CN211653824U - 一种具有电力感应的安全手环 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有电力感应的安全手环，包括手环主体及与手环主体固定相连的手环带，手环主体上固定有报警监测装置；手环带包括固定相连的固定带及至少一个弹性带，固定带及弹性带内设有第一通槽，第一通槽内置有与报警监测装置电场监测信号输入端相连的感应线圈，感应线圈与置于固定带内的用于防止感应线圈松散打结的长度调节装置相连。本实用新型能够防止感应线圈在手环带伸缩时打结。本实用新型适用于电力系统的施工使用，用于起到安全防护的作用。

Description

一种具有电力感应的安全手环

技术领域

本实用新型属于电力安全防护技术领域，涉及安全手环,具体地说是一种具有电力感应的安全手环。

背景技术

电力系统的施工现场，各种高压带电体对作业人员带来了人身威胁，在这种环境下，安全事故时有发生，电力安全防护和近电报警装置旨在保护作业人员免于电力现场的安全伤害。目前市面上已有的近电报警装置需要通过档位调节电压等级，使用较为不便。而且，由于手环带需根据不同使用者手腕粗细自动调整大小，置于手环带内的感应线圈容易在手环带收缩时松散打结，不仅影响感应线圈感应精度及感应线圈的正常使用功能，还会降低感应线圈的使用寿命，给使用者带来不便。

实用新型内容

为解决现有技术中存在的以上不足，本实用新型旨在提供一种具有电力感应的安全手环，以达到防止感应线圈在手环带伸缩时打结的目的。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案如下：包括手环主体及与手环主体固定相连的手环带，手环主体上固定有报警监测装置；

手环带包括固定相连的固定带及至少一个弹性带，固定带及弹性带内设有第一通槽，第一通槽内置有与报警监测装置电场监测信号输入端相连的感应线圈，感应线圈与置于固定带内的用于防止感应线圈松散打结的长度调节装置相连。

作为本实用新型的限定，长度调节装置包括皆置于固定带内的转轮、扭转弹簧及与固定带固定相连的固定轴，转轮外周套置感应线圈，转轮内壁通过扭转弹簧与固定轴活动连接。

作为本实用新型的另一种限定，手环带上固定连接有心率监测器，心率监测器通过导线与报警监测装置的心率信号输入端相连，导线置于固定带第二通槽内，弹性带内设有用于防止导线断裂的防导线断裂装置。

作为本实用新型的进一步限定，防导线断裂装置包括开设于弹性带内与第二通槽贯通相连的波形槽，波形槽包括至少一个波形单元槽，每个波形单元槽相对第二通槽凸起。

作为本实用新型的再进一步限定，手环带上固定有与手环本体相向设置的凸起部，凸起部上固定有心率监测器。

作为本实用新型的更进一步限定，凸起部上固定有与皮肤接触的银质珠体。

作为本实用新型的进一步限定，报警监测装置包括控制器、报警模块、电场监控模块以及为控制器及报警模块供电的电源模块，电场监控模块的信号输出端与控制器电场信号输入端相连，控制器报警信号输出端与报警模块信号输入端相连，控制器心率信号输入端与心率监测器信号输出端相连，报警模块包括皆固定于手环主体上的指示灯、蜂鸣器及振动马达。

作为本实用新型的再进一步限定，电场监控模块包括感应线圈、运算放大器以及多阶滤波器，感应线圈信号输出端与运算放大器信号输入端相连，运算放大器信号输出端与多阶滤波器信号输入端相连，多阶滤波器信号输出端与控制器电场信号输入端相连。

作为本实用新型的更进一步限定，报警监测装置还包括由电源模块供电的液晶触控面板，液晶触控面板的触控信号输出端与控制器的触控信号输入端相连，控制器的显示信号输出端与液晶触控面板的显示信号输入端相连；

报警监测装置还包括信号传输模块，控制器的传输信号输出端与信号传输模块的信号输入端相连，信号传输模块包括蓝牙模块。

作为本实用新型的其它限定，手环主体通过安装块与手环带固定相连，安装块上开设有通孔，蜂鸣器固定于安装块的通孔处。

由于采用了上述的技术方案，本实用新型与现有技术相比，所取得的有益效果是：

（1）本实用新型通过在固定带和弹性带内设置有感应线圈，由感应线圈感应外界电场强度的信息，当外界环境中的电场强度过强会对人身安全造成威胁时，报警监测装置发出警报信息，以提醒佩戴者，避免危害人身安全的情况发生。

