本實用新型涉及高壓安全防護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種電力場強預(yù)警安全帽感應(yīng)裝置及近電報警安全帽。

背景技術(shù)：

居民的安全用電和現(xiàn)代工廠的日常生產(chǎn)，都必須建立在高壓輸電線路正常運行的前提條件下，在很多電力檢修或試驗的場合下，電力工作人員不得不接近一些高壓設(shè)備，變電站的許多變電運維人員更是經(jīng)常都需要操作一些超高壓的電氣設(shè)備。為了保證電力工作人員的安全，電力工作人員一般需要隨身攜帶一個近電報警裝置。

現(xiàn)有的近電報警裝置檢測精確度較低，從而導(dǎo)致報警性能較差。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

基于此，有必要針對現(xiàn)有的近電報警裝置檢測精確度較低的問題，提供一種電力場強預(yù)警安全帽感應(yīng)裝置及近電報警安全帽。

一種電力場強預(yù)警安全帽感應(yīng)裝置，包括：

電場傳感器、濾波器、信號處理單元、單片機和聲光報警裝置；

所述電場傳感器的輸出端連接到所述濾波器的輸入端，所述濾波器的輸出端連接到所述信號處理單元的輸入端，所述信號處理單元的輸出端連接到所述單片機的輸入端，所述單片機的輸出端連接到所述聲光報警裝置的輸入端；

所述電場傳感器檢測周圍環(huán)境的電場強度，生成相應(yīng)的電信號，并將所述電信號傳輸至所述濾波器，所述濾波器對所述電信號進(jìn)行過濾并傳輸至所述信號處理單元，所述信號處理單元將濾波后的電信號放大后輸出至所述單片機，所述單片機接收放大后的電信號，并輸出報警控制信號至所述聲光報警裝置，所述聲光報警裝置接收所述報警控制信號并輸出聲光報警信號。

一種近電報警安全帽，包括：

電力場強預(yù)警安全帽感應(yīng)裝置、電路板以及安全帽；

所述電力場強預(yù)警安全帽感應(yīng)裝置的電場傳感器、濾波器、信號處理單元、單片機和聲光報警裝置設(shè)于所述電路板上，所述電路板固定在所述安全帽的內(nèi)帽與外帽形成的空間內(nèi)。

上述電力場強預(yù)警安全帽感應(yīng)裝置及近電報警安全帽，通過電場傳感器檢測周圍環(huán)境的電場強度，生成相應(yīng)的電信號，通過濾波器對所述電信號進(jìn)行過濾，通過信號處理單元對所述電信號進(jìn)行放大處理，通過單片機輸出報警控制信號，并通過聲光報警裝置輸出聲光報警信號，能夠?qū)崿F(xiàn)對附近電力場強的安全性判斷并提示電力工作人員，其對電場強度的測量較為精準(zhǔn)，具有能夠及時啟動的聲光報警系統(tǒng)，能夠抵抗環(huán)境因素的干擾并穩(wěn)定工作。

附圖說明

圖1為一個實施例的電力場強預(yù)警安全帽感應(yīng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為一個實施例的濾波電路的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為一個實施例的近電報警安全帽的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型的技術(shù)方案進(jìn)行說明。

圖1為一個實施例的電力場強預(yù)警安全帽感應(yīng)裝置10的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，所述電力場強預(yù)警安全帽感應(yīng)裝置10可包括：

電場傳感器101、濾波器102、信號處理單元103、單片機104和聲光報警裝置105；

所述電場傳感器101的輸出端連接到所述濾波器102的輸入端，所述濾波器102的輸出端連接到所述信號處理單元103的輸入端，所述信號處理單元103的輸出端連接到所述單片機104的輸入端，所述單片機104的輸出端連接到所述聲光報警裝置105的輸入端；

