CN204044977U - 一种无线近电报警式接地线 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种无线近电报警式接地线,包括接地线本体、测量端以及接收端，测量端设置于本体上，接收端与本体相分离，并与测量端进行无线连接。本实用新型依托于电场产生的原理，可以通过检测不同位置电场的强弱，判断近电的安全距离，当带有测量端的接地线接近带电体时，由于受电场的影响，便会对工作人员所配戴的接收端发出语音报警信号，一方面省去了验电的步骤，另一方面又能对工作人员起到警示作用，改变了传统报警装置必须直接接触，才能判断报警的触发方式，从而避免了事故的发生，能够有效减少人员与设备损失，提高电力企业的安全防护能力。
Description
技术领域
本实用新型涉及接地设备技术领域，尤其涉及一种无线近电报警式接地线。
背景技术
目前，由于电网结构的复杂性，设备数量和类型种类不断扩大，对应的巡检项目、试验方法也不断增加，大大加强了巡检及维修人员的工作强度，在电力施工或生产中，接地线可谓无处不在，为设备的安全生产及工作人员的生命健康提供了有力的保障，然而在实际工作中，作为习惯性违章的一种常见现象，工作人员经常是不验电就挂接地线，或是先挂导体端，再挂接地端，这就很容易发生触电事故，给人员的生命健康安全带来极大危害。
申请号为201010528120.0的发明提供一种接地线自动感应电语音报警装置，设有与原挂接地线装置上端部连接的绝缘伸缩杆，绝缘伸缩杆上端连接有报警装置，所述的报警装置设有自动感应器，在报警装置的上端设有触杆，自动感应器与语音装置和报警灯连接。本发明在原挂接地线装置上端部连接有固定在绝缘伸缩杆上的报警装置，报警装置设有自动感应器，使用时当自动感应器上的触杆触击到带电线路及设备时，自动感应器连接的语音装置和报警灯就会发出警报。其使用方便，能在线路停电施工挂接地时同步进行第二次验电，严防带电挂接地线事故的发生，有效的确保施工人员的人身安全和设备安全。
申请号为201110194447.3的发明涉及电力行业防误操作用的一种接地线声光报警装置，由自动报警装置、无线触发装置组成，所述的自动报警装置设置在接地线上；所述的无线触发装置与至少一个自动报警装置形成相互控制；由于在现有的接地线尾部加上了自动报警装置，从而在检修工作结束时能自动发出声音和闪光提醒检修人员不能忘记拆除接地线；由于无线触发器能对自动报警装置实施一对多的控制方式，从而能将多点的自动报警装置同时触发，能有效提醒操作检修人员拆除所有的接地线；由于安装使用方便，无需对现有接地线进行改造，减少了工作量，所以有着很大的实用和推广价值。
申请号为201220508145.9的实用新型公开了一种具有报警功能的接地线，包括接地线，在接地线上安装有遥控发光报警装置和遥控发声报警装置；遥控发光报警装置为LED遥控发光报警装置。该接地线能够遥控发光发声，提醒工作人员注意，从而防止漏拆接电线，保证电网安全。
对于上述方案，多是在接地线对带电体进行触碰时，或是在工作完成需要拆除时，对工作人员提出预警，在强电场环境里，安置接地线还需要考虑电场强度及安全距离等，所以，应用电场原理进行提前的或是工作中的安全预警，工作人员的安全系数就将会达到很大的提升，更能有效减少人员和设备损失。
实用新型内容
本实用新型提供了一种无线近电报警式接地线，能实时检测周围的电场强度信号并发出报警信息，提醒工作人员注意，从而避免触电事故的发生。
为实现上述目的，本实用新型所采取的技术方案是：一种无线近电报警式接地线，包括接地线本体、测量端以及接收端，所述测量端设置于所述本体上，所述接收端与所述本体相分离，并与所述测量端进行无线连接。
所述测量端包括顺次连接的传感模块、滤波放大模块、数据判断模块与传输模块，所述接收端包括顺次连接的接收模块与报警模块，所述传感模块包括电场传感器，所述滤波放大模块包括整流滤波电路与放大电路，所述报警模块采用语音报警方式。
