CN111387619A - 一种电力通信光缆接续防护手套 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种电力通信光缆接续防护手套，该手套设有加热片，通过选择按钮可以选择加热模式。小拇指一侧设有开口，可以方便的放入诸如暖水袋一类的加热体，还可以用来存放细小物品；还设有通讯模块，本手套与智能手机蓝牙配对后，通过操作手套按键可以校准手套时间、通过手套按键控制手机端APP报时；还可以通过手机端APP设定闹钟，闹钟时间到了以后手套震动提醒；还可以操作按键控制手机端APP，通过手机内置GPS记录当前电力通信光缆接续的具体位置。该手套还设有电池检测电路，当电池电压下降到阈值时，指示电池欠压；还设有充电电路，可以控制充电过程的充电电流，限制了饱和充电电压，充电更安全。

Description

一种电力通信光缆接续防护手套

技术领域

本发明涉及电力检修工具技术领域，具体涉及一种电力通信光缆接续专用防护手套。

背景技术

进行电力通信光缆接续工作时，工作人员双手需长时间进行高精度工作。冬季进行光缆故障抢修时，长期在低温条件下进行紧张户外作业容易影响双手精度，进而影响到光缆接续质量，极大地增加了工作难度与工作成本。通常在户外作业的电力通信光缆接续工作，经常风餐露宿，十分辛苦，为了工作常常忘记时间点，或者干脆错过了吃饭时间。而作为工作中的重要一项：工作记录，又受地理条件显示，常常不能在作业现场记录，等接续工作做完以后，往往又想不起光缆接续的具体地点，这些都迫切需要我们开发一种防护效果好，使用人性化的工作手套。

发明内容

本发明设计了一种电力通信光缆接续用防护手套，能够通过内置的发热装置对手部进行加热，保证工作人员双手灵活度，提升光缆接续工作质量，在携带便捷的前提下保证长时间使用。

本发明采用如下技术方案：

一种电力通信光缆接续防护手套，包括手套体、带有加热功能的电子电路单元以及用于盛放物品的开口；所述的手套体为双层结构，手套小拇指一侧的侧边设有开口；所述的电子电路单元包括键盘电路、控制器、用于加热的加热片、用于指示状态的指示电路、驱动电路以及电池；所述的驱动电路用于驱动指示电路以及加热片；所述的驱动电路以及所述的键盘电路分别与所述的控制器电连接，所述的加热片以及所述的指示电路分别与驱动电路电连接；所述的驱动电路受所述的控制器控制；所述的电池用于为所述的控制器以及所述的驱动电路供电。

进一步地，所述的电子电路单元还包括用于和智能终端通信的通信模块，所述的通信模块与所述的控制器电连接；所述的通信模块为蓝牙通信模块或WiFi通信模块。

进一步地，所述的电子电路单元还包括电池电压采样电路以及用于指示电池欠压的欠压指示电路；所述的电池电压采样电路与所述的电池电连接并将电池电压信号反馈到所述的控制器；所述的欠压指示电路与所述的驱动电路电连接。

进一步地，所述的电子电路单元还包括用于控制电池充电电流且限制充电电压的充电电路，所述的充电电路受控制器控制，所述的充电电路分别与控制器以及电池电连接。

进一步地，所述的电子电路单元还包括用于震动提醒的震动马达以及用于通信指示的信号回执指示电路，所述的震动马达以及所述的信号回执指示电路分别与驱动电路电连接。

进一步地，所述的电加热片为两片，分别固定在手套体手背中部以及手套手掌下部。

进一步地，所述的手套体表层为羊皮或牛皮。

进一步地，所述的手套体里层为纯棉植绒。

进一步地，所述的开口边缘固定设置有用于密封的魔术贴。

进一步地，所述的电子电路单元固定设置在手套体手背一侧的夹层中；所述的加热片为外部浇筑有树脂的电加热丝，外形为矩形薄片，所述的电池为锂电池。

本发明的积极效果如下：

本发明手套手背面和手掌面设有加热片，通过设在手套手背面上的选择按钮方便的选择上加热片加热，下加热片加热，两个同时加热，以及均不加热。小拇指一侧设有开口，为了加快加热速度，可以通过开口放入暖水袋，也可以放入暖贴，当随着逐渐降温，可以将暖水袋或暖贴撤出，开启电加热，保持手部温暖；此外开口还可以用来存放细小物品，如螺丝、多功能改锥的改锥头使用十分便利。该手套还设有电池检测电路，当电池电压下降到阈值时，通过电池电压采样电路，单片机内部比较器判断出当前电池欠压，电池指示灯亮起，有效保障了电池的使用寿命；还增加了充电电路，可以控制充电过程的充电电流，限制了饱和充电电压，充电更安全；还增加了通讯模块，本手套与智能手机蓝牙配对后，通过操作手套按键可以校准手套时间；还可以通过手套按键控制手机端APP报时；还可以通过手机端APP设定闹钟，定时时间到了以后手套震动；还可以通过操作按键，控制手机端APP通过其内置GPS，记录当前接续电力通信光缆的位置，方便记录故障点维修记录。