所述電場傳感器101檢測周圍環(huán)境的電場強度，生成相應(yīng)的電信號，并將所述電信號傳輸至所述濾波器102，所述濾波器102對所述電信號進(jìn)行過濾并傳輸至所述信號處理單元103，所述信號處理單元103將濾波后的電信號放大后輸出至所述單片機104，所述單片機104接收放大后的電信號，并輸出報警控制信號至所述聲光報警裝置105，所述聲光報警裝置105接收所述報警控制信號并輸出聲光報警信號。

具體而言，高壓輸電線路和設(shè)備產(chǎn)生的電場會在電場傳感器101中轉(zhuǎn)換為電壓信號，信號處理單元103可對該電壓信號進(jìn)行放大處理然后向單片機104進(jìn)行輸入，完成A/D轉(zhuǎn)換后，數(shù)據(jù)會被進(jìn)行綜合處理，最后單片機104可根據(jù)分析結(jié)果控制聲光報警裝置105依據(jù)預(yù)先設(shè)好的邏輯關(guān)系判斷是否進(jìn)行聲光報警。例如，周圍電場強度超過安全極限可控制聲光報警裝置105輸出聲光報警信號提醒工作人員。

在上述電力場強預(yù)警安全帽感應(yīng)裝置10中，所述單片機104可以是C8051F020單片機，是一種高級程度的高速微處理器。

所述濾波器102可包括串聯(lián)連接的二階低通濾波器102a和RC濾波器102b；所述二階低通濾波器102a的輸入端連接所述電場傳感器101的輸出端，所述二階低通濾波器102a的輸出端連接所述RC濾波器102的輸入端，所述RC濾波器102b的輸出端連接所述信號處理單元103的輸入端。為了降低雜波干擾，提高報警的準(zhǔn)確性，電場傳感器101可首先將感應(yīng)到的周圍電場信號以電壓的形式先后傳遞到二階低通濾波器102a和RC濾波器102b進(jìn)行濾波，信號經(jīng)處理后再濾波然后再經(jīng)信號處理單元103輸入到單片機104，濾波電路可如圖2所示。

其中，所述二階低通濾波器102a可包括運算放大器A1，電阻R1、R2、R3，電容C1、C2、C3；所述運算放大器A1的同相輸入端通過電容C3接地，通過電阻R3、R2和電容C1接地，并通過電阻R3、R2和R1連接到所述信號處理單元103；所述RC濾波器102b可包括運算放大器A2，電阻R4、R5、R6，電容C4，二極管D1；所述算放大器A2的同相輸入端通過電阻R4接地，所述運算放大器A2的反相輸入端以及輸出端通過電阻R6連接二極管D1的陰極，通過電阻R6和電容C5接地，所述二極管D1的陽極接地；所述運算放大器A1的同相輸入端通過電阻R3、電容C3和電阻R5連接運算放大器A2的同相輸入端，所述運算放大器A1的反相輸入端以及輸出端通過電阻R5連接運算放大器A2的同相輸入端。

此外，電力工作人員很多時候即使知道自身已經(jīng)處于高電場強度的輸電線或電力設(shè)備附近，仍然需要堅持完成眼下的工作，這就需要對有危險和有生命危險的電力場環(huán)境進(jìn)行區(qū)別對待，所以報警系統(tǒng)必須能夠根據(jù)不同的情況進(jìn)行不同模式的報警，一般而言，可采用聲光結(jié)合的報警模式，具體而言，可以設(shè)置三色燈(例如，紅黃綠三種顏色的信號燈)和蜂鳴器配合報警。例如，可以結(jié)合安全距離，設(shè)置綠色為安全，黃色為一般警告，紅色為緊急警告。紅色還可作為事故發(fā)生后第一時間準(zhǔn)確進(jìn)行救助的定位標(biāo)志。以高壓供電的額定電壓與其對應(yīng)的安全距離為例，在220kV的電壓下，額定的安全距離為4m，一般不低于2.5m.在設(shè)計中，可以考慮以4m以上為綠燈長亮，在3-4m的范圍內(nèi)，綠燈轉(zhuǎn)變?yōu)辄S燈閃爍，施工人員應(yīng)當(dāng)注意不能再過度靠近，在3m以下，變?yōu)槊髁恋募t燈閃爍。此時施工人員必須撤離危險地帶，后臺監(jiān)測系統(tǒng)通知安全處理部門和醫(yī)療部門進(jìn)行緊急處理。在進(jìn)入安全距離之后，通過設(shè)定不同聲音大小、聲音間隔長短或者不同的語音提示進(jìn)行警告。結(jié)合三色燈，可在不同的距離內(nèi)發(fā)出不同的聲音。如綠燈表示安全。黃燈閃爍時，蜂鳴器發(fā)出不連續(xù)的短促的聲音，人工報警器提醒“安全距離內(nèi)，請注意”。紅燈閃爍時，蜂鳴器發(fā)出連續(xù)的刺耳的聲音，人工報警器提醒“距離太近，請撤離”。上述電力場強預(yù)警安全帽感應(yīng)裝置10在多變的氣候環(huán)境下具有良好的穩(wěn)定性，抗靜電及干擾能力強，靈敏度高，報警距離一致性好，報警反應(yīng)速度快。根據(jù)實際測試，使用溫度范圍可以在-20℃至60℃，最大報警音量可大于等于70分貝。