（2）本实用新型通过设置感应线圈的长度调节装置，能够防止出现在手环带收缩时感应线圈松散打结的情况发生，保证感应线圈检测的准确性及使用寿命。

（3）本实用新型通过设置心率监测器，能够实时监测使用者的心率情况，以便于使用者了解自身情况；而通过设置防导线断裂装置，能够使导线随着弹性带的伸缩而变化，避免发生导线断裂的情况，保证心率监测器的正常使用。

（4）本实用新型通过与手环本体相向设置的凸起部，易于凸起部上的心率监测器检测脉搏跳动；而通过设置与皮肤接触的银质珠体，通过与皮肤产生摩擦，能够对人体起到保健作用。

（5）本实用新型通过设置报警监测装置，能够通过手环主体内的控制器够判断电场的强度并通过报警模块发出警报，提醒佩戴者远离强电场环境，在报警模块中设置有指示灯、蜂鸣器和振动马达，可以通过多种方式提醒佩戴者，提高了佩戴者的安全性。

（6）本实用新型通过在通孔处设置蜂鸣器，易于蜂鸣器的声音向外扩散，以达到更好的提示效果。

本实用新型适用于电力系统的施工使用，用于起到安全防护的作用。

附图说明

下面结合附图及具体实施例对本实用新型作更进一步详细说明。

图1为本实用新型实施例的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的剖面结构示意图；

图3为本实用新型实施例的长度调节装置及防导线断裂装置结构示意图；

图4为本实用新型实施例的报警监测装置连接关系示意图。

图中：1、安装块；2、手环主体；3、固定带；4、弹性带；5、凸起部；6、控制器；7、液晶触控面板；8、电源模块； 10、电场监控模块；11、心率监测器； 13、指示灯；14、蜂鸣器；15、振动马达；16、感应线圈； 21、通孔；22、珠体；23、第一通槽； 24、固定轴；25、转轮；26、扭转弹簧；27、第二通槽；28、导线；29、波形槽。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明。应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和理解本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例 一种具有电力感应的安全手环

如图1至图4所示，本实施例包括手环带、报警监测装置及凸起部5，报警监测装置固定于手环主体2内部，手环主体 2固定置于安装块 1的内部，安装块 1 的两端底部均固定连接有手环带，手环带与手环主体2通过安装块1固定相连，使手环带与手环主体2构成能套置在手腕上的环形。

一、报警监测装置

报警监测装置包括控制器 6、液晶触控面板 7、电源模块 8、报警模块、电场监控模块 10以及信号传输模块，液晶触控面板 7 镶嵌在手环主体 2 的表面，控制器 6 位于液晶触控面板 7 的下方，电源模块 8 位于控制器 6 的下方，电场监控模块10 位于电源模块 8 的一端。

控制器 6 包括单片机最小系统及各接口电路，是一种具有电力感应的安全手环的核心单元，负责数据处理和运算并协调其他各模块工作，实现手环的各个功能。控制器6采用现有技术中的具有近电报警功能的常用控制器6。电场监控模块10的信号输出端与控制器6电场信号输入端相连，控制器6报警信号输出端与报警模块信号输入端相连，液晶触控面板7的触控信号输出端与控制器6的触控信号输入端相连，控制器6的显示信号输出端与液晶触控面板7的显示信号输入端相连，控制器6的传输信号输出端与信号传输模块的信号输入端相连。

电源模块 8 为控制器6、报警模块及液晶触控面板7正常工作提供稳定的电源，电池 150 使用小体积的锂电池配合低压差线性稳压器进行电压转换，使用电池管理器对电池 150 电量进行检测和充放电过程中的电能管理。

