CN110880259A - 间隔棒断裂模拟器及间隔棒断裂体感训练系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种间隔棒断裂模拟器，包括仿真间隔棒本体，还包括锁扣机构、断裂模拟机构和电动脱扣机构；所述仿真间隔棒本体上部左右两侧设置用于固定到分裂导线上的导线夹；所述电动脱扣机构包括电动推杆和分离板；所述断裂模拟机构包括挡板、固定板、钢丝绳、活动板和U型支撑板；所述锁扣机构包括设置在所述仿真间隔棒本体内左右两侧的锁舌和用于驱动所述锁舌伸缩动作的自复位连杆锁扣机构。通过本发明间隔棒断裂模拟器，能够让体验者亲身体验间隔棒断裂的过程，使学员在实训室内就能体验到间隔棒断裂的真实感受和间隔棒断裂心理恐惧的感觉及发生间隔棒断裂后如何保持身体平衡的技术措施；解决安全教育培训时没有实体可供操作和体验的问题。
Description
技术领域
本发明属于体验式安全体感设备领域，具体的说，涉及了一种间隔棒断裂模拟器及间隔棒断裂体感训练系统。
背景技术
随着国民经济的不断发展，人们对电力的依赖也越来越强，电网的安全运行非常重要，我国每年因电力事故造成的财产损失和人员伤亡不计其数，总结造成的原因是安全意识淡薄，违规操作等。安全生产是电力企业永恒的主题，为减少和避免安全事故发生，安全生产教育培训是主要手段之一，传统的电力安全培训方式培训内容陈旧、培训手段单一、主要是以传统的说教方式和电力安全事故案例培训的方式进行的教育培训，已不适应现代电网的需要。
间隔棒的主要用途是限制子导线之间的相对运动及在正常运行情况下保持分裂导线的几何形状。由于电力行业生产条件的限制，从电网安全运行和培训的安全性来考虑，也不大可能在生产运行现场进行安全教育培训，为了能够让高空线路巡视时出现的各种故障现象在实训室内呈现在学员面前，所以需要设计一种间隔棒断裂模拟器。
现有技术中，如CN206711472U提出了一种输电杆塔中仿真间隔棒，然而，该仿真间隔棒通过设置输电线口对子导线进行固定，通过不同的输电线口对不同的子导线进行固定，通过按动控制按钮，使得推动块带动固定块向内伸缩，从而使得固定块与固定槽之间发生分离，使得连接块离开连接槽内，实现对仿真间隔棒本体的拆卸，人为控制固定块向内伸缩，使得连接块与连接槽进行插接，当空腔与固定槽相连通时，通过支撑弹簧的作用，固定块与固定槽之间进行插接，从而方便仿真间隔棒本体的安装，达到了便于安装拆卸的优点，从而有效的解决了现有间隔棒不方便进行安装拆卸延长模拟训练时间的问题。对于如何通过该设备让体验者亲身体验间隔棒断裂的过程，并未有相关的介绍。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种间隔棒断裂模拟器及间隔棒断裂体感训练系统。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：
本发明一方面提供了一种间隔棒断裂模拟器，包括仿真间隔棒本体，还包括锁扣机构、断裂模拟机构和电动脱扣机构；所述仿真间隔棒本体上部左右两侧设置用于固定到分裂导线上的导线夹；所述仿真间隔棒本体内还设置有两根固接在所述仿真间隔棒本体上下两端的光轴导轨；
所述电动脱扣机构包括电动推杆和分离板；所述电动推杆向下设置在所述仿真间隔棒本体上部，并伸入所述仿真间隔棒本体设置在两根光轴导轨之间；所述分离板通过推杆接头固接在所述电动推杆的伸缩端，所述分离板上开设第一贯穿孔，所述第一贯穿孔处设置第一轴套，所述分离板通过所述第一轴套套设在所述两根光轴导轨上；
