CN110488098B - 一种智能感应装置及智能感应系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能感应装置，包括透光绝缘带，透光绝缘带的两端通过电感检测元件壳体连接，透光绝缘带内设有若干个柔性折射条，柔性折射条包括透光芯和设置在透光芯内的若干个折射晶体，透光绝缘带的两端安装在电感检测元件壳体上，且电感检测元件壳体上安装有与透光芯端部相对接的若干个告警光源。通常，操作人员的手部距离电力线路或电力设备最近，而电感检测元件壳体通过透光绝缘带佩戴在手腕部，有利于其内部电子元件更精确地检测到附近的电磁场强度，且通过柔性折射条使告警光源发出灯光在透光绝缘带上分布，便于操作人员实时观测到用于表示电磁场强度的灯光，从而为操作人员的生命安全提供了保障。

Description

一种智能感应装置及智能感应系统

技术领域

本发明实施例电力辅助设备技术领域，具体涉及一种智能感应装置及智能感应系统。

背景技术

变电站所处电磁环境为工频电磁场，是一种准静态场。处在该电场中的金属导体通过电容耦合或电磁耦合从而使其对地电位，即呈现出对地的静电感应电压、电磁感应电压及对地电流。以同塔双回输电线路参数测试为例，单回停电时线路上的感应电压高达几千甚至几十千伏。在该条件下进行线路参数试验，感应电的存在不仅会影响测试数据的准确性，而且可能对试验设备造成损伤，甚至威胁到试验人员的生命安全。从电力系统安全通报材料可知，已有感应电造成人员伤亡的案例。

目前，感应电压控制系统，通常采用感应电压检测装置进行测量后，工作人员根据检测的结果进行判断是否存在危险的情况，在工作人员作业过程中，感应电压也可能会发生变化，而现有的电压感应装置由于体积原因，或不便于放置在工作人员的操作区域内，导致工作人员无法实时观测到感应电压的数值，从而导致工作人员可能在危险的工作环境中工作而不知晓，对工作人员的生命安全造成了威胁。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智能感应装置及智能感应系统，以解决现有技术中，由于在操作过程中，无法实时观测附近电力线路或电路设备的感应电动势而导致的操作人员工作过程中存在被感应电流击伤的问题。

为了实现上述目的，本发明的实施方式公布了如下技术方案：

一种智能感应装置，包括透光绝缘带，所述透光绝缘带的两端通过电感检测元件壳体连接，且所述电感检测元件壳体内设有电磁屏蔽腔和电磁曝露腔，所述电磁屏蔽腔的腔壁内设置有电磁屏蔽层；所述透光绝缘带内设有若干个柔性折射条，所述柔性折射条包括透光芯和设置在所述透光芯内的若干个折射晶体，所述透光绝缘带的两端安装在所述电感检测元件壳体上，且所述电感检测元件壳体上安装有与所述透光芯端部相对接的若干个告警光源；

进一步地，所述透光绝缘带的带体上设有弯折呈波浪形的伸拉段，所述伸拉段与所述电感检测元件壳体相对设置。

进一步地，所述透光绝缘带内设置有柔性均光板，所述柔性均光板设置在若干个所述透光芯的外侧，且所述柔性均光板与若干个所述透光芯通过若干个独立的柔性导光条相连接。

进一步地，所述透光绝缘带内设置有柔性反光条，所述柔性反光条设置在若干个所述透光芯的内侧，且所述柔性反光条呈U型，所述柔性反光条的两侧与所述柔性均光板的两侧相连接。

进一步地，所述透光芯、柔性导光条和柔性均光板的表面均设有磨砂散射层。

一种包括如上所述的智能感应装置的智能感应系统，包括可穿戴模块，以及安装在所述可穿戴模块上的电磁感应模块、告警切换模块和受所述告警切换模块控制的分级告警模块，所述电磁感应模块通过感应外部电磁场而产生电流，所述告警切换模块和所述分级告警模块均通过所述电磁感应模块供电，所述告警切换模块可检测所述电磁感应模块上的电流强度，并以此对所述分级告警模块进行调节控制，所述分级告警模块具有等级可调节的告警模式，以对应外部电磁场的不同强度。

进一步地，所述电磁感应模块内设置有整流电路，所述整流电路将所述电磁感应模块产生的交变电流变为直流电，并输送给所述告警切换模块和所述分级告警模块。

进一步地，所述分级告警模块包括能够发出若干种颜色灯光的发光二极管，且若干种颜色的灯光对应若干个不同级别的告警模式。

进一步地，所述告警切换模块将电流强度以若干个阈值进行划分，且将若干个所述阈值内的电流强度分别与若干种颜色的灯光一一对应，从而当所述告警切换模块检测到所述电磁感应模块上的电流强度时，控制所述发光二极管发出相应颜色的灯光，以对应相应等级的告警模式。

