CN104240569A - 跨步电压体感设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种跨步电压体感设备，它包括高频电压发生装置、体验行走平台、人体感应模块和控制器；所述人体感应模块包括若干数量相等的导电板和红外检测传感器，每块导电板按一定间隔设置于所述体验行走平台的上端面，所述红外检测传感器的发射器和接收器对应所述导电板的上方成对地设置在所述体验行走平台的两侧；所述控制器包括控制单元和开关切换单元；所述控制器的控制单元连接所述红外检测传感器的数据输出端以采集体验者双脚位置；所述高频电压发生装置连接所述控制单元，并通过所述开关切换单元接通所述导电板，所述控制单元根据所述体验者双脚位置控制所述开关切换单元的切换和所述高频电压发生装置的电压输出等级。

Description

跨步电压体感设备
技术领域
本发明属于教学体感设备领域，具体的说，涉及了一种跨步电压体感设备，主要用于电力系统和电力职业技术院校安全用电、安全生产的培训和教学。
背景技术
我国每年因电力事故造成的财产损失和人员伤亡不计其数，造成的主要原因是安全意识淡薄、违规操作等。目前我国电力安全生产教育培训，主要采用文字配合图片的培训模式，虽然产生了很好的培训效果，但该培训模式仍然存在以下弊端：1、受训人员思想意识不足，记忆不够深刻，使得培训效果不够理想；2、照本宣科，即便普及了多媒体教学，但只是模式上的变更，培训教学形式并未出现新的效果，仅仅依靠传统的文字图片知识的传输，受训人员得不到切身的体会；3、缺少贴近现场的培训手段，不能和实践有效衔接，受训人员无法在操作时分清重点和深刻意识到工作的危险程度。
介于现场条件的限制，以及出于对电网安全运行和受训者人身安全的考虑，在教学培训时，不可能在生产运行现场进行安全教育培训，所以，设计一种能够模拟跨步电压，且受训者可以进行亲身体验的体感设备，以满足安全培训是势在必行的。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种能够用于电力安全现场实训教学，且结构简单、易于操作的跨步电压体感设备。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种跨步电压体感设备，它包括高频电压发生装置、体验行走平台、人体感应模块和控制器；所述人体感应模块包括若干数量相等的导电板和红外检测传感器，每块导电板按一定间隔设置于所述体验行走平台的上端面，所述红外检测传感器的发射器和接收器对应所述导电板的上方成对地设置在所述体验行走平台的两侧；所述控制器包括控制单元和开关切换单元；所述控制器的控制单元连接所述红外检测传感器的数据输出端以采集体验者双脚位置；所述高频电压发生装置连接所述控制单元，并通过所述开关切换单元接通所述导电板，所述控制单元根据所述体验者双脚位置控制所述开关切换单元的切换和所述高频电压发生装置的电压输出等级。
基于上述，所述导电板为弧形导电板。
基于上述，所述跨步电压体感设备还包括用于提供电源电压的开关电源，所述开关电源通过接触器接到市电。
基于上述，该跨步电压体感设备还包括PC处理系统和显示屏，所述PC处理系统连接所述显示屏和所述控制单元，所述PC处理系统通过所述控制单元获取所述体验者双脚位置，并根据获取的所述体验者双脚位置通过所述显示屏将体验者的行动轨迹进行3D模拟演示。
本发明相对现有技术具有突出的实质性特点和显著进步，具体的说，体验者行走在体验行走平台上，红外检测传感器检测体验者双脚位置，高频电压发生装置通过导电板向体验者加载电压，体验者真实感知触电效果，从而使体验者能更加深刻了解跨步电压产生的原理，明白跨步电压的大小与哪些因素相关。
附图说明
图1是本发明跨步电压体感设备的结构示意图。
图2是本发明跨步电压体感设备的原理示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
如图1和图2所示，一种跨步电压体感设备，它包括高频电压发生装置、体验行走平台1、人体感应模块、控制器和用于提供电源电压的开关电源，所述开关电源通过接触器JC1接到市电。
所述人体感应模块包括16块弧形导电板3和16对红外检测传感器2，每块弧形导电板3按一定间隔设置于所述体验行走平台1的上端面，所述红外检测传感器2的发射器和接收器对应所述弧形导电板3的上方成对地设置在所述体验行走平台1的两侧；
所述控制器包括控制单元和开关切换单元，所述控制单元连接所述红外检测传感器2的数据输出端以采集体验者双脚位置；所述高频电压发生装置连接所述控制单元，并通过所述开关切换单元连接到所述弧形导电板3，所述控制单元根据所述体验者双脚位置控制所述开关切换单元的切换和所述高频电压发生装置的电压输出等级。
本发明的使用过程如下：
本设备上电启动后，体验者从所述体验平台1的起始端行走至另一端，逐渐靠近导线落地点，也就是说，所述体验平台1的另一端用于模拟导线落地点。体验者行走时，以脚踏相邻两块弧形导电板3的方式行走。通过调节所述高频电压发生装置加至所述弧形导电板3的脉冲电压的频率等级模拟以导线落地点为中心的电势分布，离导线落地点越近，所述高频电压发生装置加至所述弧形导电板的脉冲电压的频率等级越高，说明电势越高。
所述体验平台1两侧的红外检测传感器2用于检测体验者双脚的位置。当体验者双脚在所述体验平台1上行走，所述红外检测传感器2检测到体验者双脚的位置，所述红外检测传感器2将体验者双脚的位置发送至所述控制单元，所述控制单元控制所述开关切换单元将所述高频电压发生装置的电压两级切换到体验者每只脚接触的弧形导电板3上，体验者将感知到触电现象，同时，所述控制单元还根据体验者双脚距离导线落地点最近位置控制所述高频发生装置的脉冲电压输出频率，改变触电感知效果，模拟越接近导线落地点触电感知越强烈的现象。
所述高频电压发生装置通过所述开关切换单元连接到所述弧形导电板3具体来说就是，所述弧形导电板3从起始端开始按顺序编号，所述高频电压发生装置的电压正负两级分别通过所述开关切换单元的切换开关连接到每块弧形导电板3；
具体说明就是：若体验者的一只脚接触到1号和2号弧形导电板，另一只脚接触到3号和4号弧形导电板，此时体验者双脚接触的各弧形导电板对应的红外检测传感器2检测到信号，所述控制单元控制所述开关切换单元闭合所述切换开关J1-1、所述切换开关J1-10、所述切换开关J1-3和所述切换开关J1-12，所述1号弧形导电板和所述2号弧形导电板作为电压两级加载电压至体验者的一只脚，同理所述3号弧形导电板和所述4号弧形导电板作为电压两级加载电压至体验者的另一只脚，至此，体验者能亲身感受到触电现象；
当所述红外检测传感器2检测到体验者双脚合并或者单脚行走时，所述控制单元切断所述高频电压发生装置与所述导电板3的连通，体验者将感知不到触电现象。
为了能让体验者更加直观地感受跨步电压现象，本发明还设置了PC处理系统和显示屏，所述PC处理系统连接所述显示屏和所述控制单元，所述PC处理系统通过所述控制单元获取所述体验者双脚位置，并根据获取的所述体验者双脚位置通过所述显示屏将体验者的行动轨迹进行3D模拟演示，从而使体验者获得更加直观的感受，其中，PC处理系统如何根据双脚位置模拟人体行动轨迹并将模拟图像通过所述显示屏进行显示为现有技术，在此不再赘述。
当体验者通过上述双脚跨步行走、双脚合并或者单脚行走等亲身体验，不仅从感官上感知触电效果，还能从视觉上直观跨步电压现象，从而使体验者能深刻了解跨步电压产生的原理，明白跨步电压的大小与哪些因素有关，进而掌握正确的逃离方法。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (4)

