CN104569559A - 电工感应式安全手环 - Google Patents

Abstract

<b>本发明涉及电工作业保护装置技术领域，是一种电工感应式安全手环，其包括电磁感应及报警模块、光感应自动补光模块和电源。本发明结构合理而紧凑，使用方便，其可以提醒人员所将要接触的设备的通电状态，在要接触的设备处于通电状态时，以警报灯的灯光报警和蜂鸣器报警两种方式提示在进行带电操作的人员提高警惕，杜绝触电的严重事故发生；在光照强度较弱的环境下，光感应自动补光模块开始工作，高亮度的补光灯自动发光，可以根据需要通过手腕位置的变化给暗处照明，提高作业安全性，保证用户和检维修人员的安全，具有安全、省力、简便、高效的特点。</b>

Description

电工感应式安全手环

技术领域

本发明涉及电工作业保护装置技术领域，是一种电工感应式安全手环。

背景技术

电是一种重要的能源，它的出现形成了人类近代史上第二次技术革命，有力地推动了人类社会的发展，给人类的进步带了巨大的动力，革新了人类的生活。如今，国家对安全生产的要求越来越严格，电力行业的安全生产也成为重中之重，特别是在电力工程检修方面，带电作业成为了现在电力行业高要求、高效率的一项常见工作方式。在带电作业中保障工作人员的生命安全是第一位的，通过行业的发展，现在也有了很多的安全技能培训和保障措施，通过行业经验开发了一些安全器件，但是安全事故不能完全杜绝，行业还需要进一步规范，也需要总结更多的经验开发安全器件。

对于普通家庭来说，电器越来越多，用电功率也越来也大，用电安全问题也尤为重要。在普及用电安全常识的同时，通过使用方便、操作简单的安全器件来降低用电安全事故的发生是一种必要的手段，以此来杜绝触电、设备漏电、用电操作不当造成的爆炸等严重人身安全事故。通常，在家庭用电设备出问题后，大多数人会选择自行检查简易设备，如插座、灯具、房屋电路、大功率用电设备等，因为用电常识的薄弱造成触电的事故也时有发生。

发明内容

本发明提供了一种电工感应式安全手环，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有电器设备检查过程中存在的无法确定设备的通电状态、作业环境光照条件差、存在安全隐患的问题。

本发明的技术方案是通过以下措施来实现的：一种电工感应式安全手环，包括环体、电磁感应及报警模块、光感应自动补光模块和电源，在环体内固定安装有电磁感应及报警模块、光感应自动补光模块和电源，其中，电磁感应及报警模块包括探测导线、结型场效应晶体管、蜂鸣器和字段式液晶显示单元，探测导线的右端固定安装在结型场效应晶体管的栅极，结型场效应晶体管的源极通过第一线路与第一节点电连接，第一线路上固定安装有第一电阻；结型场效应晶体管的漏极通过第二线路与第二节点电连接，第二节点通过第三线路与第一三极管的基极电连接，第一三极管的发射极与第一节点电连接，第三线路上固定安装有第二电阻；第二接点通过第四线路与第三节点电连接，第四线路上固定安装有第三电阻；第三节点通过第五线路与第四节点电连接，第五线路上串联有第四电阻和警报灯；第四节点通过第六线路与第一三极管的集电极电连接；第四节点通过第七线路与第五节点电连接，第七线路上固定安装有蜂鸣器；第三节点通过第八线路与第五节点电连接；第五节点通过第九线路与第一节点电连接，第九线路上固定安装有字段式液晶显示单元；第五节点与电源的正极电连接，第一节点与电源的负极电连接；光感应自动补光模块包括光敏电阻、第二三极管和第三三极管，光敏电阻的第一端通过第十线路与第六节点电连接，第六节点通过第十一线路与第七节点电连接，第七节点通过第十二线路与第八节点电连接，第十二线路上固定安装有电容器，第七节点通过第十三线路与第二三极管的基极电连接，第二二极管的发射极通过第十四线路与第九节点电连接，第二二极管的集电极通过第十五线路与第十节点电连接，第十节点通过第十六线路与第三三极管的基极电连接，第三三极管的发射极通过第十七线路与第十一节点电连接，第三三极管的集电极通过第十八线路与第十二节点电连接，第十八线路上固定安装有第五电阻，第八节点通过第十九线路与第九节点之间电连接，第九节点通过第二十线路与第十三节点电连接，第十二节点和第十三节点之间固定安装有补光灯；第六节点通过第二十一线路与第十四节点电连接，第二十一线路上固定安装有第六电阻，第十四节点通过第二十二线路与第十一节点电连接；第十四节点通过第二十三线路与第十节点电连接，第二十三线路上固定安装有第七电阻；第十一节点与电源的正极电连接，第十三节点与电源的负极电连接。