所述断裂模拟机构包括挡板、固定板、钢丝绳、活动板和U型支撑板；所述固定板上开设第二贯穿孔和推杆贯穿孔，所述第二贯穿孔处设置第二轴套；在所述分离板之上，所述固定板通过所述第二轴套套设在所述两根光轴导轨上，同时通过所述推杆贯穿孔穿设在所述电动推杆的伸缩杆上；所述U型支撑板对应设置在所述固定板下方，且所述分离板可以在所述U型支撑板的开口方向上下运动；所述活动板左右两侧设置用于固定到分裂导线上的导线夹；所述活动板放置在所述仿真间隔棒本体下端的外部；所述活动板左右两侧均固设一根钢丝绳，所述钢丝绳的另一端穿设所述仿真间隔棒本体及所述分离板固接在所述固定板上；所述挡板分别固定在所述固定板的左右两端，所述挡板的端部设置为斜面；
所述锁扣机构包括设置在所述仿真间隔棒本体内左右两侧的锁舌和用于驱动所述锁舌伸缩动作的自复位连杆锁扣机构；所述仿真间隔棒本体的内侧壁开设T型槽，所述锁舌安装在所述T型槽内，所述锁舌的端部对应所述挡板的斜面设置为斜面；所述自复位连杆锁扣机构包括第一连杆、第二连杆、连杆底座、摇杆底座、摇杆、弹簧；所述第一连杆的一端连接所述锁舌的一端，所述第一连杆的另一端连接所述第二连杆的一端，所述第二连杆的另一端连接所述摇杆的一端，所述摇杆的另一端对应所述分离板的端部设置，以在所述分离板向下运动时推动摇杆动作；所述连杆底座对应所述T型槽下方设置，所述第二连杆铰接在所述连杆底座上；所述摇杆底座对应所述连杆底座下方设置，所述摇杆铰接在所述摇杆底座上；所述弹簧的一端固接所述摇杆底座，另一端固接所述摇杆的另一端。
基于上述，还包括检测与控制系统以及用于提供电源的24V开关电源，所述检测与控制系统包括CPU主板和位置检测装置，所述CPU主板控制连接所述电动推杆，以控制所述电动推杆的动作；所述位置检测装置对应所述固定板设置，以采集所述固定板的位置信息。
基于上述，所述位置检测装置包括竖向设置在所述固定板一端的感应片、对应所述感应片上端位置设置的第一金属接近传感器以及对应所述感应片下端位置设置的第二金属接近传感器。
基于上述，所述检测与控制系统还包括无线通信模块，所述CPU主板连接所述无线通信模块，以接收外部控制命令或上传所述固定板的位置信息。
基于上述，所述无线通信模块采用频率为315MHz的2路无线开关模块。
基于上述，所述CPU主板上连接中间继电器JC1和中间继电器JC2的线圈，所述电动推杆通过所述中间继电器JC1的触点开关接至所述24V开关电源作为正转输入，所述电动推杆通过所述中间继电器JC2的触点开关接至所述24V开关电源作为反转输入；所述2路无线开关模块的开关接在所述中间继电器JC1与所述CPU主板，以及所述中间继电器JC2与所述CPU主板之间。
基于上述，所述检测与控制系统还包括有线通信接口模块，所述CPU主板连接所述有线通信接口模块，以接收外部控制命令或上传所述固定板的位置信息。
本发明另一方面还提供了一种间隔棒断裂体感训练系统，包括所述的间隔棒断裂模拟器和训练控制主机；所述间隔棒断裂模拟器安装在四分裂模拟线路上；所述训练控制主机包括控制柜以及设置在所述控制柜上的控制主机、输入按钮、音响显示系统、开关电源、有线通信接口设备和启动/停止按钮；所述开关电源用以提供所述训练控制主机所需的电源；所述控制主机通过所述有线通信接口设备与所述间隔棒断裂模拟器通信连接，以接收所述固定板的位置信息及向所述间隔棒断裂模拟器发送控制命令；所述输入按钮包括演示视频播放按钮，用以向所述控制主机输入演示视频播放指令；所述启动/停止按钮，连接所述控制主机，用以向所述控制主机输入控制命令；所述音响显示系统，包括显示屏和音响系统，连接所述控制主机，用以根据所述主机输入演示视频播放指令播放与间隔棒断裂体感训练相关的视频，以及显示所述固定板的位置信息。