所述传输模块与所述接收模块均包括无线芯片，所述传输模块连接所述数据判断模块的输出端，所述接收模块连接所述报警模块的输入端。
所述测量端与所述接收端均包括蓄电池与充电接口。
所述蓄电池连接工作开关，所述工作开关连接蜂鸣器与指示灯。
所述数据判断模块与所述报警模块均包括单片机芯片。
本实用新型中的无线近电报警式接地线是基于金属在电场中产生表面感应电荷的原理进行设计的，传感模块将金属表面的感应电荷转化为电流信号，经过整流滤波电路与放大电路的选频滤波与信号放大，再送入单片机中进行采样。
由于在传感器将感应电荷转化为电流信号的过程中，会受到大量的杂波或是工频噪声的干扰，对于高频杂波，整流滤波电路的接入端设置低通滤波器，而对于低频噪声，直接用大电容旁路掉，保证信号的精确度，随即进行过滤后的信号放大，以实现后续处理模块的调用。在测量端与接收端均使用单片机，是为了避免反应滞后、报警不及时或是不准确，单片机定时器设置定时中断，每隔一个较短的时间间隔产生一次定时中断信号，并转入中断处理子程序，子程序从单片机的I/O口读取电流信号，并调用定时中断 A/D处理子程序，随即把A/D转换结果与预定的整定报警值比较，如果大于整定值，则对传输装置的发送端输出报警信号，进行报警处理；传输装置的接收端收到报警信号后，送入报警装置中，由报警装置中的单片机进行迅速的信号识别与响应，并根据判断采取声光报警措施。
单片机可采用AVR系列，单片机程序包括主程序、中断服务子程序、定时中服务子程序、A/D转换子程序、数据处理子程序，均可以采用C语言进行设计，并封装于单片机的数据寄存器中方便直接调用。其中，系统主程序主要完成系统的端口、定时器、A/D转换器、常量、变量及其他量的初始化工作，同时完成漏电流循环显示工作；中断服务子程序主要根据INTCON寄存器的T0IF位的数据判断TMR0是否溢出，如溢出则转入TMR0中断入口子程序；根据INTCON寄存器的RBIF位的数据判断RB是否有输入变化，如变化则转入键盘中断入口子程序；定时中断服务子程序及A/D转换子程序。主要完成A/D转换任务，2 ms进行1次处理，每回连续3次采样，采样结果存入指定内存单元；数据处理子程序主要完成求A/D转换数据平均值，进行数据比较，确定是否报警等。
本实用新型中的传输模块与接收模块均包括无线芯片，采用无线方式主要是为了延长测量距离，保障测量范围的扩大及近电人员的安全性，无线芯片可以选用无线数传的多通道微功率嵌入式，采用高效的循环交织纠检错编码，抗干扰和灵敏度都大大提高，可在线修改串口速率，发射功率，射频速率等各种参数，能够透明传输任何大小的数据，无须编写复杂的设置与传输程序，反应灵敏且传输效果好。
在使用时，本实用新型中的测量端设置于接地线本体上，可以通过卡扣或是抱箍连接，方便接卸与更换，接收端可以带在工作人员身上，根据国家工频电场测量标准，当一个电压源连接到一导电的边界面(例如电极)时，在受影响空间的任意点产生沿一固定轴振荡的电场矢量，即为交流电场。依托于电场产生的原理，可以通过检测不同位置电场的强弱，判断近电的安全距离，当带有测量端的接地线接近带电体时，由于受电场的影响，便会对工作人员所配戴的接收端发出语音报警信号，一方面省去了验电的步骤，另一方面又能对工作人员起到警示作用，改变了传统报警装置必须直接接触，才能判断报警的触发方式，从而避免了事故的发生，能够有效减少人员与设备损失，提高电力企业的安全防护能力。
附图说明
图1是本实用新型装置的结构示意图。
图2是本实用新型装置测量端的结构原理图。
图3是本实用新型装置接收端的结构原理图。
具体实施方式
