CN107942150A - 穿戴式近电报警器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种穿戴式近电报警器，包括探测天线、信号处理模块、控制模块、音频报警模块、电源模块、电路基板、外壳和腕带；所述外壳用于保护所述电路基板，所述腕带用于固定所述外壳；所述探测天线，用于感应周围的电场，并生成电场感应信号；所述信号处理模块，用于调制所述电场感应信号；所述控制模块，用于判断调制后的电场感应信号的强度是否大于预设强度，并判断出调制后的电场感应信号的强度大于所述预设强度后，生成控制信号；所述音频报警模块，用于根据所述控制信号发出报警音频。本发明通过感应佩戴者距离带电体最近的手部周围的电场，能够及时发出报警，避免佩戴者发生触电的危险，提高安全性。
Description
技术领域
本发明属于报警器技术领域，更具体地说，是涉及一种穿戴式近电报警器。
背景技术
近年来，我国触电身亡的事故总是在不断发生，据统计，每年因触电死亡人数为8000人，触电受伤的人数更多。多年来这一数据一直居高不下，究其原因主要有以下几方面：一方面是操作者近电作业，靠近带电体，却忽视了安全距离，造成触电伤亡事故；另一方面是操作者不知道电线或物体是否带电，而且图省事，怕麻烦，不验电，心存侥幸心理，从而造成触电事故；还有一方面是明知道电线或物体带电，违章操作，认为自己水平高，不会触电，出现麻痹大意，从而出现误触电造成伤亡事故。安全帽式近电报警器广泛使用，但是对于220V和380V以内的低电压，有时候因为头部离带电体距离远，即使人手已经快接触到带电体，报警器仍然无法报警。现有的头戴式报警器由于距离问题，无法及时感应带电体进行报警。
发明内容
本发明的目的在于提供一种穿戴式近电报警器，旨在解决目前头戴式报警器由于距离问题，无法及时感应带电体进行报警。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种穿戴式近电报警器，包括探测天线、信号处理模块、控制模块、音频报警模块、电源模块、电路基板、外壳和腕带；所述探测天线与所述信号处理模块相连，所述控制模块分别与所述信号处理模块和所述音频报警模块相连，所述电源模块给所述音频报警模块和所述控制模块供电；所述探测天线、所述信号处理模块、所述控制模块和所述音频报警模块均设于所述电路基板上，所述外壳用于保护所述电路基板，所述腕带与所述外壳相连接，所述腕带用于固定所述外壳；
所述探测天线，用于感应周围的电场，并生成电场感应信号；
所述信号处理模块，用于调制所述电场感应信号；
所述控制模块，用于判断调制后的电场感应信号的强度是否大于预设强度，并判断出调制后的电场感应信号的强度大于所述预设强度后，生成控制信号；
所述音频报警模块，用于根据所述控制信号发出报警音频。
进一步地，所述音频报警模块包括压电陶瓷片。
进一步地，所述电源模块包括纽扣式氧化银电池。
进一步地，所述外壳上设有用于所述探测天线通过的小孔，所述探测天线穿过所述小孔。
进一步地，还包括振动模块，所述振动模块与所述控制模块相连，所述电源模块给所述振动模块供电，所述振动模块包括振动电机，所述控制模块控制所述振动电机振动。
进一步地，还包括信号发射模块，所述信号发射模块与所述控制模块相连，所述电源模块给所述信号发射模块供电，所述控制模块通过所述信号发射模块向外界发送信号。
进一步地，还包括指示灯模块，所述指示灯模块与所述控制模块相连，所述电源模块给所述指示灯模块供电，所述控制模块根据调制后的电场感应信号控制所述指示灯模块进行报警。
进一步地，还包括电流产生模块和金属片；所述电流产生模块分别与所述控制模块和所述金属片相连，所述电源模块给所述电流产生模块供电，所述金属片设于外壳外部与佩戴者的肌肤相贴合的一面；所述控制模块控制所述电流产生模块生成并输出刺激电流，所述刺激电流经过金属片传导至佩戴者的肌肤。
进一步地，所述刺激电流小于1毫安。
进一步地，所述刺激电流为间隔预设时间的若干次的瞬时电流。
