)國(guó)民生產(chǎn)及人民生活有著極其重要的意義。為了確保運(yùn)行設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行，運(yùn)行人員或檢修試驗(yàn)人員會(huì)定期對(duì)變電站內(nèi)設(shè)備進(jìn)行巡視、檢修和試驗(yàn)，在巡視、檢修和試 驗(yàn)中，變電站會(huì)根據(jù)需要將檢修設(shè)備停電，但不需要檢修的設(shè)備仍繼續(xù)運(yùn)行，由于變電站中每個(gè)帶電間隔距離很近，人員與帶電設(shè)備保持的安全距離會(huì)根據(jù)電力系統(tǒng)運(yùn)行電壓等級(jí)不同而發(fā)生變化，如500kV需要保持安全距離不小于5米、220kV不小于3米、66kV不小于I. 5米、10 kV不小于O. 7米等等,在電壓等級(jí)種類如此多的情況下,在變電站內(nèi)作業(yè)人員無法判斷人與帶電設(shè)備的準(zhǔn)確距離，有時(shí)在工作中會(huì)不經(jīng)意接近高壓帶電設(shè)備或相鄰帶電線路，造成人身感電，甚至?xí)l(fā)生弧光放電事故，這不僅會(huì)對(duì)人員造成人身傷害，還對(duì)變電站的設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行產(chǎn)生重大影響。因此，在運(yùn)行中或部分停電的變電站內(nèi)作業(yè)人員，需要時(shí)時(shí)刻刻知道自己與帶電設(shè)備或同桿架設(shè)相鄰帶電線路之間的距離是否超限。由于不同電壓等級(jí)的帶電設(shè)備在同樣距離的情況下，其檢測(cè)到的電場(chǎng)強(qiáng)度不同。所以，單純?cè)O(shè)定一個(gè)電場(chǎng)強(qiáng)度報(bào)警基準(zhǔn)值去適應(yīng)不同電壓等級(jí)的輸電線路是難以滿足實(shí)際工作需要的。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，采用電場(chǎng)強(qiáng)度檢測(cè)原理，提供了一種控制人與帶電設(shè)備距離的智能型安全帽，解決了現(xiàn)有技術(shù)中作業(yè)人員無法時(shí)刻知道與帶電設(shè)備或同桿架設(shè)相鄰帶電線路之間的距離是否超限的問題，操作簡(jiǎn)單、攜帶方便、實(shí)用性較強(qiáng)。本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下安全帽外部安裝有電場(chǎng)強(qiáng)度檢測(cè)天線；電場(chǎng)強(qiáng)度檢測(cè)天線與電場(chǎng)強(qiáng)度處理器相連，電場(chǎng)強(qiáng)度處理器與微處理器輸出端并聯(lián)接于安全距離比較器輸入端，安全距離比較器的輸出端與微處理器的中斷信號(hào)輸入端連接，微處理器的輸入/輸出口與按鍵和語音報(bào)警器的輸入端連接。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)效果如下I、本安全帽是專用于在帶電設(shè)備周圍工作的高壓作業(yè)人員使用的智能型防護(hù)裝置，具有獨(dú)創(chuàng)性和實(shí)用性，外觀與原安全帽相比只在外側(cè)多了一探頭，兼具新穎性和美觀性。2、采用多個(gè)電場(chǎng)強(qiáng)度檢測(cè)器感應(yīng)當(dāng)前電場(chǎng)強(qiáng)度，并以此為依據(jù)設(shè)置安全距離，以便根據(jù)不同的電壓等級(jí)自動(dòng)報(bào)警，確保變電站內(nèi)作業(yè)人員總是處于安全距離。本實(shí)用新型根據(jù)感應(yīng)電場(chǎng)強(qiáng)度設(shè)置的安全距離，具有此功能的安全帽能適應(yīng)不同電壓等級(jí)的變電站或輸電線路，無需攜帶額外的設(shè)置，而且實(shí)現(xiàn)了低功耗運(yùn)行，使得本技術(shù)及其產(chǎn)品具有很大的通用性。