附图说明

图1为本发明实施例一电力光缆接续防护手套结构示意图；

图2为本发明实施例一电子电路单元结构示意图；

图3为本发明实施例一控制器示意图；

图4为本发明实施例一以及实施例二驱动电路示意图；

图5为本发明实施例一电源电路示意图；

图6为本发明实施例二电子电路单元结构示意图；

图7为本发明实施例二通信模块示意图；

图8为本发明实施例二电池电压采样电路示意图；

图9为本发明实施例二电池充电电路示意图；

图10为本发明实施例二充电接口及电池接口示意图。

图中：100手套体、200电子电路单元、300开口。

具体实施方式

实施例一

电力光缆接续防护手套如图1所示，其包括手套体100、用于控制手套体加热电子电路单元200以及用于放置微小物品的开口300；手套体100面料为翻毛羊皮，里料为植绒纯棉布，手套体面料也可以是牛皮；手套体100小拇指侧开有开口300，该开口300通向夹层，边缘缝有魔术贴；电子电路单元200位于手套体100的手背面，如图2所示，电子电路单元200包括控制器、驱动电路、加热片、指示电路、电源电路、键盘电路，所述键盘电路以及驱动电路分别与控制器电连接；所述的加热片以及指示电路分别与驱动电路电连接，所述的电池为2500mAh锂电池，该电池与电源电路电连接，通过所述的电源电路为控制器以及驱动电路提供直流电压。加热片分为两片，分别固定在手套体100手背中部以及手套手掌下部。

如图3所示，考虑到便携性及能耗问题，控制器采用意法半导体公司生产的STM8L101单片机，该单片机为低功耗型，数据手册显示，Active-halt模式电流为0.8µA，在长期待机状态下，考虑到其他电路的能量消耗，总体至多为100µA，如24小时待机，一年365天能量消耗为：100µA×365天/年×24小时/天/(1000µA/1Ma)＝876mAh，也就是说一年不用，消耗876mAh的电量，这是一个完全可以接受的水平；20引脚QFPN封装的该单片机，外形尺寸仅为3mm×3mm，非常小巧；该单片机内部集成了电压比较器、串口通讯模块、可配置为推挽输出的IO口、复位电路、内部时钟源，刚好能满足使用需要。

如图4所示，控制器通过驱动电路控制加热片的状态；加热片分两组，上加热片R1以及下加热片R2，分别固定粘接在手套体100手背中部夹层以及手套体100下半手掌夹层。控制器接收外部操作，通过达林顿芯片ULN2803A驱动上加热片加热、下加热片加热、两个同时加热以及均不加热，驱动电路还带有加热指示灯，指示当前的加热状态。ULN2803A为八路NPN达林顿连接晶体管阵系列，特别适用于低逻辑电平数字电路（诸如TTL, CMOS或PMOS/NMOS）和较高的电流/电压要求之间的接口，广泛应用于计算机，工业用和消费类产品中的灯、继电器、打印锤或其它类似负载中。所有器件具有集电极开路输出和续流钳位二极管，用于抑制跃变。ULN2803的设计与标准TTL系列兼容。该芯片的1至8引脚为输入引脚，分别为1B-8B，18至11引脚为输出引脚，分别为1C-8C，输入引脚与输出引脚构成一一对应关系，逻辑为非门，举例讲，当1B输入为低电平时，1C内部的三极管饱和导通；该芯片带负载能力最大可达500mA,足以满足使用需要。在本实施例中，该芯片的1B引脚与单片机IO口PA0引脚连接，2B引脚与单片机IO口PA1引脚连接4B引脚与单片机IO口PA0连接，5B引脚与单片机引脚IO口PA1连接；该芯片的1C引脚与上加热片R1第一端连接、2C引脚与下加热片R2第一端连接，上加热片R1第二端、下加热片R2第二端均与电池的B+端连接。此外还有两路用于指示上加热片R1、下加热片R2的指示电路；如图所示，上加热片指示电路的指示灯LED1阳极与芯片的4C引脚连接，限流电阻R3一端与LED1的阴极连接，另一端与电池的B+连接；下加热片指示电路的指示灯LED2阳极与芯片的5C引脚连接，限流电阻R4一端与LED2的阴极连接，另一端与电池的B+连接。