本发明相对现有技术具有突出的实质性特点和显著进步，具体的说，通过本发明间隔棒断裂模拟器，能够让体验者亲身体验间隔棒断裂的过程，使学员在实训室内就能体验到间隔棒断裂的真实感受和间隔棒断裂心理恐惧的感觉及发生间隔棒断裂后如何保持身体平衡的技术措施；解决现有安全教育培训时没有实体可供操作和体验，培训效果差的问题。
附图说明
图1是本发明的立体结构示意图。
图2是本发明的正视结构示意图。
图3是本发明内部结构标注示意图。
图4是本发明内部结构另一标注示意图。
图5是本发明的设计电气原理图。
图中：11、仿真间隔棒本体；12、导线夹；13、光轴导轨；21、电动推杆；22、分离板；23、推杆接头；24、第一轴套；31、挡板；32、固定板；33、钢丝绳；34、活动板；35、U型支撑板；36、第二轴套；41、锁舌；42、T型槽；43、第一连杆；44、第二连杆；45、连杆底座；46、摇杆底座；47、摇杆；48、弹簧；51、感应片；52、第一金属接近传感器；53、第二金属接近传感器。
具体实施方式
下面通过具体实施方式，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
实施例1
如图1-4所示，一种间隔棒断裂模拟器，包括仿真间隔棒本体11，还包括锁扣机构、断裂模拟机构和电动脱扣机构。
所述仿真间隔棒本体上部左右两侧设置用于固定到分裂导线上的导线夹12；所述仿真间隔棒本体内还设置有两根固接在所述仿真间隔棒本体上下两端的光轴导轨13。
所述电动脱扣机构包括电动推杆21和分离板22；所述电动推杆21向下设置在所述仿真间隔棒本体11上部，并伸入所述仿真间隔棒本体11设置在两根光轴导轨13之间；所述分离板22通过推杆接头23固接在所述电动推杆21的伸缩端，所述分离板22上开设第一贯穿孔，所述第一贯穿孔处设置第一轴套24，所述分离板22通过所述第一轴套24套设在所述两根光轴导轨13上。
所述断裂模拟机构包括挡板31、固定板32、钢丝绳33、活动板34和U型支撑板35；
所述固定板32上开设第二贯穿孔和推杆贯穿孔，所述第二贯穿孔处设置第二轴套36；在所述分离板22之上，所述固定板32通过所述第二轴套36套设在所述两根光轴导轨13上，同时通过所述推杆贯穿孔穿设在所述电动推杆21的伸缩杆上；所述U型支撑板35对应设置在所述固定板32下方，且所述分离板22可以在所述U型支撑板35的开口方向上下运动；所述活动板34左右两侧设置用于固定到分裂导线上的导线夹12；所述活动板34放置在所述仿真间隔棒本体11下端的外部；所述活动板34左右两侧均固设一根钢丝绳33，所述钢丝绳33的另一端穿设所述仿真间隔棒本体11及所述分离板22固接在所述固定板32上；所述挡板31分别固定在所述固定板32的左右两端，所述挡板31的端部设置为斜面。
所述锁扣机构包括设置在所述仿真间隔棒本体11内左右两侧的锁舌41和用于驱动所述锁舌41伸缩动作的自复位连杆锁扣机构；