3、采用LCD顯示屏作為提示醒目直觀， 耗電量小，采用語音、蜂鳴器結(jié)合作為聲音警報(bào)，防止使用過程中由于一個(gè)損壞而誤以為在安全距離外的造成的未即時(shí)報(bào)警；如果超過設(shè)定距離時(shí)，會(huì)通過語音、蜂鳴器等報(bào)警，直觀發(fā)出帶電高壓設(shè)備與空間內(nèi)人體的實(shí)際距離，提醒作業(yè)人員與帶電設(shè)備保持安全距離，避免發(fā)生人身感電事故。4、裝置整體不但具有良好的絕緣性，而且運(yùn)行安全、可靠、準(zhǔn)確性高；能根據(jù)電力系統(tǒng)不同的電壓等級(jí)設(shè)置不同的報(bào)警安全距離，確保作業(yè)人員始終處在安全位置。5、安全帽采用分體式結(jié)構(gòu)，可利用原有安全帽進(jìn)行固定，整體安裝/拆除方便，便于投運(yùn)和維護(hù)/檢修。

圖I是本實(shí)用新型外觀結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意框圖。
具體實(shí)施方式
參照附圖，結(jié)合具體實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
實(shí)施例如圖I所示，安全帽I的外部設(shè)置探頭2，使探頭2與安全帽I之間構(gòu)成分體式連接固定結(jié)構(gòu)；在探頭中設(shè)置整合在一起的多個(gè)電場(chǎng)強(qiáng)度檢測(cè)天線，多個(gè)電場(chǎng)強(qiáng)度檢測(cè)天線感應(yīng)不同的電壓等級(jí)；在安全帽I內(nèi)部設(shè)置微處理器控制整個(gè)裝置。如圖2所示，本實(shí)用新型包括微處理器和電源，電源與微處理器連接，向微處理器提供電能，滿足其正常工作需要；設(shè)有電場(chǎng)強(qiáng)度處理器，電場(chǎng)強(qiáng)度處理器與微處理器連接，電場(chǎng)強(qiáng)度處理器通過外部探頭可感應(yīng)當(dāng)前所處位置的電場(chǎng)強(qiáng)度，即距離，電場(chǎng)強(qiáng)度處理器輸出的電場(chǎng)強(qiáng)度和微處理器輸出端設(shè)置好的電場(chǎng)強(qiáng)度值送于安全距離比較器，安全距離比較器6將比較好的結(jié)果送至微處理器，由微處理器確定是否觸發(fā)報(bào)警；還包括語音裝置及蜂鳴器和IXD顯示屏幕，語音裝置及蜂鳴器和IXD顯示屏幕都與微處理器的輸出端連接，在微處理器輸出信號(hào)控制下產(chǎn)生LCD屏顯示相關(guān)設(shè)置及警示圖案、蜂鳴器發(fā)出報(bào)警音、語音裝置發(fā)出語音警報(bào)，提醒已經(jīng)進(jìn)入到不安全距離范圍內(nèi)得人員注意。電場(chǎng)強(qiáng)度處理器基本功能和工作原理是變電站所在空間電場(chǎng)強(qiáng)度由高壓帶電設(shè)備等級(jí)決定，不同的設(shè)備高壓等級(jí)對(duì)空間內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度有影響并與距離成線性關(guān)系，通過檢測(cè)變電所空間環(huán)境中的電場(chǎng)強(qiáng)度便可以測(cè)算出當(dāng)前電力線路與帶安全帽的作業(yè)人員是否超限。安全距離比較器包括用于將電場(chǎng)強(qiáng)度處理電路的輸出信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理的放大整形電路、用于將實(shí)際檢測(cè)值與預(yù)設(shè)定值進(jìn)行比較的數(shù)字比較電路和用于控制語音裝置和蜂鳴器工作的控制電路。[0019]微處理器為協(xié)調(diào)整個(gè)系統(tǒng)，收集各個(gè)模塊的信號(hào)并進(jìn)行相應(yīng)的操作，具有合適的數(shù)據(jù)處理能力和運(yùn)算能力等，并且具有合適容量的非易失性存儲(chǔ)器，以存儲(chǔ)相應(yīng)設(shè)置；電場(chǎng)強(qiáng)度處理器可感應(yīng)當(dāng)前探頭所處位置的電場(chǎng)強(qiáng)度，微處理器根據(jù)此電場(chǎng)強(qiáng)度與設(shè)置好的安全距離比較，將報(bào)警觸發(fā)距離的電場(chǎng)強(qiáng)度比較，當(dāng)感應(yīng)到安全距離范圍內(nèi)的電場(chǎng)強(qiáng)度時(shí)便向微處理器發(fā)出報(bào)警信號(hào)，微處理器將報(bào)警信號(hào)顯示于LCD屏，同時(shí)微處理器通過語音裝置發(fā)出語音警報(bào)提示，蜂鳴器發(fā)出報(bào)警提示音，作業(yè)人員做出相應(yīng)回退反應(yīng)，避免人身感電事故的發(fā)生。