在一個實施例中，還可以設(shè)置一電源106用于對所述信號處理單元103和單片機104進(jìn)行供電，為了保證電源106的續(xù)航能力，可采用紐扣電池作為電源。優(yōu)選地，可采用類型CR2477的紐扣電池。根據(jù)實際測試，CR2477紐扣電池耗電使用年限可達(dá)2-3年，且體積小、薄，重量輕，安裝方便牢固。

在一個實施例中，所述聲光報警裝置105還可包括檔位調(diào)節(jié)開關(guān)；所述檔位調(diào)節(jié)開關(guān)一端與所述單片機104相連接，另一端與所述三色燈和蜂鳴器相連接。檔位可以是3檔可調(diào)節(jié)或5檔可調(diào)檔選擇，可根據(jù)實際需要選配。例如，在一個實施例中，可配置為以下類型：

A，一檔，單相架空火線220V，報警距離為0.7-0.9m；

B，二檔，單相架空火線10KV，報警距離為1.2-1.8m；

C，三檔，單相架空火線35KV，報警距離為1.5-2.5m；

D，四檔，單相架空火線110KV(含66KV)，報警距離為2.5-4.0m；

E，五檔，單相架空火線220KV，報警距離為4.5-6.0m。

與上述電力場強預(yù)警安全帽感應(yīng)裝置10對應(yīng)地，本實用新型還提供一種近電報警安全帽20。如圖3所示，所述近電報警安全帽20可包括：

電力場強預(yù)警安全帽感應(yīng)裝置10、電路板201以及安全帽202；

所述電力場強預(yù)警安全帽感應(yīng)裝置10的電場傳感器101、濾波器102、信號處理單元103、單片機104和聲光報警裝置105設(shè)于所述電路板201上，所述電路板201固定在所述安全帽202的內(nèi)帽與外帽形成的空間內(nèi)。

上述近電報警安全帽中電力場強預(yù)警安全帽感應(yīng)裝置10的實施例與上述電力場強預(yù)警安全帽感應(yīng)裝置10的實施例相同，此處不再贅述。

上述電力場強預(yù)警安全帽感應(yīng)裝置及近電報警安全帽，將目前普通使用的安全帽增設(shè)一高壓報警器，實現(xiàn)實時自動準(zhǔn)確監(jiān)測作業(yè)人員與帶電設(shè)備的安全距離，保障作業(yè)人員的人身安全。其制作方法簡單，成本低，便于大面積推廣應(yīng)用。而且，報警器與安全帽一體化，防止了忘帶、遺失，只要佩戴安全帽，報警器便隨身佩帶，方便攜帶，提高了安全性。

以上所述實施例的各技術(shù)特征可以進(jìn)行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術(shù)特征所有可能的組合都進(jìn)行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾，都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說明書記載的范圍。

以上所述實施例僅表達(dá)了本實用新型的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對實用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實用新型的保護(hù)范圍。因此，本實用新型專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。