CN104269023A - 一种自动报警装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种自动报警装置，其中以电场强度传感器采集的电场强度表示工人与带电导线之间的距离，代替传统监护人目测的距离，以微控制器判断电场强度与预设值大小来判定是否超出安全距离，代替传统的监护人依据目测距离通过感知判断距离是否超出安全距离，当超出安全距离时微控制器即可报警，代替监护人通过声音通知作业人员，因此与现有技术相比，本发明提供的自动装置能够准确的确定工人与带电导线之间的距离，并能够准确的判定工人与带电导线之间的距离是否大于安全距离，并在大于安全距离时及时报警，从而达到准确识别距离、准确判断距离和及时提醒的目的，以便全面保护作业工人的安全。

Description

一种自动报警装置

技术领域

本发明涉及通讯技术领域，尤其涉及一种自动报警装置。

背景技术

35kV或110kV的带电杆塔一般两股导线，其中一股导线带电、另一股导电不带电，通常需要工人对带电杆塔不带电的导线进行作业，但为了保证工人的安全，在作业时需要工人与带电导电保持一定的安全距离。

为了保护工人的安全，现有技术中对带电杆塔的作业规范为作业工人配备监护人，监护人在带电杆塔的下方实时监控工人与带电导线的距离，当监护人目测工人与带电导线之间的距离即将超出安全距离时，则监护人发出声音通知工人小心触电。

由于监护人智能通过目测来判定工人与带电导线的距离是否安全，不能采用其他辅助手段，众所周知人为目测距离具有极大地不准确性，一旦监护人判断失误，则有可能引起作业工人出现安全事故，所以现有的方法不能全面保护作业工人的安全，所以现在需要一种方法能够准确的确定工人与带电导线的距离，并在超出安全距离时及时发出警告，以便全面保护作业工人的安全。