电场监控模块 10 包括感应线圈 16、运算放大器 17 以及多阶滤波器 18，感应线圈16信号输出端与运算放大器17信号输入端相连，运算放大器17信号输出端与多阶滤波器18信号输入端相连，多阶滤波器18信号输出端与控制器6电场信号输入端相连。感应线圈16 用于感应外界的电场信号，运算放大器 17 将电场信号放大，通过这种动态调节增益的方式来提高电场强度检测范围，从而应用于不同的电压等级环境中，多阶滤波器 18 对电场信号进行降噪处理，提高了系统测量精度，从而由多阶滤波器18将电场信号传输至控制器6。

报警模块包括设置于液晶触控面板 7 两侧的指示灯 13、设置于控制器 6 两侧的蜂鸣器14以及设置于电源模块 8 另一端的振动马达 15。当感应线圈16检测到外界电场过强，控制器6控制报警模块发出声光震动的警告信号，即指示灯13闪烁、蜂鸣器鸣叫、振动马达振动。安装块 1 的两端均开设有多个通孔 21，多个通孔 21 呈矩形阵列分布，蜂鸣器14固定于通孔处，以利于蜂鸣器14的声音向外扩散。

信号传输模块包括蓝牙模块，用于将检测的数据传输给移动终端或服务器。蓝牙模块包括支持蓝牙 4.2 标准协议的双模蓝牙模组及其驱动电路，用于连接手机端，将检测到的电场信息传送到手机端 APP，并通过手机端 APP 的图形化显示进行场强分析进而判断电压等级。

二、手环带

手环带包括固定相连的固定带3及至少一个弹性带4，本实施例中，固定带 3 上固定有两个弹性带 4，弹性带4采用具有弹性伸缩性能的材质，以适应于不同使用者的腕部上使用，弹性带4可为皮筋松紧带。

固定带 3 和弹性带 4 的内部均开设有第一通槽 23，感应线圈 16 设置于第一通槽 23 的内部，以用于感应外界的电场信号。而为了避免感应线圈16收缩时松散打结，在固定带3内设有长度调节装置。长度调节装置包括皆置于固定带3内的转轮25、扭转弹簧26及固定轴24，固定带 3 上的第一通槽 23 靠近弹性带 4 的一端固定连接有固定轴 24，固定轴 24 的外侧套接有转轮 25，转轮 25 的内壁通过扭转弹簧 26 与固定轴 24 活动连接，转轮25的外周套置感应线圈16，扭转弹簧 26 的设置使得转轮 25 在不受力时能够自动复位，同时能够对感应线圈 16 产生拉力，避免感应线圈 16松散打结，而在弹性带4拉长时，能够使感应线圈16脱离转轮25的缠绕从而使得感应线圈16长度变长。

三、凸起部5

手环带上固定有与手环本体2相向设置的凸起部5，凸起部5可采用橡胶材质，凸起部5上固定有心率监测器11及与皮肤接触的银质珠体22。

橡胶凸起 5 内腔两端均镶嵌有银质珠体 22，珠体 22 的设置对佩戴者起到了保健的作用。

心率监测器 11 镶嵌于橡胶凸起部 5 的内腔中部，心率监测器11的信号输出端通过导线28与报警监测装置中控制器6的心率信号输入端相连，可经控制器6将心率监测器11检测到的数据在液晶触控面板7上显示，或者由控制器6将检测到的心率数据传输至信号传输模块12。心率监测器11采用现有技术中用于脉搏处监测心率的监测器。第二通槽 27开设于固定带3的内部，导线28置于第二通槽27内。而为了防止导线28在弹性带4拉长时发生断裂，弹性带4内设有防导线断裂装置。防导线断裂装置包括开设于弹性带4内与第二通槽27贯通相连的波形槽29，波形槽29包括至少一个波形单元槽，相邻波形单元槽贯通相连，每个波形单元槽相对第二通槽27凸起，即波形单元槽呈倒“U”形。

四、工作原理

本实施例在工作之前，先将固定带 3 拉伸，此时固定带 3 带动弹性带 4 拉伸，然后将手环带套在佩戴者的手腕上，在此过程中，弹性带 4 两侧的固定带 3 拉长，此时弹性带 4 内的感应线圈 16 带动转轮 25 转动，将转轮 25 上的感应线圈 16 拉出，使得扭转弹簧 26 受力；而第二通槽27内的波形槽29也随弹性带4的变形而变形，从而使得波形槽29内的导线28适应弹性带4长度的变化。

