CN110517606B - 一种智能电力线路安全警示牌 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种智能电力线路安全警示牌，包括一面为印有警示图案或警示文字的印刷面，另一面为无印刷面的夜光塑料底板、镶嵌于夜光塑料底板中的温差制冷片以及与温差制冷片连接的防倒流二极管、法拉电容，所述的温差制冷片的正极与防倒流二极管的正极连接，所述的防倒流二极管的负极与法拉电容的正极连接，所述的法拉电容的负极与温差制冷片的负极连接，嵌入夜光塑料底板后的温差制冷片的表面与夜光塑料底板的表面齐平，所述的夜光塑料底板的印刷面上设有自闪LED点阵，所述的自闪LED点阵与一个NTC热敏电阻串联后，反向与防倒流二极管并联。与现有技术相比，本发明具有主动发光、警示效果醒目、克服老化褪色等优点。

Description

一种智能电力线路安全警示牌

技术领域

本发明涉及一种电力行业用安全警示牌，尤其是涉及一种智能电力线路安全警示牌。

背景技术

安全警示牌是电力行业必不可少的安全用具，也是保证安全生产的技术措施之一，然而传统的安全警示牌存在一些不足，使得在许多场合下的警示效果不理想，尤其是户外线路应用场合，具体问题在于：

一、警示内容不醒目：现有的大多警示牌有时无法让人对其内容有直观醒目的印象。当人员疲劳时，很容易因大意而看不见警示牌的指示，尤其对于警示公众的线路或电缆警示牌，大多时候更是难以引起公众的注意，导致吊车碰线、钓鱼触电、打桩开挖的事故屡禁不止。

二、警示牌易老化褪色：现有警示牌受制于材质与印刷工艺，若阳光直射时间较长，警示牌一两年后便褪色变淡，弱化了警示牌的警示效果，然而频繁更换成本开支巨大，在电力线路领域，由于警示牌悬挂位置较高，更换的人力物力成本十分高昂。

三、警示牌的主动发光能力不强：主动发光能力不强的警示牌给夜间作业留下了许多安全隐患，尤其是夜间照明条件不足时，几乎起不到警示作用。如果人员安全意识薄弱，很容易导致事故的发生。为解决这一问题，部分安全警示牌采用了主动闪光方案，利用光伏电池与LED灯组，实现警示牌的动态发光，提升了警示效果，但光伏电池受环境影响较大，表面污秽就会导致损坏，实际使用寿命较短，通常两三年后就会因故障而停止闪光。

四、无法反映线路运行情况：电力线路是电网最容易发生故障的元件，发生故障后，急需在第一时间掌握故障点情况，普遍来看，在白天发生故障问题后解决的难度较小，但夜间故障巡线难度较大，现有技术的故障指示器等无法精确定位到故障的杆塔，而每个杆塔配置故障指示器成本花费高昂，如果现有安全警示牌能具备故障定位指示功能，将能极大地提升电力线路安全运行能力。

为此，提供一种提升警示醒目度、并具备故障定位的能力的全新的安全警示牌对于提升现场作业的安全性、防范线缆事故意义重大。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种智能电力线路安全警示牌。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种智能电力线路安全警示牌，包括一面为印有警示图案或警示文字的印刷面，另一面为无印刷面的夜光塑料底板、镶嵌于夜光塑料底板中的温差制冷片以及与温差制冷片连接的防倒流二极管、法拉电容，所述的温差制冷片的正极与防倒流二极管的正极连接，所述的防倒流二极管的负极与法拉电容的正极连接，所述的法拉电容的负极与温差制冷片的负极连接，嵌入夜光塑料底板后的温差制冷片的表面与夜光塑料底板的表面齐平，所述的夜光塑料底板的印刷面上设有自闪LED点阵，所述的自闪LED点阵与一个NTC热敏电阻串联后，反向与防倒流二极管并联。

所述的夜光塑料底板上设有与温差制冷片的位置、形状、大小相匹配的第一开孔。

所述的夜光塑料底板的印刷面上覆盖有红外反射覆膜，该红外反射覆膜在温差制冷片的对应位置处设有与温差制冷片的位置、形状、大小相匹配的第二开孔。

所述的红外反射覆膜的上方依次覆盖有红外上转换荧光覆膜、抗紫外线覆膜。

所述的夜光塑料底板由稀土浅绿色夜光材料与聚丙烯塑料混合热成型制成。

所述的夜光塑料底板的无印刷面上贴附有纳米金属反光膜。

所述的夜光塑料底板的厚度为3mm。

所述的红外上转换荧光覆膜可接受的红外波长不高于1050nm。

所述的温差制冷片为方形片状结构，第一开孔、第二开孔为方形孔。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、主动发光：本发明采用温差制冷片的温差发电效应代替光电池实现LED警示光源的供电，温差制冷片不受灰尘、暗斑的影响，寿命远大于光伏电池板，此外本发明还设计了纯无源的自闪LED点阵的LED控制电路，结合防倒流二极管、法拉电容、NTC热敏电阻的作用，LED控制电路可完全按照回路电势分布自行实行夜间发光、白天关闭，整个电路无需使用光敏元件、三极管或芯片，从而进一步提升了电路的可靠性与防雷性能，其户外长期运行的失效率远低于现有采用光伏电池、芯片控制闪光的产品；