发明内容

本发明提供了一种自动报警装置，本装置准确的确定工人与带电导线的距离，并在超出安全距离时及时发出警告，以便全面保护作业工人的安全。

为了解决上述问题，本发明提供了以下内容：

一种自动报警装置，包括：

测量周围电场强度的电场强度传感模块；

与所述电场强度传感模块相连的，在所述电场强度达到预设值时发出第一报警指令的第一微控制器；

与所述第一微控制器相连的，设置所述预设值的设置模块；

与所述第一微控制器相连的，接收所述第一报警指令并报警的第一报警模块。

优选的，所述设置模块包括：

设置初次报警时第一预设值的第一设置模块；

设置再次报警时第二预设值的第二设置模块；

与所述第一设置模块和所述第二设置模块相连的切换开关。

优选的，所述第一设置模块包括第一35kV设置模块和第一110kV设置模块；

所述第二设置模块包括第二35kV设置模块和第二110kV设置模块；

所述切换开关同时连接所述第一35kV设置模块及所述第二35kV设置模块，或所述第一110kV设置模块及所述第二110kV设置模块。

优选的，所述第一35kV设置模块设置的与所述第一预设值对应的安全距离为1.9m；

所述第二35kV设置模块设置的与所述第二预设值对应的安全距离为1.7m；

所述第一10kV设置模块设置的与所述第一预设值对应的安全距离为2.4m；

所述第二10kV设置模块设置的与所述第二预设值对应的安全距离为2.2m。

优选的，所述第一报警模块包括：

接收所述第一报警指令后进行鸣叫报警的第一蜂鸣器报警模块；和/或

接收所述第一报警指令后进行震动报警的第一马达报警模块。

优选的，还包括：

与所述第一微控制器相连的、发射所述电场强度的无线发射模块；

无线接收所述电场强度的无线接收模块；

与所述无线接收模块相连的，接收所述电场强度、并在所述电场强度达到所述预设值时发出第二报警指令的第二微处理器；

与所述第二微处理器相连的，接收所述第二报警指令并报警的第二报警模块。

优选的，所述第二报警模块包括：

接收所述第二报警指令后进行鸣叫报警的第二蜂鸣器报警模块；和/或

接收所述第二报警指令后进行震动报警的第二马达报警模块。

优选的，所述无线发射模块与所述无线接收模块之间的通信距离大于100m。

优选的，还包括：

与所述第一微控制器相连的第一指示模块和第一充电模块；

与所述第二微控制器相连的第二指示模块和第二充电模块。

优选的，所述第一充电模块/第二充电模块包括：

与所述第一微处理器/所述第二微处理器相连的稳压电路；

与所述稳压电路相连的3.7V锂电池；

与所述3.7V锂电池相连的电池管理模块；

与所述电池管理模块相连的USB充电器。

本发明提供了一种自动报警装置，其中以电场强度传感器采集的电场强度表示工人与带电导线之间的距离，代替传统监护人目测的距离，以微控制器判断电场强度与预设值大小来判定是否超出安全距离，代替传统的监护人依据目测距离通过感知判断距离是否超出安全距离，当超出安全距离时微控制器即可报警，代替监护人通过声音通知作业人员，因此与现有技术相比，本发明提供的自动装置能够准确的确定工人与带电导线之间的距离，并能够准确的判定工人与带电导线之间的距离是否大于安全距离，并在大于安全距离时及时报警，从而达到准确识别距离、准确判断距离和及时提醒的目的，以便全面保护作业工人的安全。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例公开的一种自动报警装置的结构示意图；

图2为本发明实施例公开的又一种自动报警装置的结构示意图；

图3为本发明实施例公开的又一种自动报警装置的结构示意图；

图4为本发明实施例公开的又一种自动报警装置的结构示意图；

图5为本发明实施例公开的又一种自动报警装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明提供了一种自动报警装置，包括：

测量周围电场强度的电场强度传感模块100；

带电导线A附近有电场，与带电导线A的距离越近电场强度越大，距离越远电场强度越小，所以电场强度的大小可以表示与带电导线A之间的距离，本装置中电场强度传感器不断采集周围的电场强度，为作业人员与带电导线A之间的距离提供依据。

与所述电场强度传感模块100相连的，在所述电场强度达到预设值时发出第一报警指令的第一微控制器200；

第一微控制器200依据电场强度进行判断，当电场强度大于预设值时则认为此时作业人员与带电导线A之间的距离达到安全距离，所以发出报警指令控制报警模块进行报警，以提醒作业人员不能再靠近带电导线A，以防触电。当电场强度小于预设值时，第一微控制器200不进行报警，以防扰乱作业人员的注意力。

与所述第一微控制器200相连的，设置所述预设值的设置模块300；

在电力行业中明确规定了作业人员与带电导线A之间的规定距离，以35kV的带电导线A为例，作业人员最外沿肢体与带电导线A之间的规定距离至少为1.2m，可以将距离带电导线A1.2m处的电场强度的大小作为作业人员在35kV带电导线A处工作时的预设值。

本发明提供的自动报警装置并没有安装在头部、四肢，而是安装在身体正面的腹部位置或身体背面的腰部位置，以便工人在作业时头部和四肢可以灵活活动，但考虑上肢和下肢需要有活动空间，所以不能将行业规范中的与规定距离对应的电场强度直接本装置中的预设值，而是需要在规定距离的基础上增加上肢和下肢的活动距离，并将增加活动距离后对应的电场强度作为预设值。以35kV为例，行业规范中的安全距离为1.2m，考虑上肢和下肢的活动距离，可以将1.7m处对应的电场强度作为预设值。

与所述第一微控制器200相连的，接收所述第一报警指令并报警的第一报警模块400。

本发明提供了一种自动报警装置，在工人作业时，电场强度传感器100实时采集工人周围的电场强度，第一微控制器200中预先设有与安全距离对应的预设值，第一微控制器200接收电场强度后，将电场强度与预设值进行对比，当电场强度大于预设值时，则认为作业工人与带电导线A之间的距离达到安全距离，此时发出报警指令，控制第一报警模块进行报警，以提醒作业工人不能再靠近带电导线A，以便达到保护工人人身安全的目的。第一微控制器200中内部的执行方法为微控制器中自身携带的模块所能够实现的功能，应理解为现有技术。

本发明中以电场强度传感器100采集的电场强度表示工人与带电导线A之间的距离，代替传统监护人目测的距离，以第一微控制器200判断电场强度与预设值大小来判定是否超出安全距离，代替传统的监护人依据目测距离通过感知判断距离是否超出安全距离，因此与现有技术相比，本发明提供的自动装置能够准确的确定工人与带电导线A之间的距离，并能够准确的判定工人与带电导线A之间的距离是否大于安全距离，并在大于安全距离时及时报警，从而达到准确识别距离、准确判断距离和及时提醒的目的。