所述仿真间隔棒本体11的内侧壁开设T型槽42，所述锁舌41安装在所述T型槽42内，所述锁舌41的端部对应所述挡板31的斜面设置为斜面；所述自复位连杆锁扣机构包括第一连杆43、第二连杆44、连杆底座45、摇杆底座46、摇杆47、弹簧48；所述第一连杆43的一端铰接所述锁舌41的一端，所述第一连杆43的另一端铰接所述第二连杆44的一端，所述第二连杆44的另一端铰接所述摇杆47的一端，所述摇杆47的另一端对应所述分离板22的端部设置，以在所述分离板22向下运动时推动摇杆47动作；所述连杆底座45对应所述T型槽42下方设置，所述第二连杆44铰接在所述连杆底座45上；所述摇杆底座46对应所述连杆底座45下方设置，所述摇杆47铰接在所述摇杆底座46上；所述弹簧48的一端固接所述摇杆底座46，另一端固接所述摇杆47的另一端。
本发明间隔棒断裂模拟器的工作原理：
所述电动推杆21正转向下运动时，带动所述分离板22向下运动，当所述电动推杆21运动到下限位时停止动作，期间，所述分离板22穿过所述U型支撑板35推动所述摇杆47向下运动，所述摇杆47带动所述第一连杆43和所述第二连杆44将所述锁舌41向所述T型槽42内缩回；
当所述锁舌41缩回至所述T型槽42后，位于初始位置的所述断裂模拟机构的固定板32失去阻挡，瞬间掉落至所述U型支撑板35上，由于所述固定板32与所述活动板34之间是软连接，所述活动板34即失去支撑，从而实现脱扣模拟间隔棒断裂。
所述电动推杆21反转向上运动时，带动所述分离板22向上运动，所述摇杆47失去推动力。在所述弹簧48恢复力的作用下，所述摇杆47带动所述第一连杆43和所述第二连杆44将所述锁舌41伸出所述T型槽42；
在所述电动推杆21带动所述分离板22向上运动的同时，所述分离板22带动所述固定板32一起向上运动；当所述固定板32经过所述锁舌41时，所述挡板3推动所述锁舌41向内回缩，所述挡板3越过所述锁舌41回到初始位置后，所述电动推杆21到达上限位停止动作，所述锁舌41自动弹出阻挡所述固定板32向下运动，实现锁扣，所述活动板34恢复支撑。
实施例2
本实施例与实施例1的区别在于：如图5所示，还包括检测与控制系统以及用于提供电源的24V开关电源，所述检测与控制系统包括CPU主板和位置检测装置，所述CPU主板控制连接所述电动推杆，以控制所述电动推杆的动作；所述位置检测装置对应所述固定板设置，以采集所述固定板的位置信息。
所述位置检测装置包括竖向设置在所述固定板32一端的感应片51、对应所述感应片51上端位置设置的第一金属接近传感器52以及对应所述感应片下端位置设置的第二金属接近传感器53。所述第一金属接近传感器52和所述第二金属接近传感器53采用主要实现对所述固定板的位置进行采集，然后将状态信息传送给所述CPU主板，所述CPU主板分析所述固定板的位置：所述固定板是否到位（初始位置）和当前间隔棒断裂模拟器的状态（即断裂状态或复原状态）。
所述检测与控制系统还包括无线通信模块，所述CPU主板连接所述无线通信模块，以接收外部控制命令或上传所述固定板的位置信息，具体的，所述无线通信模块采用频率为315MHz的2路无线开关模块。
所述CPU主板上连接中间继电器JC1和中间继电器JC2的线圈，所述电动推杆通过所述中间继电器JC1的触点开关接至所述24V开关电源作为正转输入，所述电动推杆通过所述中间继电器JC2的触点开关接至所述24V开关电源作为反转输入；所述2路无线开关模块的开关接在所述中间继电器JC1与所述CPU主板，以及所述中间继电器JC2与所述CPU主板之间。