本发明的实施方式具有如下优点：

（1）在实际作业过程中，操作人员的手部距离电力线路或电力设备最近，而电感检测元件壳体通过透光绝缘带佩戴在手腕部，有利于其内部电子元件更精确地检测到附近的电磁场强度，便于实时观测到告警光源在透光绝缘带上显示的灯光，且整体体积小巧，便于携带。

（2）通过告警光源发出的不同颜色的灯光来表示电磁场的不同强度，而设置的透光芯、折射晶体、柔性均光板、柔性导光条、磨砂散射层以及柔性反光条，有利于灯光在透光结缘带上均匀分布，即增加了灯光的可视面积，从而在操作人员工作过程中，避免了因手部动作而无法及时观测到灯光的弊端，为操作人员的生命安全提供了保障。

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它的附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。

图1为本发明实施方式中智能感应装置整体结构示意图；

图2为本发明实施方式中图1的主视图；

图3为本发明实施方式中图1的电感检测元件壳体结构示意图；

图4为本发明实施方式中智能感应系统整体框图。

图中：

1-透光绝缘带；2-电感检测元件壳体；3-电磁屏蔽层；4-柔性折射条；5-告警光源；6-柔性均光板；7-柔性导光条；8-柔性反光条；9-磨砂散射层；

101-伸拉段；

201-电磁曝露腔；202-电磁屏蔽腔；

401-透光芯；402-折射晶体；

100-电磁感应模块；200-告警切换模块；300-分级告警模块。

具体实施方式

为使得本发明的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，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，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。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它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1至图3所示，本发明公布了一种智能感应装置，包括可佩带在手腕上且透明的透光绝缘带1，所述透光绝缘带1的两端通过电感检测元件壳体2连接，所述透光绝缘带1的带体上设有弯折呈波浪形的伸拉段101，所述伸拉段101与所述电感检测元件壳体2相对设置，设置的伸拉段101可使透光绝缘带1两端的距离的在一定范围内变化，以适应不同的粗细手腕佩戴。

所述电感检测元件壳体2内设有电磁屏蔽腔202和电磁曝露腔201，所述电磁屏蔽腔202的腔壁内通过铝箔设置有电磁屏蔽层3，电磁曝露腔201内用于安装电磁感应元件，电磁感应元件包括电感线圈，电感线圈在交变电流电磁场中时，会产生感应电动势，而电磁屏蔽腔202内则用于安装非电磁感应元件，以保证相应元件工作的稳定性，且所述电磁屏蔽腔202和所述电磁曝露腔201由下至上设置，以提高电磁曝露腔201的曝露面积。

另外，所述电感检测元件壳体2上安装有可发出不同颜色灯光的若干个告警光源5，告警光源5由发光二极管模块制成，且可通过电感检测元件壳体2内安装的电磁感应元件供电，或通过其它电源供电，所述透光绝缘带1内设有若干个柔性折射条4，所述透光绝缘带1的两端安装在所述电感检测元件壳体2上，且若干个所述柔性折射条4的端部与若干个所述告警光源5一一对接。

在操作人员工作时，手腕处电感检测元件壳体2内的电子元件检测到电力线路或电力设备附近的电磁场强度后，控制相应的告警光源5发光，以代表相应阈值内的电磁场强度。

告警光源5发射的灯光在弯曲且透明的透光芯4中进行传导，而透光芯401内透明的折射晶体402增加灯光在透光芯4中的折射，有利于灯光在透光芯401内的分布，从而使告警光源5发出的灯光在透光绝缘带1的长度方向上进行分布，即增加了灯光的可视面积，这样，无论操作人员的手部如何动作，均能观察到手腕上透光绝缘带1上的灯光，相比于仅仅通过告警光源5单点发光，避免了操作人员工作过程中，由于手臂翻转等动作而无法及时观察到告警光源5发出的灯光，从而避免了安全隐患的发生。

并且，所述透光绝缘带1内设置有透明的柔性均光板6，所述柔性均光板6设置在若干个所述透光芯401远离手腕的一侧，且所述柔性均光板6与若干个所述透光芯401通过若干个独立且透明的柔性导光条7相连接，柔性均光板6和柔性导光条7均沿透光芯401的长度方向设置，且所述透光芯401、柔性导光条7和柔性均光板6的表面均设有磨砂散射层9，磨砂散射层9的设置增加了灯光的漫反射，不仅使灯光更加柔和美观，且增加了灯光在柔性均光板6上的分布面积，更有利于操作人员对灯光的观察判断。