此外，如图5所示，本电子电路单元200还包括电源电路，该电路核心为ASM1117-3.3的芯片，该芯片引脚1位公共端，引脚2位输出端，引脚3位输入端；引脚3与电池B+连接，引脚1与电池B-连接，引脚3与引脚1之间并有电容C1，引脚2作为电源VCC，输出稳定的直流3.3V，引脚1为该电源的GND，输出端引脚2与公共端引脚1之间并有电容C2。

该手套在使用时，可以通过选择按钮选择上加热片加热，下加热片加热，两个同时加热，以及均不加热。为了加快加热速度，可以通过开口300放入暖水袋，也可以放入暖贴，当随着逐渐降温，可以将暖水袋或暖贴撤出，开启电加热，保持手部温暖；此外开口300还可以用来存放细小物品，如螺丝、多功能改锥的改锥头使用十分便利。

实施例二

作为对实施例一的进一步改进，本实施例增加了通信模块、电池电压采样电路、充电电路。

如图6所示，通信模块与控制器电连接，电池电压采样电路与电池电连接并将电池电压信号反馈到控制器；欠压指示电路与驱动电路电连接。充电电路分别与控制器以及电池电连接。

如图7所示，通信电路模块的核心为HC-05蓝牙通信模块，该模块为蓝牙串口通信模块，是基于 Bluetooth Specification V2.0 带 EDR 蓝牙协议的数传模块。无线工作频段为 2.4GHz ISM，调制方式是 GFSK。模块最大发射功率为 4dBm，接收灵敏度-85dBm，板载PCB 天线，可以实现 10 米距离通信。模块采用邮票孔封装方式，模块大小 27mm×13mm×2mm，方便客户嵌入应用系统之内，自带 LED 灯，可直观判断蓝牙的连接状态。模块采用CSR 的 BC417 芯片，支持 AT 指令，用户可根据需要更改角色（主、从模式）以及串口波特率、设备名称等参数，使用灵活。该模块的数据发送端引脚TXD与单片机的串口通信引脚USART_RX连接，数据接收端引脚RXD与单片机的串口通信引脚USART_TX连接。单片机接收外部操作，通过该模块向智能随身携带的智能终端如手机发送信号。实际应用中，可以用WIFI通信模块替换该蓝牙通信模块，实现通信功能。

此外，在驱动电路的输出端还增加了用于指示智能终端收到信号回执指示电路、电池欠压指示电路、震动提醒用震动马达。如图4所示，单片机IO口PA2与芯片ULN2803A的输入引脚3B连接，单片机IO口PA3与芯片ULN2803A的输入引脚6B连接,单片机IO口PB1与芯片ULN2803A的输入引脚7B连接。震动马达作为震动提醒的振动源，一端与电池B+连接，另一端与芯片ULN2803A的输出引脚3C连接；LED3作为信号回执指示电路的指示灯，阳极与芯片ULN2803A的输出引脚6C连接，限流电阻R5一端与电池的B+连接，另一端与LED3的阴极连接；LED4作为电池欠压指示电路的指示灯，阳极与芯片ULN2803A的输出引脚7C连接，限流电阻R6一端与电池的B+连接，另一端与LED4的阴极连接。

仅左手套内设有通信电路、信号回执指示电路、震动马达。

电池电压采样电路如图8所示，电阻R10一端与电池B+连接，另一端与电阻R11一端连接；电阻R11另一端与B-连接，电阻R10与R11的连接点作为电池电压的采样点与单片机电压比较器引脚COMP1_CH1连接。

电池充电电路如图9所示，其核心为TP4056芯片，TP4056为单节锂离子电池恒定电流/恒定电压线性充电器，内部采用PMOSFET架构并结合防倒充电路，因此不需要外部隔离二极管，热反馈可对充电电流进行自动调节，以便在大功率操作或高温环境温度条件下对芯片温度加以限制．充电电压恒定在4.2V，充电电流可通过电阻器进行外部设置，充电电流在达到最终充电电压后降至设定值的十分之一，TP4056将自动终止充电循环，当无输入电压时，TP4056自动进入低电流状态，将电池漏电流降至2uA以下。TP4056在有电源时也可置于停机模式，将供电电流降至55uA，该芯片受单片机控制，在不加热状态下可以充电，其选通CE引脚与单片机IO口PB2连接。保险电阻R7一端与外部电源的Power+连接，另一端与TP4056的电源输入引脚Vcc连接；TP4056的Gnd与外部电源Power-以及电池B-分别连接；TP4056的PROG引脚与可编程电阻R9一端连接，电阻R9另一端与TP4056的Gnd连接；因不对电池温度取样，故TEMP引脚与Gnd连接；作为充电指示的核心，LED5的阳极与TP4056的NCHRG连接，限流电阻R8一端与LED5的阴极连接，另一端与TP4056的Vcc连接，NSTDBY引脚不使用，悬空。TP4056充电电流受编程电阻的控制，其公式如下：