如图1至图3所示，一种无线近电报警式接地线，包括接地线本体1、测量端2以及接收端3，测量端2设置于本体1上，接收端3与本体1相分离，并与测量端2进行无线连接；测量端2包括顺次连接的传感模块4、滤波放大模块5、数据判断模块6与传输模块7，接收端3包括顺次连接的接收模块8与报警模块9，传感模块4包括电场传感器，滤波放大模块5包括整流滤波电路与放大电路，报警模块9采用语音报警方式；传输模块7与接收模块8均包括无线芯片，传输模块7连接数据判断模块6的输出端，接收模块8连接报警模块9的输入端；测量端2与接收端3均包括蓄电池10与充电接口11,蓄电池10连接工作开关12，工作开关12连接蜂鸣器13与指示灯14,数据判断模块6与报警模块9均包括单片机芯片。
报警流程是：电场检测→滤波→二级放大→采样比较处理→传输→报警执行，装置是基于金属在电场中产生表面感应电荷的原理进行设计的，将金属表面的感应电荷转化为电流信号，经过50Hz的选频滤波、信号放大，数据判断模块与报警模块中的单片机可以选用AVR mega48，将测量的结果转化为距离信息，通过无线通讯模块 APC220-43 把报警信息发送至接收端，接收端根据接收到的指令信息做出声光报警，提醒操作人员注意，从而避免触电事故的发生。
装置应用于接地线时，先应在使用前，检查测量端和接收端的连接情况，首先，打开接收端电源，看开关蜂鸣器是否发出“嘀”声，并观察工作指示灯是否点亮；再打开测量端电源，除观察测量端的蜂鸣器与工作指示灯是否正常外，再观察接收端与测量端连接灯是否点亮，判断测量端与接收端的连接是否正常；如果两者均显示不正常，则检测是否电量充足、接触是否良好，继而检查是否存在电路故障，直至恢复正常；如果两者均显示正常，则可携带接地线进入电场区域，此时即进入检测阶段，测量端实时检测接地线周围的电场强度信号，感应出电流信号，经过滤波、放大处理，进入单片机AVR mega48进行判断，例如人员与接地体的安全距离为0.6m，如果该信号检测距离大于报警阀值，如0.8m时，则单片机通过无线模块发出报警标志信号，接收端接收到报警指令，并传输至报警装置，发出声光报警提示，提醒工作人员注意采取措施，注意安全，在所有工作完毕后，需对接地线整体进行拆除及妥善保存，以保证下次正常工作。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制。凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，例如将原理同等替换于验电棒、高压摇表等电调设备中，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
Claims (6)
1.一种无线近电报警式接地线，其特征在于：包括接地线本体、测量端以及接收端，所述测量端设置于所述本体上，所述接收端与所述本体相分离，并与所述测量端进行无线连接。
2. 如权利要求1所述的无线近电报警式接地线，其特征在于：所述测量端包括顺次连接的传感模块、滤波放大模块、数据判断模块与传输模块，所述接收端包括顺次连接的接收模块与报警模块，所述传感模块包括电场传感器，所述滤波放大模块包括整流滤波电路与放大电路，所述报警模块采用语音报警方式。
3. 如权利要求2所述的无线近电报警式接地线，其特征在于：所述传输模块与所述接收模块均包括无线芯片，所述传输模块连接所述数据判断模块的输出端，所述接收模块连接所述报警模块的输入端。
4. 如权利要求2或3所述的无线近电报警式接地线，其特征在于：所述测量端与所述接收端均包括蓄电池与充电接口。
5. 如权利要求4所述的无线近电报警式接地线，其特征在于：所述蓄电池连接工作开关，所述工作开关连接蜂鸣器与指示灯。
6. 如权利要求2或3所述的无线近电报警式接地线，其特征在于：所述数据判断模块与所述报警模块均包括单片机芯片。
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