CN115072570A - 一种用于临近带电体作业的防触电联合预警装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于临近带电体作业的防触电联合预警装置，涉及电力安全设备技术领域。包括底座，底座连接有吸盘，底座通过支撑杆铰接有底板，底板安装有电场检测模块，底板上转动连接有激光雷达，底板上连接有第一支架和第二支架，第一支架连接有套筒，套筒插设有转杆，转杆与激光雷达固定连接，转杆连接有支撑板，支撑板上方设有摄像头，摄像头与激光雷达之间设有转换机构，支撑板与摄像头之间设有第一调节机构，激光雷达与底座之间设有第二调节机构。本发明能够三种方式结合进行检测，提高装置的安全性。

Description

一种用于临近带电体作业的防触电联合预警装置

技术领域

本发明涉及电力安全设备技术领域，特别涉及一种用于临近带电体作业的防触电联合预警装置。

背景技术

近年来高空施工越来越多，由于机械过于靠近高压带电设备而引起线路短路跳闸事故经常发生，有些还造成了大面积的停电，使国民经济生产遭受了严重损失，对人们生活与社会活动带来了巨大的影响，当停电事故发生后，需要利用吊车等检修平台通过专业设备对电路进行检修，但是在进行作业的过程中，在多种因素的影响下，容易发生触电事故。

公开号为CN205114877U的中国实用新型专利申请公开了一种吊车防触电安全预警装置，包括安装在吊车吊臂最前端的发射装置和安装在吊车操作室内的接收装置，发射装置用于感应强电信号，当发射装置逐步接近带电体且距离达到设置范围之内时，发射装置发出信号，接收装置接收到信号后报警，提醒操作人员已接近带电设备，停止操作，达到安全预警的目的。

上述方案仅仅采用单一的检测方式进行安全预警，有时可能会不准确，或者当检测装置意外损坏的话，使得吊车的操作更加危险。

发明内容

本发明要解决的技术问题为：提供一种安全性能高的用于临近带电体作业的防触电联合预警装置。

针对上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种用于临近带电体作业的防触电联合预警装置，包括底座，所述底座固定连接有吸盘，所述底座通过支撑杆铰接有底板，所述底板安装有电场检测模块，所述底板上转动连接有激光雷达，所述底板上固定连接有第一支架和第二支架，所述第一支架固定连接有套筒，所述套筒插设有转杆，所述转杆与所述激光雷达固定连接，所述转杆固定连接有支撑板，所述支撑板上方设有摄像头，所述摄像头与所述激光雷达之间设有转换机构，所述支撑板与所述摄像头之间设有第一调节机构，所述激光雷达与所述底座之间设有第二调节机构。

进一步的，所述第一调节机构包括第一齿轮，所述转杆插设于所述第一齿轮且两者之间转动连接，所述第一齿轮与所述支撑板转动连接，所述第一齿轮与所述摄像头固定连接，所述支撑板上转动连接有第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮和第五齿轮，所述第三齿轮、所述第四齿轮均与所述第二齿轮啮合，所述第五齿轮与所述第四齿轮啮合，所述支撑板固定连接有电机，所述电机输出轴与所述第二齿轮固定连接，所述第二齿轮啮合有第六齿轮，所述第六齿轮与所述支撑板转动连接，所述第六齿轮与所述支撑板之间设有换向机构。

进一步的，所述换向机构包括第七齿轮和转动杆，所述第七齿轮与所述第一齿轮啮合，所述转动杆一端与所述支撑板转动连接，所述转动杆另一端插设有第一转轴且两者之间转动连接，所述第一转轴一端固定连接有第八齿轮，所述第三齿轮、所述第五齿轮均与所述第八齿轮啮合，所述第八齿轮与所述支撑板贴合，所述第一转轴另一端固定连接有第一带轮，所述转动杆转动连接有第二带轮，所述第一带轮、所述第二带轮通过第一皮带啮合，所述第二带轮固定连接有第三带轮，所述支撑板插设有第二转轴且两者之间转动连接，所述第二转轴固定连接有第四带轮，所述第三带轮、所述第四带轮通过第二皮带连接，所述第六齿轮与所述转动杆之间设有连接组件。