如图2所示，本发明中的设置模块300包括：设置初次报警时第一预设值的第一设置模块301；设置再次报警时第二预设值的第二设置模块302，与所述第一设置模块301和所述第二设置模块302相连的切换开关303。

为了达到更好保护作业人员的目的，本发明中的设置模块本发明提供了两个预设值初次报警的第一预设值和再次报警的第二预设值，当电场强度达到第一预设值时，进行初次报警，以提醒工人与带电导线A之间的距离较近，若作业工人不小心再靠近带电导线A后，致使电场强度达到第二预设值时，则进行第二次报警，以警告用户不能靠近带电导线A，以便产生意外。

本发明中通过两次报警提醒作业人员与带电导线A之间的距离，当然还可以设置多次提醒，但设置提醒过多也会导致作业人员注意力分散，因此本发明中优选的为对工作人员进行两次报警。

由于现有技术中一般对35kV和110kV两种带电导线A进行作业，不同的带电导线A预设值是不同的，所以本发明中分别针对35kV和110kV设置了不同的预设值。如图2所示，第一设置模块301包括第一35kV设置模块3011和第一110kV设置模块3012；第二设置模块302包括第二35kV设置模块3021和第二110kV设置模块3022。

其中，第一35kV设置模块3011用来设置带电导线A为35kV时初次报警时的第一预设值，第一110kV设置模块3012，用来设置带电导线A为110kV时初次报警时的第一预设值，第二35kV设置模块3021用来设置带电导线A为35kV时再次报警时的第二预设值，第二110kV设置模块3022用来设置带电导线A为110kV时再次报警时的第二预设值。

为了区别对35kV和110kV分别进行报警，采用切换开关303来决定第一微控制器200当前的使用预设值，如图2所示，当开关向上时设置模块为第一微控制器200提供对35kV带电导线A进行作业的预设值，当开关向下时设置模块为第一微控制器200提供对110kV带电导线A进行作业的预设值。即所述切换开关同时连接所述第一35kV设置模块及所述第二35kV设置模块，或所述第一110kV设置模块及所述第二110kV设置模块。当用户在使用时，直接依据当前的作业带电导线A的电压来决定切换开关的走向。

优选的，在具体使用时所述第一35kV设置模块3011设置的与所述第一预设值对应的安全距离为1.9m；所述第二35kV设置模块3021设置的与所述第二预设值对应的安全距离为1.7m；所述第一10kV设置模3012块设置的与所述第一预设值对应的安全距离为2.4m；所述第二10kV设置模块3022设置的与所述第二预设值对应的安全距离为2.2m。

上面叙述的装置为安装在在工作人员上的自动报警装置，由于行业内的规范要求，在作业人员工作时下方必须配备监护人，为了使监护人也能够明确知晓当前工作人员是否安全，在监护人一侧也设有自动报警装置，下面介绍监护人一侧的自动报警装置是如何实现的。

如图3所示，为了实现电场强度的信息同步，在作业人员一侧的第一控制器安装无线发射模块500，用于无线发射电场强度，监护人一侧的自动报警装置包括：

无线接收所述电场强度的无线接收模块600；

与所述无线接收模块600相连的，接收所述电场强度、并在所述电场强度达到所述预设值时发出第二报警指令的第二微处理器700；

与所述第二微处理器700相连的，接收所述第二报警指令并报警的第二报警模块800。

无线接收模块600接收电场强度后，将电场强度发送至第二微控制器700，第二微控制器700中的控制过程与第一微控制器200的控制过程一致，当对两个以上的带电导线进行报警时，无线发射模块500还用于发送切换开关的状态，以便第二微控制器700得知当前需要将电场强度与哪一个预设值进行对比。

下面介绍第一报警模块400和第二报警模块800，所述第一报警模块包括：接收所述第一报警指令后进行鸣叫报警的第一蜂鸣器报警模块；和/或接收所述第一报警指令后进行震动报警的第一马达报警模块，和/或指示灯报警模块。

所述第二报警模块800包括：接收所述第二报警指令后进行鸣叫报警的第二蜂鸣器报警模块；和/或接收所述第二报警指令后进行震动报警的第二马达报警模块，和/或指示灯报警模块。