下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进：

上述第十二节点和第十三节点之间并联有至少两个补光灯组。

上述第十二节点和第十三节点之间并联有三个补光灯组。

上述每个补光灯组中包括串联的两个补光灯。

上述警报灯为红光LED灯。

上述补光灯为白光LED灯。

本发明结构合理而紧凑，使用方便，其可用于电力作业、暗角处电路检修、家用电路维修作业等，通过对带电体的感应并报警，同时在光照强度较弱时，通过补光灯40自动补光来增加作业环境的亮度，通过这两项来保障带电作业者的安全，具有安全、省力、简便、高效的特点。

附图说明

附图1为本发明最佳实施例的结构框图。

附图2为附图1中电磁感应及报警模块的电路结构示意图。

附图3为附图1中光感应自动补光模块的电路结构示意图。

附图中的编码分别为：100为电工感应式安全手环，10为电磁感应及报警模块，20为光感应自动补光模块，30为电源，1为探测导线，2为结型场效应晶体管，3为蜂鸣器，4为字段式液晶显示单元，5为第一线路，6为第一节点，7为第一电阻，8为第二线路，9为第二节点，11为第三线路，12为第一三极管，13为第二电阻，14为第四线路，15为第三节点，16为第三电阻，17为第五线路，18为第四节点，19为第四电阻，21为警报灯，22为第六线路，23为第七线路，24为第五节点，25为第八线路，26为第九线路，27为光敏电阻，28为第二三极管，29为第三三极管，31为第十线路，32为第六节点，33为第十一线路，34为第七节点，35为第十二线路，36为第八节点，37为电容器，38为第十三线路，39为第十四线路，40为第九节点，41为第十五线路，42为第十节点，43为第十六线路，44为第十七线路，45为第十一节点，46为第十八线路，47为第十二节点，48为第五电阻，49为第十九线路，50为第二十线路，51为第十三节点，52为补光灯，53为第二十一线路，54为第十四节点，55为第六电阻，56为第二十二线路，57为第二十三线路，58为第七电阻。

具体实施方式

本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。

在本发明中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的，如：前、后、上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图的布图方向来确定的。

下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述：

如附图1、2、3所示，该电工感应式安全手环，包括环体100，电磁感应及报警模块10、光感应自动补光模块20和电源30，在环体100内安装有电磁感应及报警模块10、光感应自动补光模块20和电源30，其中，电磁感应及报警模块10包括探测导线1、结型场效应晶体管2、蜂鸣器3和字段式液晶显示单元4，探测导线1的右端固定安装在结型场效应晶体管2的栅极，结型场效应晶体管2的源极通过第一线路5与第一节点6电连接，第一线路5上固定安装有第一电阻7；结型场效应晶体管2的漏极通过第二线路8与第二节点9电连接，第二节点9通过第三线路11与第一三极管12的基极电连接，第一三极管12的发射极与第一节点6电连接，第三线路11上固定安装有第二电阻13；第二接点9通过第四线路14与第三节点15电连接，第四线路14上固定安装有第三电阻16；第三节点15通过第五线路17与第四节点18电连接，第五线路17上串联有第四电阻19和警报灯21；第四节点18通过第六线路22与第一三极管12的集电极电连接；第四节点18通过第七线路23与第五节点24电连接，第七线路23上固定安装有蜂鸣器3；第三节点15通过第八线路25与第五节点24电连接；第五节点24通过第九线路26与第一节点6电连接，第九线路26上固定安装有字段式液晶显示单元4；第五节点24与电源30的正极电连接，第一节点6与电源30的负极电连接；光感应自动补光模块20包括光敏电阻27、第二三极管28和第三三极管29，光敏电阻27的第一端通过第十线路31与第六节点32电连接，第六节点32通过第十一线路33与第七节点34电连接，第七节点34通过第十二线路35与第八节点36电连接，第十二线路35上固定安装有电容器37，第七节点34通过第十三线路38与第二三极管28的基极电连接，第二二极管28的发射极通过第十四线路39与第九节点40电连接，