进一步的，所述连接组件包括滑动杆和滑块，所述转动杆开设有第一滑槽，所述滑动杆在所述第一滑槽内滑动，所述第六齿轮开设有第二滑槽，所述滑块在所述第二滑槽内滑动，所述滑动杆与所述滑块固定连接，所述滑块固定连接有第一弹簧，所述第一弹簧与所述第六齿轮固定连接。

进一步的，所述第二调节机构包括齿圈和第九齿轮，所述齿圈与所述激光雷达固定连接，所述齿圈、所述第九齿轮均与所述底板转动连接，所述第九齿轮插设有螺纹杆且两者之间螺纹连接，所述螺纹杆插设于所述第二支架且两者之间滑动连接，所述螺纹杆贯穿所述底板且两者之间固定连接，所述底板固定连接有两个第二弹簧，所述第二弹簧与所述底座固定连接。

进一步的，所述转换机构包括摆动杆，所述摆动杆与所述第二支架转动连接，所述第一支架铰接有电缸，所述电缸输出轴与所述摆动杆铰接，所述摆动杆开设有第三滑槽，所述第三滑槽内滑动连接有插杆，所述插杆固定连接有滑动板，所述底板固定连接有第三支架，所述滑动板插设于所述第三支架且两者之间滑动连接，所述滑动板固定连接有卡块，所述摄像头插设有套杆且两者之间滑动连接，所述套杆套设有第三弹簧，所述第三弹簧一端与所述套杆固定连接，所述第三弹簧另一端固定连接有第一弧形板，摆动杆固定连接有第二弧形板，所述第一弧形板与所述第二弧形板相互靠近一侧均设有啮齿，所述第一弧形板与所述第二弧形板啮合。

本发明与现有技术相比的有益效果是：(1)本发明采用了摄像头、第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮、第五齿轮、第六齿轮、转动杆、第七齿轮、第八齿轮、第一皮带和第二皮带，通过自动控制摄像头的转动循环观察周围的情况，吊车人员无需主动控制，使得操作人员在操作吊车的时候，注意力可以集中在吊车上，提高装置的安全性。

(2)本发明采用了激光雷达、摄像头和电场检测模块相结合的方式进行检测，当其中一种检测方式由于意外停止时，其他机构能够正常工作，并且三种方式互相辅助，能够进一步提高整体装置的安全性。

(3)本发明采用了摆动杆、第三滑槽、插杆、滑动板、第三支架、卡块、套杆、第三弹簧、第一弧形板、第二弧形板和电缸，电缸通过摆动杆能够控制卡块和第二弧形板的运动，当卡块将激光雷达固定时，第二弧形板解除对摄像头的固定；当第二弧形板将摄像头固定时，卡块对激光雷达进行固定，能够单独控制激光雷达和摄像头的运动，灵活方便。

