CN101435846B - 便携式高压防触电检测报警装置 - Google Patents
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Abstract
便携式高压防触电检测报警装置，本发明由感应探头(1)、信号采集处理模块(2)、过压保护模块(3)、调整控制模块(4)、LCD显示模块(5)、声光与振动报警模块(6)电连接组成。用于需要带电工作的场所，通过显示，声光报警的方式警示要进入高压区域的工作人员，以免发生触电的危险。本发明主要解决了以下四个问题：1.提供一种便于现场工作人员携带和使用的装置，或嵌入到其他设备中；2.足够高的灵敏度，足够高的可靠性，避免探测的盲区；3.电路简单、功耗小；4.报警功能强大，能较强烈地提醒工作人员。
Description
技术领域：本发明涉及一种保证电力个人安全进行维修工作的报警装置，特别涉及一种便携式高压区域防触电检测报警装置。
背景技术：目前已有的防止人身触电的探测技术主要有以下三种：
1.采用带有人体接触电极的测量方式，如专利CN2556653Y所涉及的智能测电笔。作为便携式设备，许多场合无法提供人体接触电极，从而限制该技术的采用。
2.感应式高压检测报警装置，如专利CN2256537Y所涉及的微型防高压报警器。该技术采用拉杆天线作为传感器，同时，该涉及电路较为复杂，对电源要求较高，与本专利涉及的电路也有较大不同，便携式性不强。如专利CN201035093所涉及的防高压报警器，该技术采用两个或三个相互正交的由电感线圈制成的天线，这种方式和本实用新型实现的方式不同。
发明内容：本发明的目的正是为了克服上述现有的不足，而提供一种适用于作业人员方便携带进入电施工现场的，能对作业场所人员提供技术保障，避免触电伤亡事故的发生的便携式高压防触电检测报警装置。
本发明的目的是通过如下技术方案来实现的。
本发明由感应探头、信号采集处理模块、过压保护模块、调整控制模块、LCD显示模块、声光与振动报警模块电连接组成；本发明感应探头为两个半球形的球壳连接而成球形，在两个半球形的球壳中间设置有一厚度为2.5mm的绝缘材料层；LCD显示模块由汉字库和汉字液晶显示器两部分组成，显示时可通过汉字和数字两种方式显示；声光与振动报警模块由晶体管、电阻器、发光二极管、二极管、场效应晶体管、继电器和报警器等组成；本发明感应探头可为一维或二维或三维的结构；信号采集处理模块由自激振部分、数字信号合成部分、自动增益部分、运放部分构成，数字信号合成部分主要把感应探头采集信号和自激振部分产生频率可控的正弦信号进行合成，自动增益部分主要调整数字信号合成部分输出信号，使其峰峰值保持一个已知的定值，这样可以减小待测量信号的数目，简化测量和处理的结果，运放部分主要包括信号的放大和阻抗变化。
本发明的有益效果是，装置结构简单，感应灵敏，便于携带，能有效警示和防止作业人员在高压电施工现场触电，避免触电伤亡事故发生。
下面结合附图及实施例进一步阐述本发明内容。
附图说明：图1为感应探头结构图
图2为本发明的模块结构框图
图3为信号采集处理模块内部结构框图
如图1，图2，图3，本发明由感应探头1、信号采集处理模块2、过压保护模块3、调整控制模块4、LCD显示模块5、声光与振动报警模块6电连接组成；本发明感应探头1为两个半球形的球壳连接而成球形，在两个半球形的球壳中间设置有一厚度为2.5mm的绝缘材料层6；本发明感应探头1可为一维或二维或三维的结构；信号采集处理模块2由自激振部分、数字信号合成部分、自动增益部分、运放部分构成，数字信号合成部分主要把感应探头采集信号和自激振部分产生频率可控的正弦信号进行合成，自动增益部分主要调整数字信号合成部分输出信号，使其峰峰值保持一个已知的定值，这样可以减小待测量信号的数目，简化测量和处理的结果，运放部分主要包括信号的放大和阻抗变化。
本发明的过压保护模块3对信号采集处理模块2输出信号进行分析判断，当信号采集处理模块2输出信号达到一定值时，过压保护模块3输出定值，以保护后续电路及装置使用人或维护人的安全；调整控制模块4根据过压保护模块3输出信号的不同进行分级报警；LCD显示模块5由汉字库和汉字液晶显示器两部分组成，显示时可通过汉字和数字两种方式显示；声光与振动报警模块6由晶体管、电阻器、发光二极管、二极管、场效应晶体管、继电器和报警器等组成；本发明检测报警装置可做为便携式高压报警装置，既可用在相关高压安全器具的功能扩展模块，也可单独构成高压防触电检测报警装置。
本发明的各个功能模块均有现成电路产品，既可购得，也可自己制作而成。
本发明装置根据采集周围的电场强度与频率可控的电路频率间合成后频率的变化来推测处电场强度的变化，再根据所处电场强度的大小给正在附近进行施工的工作人员通过汉字或数字显示、语音报警、振动报警方式进行报警，从而达到给带电作业现场的人员提供技术保障。
感应探头1的球壳如图1所示，球壳的厚度为2mm，外半径为40mm，上下球壳通过厚度为2.5mm的绝缘材料相连。设球形探头被置于均匀电场内，可计算出在均匀电场中探头半球面感应的总电荷。
球形电场感应探头：在瞬态电场测量的传感器被放置在强电磁干扰下的高电位区内，探头的形式宜采用球形，与其他形式相比，球形探头的优点有：
1易于计算其表明感应电荷与电场的关系；
2可以估算探头对被测电场的影响，探头近似封闭的金属面还为内置式传感器的电路提供了电磁屏蔽；
3电场的畸变较小，可以避免尖端放电现象；
4表面最大电场强度仅为被测电场强度的3倍，比平板结构探头的可测场强大；
5选择不同的部分形式，可以做成一维、二维、三维探头。
本发明装置可将电路部分制作在一盒体内，感应探头无论是一维、二维、三维，均可做成折叠式的或伸缩式的，一旦进入带电场所，拉出感应探头，便可以工作了。
Claims (1)
1.便携式高压防触电检测报警装置，其特征是，它由感应探头(1)、信号采集处理模块(2)、过压保护模块(3)、调整控制模块(4)、LCD显示模块(5)、声光与振动报警模块(6)连接组成；感应探头(1)为两个半球形的球壳连接而成球形，在两个半球形的球壳中间设置有一厚度为2.5mm的绝缘材料层；信号采集处理模块(2)由自激振部分、数字信号合成部分、自动增益部分、运放部分构成，数字信号合成部分把感应探头采集信号和自激振部分产生频率可控的正弦信号进行合成，自动增益部分调整数字信号合成部分输出信号，使其峰峰值保持一个已知的定值，运放部分包括信号的放大和阻抗变化；LCD显示模块(5)由汉字库和汉字液晶显示器两部分组成，显示器可同时显示汉字和数字两种表达方式；声光与振动报警模块(6)由晶体管、电阻器、发光二极管、二极管、场效应晶体管、继电器和报警器组成。
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