进行实训时，在实训室内的四分裂导线上，安装所述间隔棒断裂模拟器，学员穿上全身5点式安全带，在四分裂模拟线路上行走，教师通过无线遥控器与2路无线开关模块通信，控制间隔棒断裂模拟器断裂，使学员体验间隔棒断裂的真实感受和间隔棒断裂心理恐惧的感觉及发生间隔棒断裂分裂导线失去支撑后如何保持身体平衡的技术措施。
实施例3
本实施例提供了一种间隔棒断裂体感训练系统，该系统包括所述的间隔棒断裂模拟器和训练控制主机。
所述间隔棒断裂模拟器的检测与控制系统包括有线通信接口模块，所述CPU主板连接所述有线通信接口模块，以接收外部控制命令或上传所述固定板的位置信息。所述间隔棒断裂模拟器安装在四分裂模拟线路上。
所述训练控制主机包括控制柜以及设置在所述控制柜上的控制主机、输入按钮、音响显示系统、开关电源、有线通信接口设备和启动/停止按钮；所述开关电源用以提供所述训练控制主机所需的电源；所述控制主机通过所述有线通信接口设备与所述间隔棒断裂模拟器通信连接，以接收所述固定板的位置信息及向所述间隔棒断裂模拟器发送控制命令；所述输入按钮包括演示视频播放按钮，用以向所述控制主机输入演示视频播放指令；所述启动/停止按钮，连接所述控制主机，用以向所述控制主机输入控制命令；所述音响显示系统，包括显示屏和音响系统，连接所述控制主机，用以根据所述主机输入演示视频播放指令播放预存的与间隔棒断裂体感训练相关的视频，以及显示所述固定板的位置信息。
进行实训时，在实训室内的四分裂导线上，安装所述间隔棒断裂模拟器，学员穿上全身5点式安全带，在四分裂模拟线路上行走，教师通过训练控制主机控制间隔棒断裂模拟器断裂，使学员体验间隔棒断裂的真实感受和间隔棒断裂心理恐惧的感觉及发生间隔棒断裂分裂导线失去支撑后如何保持身体平衡的技术措施。另外，学员可以通过训练控制主机观看间隔棒断裂体感训练相关的视频。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。
Claims (8)
1.一种间隔棒断裂模拟器，包括仿真间隔棒本体，其特征在于：还包括锁扣机构、断裂模拟机构和电动脱扣机构；
所述仿真间隔棒本体上部左右两侧设置用于固定到分裂导线上的导线夹；
所述仿真间隔棒本体内还设置有两根固接在所述仿真间隔棒本体上下两端的光轴导轨；
所述电动脱扣机构包括电动推杆和分离板；所述电动推杆向下设置在所述仿真间隔棒本体上部，并伸入所述仿真间隔棒本体设置在两根光轴导轨之间；
所述分离板通过推杆接头固接在所述电动推杆的伸缩端，所述分离板上开设第一贯穿孔，所述第一贯穿孔处设置第一轴套，所述分离板通过所述第一轴套套设在所述两根光轴导轨上；
所述断裂模拟机构包括挡板、固定板、钢丝绳、活动板和U型支撑板；
所述固定板上开设第二贯穿孔和推杆贯穿孔，所述第二贯穿孔处设置第二轴套；在所述分离板之上，所述固定板通过所述第二轴套套设在所述两根光轴导轨上，同时通过所述推杆贯穿孔穿设在所述电动推杆的伸缩杆上；
所述U型支撑板对应设置在所述固定板下方，且所述分离板可以在所述U型支撑板的开口方向上下运动；
所述活动板左右两侧设置用于固定到分裂导线上的导线夹；所述活动板放置在所述仿真间隔棒本体下端的外部；所述活动板左右两侧均固设一根钢丝绳，所述钢丝绳的另一端穿设所述仿真间隔棒本体及所述分离板固接在所述固定板上；
所述挡板分别固定在所述固定板的左右两端，所述挡板的端部设置为斜面；