附图说明

图1是一种用于临近带电体作业的防触电联合预警装置的整体结构示意图。

图2是图1中去掉摄像头之后的结构示意图。

图3是套筒、转杆、支撑板、摄像头连接结构示意图。

图4是图3中去掉摄像头之后的结构示意图。

图5是第一调节机构示意图。

图6是图5第二视角结构示意图。

图7是换向机构示意图。

图8是转动杆和第六齿轮连接结构示意图。

图9是连接组件部分结构示意图。

图10是转换机构示意图。

图11是图10中去掉摄像头、第一支架、第二支架之后的结构示意图。

图12是套杆、第三弹簧、第一弧形板、第二弧形板连接结构示意图。

附图标号：1、底座；2、吸盘；3、第一调节机构；31、第一齿轮；32、第二齿轮；33、第三齿轮；34、第四齿轮；35、第五齿轮；36、电机；37、第六齿轮；4、换向机构；401、第七齿轮；402、转动杆；403、第一转轴；404、第八齿轮；405、第二带轮；406、第一皮带；407、第三带轮；408、第二转轴；409、第四带轮；410、第二皮带；411、第一带轮；5、连接组件；51、滑动杆；52、滑块；53、第一滑槽；54、第二滑槽；55、第一弹簧；6、第二调节机构；61、齿圈；62、第九齿轮；63、螺纹杆；64、第二弹簧；7、转换机构；701、摆动杆；702、电缸；703、第三滑槽；704、滑动板；705、第三支架；706、卡块；707、套杆；708、第三弹簧；709、第一弧形板；710、第二弧形板；8、支撑杆；9、底板；10、电场检测模块；11、激光雷达；12、第一支架；13、第二支架；14、套筒；15、转杆；16、支撑板；17、摄像头。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

实施例：如图1和图2所示，本实施例提出的一种用于临近带电体作业的防触电联合预警装置，由底座1、吸盘2、底板9、电场检测模块10、激光雷达11、第一支架12、第二支架13、套筒14、转杆15、支撑板16、摄像头17、转换机构7、第一调节机构3和第二调节机构6联接构成。

如图1和图2所示，一种用于临近带电体作业的防触电联合预警装置，包括底座1，底座1固定连接有吸盘2，设置的吸盘2能够吸附在吊臂上，从而将整个装置进行固定，底座1通过支撑杆8铰接有底板9，底板9安装有电场检测模块10，电场检测模块10能够将球形电场传感器的感应电荷转化为电流信号，经过50Hz的选频滤波、信号放大，单片机进行采样及预设条件判定，将测量的结果转化为距离信息，通过无线通讯模块把报警信息发送至报警主机，主机根据接收到的指令信息做出声光报警，提醒操作人员注意，作为吊运过程中吊机接近带电设备的一个参考依据，底板9上转动连接有激光雷达11，具体的，在吊车的正前方、吊车的正下方设置标点，激光雷达11与电线之间的水平距离有一个安全范围，这个安全范围可以是一个数值区间，提前设定好数值区间，通过激光雷达11扫描激光雷达11与电线之间的距离、激光雷达11与地面标点的距离来判断距离电线是否安全，当小于提前设定的数值时，则表示有安全隐患，并且进行报警，大于设定的数值时，表明是安全的，并且还可以扫描出地面上电线下方是否有多余无关的施工人员，底板9上固定连接有第一支架12和第二支架13，第一支架12固定连接有套筒14，套筒14插设有转杆15，设置的套筒14对转杆15进行支撑，转杆15与激光雷达11固定连接，转杆15固定连接有支撑板16，支撑板16上方设有摄像头17，摄像头17与激光雷达11之间设有转换机构7，支撑板16与摄像头17之间设有第一调节机构3，激光雷达11与底座1之间设有第二调节机构6。

如图1和图2所示，第一调节机构3包括第一齿轮31，转杆15插设于第一齿轮31且两者之间转动连接，第一齿轮31与支撑板16转动连接，第一齿轮31与摄像头17固定连接，支撑板16上转动连接有第二齿轮32、第三齿轮33、第四齿轮34和第五齿轮35，第二齿轮32作为主动轮，在第四齿轮34的辅助下，使得第三齿轮33和第五齿轮35的转向相反，从而能够使得第八齿轮404可以正转和反转，进而实现摄像头17的正转和反转，第三齿轮33、第四齿轮34均与第二齿轮32啮合，第五齿轮35与第四齿轮34啮合，支撑板16固定连接有电机36，电机36输出轴与第二齿轮32固定连接，第二齿轮32啮合有第六齿轮37，第六齿轮37与支撑板16转动连接，第六齿轮37与支撑板16之间设有换向机构4。