本发明提供的穿戴式近电报警器的有益效果在于：通过腕带固定于佩戴者的手腕上，利用探测天线感应周围的电场，通过控制模块判断出调制后的电场感应信号的强度大于预设强度后，生成控制信号，通过音频报警模块进行音频报警，实现对带电体的近电报警，通过感应佩戴者距离带电体最近的手部周围的电场，能够及时发出报警，避免佩戴者发生触电的危险，提高安全性。
附图说明
图1为本发明一个实施例提供的穿戴式近电报警器的结构示意图；
图2为本发明另一实施例提供的穿戴式近电报警器的结构示意图。
图中，100、探测天线；200、信号处理模块；300、控制模块；400、音频报警模块；500、振动模块；600、信号发射模块；700、指示灯模块；800、电流产生模块；900、金属片。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1，现对本发明提供的穿戴式近电报警器进行说明。所述穿戴式近电报警器，包括探测天线100、信号处理模块200、控制模块300、音频报警模块400、电源模块（图中未标）、电路基板（图中未标）、外壳（图中未标）和腕带（图中未标）。探测天线100与信号处理模块200相连，控制模块300分别与信号处理模块200和音频报警模块400相连，电源模块给音频报警模块400和控制模块300供电。探测天线100、信号处理模块200、控制模块300和音频报警模块400均设于电路基板上，外壳用于保护电路基板，腕带与外壳相连接，腕带用于固定外壳。
探测天线100用于感应周围的电场，并生成电场感应信号。信号处理模块200用于调制电场感应信号。控制模块300用于判断调制后的电场感应信号的强度是否大于预设强度，并判断出调制后的电场感应信号的强度大于预设强度后，生成控制信号。音频报警模块400用于根据控制信号发出报警音频。
本发明实施例提供的穿戴式近电报警器，通过腕带固定于佩戴者的手腕上，利用探测天线100感应周围的电场，通过控制模块300判断出调制后的电场感应信号的强度大于预设强度后生成控制信号，通过音频报警模块400进行音频报警，实现对带电体的近电报警，通过感应佩戴者距离带电体最近的手部周围的电场，能够及时发出报警，避免佩戴者发生触电的危险，提高安全性。
在本实施例中，信号处理模块200对电场感应信号进行滤波和放大等信号调制工作。控制模块300包括处理器，处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、单片机、数字信号处理器 (Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路 (Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列 (Field-Programmable Gate Array，FPGA) 或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。音频报警模块400根据控制信号发出的报警音频可以为预先存储的音频信息。外壳可以为手表式外壳，腕带可以为多种常见的手表腕带的一种。
使用时，佩戴者通过腕带将穿戴式近电报警器戴在手腕上，当佩戴者的手部靠近电线等带电体时，若控制模块300判断出调制后的电场感应信号的强度大于预设强度，则表明带电体携带对人造成安全隐患的电力，控制模块300控制音频报警模块400进行报警；若控制模块300判断出调制后的电场感应信号的强度小于预设强度，则表明带电体没有携带对人造成安全隐患的电力，控制模块300不控制音频报警模块400进行报警。
进一步地，作为本发明提供的穿戴式近电报警器的一种具体实施方式，音频报警模块400包括压电陶瓷片。音频报警模块400通过压电陶瓷片发出报警声音。
进一步地，作为本发明提供的穿戴式近电报警器的一种具体实施方式，电源模块包括纽扣式氧化银电池。通过采用纽扣式电池，减小穿戴式近电报警器的体积，提高便携性。