另外，为了增加操作人员可观察到的灯光的亮度，在所述透光绝缘带1内设置有柔性反光条8，所述柔性反光条8设置在若干个所述透光芯401靠近手腕的一侧，且所述柔性反光条8呈U型，所述柔性反光条8的两侧与所述柔性均光板6的两侧相连接。设置的柔性反光条8可避免一部分灯光被手腕处的皮肤吸收，以及避免一部分灯光从透光绝缘带1两侧的边缘处发出，且可将灯光向远离手腕一侧反射，以增加操作人员可观察到的灯光的亮度。

需要说明的是，虽然，可在透光绝缘带1内直接设置折射晶体402和柔性反光条8，并在透光绝缘带1表面设置磨砂散射层9，但会造成光源5发出的光线较多的在与透光绝缘带1的连接处折射和发散，从而导致灯光无法在透光绝缘带1的长度方向上较均匀的分布。而设置透光芯401，并在形成一体的透光芯401、柔性导光条7和均光板8表面设置磨砂散射层，有利于将光线聚集，使光纤优先在透光芯401的长度方向上传导，从而有利于灯光在透光绝缘带1的长度方向上均匀分布。

如图4所示，本发明还公布了一种智能感应系统，包括可穿戴模块，以及安装在所述可穿戴模块上的电磁感应模块100、告警切换模块200和受所述告警切换模块200控制的分级告警模块300，所述电磁感应模块100包括整流模块400，所述整流模块400将电磁感应模块100产生的交变电流变为直流电，并输送给所述告警切换模块200和所述分级告警模块300。

所述分级告警模块300具有等级可调节的告警模式，所述分级告警模块300包括能够发出若干种颜色灯光的发光二极管，所述发光二极管包括可发出不同颜色灯光的多个发光二极管，且若干种颜色的灯光对应若干个不同级别的告警模式，以对应外部电磁场的不同强度。

所述告警切换模块200由电流检测电路以及开关控制电路组成，电流检测电路可检测所述电磁感应模块100上的电流强度，并将检测结果发送至开关控制电路，通过开关控制电路对所述分级告警模块300进行调节控制。

具体的，所述开关控制电路中的控制单元将电流强度以若干个阈值进行划分，且将若干个所述阈值内的电流强度分别与若干种颜色的灯光一一对应，从而当所述电流检测电路检测到所述电磁感应模块100上的电流强度时，控制所述发光二极管发出相应颜色的灯光，以对应相应等级的告警模式。

其中，所述电磁感应模块100通过电感线圈产生感应电流，所述可穿戴模块为手环，以使操作人员作业时，电磁感应模块100更靠近电力线路或电力设备，有利于所述告警切换模块200检测到靠近电力线路或电力设备附近的电磁场强度。而由电磁感应的原理可知，附近停电设备或导体上感应电流大小与附近的交流电磁场强度成正比，而感应电压与感应电流呈正比，因此，通过检测电磁感应模块100产生的感应电流大小，即可判断附近交流电磁场强度强弱，从而得出附近停电设备或导线上感应电压的强弱。

在此，仅为了描述特定的示例实施例的目的使用专业词汇，并且不是意指为限制的目的。除非上下文清楚地作出相反的表示，在此使用的单数形式“一个(a)”、“一个(an)”和“该(the)”可以意指为也包括复数形式。术语“包括(comprises)”、“包括(comprising)”、“包括(including)”和“具有(having)”是包括在内的意思，并且因此指定存在所声明的特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但是不排除存在或额外地具有一个或以上的其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或其组合。除非明确地指示了执行的次序，在此描述的该方法步骤、处理和操作不解释为一定需要按照所论述和示出的特定的次序执行。还应当理解的是，可以采用附加的或者可选择的步骤。