如图1和图2所示，换向机构4包括第七齿轮401和转动杆402，第七齿轮401与第一齿轮31啮合，转动杆402一端与支撑板16转动连接，转动杆402另一端插设有第一转轴403且两者之间转动连接，第一转轴403一端固定连接有第八齿轮404，第三齿轮33、第五齿轮35均与所述第八齿轮404啮合，第八齿轮404与第五齿轮35啮合时，第八齿轮404沿着一个方向转动，当第八齿轮404与第三齿轮33啮合时，第八齿轮404反向转动，所述第八齿轮404与所述支撑板16贴合，第一转轴403另一端固定连接有第一带轮411，转动杆402转动连接有第二带轮405，第一带轮411、第二带轮405通过第一皮带406啮合，第二带轮405固定连接有第三带轮407，通过第二带轮405的转动带动第三带轮407转动，支撑板16插设有第二转轴408且两者之间转动连接，第二转轴408固定连接有第四带轮409，第三带轮407、第四带轮409通过第二皮带410连接，第六齿轮37与转动杆402之间设有连接组件5。

如图1和图2所示，连接组件5包括滑动杆51和滑块52，转动杆402开设有第一滑槽53，滑动杆51在第一滑槽53内滑动，设置的第一滑槽53对滑动杆51的运动进行限制，第六齿轮37开设有第二滑槽54，滑块52在第二滑槽54内滑动，设置的第二滑槽54对滑块52的运动进行限制，在第一滑槽53和第二滑槽54的限制下，滑块52和滑动杆51只能在指定方向上运动，并且在运动过程中能够带动转动杆402摆动，通过转动杆402的摆动实现第八齿轮404与第三齿轮33和第五齿轮35的啮合，滑动杆51与滑块52固定连接，滑块52固定连接有第一弹簧55，设置的第一弹簧55起到支撑和复位作用，第一弹簧55与第六齿轮37固定连接。

如图1和图2所示，第二调节机构6包括齿圈61和第九齿轮62，齿圈61与激光雷达11固定连接，齿圈61、第九齿轮62均与底板9转动连接，第九齿轮62插设有螺纹杆63且两者之间螺纹连接，第九齿轮62转动的同时，螺纹杆63能够沿着竖直方向做直线运动，具体的，螺纹杆63插设于第二支架13且两者之间滑动连接，螺纹杆63上开设有花键槽，第二支架13内设有花键，花键槽能够沿着花键做直线运动，保证螺纹杆63能够上下运动，不会发生转动，螺纹杆63靠近底板9的一侧固定连接有球体，设置的球体起到支撑作用，螺纹杆63贯穿底板9且两者之间固定连接，螺纹杆63能够带动底板9运动，底板9固定连接有两个第二弹簧64，第二弹簧64与底座1固定连接。

如图1和图2所示，转换机构7包括摆动杆701，摆动杆701与第二支架13转动连接，第一支架12铰接有电缸702，电缸702输出轴与摆动杆701铰接，摆动杆701开设有第三滑槽703，第三滑槽703内滑动连接有插杆，插杆在图中未进行标示，插杆固定连接有滑动板704，底板9固定连接有第三支架705，滑动板704插设于第三支架705且两者之间滑动连接，设置的第三滑槽703和第三支架705是为了对滑动板704进行限制，使得滑动板704只能在水平方向上做直线运动，滑动板704固定连接有卡块706，设置的卡块706靠近激光雷达11一侧与激光雷达11外侧壁贴合，能够更好的对激光雷达11进行固定，摄像头17插设有套杆707且两者之间滑动连接，套杆707套设有第三弹簧708，第三弹簧708一端与套杆707固定连接，第三弹簧708另一端固定连接有第一弧形板709，摆动杆701固定连接有第二弧形板710，第一弧形板709与第二弧形板710相互靠近一侧均设有啮齿，第一弧形板709与第二弧形板710啮合，通过摆动杆701的运动驱动第二弧形板710在水平方向上运动，第二弧形板710上的啮齿与第一弧形板709上的啮齿配合，从而对第一弧形板709和摄像头17进行固定。