所述锁扣机构包括设置在所述仿真间隔棒本体内左右两侧的锁舌和用于驱动所述锁舌伸缩动作的自复位连杆锁扣机构；
所述仿真间隔棒本体的内侧壁开设T型槽，所述锁舌安装在所述T型槽内，所述锁舌的端部对应所述挡板的斜面设置为斜面；
所述自复位连杆锁扣机构包括第一连杆、第二连杆、连杆底座、摇杆底座、摇杆、弹簧；所述第一连杆的一端连接所述锁舌的一端，所述第一连杆的另一端连接所述第二连杆的一端，所述第二连杆的另一端连接所述摇杆的一端，所述摇杆的另一端对应所述分离板的端部设置，以在所述分离板向下运动时推动摇杆动作；所述连杆底座对应所述T型槽下方设置，所述第二连杆铰接在所述连杆底座上；所述摇杆底座对应所述连杆底座下方设置，所述摇杆铰接在所述摇杆底座上；所述弹簧的一端固接所述摇杆底座，另一端固接所述摇杆的另一端。
2.根据权利要求1所述的间隔棒断裂模拟器，其特征在于：还包括检测与控制系统以及用于提供电源的24V开关电源，所述检测与控制系统包括CPU主板和位置检测装置，所述CPU主板控制连接所述电动推杆，以控制所述电动推杆的动作；所述位置检测装置对应所述固定板设置，以采集所述固定板的位置信息。
3.根据权利要求2所述的间隔棒断裂模拟器，其特征在于：所述位置检测装置包括竖向设置在所述固定板一端的感应片、对应所述感应片上端位置设置的第一金属接近传感器以及对应所述感应片下端位置设置的第二金属接近传感器。
4.根据权利要求2所述的间隔棒断裂模拟器，其特征在于：所述检测与控制系统还包括无线通信模块，所述CPU主板连接所述无线通信模块，以接收外部控制命令或上传所述固定板的位置信息。
5.根据权利要求4所述的间隔棒断裂模拟器，其特征在于：所述无线通信模块采用频率为315MHz的2路无线开关模块。
6.根据权利要求5所述的间隔棒断裂模拟器，其特征在于：所述CPU主板上连接中间继电器JC1和中间继电器JC2的线圈，所述电动推杆通过所述中间继电器JC1的触点开关接至所述24V开关电源作为正转输入，所述电动推杆通过所述中间继电器JC2的触点开关接至所述24V开关电源作为反转输入；所述2路无线开关模块的开关接在所述中间继电器JC1与所述CPU主板，以及所述中间继电器JC2与所述CPU主板之间。
7.根据权利要求2所述的间隔棒断裂模拟器，其特征在于：所述检测与控制系统还包括有线通信接口模块，所述CPU主板连接所述有线通信接口模块，以接收外部控制命令或上传所述固定板的位置信息。
8.一种间隔棒断裂体感训练系统，其特征在于：包括权利要求7所述的间隔棒断裂模拟器和训练控制主机；
所述间隔棒断裂模拟器安装在四分裂模拟线路上；
所述训练控制主机包括控制柜以及设置在所述控制柜上的控制主机、输入按钮、音响显示系统、开关电源、有线通信接口设备和启动/停止按钮；
所述开关电源用以提供所述训练控制主机所需的电源；
所述控制主机通过所述有线通信接口设备与所述间隔棒断裂模拟器通信连接，以接收所述固定板的位置信息及向所述间隔棒断裂模拟器发送控制命令；
所述输入按钮包括演示视频播放按钮，用以向所述控制主机输入演示视频播放指令；
所述启动/停止按钮，连接所述控制主机，用以向所述控制主机输入控制命令；
所述音响显示系统，包括显示屏和音响系统，连接所述控制主机，用以根据所述主机输入演示视频播放指令播放与间隔棒断裂体感训练相关的视频，以及显示所述固定板的位置信息。
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