当元件或者层称为是“在……上”、“与……接合”、“连接到”或者“联接到”另一个元件或层，其可以是直接在另一个元件或者层上、与另一个元件或层接合、连接到或者联接到另一个元件或层，也可以存在介于其间的元件或者层。与此相反，当元件或层称为是“直接在……上”、“与……直接接合”、“直接连接到”或者“直接联接到”另一个元件或层，则可能不存在介于其间的元件或者层。其他用于描述元件关系的词应当以类似的方式解释(例如，“在……之间”和“直接在……之间”、“相邻”和“直接相邻”等)。在此使用的术语“和/或”包括该相关联的所罗列的项目的一个或以上的任一和所有的组合。虽然此处可能使用了术语第一、第二、第三等以描述各种的元件、组件、区域、层和/或部分，这些元件、组件、区域、层和/或部分不受到这些术语的限制。这些术语可以只用于将一个元件、组件、区域或部分与另一个元件、组件、区域或部分区分。除非由上下文清楚地表示，在此使用诸如术语“第一”、“第二”及其他数值的术语不意味序列或者次序。因此，在下方论述的第一元件、组件、区域、层或者部分可以采用第二元件、组件、区域、层或者部分的术语而不脱离该示例实施例的教导。

空间的相对术语，诸如“内”、“外”、“在下面”、“在……的下方”、“下部”、“上方”、“上部”等，在此可出于便于描述的目的使用，以描述如图中所示的一个元件或者特征和另外一个或多个元件或者特征之间的关系。空间的相对术语可以意指包含除该图描绘的取向之外该装置的不同的取向。例如如果翻转该图中的装置，则描述为“在其他元件或者特征的下方”或者“在元件或者特征的下面”的元件将取向为“在其他元件或者特征的上方”。因此，示例术语“在……的下方”可以包含朝上和朝下的两种取向。该装置可以以其他方式取向(旋转90度或者其他取向)并且以此处的空间的相对描述解释。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (5)

1.一种智能感应装置，其特征在于，包括透光绝缘带（1），所述透光绝缘带（1）的两端通过电感检测元件壳体（2）连接，且所述电感检测元件壳体（2）内设有电磁屏蔽腔（202）和电磁曝露腔（201），所述电磁屏蔽腔（202）的腔壁内设置有电磁屏蔽层（3）；所述透光绝缘带（1）内设有若干个柔性折射条（4），所述柔性折射条（4）包括透光芯（401）和设置在所述透光芯（401）内的若干个折射晶体（402），所述透光绝缘带（1）的两端安装在所述电感检测元件壳体（2）上，且所述电感检测元件壳体（2）上安装有与所述透光芯（401）端部相对接的若干个告警光源（5）;

所述透光绝缘带（1）内设置有柔性均光板（6），所述柔性均光板（6）设置在若干个所述透光芯（401）的外侧，且所述柔性均光板（6）与若干个所述透光芯（401）通过若干个独立的柔性导光条（7）相连接;

所述透光绝缘带（1）内设置有柔性反光条（8），所述柔性反光条（8）设置在若干个所述透光芯（401）的内侧，且所述柔性反光条（8）呈U型，所述柔性反光条（8）的两侧与所述柔性均光板（6）的两侧相连接;

所述透光芯（401）、柔性导光条（7）和柔性均光板（6）的表面均设有磨砂散射层（9）；

所述透光绝缘带（1）的带体上设有弯折呈波浪形的伸拉段（101），所述伸拉段（101）与所述电感检测元件壳体（2）相对设置。

2.一种包括有如权利要求1所述的智能感应装置的智能感应系统，其特征在于，包括可穿戴模块，以及安装在所述可穿戴模块上的电磁感应模块（100）、告警切换模块（200）和受所述告警切换模块（200）控制的分级告警模块（300），所述电磁感应模块（100）通过感应外部电磁场而产生电流，所述告警切换模块（200）和所述分级告警模块（300）均通过所述电磁感应模块（100）供电，所述告警切换模块（200）可检测所述电磁感应模块（100）上的电流强度，并以此对所述分级告警模块（300）进行调节控制，所述分级告警模块（300）具有等级可调节的告警模式，以对应外部电磁场的不同强度。

3.根据权利要求2所述的智能感应系统，其特征在于，所述电磁感应模块（100）内设置有整流电路，所述整流电路将所述电磁感应模块（100）产生的交变电流变为直流电，并输送给所述告警切换模块（200）和所述分级告警模块（300）。

4.根据权利要求2所述的智能感应系统，其特征在于，所述分级告警模块（300）包括能够发出若干种颜色灯光的发光二极管，且若干种颜色的灯光对应若干个不同级别的告警模式。

5.根据权利要求4所述的智能感应系统，其特征在于，所述告警切换模块（200）将电流强度以若干个阈值进行划分，且将若干个所述阈值内的电流强度分别与若干种颜色的灯光一一对应，从而当所述告警切换模块（200）检测到所述电磁感应模块（100）上的电流强度时，控制所述发光二极管模块发出相应颜色的灯光，以对应相应等级的告警模式。