本发明公开的工作原理为：(1)将吸盘2吸附在吊臂上，启动电缸702，电缸702输出轴推动摆动杆701运动，摆动杆701带动滑动板704和第二弧形板710运动，滑动板704带动卡块706运动，卡块706将激光雷达11固定，此时激光雷达11不会旋转，并且第二弧形板710没有对第一弧形板709进行固定，启动电机36，电机36输出轴带动第二齿轮32转动，第二齿轮32带动第三齿轮33、第四齿轮34和第六齿轮37转动，第四齿轮34带动第五齿轮35转动，第五齿轮35带动第八齿轮404沿着一个方向转动，第八齿轮404带动第一转轴403和第一带轮411转动，第一带轮411通过第一皮带406带动第二带轮405转动，第二带轮405带动第三带轮407转动，第三带轮407通过第二皮带410带动第二转轴408转动，第二转轴408带动第四带轮409转动，第四带轮409带动第七齿轮401转动，第七齿轮401带动第一齿轮31转动，第一齿轮31带动摄像头17沿着一个方向转动，第六齿轮37转动的过程中滑动杆51能够在第一滑槽53内滑动，滑块52能够在第二滑槽54内滑动，滑块52和滑动杆51运动过程，转动杆402会发生摆动，转动杆402带动第八齿轮404运动，将第八齿轮404与第三齿轮33啮合，第三齿轮33能够改变第八齿轮404的转动方向，使得第八齿轮404反向转动，再根据上述步骤，使得第七齿轮401和第一齿轮31反向转动，进而使得摄像头17反向转动，利用摄像头17的往复摆动对周围环境进行观察，吊车内有显示屏，显示屏与摄像头17电连接，工作人员通过显示屏即可观察周围环境，不用分散工作人员过多的注意力。

(2)通过电缸702控制摆动杆701的运动，摆动杆701带动第二弧形板710和滑动板704运动，将第二弧形板710与第一弧形板709啮合，对第一弧形板709以及摄像头17进行固定，并且此时卡块706没有对激光雷达11进行固定，激光雷达11会转动，通过激光雷达11扫描与地面标点以及与电线之间的距离来判断是否安全，当扫描出来的距离小于设定的数值时，则表示具有安全隐患，此时激光雷达11报警，提醒工作人员注意安全。

(3)激光雷达11转动的同时会带动齿圈61转动，齿圈61带动第九齿轮62转动，第九齿轮62转动的同时，螺纹杆63能够上下移动，螺纹杆63带动底板9运动，底板9在支撑杆8和第二弹簧64的作用下会摆动，增加激光雷达11在垂直方向上的扫描范围。

本发明不局限上述具体实施方式，所属技术领域的技术人员从上述构思出发，不经过创造性的劳动，做出的种种变换，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种用于临近带电体作业的防触电联合预警装置，其特征在于：包括底座(1)，所述底座(1)固定连接有吸盘(2)，所述底座(1)通过支撑杆(8)铰接有底板(9)，所述底板(9)安装有电场检测模块(10)，所述底板(9)上转动连接有激光雷达(11)，所述底板(9)上固定连接有第一支架(12)和第二支架(13)，所述第一支架(12)固定连接有套筒(14)，所述套筒(14)插设有转杆(15)，所述转杆(15)与所述激光雷达(11)固定连接，所述转杆(15)固定连接有支撑板(16)，所述支撑板(16)上方设有摄像头(17)，所述摄像头(17)与所述激光雷达(11)之间设有转换机构(7)，所述支撑板(16)与所述摄像头(17)之间设有第一调节机构(3)，所述激光雷达(11)与所述底座(1)之间设有第二调节机构(6)。

2.根据权利要求1所述的一种用于临近带电体作业的防触电联合预警装置，其特征在于：所述第一调节机构(3)包括第一齿轮(31)，所述转杆(15)插设于所述第一齿轮(31)且两者之间转动连接，所述第一齿轮(31)与所述支撑板(16)转动连接，所述第一齿轮(31)与所述摄像头(17)固定连接，所述支撑板(16)上转动连接有第二齿轮(32)、第三齿轮(33)、第四齿轮(34)和第五齿轮(35)，所述第三齿轮(33)、所述第四齿轮(34)均与所述第二齿轮(32)啮合，所述第五齿轮(35)与所述第四齿轮(34)啮合，所述支撑板(16)固定连接有电机(36)，所述电机(36)输出轴与所述第二齿轮(32)固定连接，所述第二齿轮(32)啮合有第六齿轮(37)，所述第六齿轮(37)与所述支撑板(16)转动连接，所述第六齿轮(37)与所述支撑板(16)之间设有换向机构(4)。