第二二极管28的集电极通过第十五线路41与第十节点42电连接，第十节点42通过第十六线路43与第三三极管29的基极电连接，第三三极管29的发射极通过第十七线路44与第十一节点45电连接，第三三极管29的集电极通过第十八线路46与第十二节点47电连接，第十八线路46上固定安装有第五电阻48，第八节点36通过第十九线路49与第九节点40之间电连接，第九节点40通过第二十线路50与第十三节点51电连接，第十二节点47和第十三节点51之间固定安装有补光灯52；第六节点32通过第二十一线路53与第十四节点54电连接，第二十一线路53上固定安装有第六电阻55，第十四节点54通过第二十二线路56与第十一节点45电连接；第十四节点54通过第二十三线路57与第十节点42电连接，第二十三线路57上固定安装有第七电阻58；第十一节点45与电源30的正极电连接，第十三节点51与电源30的负极电连接。

电源30由3个1.5v的纽扣电池构成，为电磁感应及报警模块10、光感应自动补光模块20供电。

当结型场效应晶体管2的周围不存在电场时，第二节点9处的电位在0.8v左右，第一三极管12不能够导通，警报灯21和蜂鸣器3均不工作；当结型场效应晶体管2的栅极通过探测导线1从空间感应到电场后，漏极至源极的阻值增大，使结型场效应晶体管2的UDS在漏极电位升高，使后级第一三极管12的基极电压升高至0.9v左右，第一三极管12被导通，此时警报灯21被导通发光，同时蜂鸣器3发声，字段式液晶显示单元4显示“电压警告”字样，表示结型场效应晶体管2的栅极附近存在电磁场。字段式液晶显示单元4通过定制，显示“电压警告”字样，内部驱动电路由分压电阻形成变换电压差，驱动显示屏工作。这样，该电工感应式安全手环可以提醒人员所将要接触的设备的通电状态，在要接触的设备处于通电状态时，以警报灯21的灯光报警和蜂鸣器3报警两种方式提示在进行带电操作的人员提高警惕，杜绝触电的严重事故发生。

光感应自动补光模块20的原理是：光敏电阻27随光照强度的变化，阻值随之发生变化，实现对第二三极管28的门限电压控制，从而控制第三三极管29的开断和集电极的电压。通过实验，按照24小时光照强弱对光敏电阻27的影响，第六电阻55选用阻值为60ΚΩ的电阻，在光照较弱，影响视线的情况下，光敏电阻27的阻值发生变化，在30ΚΩ左右，分压升高，达到第二三极管28的门限电压，使得第二三极管28导通，第二三极管28集电极的电压降低，第三三极管29导通，使得补光灯52的电压为4.4v左右，此时补光灯52发光；当作业环境的光照强度上升后，光敏电阻27的阻值降低，分压降低，小于第二三极管28的门限电压，第二三极管28截止，第三三极管29随即截止，补光灯52熄灭。这样，在光照强度较弱的环境下，光感应自动补光模块20开始工作，高亮度的补光灯52自动发光，可以根据需要通过手腕位置的变化给暗处照明，提高作业安全性，保证用户和检维修人员的安全。

可根据实际需要，对上述电工感应式安全手环作进一步优化或/和改进：

如附图3所示，上述第十二节点47和第十三节点51之间并联有至少两个补光灯组。

如附图3所示，上述第十二节点47和第十三节点51之间并联有三个补光灯组。

如附图3所示，上述每个补光灯组中包括串联的两个补光灯52。

这样，当作业环境的光照强度较弱时，光敏电阻27的阻值增大，分压升高，启动6个补光灯52，能够将作业环境照亮，为作业人员提供照明，保证作业安全，降低事故率。

如附图2所示，上述警报灯21为红光LED灯。红光LED灯比较醒目，能够很好地为用户和作业人员提供警示，提高他们的警惕性，保证作业安全。

如附图3所示，上述补光灯52为白光LED灯。这样，补光灯52的亮度高，能够更好地为作业人员提供照明，使用方便，提高作业安全性。

上述实施例所述的电工感应式安全手环具备如下有益效果：

1.该电工感应式安全手环可用于电力作业、暗角处电路检修、家用电路维修作业等，通过对带电体的感应并报警，同时在光照强度较弱时，通过补光灯52自动补光来增加作业环境的亮度，通过这两项来保障带电作业者的安全；

2.通常带电作业时，手部离带电体最近，所以该电工感应式安全作业手环通过人体工程学设计，用于手腕处佩戴，不影响佩戴者进行手部作业；

3.在检测连接段上的结型场效应晶体管2的电路导线的栅极上加焊6cm的探测导线1，感应灵敏度较高，感应范围更清晰，也可根据电工作业安全范围要求缩短或者增加，或者环绕导线，能够作业范围内的灵敏度要求；