本實(shí)用新型的控制方法包括下述步驟 電場(chǎng)強(qiáng)度處理器檢測(cè)探頭所在周圍的電場(chǎng)強(qiáng)度，并將檢測(cè)結(jié)果送入安全距離比較器；在安全距離比較器中，將檢測(cè)到的電場(chǎng)強(qiáng)度信號(hào)與設(shè)定值進(jìn)行比較；以電場(chǎng)強(qiáng)度處理器檢測(cè)到的電場(chǎng)強(qiáng)度信號(hào)的強(qiáng)弱，作為微處理器觸發(fā)語音裝置和 蜂鳴器工作的信號(hào)；當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度信號(hào)高于預(yù)設(shè)定值時(shí)，安全距離比較器輸出信號(hào)，語音裝置和蜂鳴器開始工作；當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度信號(hào)低于預(yù)設(shè)定值時(shí)，安全距離比較器不輸出信號(hào)，語音裝置和蜂鳴器不工作，以減少整個(gè)裝置的電源消耗；所述電場(chǎng)強(qiáng)度處理器的檢測(cè)結(jié)果通過微處理器將計(jì)算后得到數(shù)據(jù)輸出至顯示裝置，供顯示、報(bào)警。
權(quán)利要求1.控制人與帶電設(shè)備距離的智能型安全帽，其特征在于安全帽外部安裝有電場(chǎng)強(qiáng)度檢測(cè)天線；電場(chǎng)強(qiáng)度檢測(cè)天線與電場(chǎng)強(qiáng)度處理器相連，電場(chǎng)強(qiáng)度處理器與微處理器輸出端并聯(lián)接于安全距離比較器輸入端，安全距離比較器的輸出端與微處理器的中斷信號(hào)輸入端連接，微處理器的輸入/輸出口與按鍵和語音報(bào)警器的輸入端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的控制人與帶電設(shè)備距離的智能型安全帽，其特征在于所述的安全距離比較器包括用于將電場(chǎng)強(qiáng)度處理器的輸出信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理的放大整形電路、用于將實(shí)際檢測(cè)值與預(yù)設(shè)定值進(jìn)行比較的數(shù)字比較電路和用于控制語音裝置和蜂鳴器工作的控制電路。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種用于控制人與帶電設(shè)備距離的智能型安全帽。其結(jié)構(gòu)為，安全帽外部安裝有電場(chǎng)強(qiáng)度檢測(cè)天線；電場(chǎng)強(qiáng)度檢測(cè)天線與電場(chǎng)強(qiáng)度處理器相連，電場(chǎng)強(qiáng)度處理器與微處理器輸出端并聯(lián)接于安全距離比較器輸入端，安全距離比較器的輸出端與微處理器的中斷信號(hào)輸入端連接，微處理器的輸入/輸出口與按鍵和語音報(bào)警器的輸入端連接。本實(shí)用新型能根據(jù)電力系統(tǒng)不同的電壓等級(jí)設(shè)置不同的報(bào)警安全距離，確保作業(yè)人員始終處在安全位置；適應(yīng)不同電壓等級(jí)的變電站或輸電線路，無需攜帶額外的設(shè)置，而且實(shí)現(xiàn)了低功耗運(yùn)行，具有良好的絕緣性，運(yùn)行安全、可靠、準(zhǔn)確性高。
文檔編號(hào)G01R29/12GK202548220SQ20122014206
公開日2012年11月21日 申請(qǐng)日期2012年4月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月6日
發(fā)明者田冰, 趙愛麗, 陳潤(rùn)晶 申請(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 遼寧省電力有限公司丹東供電公司