3.根据权利要求2所述的一种用于临近带电体作业的防触电联合预警装置，其特征在于：所述换向机构(4)包括第七齿轮(401)和转动杆(402)，所述第七齿轮(401)与所述第一齿轮(31)啮合，所述转动杆(402)一端与所述支撑板(16)转动连接，所述转动杆(402)另一端插设有第一转轴(403)且两者之间转动连接，所述第一转轴(403)一端固定连接有第八齿轮(404)，所述第三齿轮(33)、所述第五齿轮(35)均与所述第八齿轮(404)啮合，所述第八齿轮(404)与所述支撑板(16)贴合，所述第一转轴(403)另一端固定连接有第一带轮(411)，所述转动杆(402)转动连接有第二带轮(405)，所述第一带轮(411)、所述第二带轮(405)通过第一皮带(406)啮合，所述第二带轮(405)固定连接有第三带轮(407)，所述支撑板(16)插设有第二转轴(408)且两者之间转动连接，所述第二转轴(408)固定连接有第四带轮(409)，所述第三带轮(407)、所述第四带轮(409)通过第二皮带(410)连接，所述第六齿轮(37)与所述转动杆(402)之间设有连接组件(5)。

4.根据权利要求3所述的一种用于临近带电体作业的防触电联合预警装置，其特征在于：所述连接组件(5)包括滑动杆(51)和滑块(52)，所述转动杆(402)开设有第一滑槽(53)，所述滑动杆(51)在所述第一滑槽(53)内滑动，所述第六齿轮(37)开设有第二滑槽(54)，所述滑块(52)在所述第二滑槽(54)内滑动，所述滑动杆(51)与所述滑块(52)固定连接，所述滑块(52)固定连接有第一弹簧(55)，所述第一弹簧(55)与所述第六齿轮(37)固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种用于临近带电体作业的防触电联合预警装置，其特征在于：所述第二调节机构(6)包括齿圈(61)和第九齿轮(62)，所述齿圈(61)与所述激光雷达(11)固定连接，所述齿圈(61)、所述第九齿轮(62)均与所述底板(9)转动连接，所述第九齿轮(62)插设有螺纹杆(63)且两者之间螺纹连接，所述螺纹杆(63)插设于所述第二支架(13)且两者之间滑动连接，所述螺纹杆(63)贯穿所述底板(9)且两者之间固定连接，所述底板(9)固定连接有两个第二弹簧(64)，所述第二弹簧(64)与所述底座(1)固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种用于临近带电体作业的防触电联合预警装置，其特征在于：所述转换机构(7)包括摆动杆(701)，所述摆动杆(701)与所述第二支架(13)转动连接，所述第一支架(12)铰接有电缸(702)，所述电缸(702)输出轴与所述摆动杆(701)铰接，所述摆动杆(701)开设有第三滑槽(703)，所述第三滑槽(703)内滑动连接有插杆，所述插杆固定连接有滑动板(704)，所述底板(9)固定连接有第三支架(705)，所述滑动板(704)插设于所述第三支架(705)且两者之间滑动连接，所述滑动板(704)固定连接有卡块(706)，所述摄像头(17)插设有套杆(707)且两者之间滑动连接，所述套杆(707)套设有第三弹簧(708)，所述第三弹簧(708)一端与所述套杆(707)固定连接，所述第三弹簧(708)另一端固定连接有第一弧形板(709)，摆动杆(701)固定连接有第二弧形板(710)，所述第一弧形板(709)与所述第二弧形板(710)相互靠近一侧均设有啮齿，所述第一弧形板(709)与所述第二弧形板(710)啮合。

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