1.一种跨步电压体感设备，其特征在于：它包括高频电压发生装置、体验行走平台、人体感应模块和控制器；所述人体感应模块包括若干数量相等的导电板和红外检测传感器，每块导电板按一定间隔设置于所述体验行走平台的上端面，所述红外检测传感器的发射器和接收器对应所述导电板的上方成对地设置在所述体验行走平台的两侧；所述控制器包括控制单元和开关切换单元；所述控制器的控制单元连接所述红外检测传感器的数据输出端以采集体验者双脚位置；所述高频电压发生装置连接所述控制单元，并通过所述开关切换单元接通所述导电板，所述控制单元根据所述体验者双脚位置控制所述开关切换单元的切换和所述高频电压发生装置的电压输出等级。
2.根据权利要求1所述的跨步电压体感设备，其特征在于：所述导电板为弧形导电板。
3.根据权利要求1所述的跨步电压体感设备，其特征在于：所述跨步电压体感设备还包括用于提供电源电压的开关电源，所述开关电源通过接触器接到市电。
4.根据权利要求1或2所述的跨步电压体感设备，其特征在于：该跨步电压体感设备还包括PC处理系统和显示屏，所述PC处理系统连接所述显示屏和所述控制单元，所述PC处理系统通过所述控制单元获取所述体验者双脚位置，并根据获取的所述体验者双脚位置通过所述显示屏将体验者的行动轨迹进行3D模拟演示。
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