蜂鸣器报警模块提供用户声音上的报警，马达报警模块提供用户震动感知上的报警，两种报警各有优势，一般情况下采用声音报警较为普遍，但当现场噪声较大时，通过声音报警不能准确听见时，通过马达震动来感知报警。当报警模块中既有蜂鸣器报警又有马达震动报警模块时，则既可以进行声音报警又可以进行震动报警，以便为工作人员提供双重保险，当然还可以指示灯报警，在报警时指示灯常亮。

在具体实现时，初次报警时：蜂鸣器和指示灯同时报警，蜂鸣器报警频率0.67Hz，响0.2s、停1.3s。再次报警时：蜂鸣器、指示灯和马达同时报警，蜂鸣器报警频率2Hz，响0.25s、停0.25s。

此外，如图4所示，在工作人员和监护人两侧的自动报警装置，还包括：与所述第一微控制器200相连的第一指示模块201和第一充电模块900；与所述第二微控制器700相连的第二指示模块701和第二充电模块1000。

第一指示模块201和第二指示模块701在具体实现为LED指示灯：微控制器开机时显示电池电量，每秒闪亮1次，闪5次，表示电池剩余电量大于97％，闪4次表示电池剩余电量大于80％，闪3次表示电池剩余电量大于60％，闪2次表示电池剩余电量大于40％，闪1次表示电池剩余电量大于20％。正常状态：每2秒闪亮1次。

如图5所示，所述第一充电模块900/第二充电模块1000包括：与所述第一微处理器200/所述第二微处理器1000相连的稳压电路901；与所述稳压电路相连的3.7V锂电池902；与所述3.7V锂电池902相连的电池管理模块903；与所述电池管理模块903相连的USB充电器904。

本发明中在作业人员和监护人两侧都设有自动报警装置，本发明提供的自动报警装置能够准确的判定工人与带电导线A之间的距离是否大于安全距离，并在大于安全距离时及时报警，从而达到准确识别距离、准确判断距离和及时提醒的目的。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种自动报警装置，其特征在于，包括：

测量周围电场强度的电场强度传感模块；

与所述电场强度传感模块相连的，在所述电场强度达到预设值时发出第一报警指令的第一微控制器；

与所述第一微控制器相连的，设置所述预设值的设置模块；

与所述第一微控制器相连的，接收所述第一报警指令并报警的第一报警模块。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述设置模块包括：

设置初次报警时第一预设值的第一设置模块；

设置再次报警时第二预设值的第二设置模块；

与所述第一设置模块和所述第二设置模块相连的切换开关。

3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，

所述第一设置模块包括第一35kV设置模块和第一110kV设置模块；

所述第二设置模块包括第二35kV设置模块和第二110kV设置模块；

所述切换开关同时连接所述第一35kV设置模块及所述第二35kV设置模块，或所述第一110kV设置模块及所述第二110kV设置模块。

4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，

所述第一35kV设置模块设置的与所述第一预设值对应的安全距离为1.9m；

所述第二35kV设置模块设置的与所述第二预设值对应的安全距离为1.7m；

所述第一10kV设置模块设置的与所述第一预设值对应的安全距离为2.4m；

所述第二10kV设置模块设置的与所述第二预设值对应的安全距离为2.2m。

5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一报警模块包括：

接收所述第一报警指令后进行鸣叫报警的第一蜂鸣器报警模块；和/或

接收所述第一报警指令后进行震动报警的第一马达报警模块。

6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：

与所述第一微控制器相连的、发射所述电场强度的无线发射模块；

无线接收所述电场强度的无线接收模块；

与所述无线接收模块相连的，接收所述电场强度、并在所述电场强度达到所述预设值时发出第二报警指令的第二微处理器；

与所述第二微处理器相连的，接收所述第二报警指令并报警的第二报警模块。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第二报警模块包括：

接收所述第二报警指令后进行鸣叫报警的第二蜂鸣器报警模块；和/或

接收所述第二报警指令后进行震动报警的第二马达报警模块。

8.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述无线发射模块与所述无线接收模块之间的通信距离大于100m。

9.如权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括：

与所述第一微控制器相连的第一指示模块和第一充电模块；

与所述第二微控制器相连的第二指示模块和第二充电模块。

10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述第一充电模块/第二充电模块包括：

与所述第一微处理器/所述第二微处理器相连的稳压电路；

与所述稳压电路相连的3.7V锂电池；

与所述3.7V锂电池相连的电池管理模块；

与所述电池管理模块相连的USB充电器。