进一步地，作为本发明提供的穿戴式近电报警器的一种具体实施方式，外壳上设有用于探测天线100通过的小孔，探测天线100穿过小孔。例如，外壳侧面开设一个小孔，探测天线100从小孔穿过伸到界外。通过开设小孔使探测天线100能够伸到外界，能够提高探测天线100的感应敏感度，从而提高穿戴式近电报警器的灵敏度。
进一步地，请参阅图2，作为本发明提供的穿戴式近电报警器的一种具体实施方式，穿戴式近电报警器还可以包括振动模块500。振动模块500与控制模块300相连，电源模块给振动模块500供电。振动模块500包括振动电机，控制模块300控制振动电机振动。若控制模块300判断出调制后的电场感应信号的强度大于预设强度，则表明带电体携带对人造成安全隐患的电力，此时一方面控制模块300控制音频报警模块400进行报警，通过声音方式提醒佩戴者，另一方面控制模块300控制振动电机振动，从而带动穿戴式近电报警器振动，通过振动方式提醒佩戴者。这样在外界声音嘈杂，佩戴者不能准确分辨音频报警时，可以通过感知振动获得提醒，从而减少因不注意报警而触电的危险。
进一步地，请参阅图2，作为本发明提供的穿戴式近电报警器的一种具体实施方式，穿戴式近电报警器还可以包括信号发射模块600。信号发射模块600与控制模块300相连，电源模块给信号发射模块600供电。控制模块300通过信号发射模块600向外界发送信号。
在本实施例中，信号发射模块600发射的信号可以包括射频信号、蓝牙信号、或ZigBee信号等通信信号，用于将调制后的电场感应信号的强度发送给终端或服务器，以使终端或服务器对调制后的电场感应信号的强度进行保存，作为后期进行数据统计、问题分析的依据。此外，穿戴式近电报警器也可以通过信号发射模块600与周围的其他穿戴式近电报警器进行通信，例如当控制模块300判断出调制后的电场感应信号的强度大于预设强度，则表明带电体携带对人造成安全隐患的电力，此时控制模块300控制信号发射模块600向外界发送信号，周围的其他穿戴式近电报警器可以接收该信号，并进行报警。这样，工作小组进行近电工作时，当工作小组中一个成员佩戴的穿戴式近电报警器发生报警后，其他成员佩戴的穿戴式近电报警器也发生报警，从而达到相互提醒的目的，避免某个成员因不注意报警而触电的危险。
进一步地，请参阅图2，作为本发明提供的穿戴式近电报警器的一种具体实施方式，穿戴式近电报警器还可以包括指示灯模块700。指示灯模块700与控制模块300相连，电源模块给指示灯模块700供电。控制模块300根据调制后的电场感应信号控制指示灯模块700进行报警。若控制模块300判断出调制后的电场感应信号的强度大于预设强度，则表明带电体携带对人造成安全隐患的电力，控制模块300根据调制后的电场感应信号控制指示灯模块700进行报警。
进一步地，请参阅图2，作为本发明提供的穿戴式近电报警器的一种具体实施方式，穿戴式近电报警器还可以包括电流产生模块800和金属片900。电流产生模块800分别与控制模块300和金属片900相连，电源模块给电流产生模块800供电。金属片900设于外壳外部与佩戴者的肌肤相贴合的一面。控制模块300控制电流产生模块800生成并输出刺激电流，刺激电流经过金属片900传导至佩戴者的肌肤。
当外界环境嘈杂或者佩戴者的注意力不集中时，佩戴者可能没有注意穿戴式近电报警器所发出的声音报警和振动报警，导致触电事故。为提醒佩戴者，可以在穿戴式近电报警器内设置电流产生模块800和金属片900，通过产生刺激电流刺激佩戴者的肌肤，使佩戴者产生疼痛感，达到提醒佩戴者的目的。这样通过触觉的方式，利用尖锐的肌肤疼痛感来提醒佩戴者，能够减少佩戴者没有注意提醒而发生触电的情况，提高安全性。
进一步地，作为本发明提供的穿戴式近电报警器的一种具体实施方式，刺激电流小于1毫安。这样可以避免刺激电流对人体造成伤害。
进一步地，作为本发明提供的穿戴式近电报警器的一种具体实施方式，刺激电流为间隔预设时间的若干次的瞬时电流。通过多次瞬时电流使佩戴者多次产生尖锐的皮肤刺痛感，从而保证佩戴者能够注意近电提醒。