2、警示效果醒目：本发明采用红外上转换荧光覆膜、夜光塑料底板，白天上转换荧光覆膜将阳光红外线转换为可见的荧光绿背景光，夜间夜光塑料底板利用其内含的大量稀土蓄光材料，发出持续的浅绿色荧光背光，使得无论白天黑夜警示牌的醒目度均有大幅提升，结合自闪LED点阵的夜间闪光，整体警示效果与现有技术相比提升显著，能见度是现有技术的5倍以上；

3、克服老化褪色：本发明采用红外上转换荧光覆膜发光，无需传统荧光材料需要紫外线，采用高厚度的抗紫外线覆膜，可阻挡90％以上的紫外线，进而大幅降低了警示牌的老化速度；

4、故障情况定位：本发明采用了红外上转换荧光覆膜覆盖在红外反射覆膜上，红外上转换荧光材料对于含有高能量红外线的强光敏感，在夜间，一般的闪电红外能量低，然而线路近处发生故障，工频电流的电弧含有大量红外线，此时红外上转换荧光材料将立即发光，并能够蓄光维持数小时，夜间线路故障后，巡线人员只需观察到线路杆塔上的安全警示牌发光较明亮，即可断定该杆塔区域为故障发生处，即采用低成本就可实现线路故障就地定位。

附图说明

图1为本发明实施例中智能电力线路安全警示牌的结构示意图；

图2为本发明实施例中LED控制电路示意图；

图中标号所示：

1、夜光塑料底板，2、温差制冷片，3、防倒流二极管，4、法拉电容，5、自闪LED点阵，6、NTC热敏电阻，7、红外上转换荧光覆膜，8、抗紫外线覆膜，9、红外反射覆膜，10、纳米金属反光膜，11、警示图案或文字。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。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的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明涉及一种智能电力线路安全警示牌，包括夜光塑料底板1、温差制冷片2、防倒流二极管3、法拉电容4、自闪LED点阵5、NTC热敏电阻6、红外上转换荧光覆膜7、抗紫外线覆膜8、红外反射覆膜9、纳米金属反光膜10。夜光塑料底板1由稀土浅绿色夜光材料与聚丙烯塑料混合热成型制成，其厚度为3mm，夜光塑料底板1上设有方形开孔，其尺寸与温差制冷片2相匹配，温差制冷片2镶嵌于夜光塑料底板1的方形开孔中，嵌入后温差制冷片2的表面与夜光塑料底板1平齐。温差制冷片2的正极连接防倒流二极管3的正极，防倒流二极管3的负极与法拉电容4正极相连，法拉电容4的负极与温差制冷片2的负极相连。防倒流二极管3采用1N5819，法拉电容容量为10F。夜光塑料底板1的一面印有警示图案或文字11，印刷面上无图案或文字的部分无油墨，夜光塑料底板1的印刷面上设有红外反射覆膜9，红外反射覆膜9在温差制冷片2的对应处留有方形开孔；在红外反射覆膜9上方依次设有红外上转换荧光覆膜7与抗紫外线覆膜8，红外上转换荧光覆膜7的接受红外波长不高于1050nm。纳米金属反光膜10贴附于夜光塑料底板1另一面的无印刷面上。NTC热敏电阻6的温度系数不小于10欧姆/℃。夜光塑料底板1无印刷面上可设置电路盒，用于放置防倒流二极管3、法拉电容4、NTC热敏电阻6。自闪LED点阵5设置在夜光塑料底板1的印刷面上，自闪LED点阵5与NTC热敏电阻6串联后，反向与防倒流二极管3并联。