本实施例在工作时，首由手环本体内的感应线圈 16 感应到外界电场的强度信息，然后将相应的电流信号转化为电压信号，电场强度经过运算放大器 17 进行信号放大处理，然后通过多阶滤波器 18 对放大的电场信号进行降噪处理，接着电场监控模块 10将电压信号传输给控制器 6，控制器 6 判断电场的强度是否超过阈值，若超过阈值，则控制指示灯 13 闪烁，然后控制蜂鸣器 14 鸣叫，蜂鸣器 14 通过通孔 21 将声音传出，同时控制振动马达 15 震动，提醒佩戴者，阻止佩戴者继续向前。

其中，通过感应线圈 16 分析判断电压等级的实现过程如下：

以垂直于输电线方向为场强分析路径，使用者从远处沿场强分析路径向输电线方向行走，手环主体中的感应线圈 16 每检测到一个电场变化便向控制器 6 发送此时测得的电场强度，得到一条场强变化曲线；该方向上，输电线正常工作情况下，场强以中间线位置为对称点呈双驼峰形状分布，场强在两侧输电线附近达到最大值，不同电压等级下，场强最大值以及同一高度处场强变化情况差异大。

需要说明的是，以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域技术人员来说，其依然可以对上述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种具有电力感应的安全手环，其特征在于：包括手环主体及与手环主体固定相连的手环带，手环主体上固定有报警监测装置；

手环带包括固定相连的固定带及至少一个弹性带，固定带及弹性带内设有第一通槽，第一通槽内置有与报警监测装置电场监测信号输入端相连的感应线圈，感应线圈与置于固定带内的用于防止感应线圈松散打结的长度调节装置相连。

2.根据权利要求1所述的一种具有电力感应的安全手环，其特征在于：长度调节装置包括皆置于固定带内的转轮、扭转弹簧及与固定带固定相连的固定轴，转轮外周套置感应线圈，转轮内壁通过扭转弹簧与固定轴活动连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种具有电力感应的安全手环，其特征在于：手环带上固定连接有心率监测器，心率监测器通过导线与报警监测装置的心率信号输入端相连，导线置于固定带第二通槽内，弹性带内设有用于防止导线断裂的防导线断裂装置。

4.根据权利要求3所述的一种具有电力感应的安全手环，其特征在于：防导线断裂装置包括开设于弹性带内与第二通槽贯通相连的波形槽，波形槽包括至少一个波形单元槽，每个波形单元槽相对第二通槽凸起。

5.根据权利要求4所述的一种具有电力感应的安全手环，其特征在于：手环带上固定有与手环本体相向设置的凸起部，凸起部上固定有心率监测器。

6.根据权利要求5所述的一种具有电力感应的安全手环，其特征在于：凸起部上固定有与皮肤接触的银质珠体。

7.根据权利要求4-6中任意一项所述的一种具有电力感应的安全手环，其特征在于：报警监测装置包括控制器、报警模块、电场监控模块以及为控制器及报警模块供电的电源模块，电场监控模块的信号输出端与控制器电场信号输入端相连，控制器报警信号输出端与报警模块信号输入端相连，控制器心率信号输入端与心率监测器信号输出端相连，报警模块包括皆固定于手环主体上的指示灯、蜂鸣器及振动马达。

8.根据权利要求7所述的一种具有电力感应的安全手环，其特征在于：电场监控模块包括感应线圈、运算放大器以及多阶滤波器，感应线圈信号输出端与运算放大器信号输入端相连，运算放大器信号输出端与多阶滤波器信号输入端相连，多阶滤波器信号输出端与控制器电场信号输入端相连。

9.根据权利要求8所述的一种具有电力感应的安全手环，其特征在于：报警监测装置还包括由电源模块供电的液晶触控面板，液晶触控面板的触控信号输出端与控制器的触控信号输入端相连，控制器的显示信号输出端与液晶触控面板的显示信号输入端相连；

报警监测装置还包括信号传输模块，控制器的传输信号输出端与信号传输模块的信号输入端相连，信号传输模块包括蓝牙模块。

10.根据权利要求8或9所述的一种具有电力感应的安全手环，其特征在于：手环主体通过安装块与手环带固定相连，安装块上开设有通孔，蜂鸣器固定于安装块的通孔处。

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