IBAT=VPROG/R9×1200

IBAT为充电电流，VPROG为编程电压，正常充电时为1V，R9为编程电阻阻值，作为本实施例的电池采用2500mAh的锂电池，鉴于电池容量及充电速度，选择1.2k欧姆的电阻。

图10为充电接口及电池接口示意图，接口Header1为电池接口，B+、B-分别连接电池的正极和负极，接口Header2为外部电源接口，Power+、Power-分别连接外部电源的正极和负极，该外部电源为5V电源。

本实施例，增加了电池检测电路，当电池电压下降到阈值时（本实施例为锂电池，阈值为3.7V），通过电池电压采样电路，单片机内部比较器判断出当前电池欠压，电池指示灯亮起，有效保障了电池的使用和寿命；还增加了充电电路，可以控制充电过程的充电电流，限制了饱和充电电压，充电更安全；还增加了通讯模块，本手套与智能手机蓝牙配对后，通过操作手套按键可以校准手套内部时钟时间；还可以通过还可以通过手套按键控制手机端APP报时；还可以通过手机APP操作设定手套预加热，还可以通过手机端APP设定闹钟，定时时间到了以后手套震动；还可以通过操作手套按键控制手机端APP，通过该手机内置GPS记录当前电力通信光缆接续的具体位置。

以上所述实施方式仅为本发明的优选实施例，而并非本发明可行实施的穷举。对于本领域一般技术人员而言，在不背离本发明原理和精神的前提下对其所做出的任何显而易见的改动，都应当被认为包含在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电力通信光缆接续防护手套，其特征在于，包括手套体（100）、带有加热功能的电子电路单元（200）以及用于盛放物品的开口（300）；所述的手套体（100）为双层结构，手套小拇指一侧的侧边设有开口（300）；所述的电子电路单元（200）包括键盘电路、控制器、用于加热的加热片、用于指示状态的指示电路、驱动电路以及电池；所述的驱动电路用于驱动指示电路以及加热片；所述的驱动电路以及所述的键盘电路分别与所述的控制器电连接，所述的加热片以及所述的指示电路分别与驱动电路电连接；所述的驱动电路受所述的控制器控制；所述的电池用于为所述的控制器以及所述的驱动电路供电。

2.根据权利要求1所述的一种电力通信光缆接续防护手套，其特征在于，所述的电子电路单元（200）还包括用于和智能终端通信的通信模块，所述的通信模块与所述的控制器电连接；所述的通信模块为蓝牙通信模块或WiFi通信模块。

3.根据权利要求1所述的一种电力通信光缆接续防护手套，其特征在于，所述的电子电路单元（200）还包括电池电压采样电路以及用于指示电池欠压的欠压指示电路；所述的电池电压采样电路与所述的电池电连接并将电池电压信号反馈到所述的控制器；所述的欠压指示电路与所述的驱动电路电连接。

4.根据权利要求1所述的一种电力通信光缆接续防护手套，其特征在于，所述的电子电路单元（200）还包括用于控制电池充电电流且限制充电电压的充电电路，所述的充电电路受控制器控制，所述的充电电路分别与控制器以及电池电连接。

5.根据权利要求2所述的一种电力通信光缆接续防护手套，其特征在于，所述的电子电路单元（200）还包括用于震动提醒的震动马达以及用于通信指示的信号回执指示电路，所述的震动马达以及所述的信号回执指示电路分别与驱动电路电连接。

6.根据权利要求1所述的一种电力通信光缆接续防护手套，其特征在于，所述的电加热片为两片，分别固定在手套体（100）手背中部以及手套手掌下部。

7.根据权利要求1所述的一种电力通信光缆接续防护手套，其特征在于，所述的手套体（100）表层为羊皮或牛皮。

8.根据权利要求7所述的一种电力通信光缆接续防护手套，其特征在于，所述的手套体（100）里层为纯棉植绒。

9.根据权利要求1所述的一种电力通信光缆接续防护手套，其特征在于，所述的开口边缘（300）固定设置有用于密封的魔术贴。

10.根据权利要求1所述的一种电力通信光缆接续防护手套，其特征在于，所述的电子电路单元（200）固定设置在手套体（100）手背一侧的夹层中；所述的加热片为外部浇筑有树脂的电加热丝，外形为矩形薄片，所述的电池为锂电池。

Images