本发明的工作原理为：

本发明利用采用温差制冷片2的温差发电效应，代替光电池实现LED警示光源的供电，温差制冷片2不怕灰尘、暗斑，寿命远大于光伏电池板。本发明的LED控制电路如图2所示，当白天有阳光辐射时，温差制冷片2的面向阳关的一侧温度较高，背向阳光的一侧温度低，产生的温差电势通过防倒流二极管3向法拉电容4充电；夜间失去阳光后，温差电势消失，此时法拉电容4储存的电能通过NTC热敏电阻6、自闪LED点阵5、温差制冷片2的内阻放电，自闪LED点阵5的LED闪光，实现醒目的夜间闪光警示作用。NTC热敏电阻6能感应环境温度，冬天温度低的情况下，法拉电容4的储能较少，NTC热敏电阻6变大以防过早放电放完，本发明的纯无源LED光控电路，电路完全按照回路电势分布自行实行夜间发光、白天关闭，整个电路不使用一个光敏元件与三极管或芯片，从而进一步提升了电路的可靠性与防雷性能，本发明也不需要使用电池，其理论寿命接近无穷大，实际户外长期运行的失效率远低于现有采用光伏电池、芯片控制闪光的产品。

本发明利用多种功能材料，实现警示效果与抗老化能力的提升。本发明采用红外上转换荧光覆膜7、夜光塑料底板1，白天上转换荧光覆膜7能够将阳光红外线转换为可见的荧光绿背景光，夜间夜光塑料底板1利用其内涵的大量稀土蓄光材料，发出持续的浅绿色荧光背光，使得无论白天黑夜警示牌的醒目度均有大幅提升，加上自闪LED点阵5的夜间闪光功能，整体警示效果与现有技术相比提升显著，能见度是现有技术的5倍以上。本发明同时克服了老化褪色问题，采用红外上转换荧光覆膜7发光，可以不再像传统荧光材料需要紫外线，因此本发明采用高厚度的抗紫外线覆膜8，首先阻挡90％以上的紫外线，然后红外上转换覆膜7将红外线变为可见光，这样，作用到印刷图案的夜光塑料地板1上的紫外与红外辐射均大幅削弱，,令老化褪色问题得到很大的缓解，进而大幅降低了警示牌的老化速度，夜光塑料底板1的无印刷面上还设有纳米金属反光膜10，可将蓄光材料的夜光尽可能向警示牌正面反射，提升警示效果。

此外，本发明利用红外上转换荧光材料还能够实现线路故障定位。本发明的红外上转换荧光覆膜7对于含有高能量红外线的强光敏感，在夜间，一般的闪电红外能量低，然而线路近处如果发生故障，工频电流的电弧含有大量红外线，此时红外上转换荧光材料将立即发光，并蓄光维持数小时，夜间线路故障后，巡线人员只要观察到线路杆塔上的安全警示牌发光较明亮，就可断定该杆塔区域为故障发生处，用很低的成本实现了线路故障就地定位。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的工作人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种智能电力线路安全警示牌，其特征在于，包括一面为印有警示图案或警示文字的印刷面，另一面为无印刷面的夜光塑料底板(1)、镶嵌于夜光塑料底板(1)中的温差制冷片(2)以及与温差制冷片(2)连接的防倒流二极管(3)、法拉电容(4)，所述的温差制冷片(2)的正极与防倒流二极管(3)的正极连接，所述的防倒流二极管(3)的负极与法拉电容(4)的正极连接，所述的法拉电容(4)的负极与温差制冷片(2)的负极连接，嵌入夜光塑料底板(1)后的温差制冷片(2)的表面与夜光塑料底板(1)的表面齐平，所述的夜光塑料底板(1)的印刷面上设有自闪LED点阵(5)，所述的自闪LED点阵(5)与一个NTC热敏电阻(6)串联后，反向与防倒流二极管(3)并联，所述的夜光塑料底板(1)上设有与温差制冷片(2)的位置、形状、大小相匹配的第一开孔，所述的夜光塑料底板(1)的印刷面上覆盖有红外反射覆膜(9)，该红外反射覆膜(9)在温差制冷片(2)的对应位置处设有与温差制冷片(2)的位置、形状、大小相匹配的第二开孔，所述红外反射覆膜(9)的上方依次覆盖有红外上转换荧光覆膜(7)、抗紫外线覆膜(8)。

2.根据权利要求1所述的一种智能电力线路安全警示牌，其特征在于，所述的夜光塑料底板(1)由稀土浅绿色夜光材料与聚丙烯塑料混合热成型制成。

3.根据权利要求1所述的一种智能电力线路安全警示牌，其特征在于，所述的夜光塑料底板(1)的无印刷面上贴附有纳米金属反光膜(10)。

4.根据权利要求1所述的一种智能电力线路安全警示牌，其特征在于，所述的夜光塑料底板(1)的厚度为3mm。

5.根据权利要求1所述的一种智能电力线路安全警示牌，其特征在于，所述的红外上转换荧光覆膜(7)可接受的红外波长不高于1050nm。

6.根据权利要求1所述的一种智能电力线路安全警示牌，其特征在于，所述的温差制冷片(2)为方形片状结构，第一开孔、第二开孔为方形孔。

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