4.该电工感应式安全作业手环的光感应自动补光模块20可通过手部的转动，对不同角度的局部进行照明，可对局部角落、机房屏蔽地板下方布线、管道等不方便活动的小范围进行随意照明，同时对在视野不清的狭小范围内带电体进行报警，防止触电；

5.该电工感应式安全作业手环可根据需求，改变结型场效应晶体管2的电路导线的栅极上加焊的探测导线1的长度来提高灵敏度，可以对不同强度的电磁辐射进行检测；

6.该电工感应式安全作业手环的光感应自动补光模块20，采用6颗高亮度LED灯，可根据作业环境的光强度条件，自动调节补光灯52的发光强度；

7.该电工感应式安全作业手环可对一些墙内暗线电路进行通电状态检测，不需要通过接触通电检测，使用更加安全、便捷；

8.该电工感应式安全作业手环的光感应自动补光模块20可根据作业环境需要更换分压电阻，通过不同分压电阻阻值调节电路对光的敏感度；

9.该电工感应式安全作业手环的电磁感应及报警模块10可根据灵敏度要求更换附图2中第三电阻16、第四电阻19的阻值来调整灵敏度。

以上技术特征构成了本发明的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。

Claims (10)

1.一种电工感应式安全手环，其特征在于包括环体、电磁感应及报警模块、光感应自动补光模块和电源，在环体内固定安装有电磁感应及报警模块、光感应自动补光模块和电源，其中，

电磁感应及报警模块包括探测导线、结型场效应晶体管、蜂鸣器和字段式液晶显示单元，探测导线的右端固定安装在结型场效应晶体管的栅极，结型场效应晶体管的源极通过第一线路与第一节点电连接，第一线路上固定安装有第一电阻；结型场效应晶体管的漏极通过第二线路与第二节点电连接，第二节点通过第三线路与第一三极管的基极电连接，第一三极管的发射极与第一节点电连接，第三线路上固定安装有第二电阻；第二接点通过第四线路与第三节点电连接，第四线路上固定安装有第三电阻；第三节点通过第五线路与第四节点电连接，第五线路上串联有第四电阻和警报灯；第四节点通过第六线路与第一三极管的集电极电连接；第四节点通过第七线路与第五节点电连接，第七线路上固定安装有蜂鸣器；第三节点通过第八线路与第五节点电连接；第五节点通过第九线路与第一节点电连接，第九线路上固定安装有字段式液晶显示单元；第五节点与电源的正极电连接，第一节点与电源的负极电连接；

光感应自动补光模块包括光敏电阻、第二三极管和第三三极管，光敏电阻的第一端通过第十线路与第六节点电连接，第六节点通过第十一线路与第七节点电连接，第七节点通过第十二线路与第八节点电连接，第十二线路上固定安装有电容器，第七节点通过第十三线路与第二三极管的基极电连接，第二二极管的发射极通过第十四线路与第九节点电连接，第二二极管的集电极通过第十五线路与第十节点电连接，第十节点通过第十六线路与第三三极管的基极电连接，第三三极管的发射极通过第十七线路与第十一节点电连接，第三三极管的集电极通过第十八线路与第十二节点电连接，第十八线路上固定安装有第五电阻，第八节点通过第十九线路与第九节点之间电连接，第九节点通过第二十线路与第十三节点电连接，第十二节点和第十三节点之间固定安装有补光灯；第六节点通过第二十一线路与第十四节点电连接，第二十一线路上固定安装有第六电阻，第十四节点通过第二十二线路与第十一节点电连接；第十四节点通过第二十三线路与第十节点电连接，第二十三线路上固定安装有第七电阻；第十一节点与电源的正极电连接，第十三节点与电源的负极电连接。

2.根据权利要求1所述的电工感应式安全手环，其特征在于第十二节点和第十三节点之间并联有至少两个补光灯组。

3.根据权利要求2所述的电工感应式安全手环，其特征在于第十二节点和第十三节点之间并联有三个补光灯组。

4.根据权利要求2或3所述的电工感应式安全手环，其特征在于每个补光灯组中包括串联的两个补光灯。

5.根据权利要求1或2或3所述的电工感应式安全手环，其特征在于警报灯为红光LED灯。

6.根据权利要求4所述的电工感应式安全手环，其特征在于警报灯为红光LED灯。

7.根据权利要求1或2或3所述的电工感应式安全手环，其特征在于补光灯为白光LED灯。

8.根据权利要求4所述的电工感应式安全手环，其特征在于补光灯为白光LED灯。

9.根据权利要求5所述的电工感应式安全手环，其特征在于补光灯为白光LED灯。

10.根据权利要求6所述的电工感应式安全手环，其特征在于补光灯为白光LED灯。