此外，对本发明实施例提供的穿戴式近电报警器进行了针对性的测试。工作人员戴上近电报警器后分别对交流220V、380V和10KV的交流电压进行测试。在220V交流电压测试中，操作者的手在离带电物体20厘米左右，报警器被触发报警；在380V交流电压测试中，操作者的手在离带电物体30厘米左右，报警器被触发报警；在10KV交流电压测试中，操作者的手在离带电物体100厘米左右，报警器被触发报警；对每种电压连续测试20次，触发率100%。
本发明实施例提供的穿戴式近电报警器对于220V、380V、10KV交流电压探测灵敏，触发率高，探测准确可靠，可快速进行带电物体近距报警，有效防止了人员由于疏忽、错觉和失误造成的触电伤亡事故的发生。该穿戴式近电报警器佩戴方便，稳定可靠，可广泛应用于电力、铁路、油田、化工、煤矿等部门，使用价值巨大，具有极大地推广前景。
本发明实施例提供的穿戴式近电报警器，通过腕带固定于佩戴者的手腕上，利用探测天线100感应周围的电场，通过控制模块300判断出调制后的电场感应信号的强度大于预设强度后生成控制信号，通过音频报警模块400进行音频报警，实现对带电体的近电报警，通过感应佩戴者距离带电体最近的手部周围的电场，能够及时发出报警，避免佩戴者发生触电的危险，提高安全性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种穿戴式近电报警器，其特征在于，包括探测天线、信号处理模块、控制模块、音频报警模块、电源模块、电路基板、外壳和腕带；所述探测天线与所述信号处理模块相连，所述控制模块分别与所述信号处理模块和所述音频报警模块相连，所述电源模块给所述音频报警模块和所述控制模块供电；所述探测天线、所述信号处理模块、所述控制模块和所述音频报警模块均设于所述电路基板上，所述外壳用于保护所述电路基板，所述腕带与所述外壳相连接，所述腕带用于固定所述外壳；
所述探测天线，用于感应周围的电场，并生成电场感应信号；
所述信号处理模块，用于调制所述电场感应信号；
所述控制模块，用于判断调制后的电场感应信号的强度是否大于预设强度，并判断出调制后的电场感应信号的强度大于所述预设强度后，生成控制信号；
所述音频报警模块，用于根据所述控制信号发出报警音频。
2.如权利要求1所述的穿戴式近电报警器，其特征在于，所述音频报警模块包括压电陶瓷片。
3.如权利要求1所述的穿戴式近电报警器，其特征在于，所述电源模块包括纽扣式氧化银电池。
4.如权利要求1所述的穿戴式近电报警器，其特征在于，所述外壳上设有用于所述探测天线通过的小孔，所述探测天线穿过所述小孔。
5.如权利要求1所述的穿戴式近电报警器，其特征在于，还包括振动模块，所述振动模块与所述控制模块相连，所述电源模块给所述振动模块供电，所述振动模块包括振动电机，所述控制模块控制所述振动电机振动。
6.如权利要求1所述的穿戴式近电报警器，其特征在于，还包括信号发射模块，所述信号发射模块与所述控制模块相连，所述电源模块给所述信号发射模块供电，所述控制模块通过所述信号发射模块向外界发送信号。
7.如权利要求1所述的穿戴式近电报警器，其特征在于，还包括指示灯模块，所述指示灯模块与所述控制模块相连，所述电源模块给所述指示灯模块供电，所述控制模块根据调制后的电场感应信号控制所述指示灯模块进行报警。
8.如权利要求1-7任一项所述的穿戴式近电报警器，其特征在于，还包括电流产生模块和金属片；所述电流产生模块分别与所述控制模块和所述金属片相连，所述电源模块给所述电流产生模块供电，所述金属片设于外壳外部与佩戴者的肌肤相贴合的一面；所述控制模块控制所述电流产生模块生成并输出刺激电流，所述刺激电流经过金属片传导至佩戴者的肌肤。
9.如权利要求8所述的穿戴式近电报警器，其特征在于，所述刺激电流小于1毫安。
10.如权利要求9所述的穿戴式近电报警器，其特征在于，所述刺激电流为间隔预设时间的若干次的瞬时电流。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20180420 |