CN218567496U - 一种绝缘斗臂车金属臂安全距离智能检测装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种绝缘斗臂车金属臂安全距离智能检测装置，包括设置于绝缘斗臂车金属臂上的发射主机和设置于绝缘斗臂车驾驶室内的接收主机，通过发射主机内的电场感应模块检测金属臂周围电场数据，并通过通信发射模块向接收主机发射电场信号，接收主机内的通信接收模块接收电场信号，接收端单片机获取电场数据，并与预设阈值对比，当电场数据大于预设阈值，即证明绝缘斗臂车金属臂与外部带电体的距离小于安全距离，通过声光报警模块发声、发光报警，从而提醒操作斗臂车人员注意，及时操作斗臂车退回，保证安全距离。

Description

一种绝缘斗臂车金属臂安全距离智能检测装置

技术领域

本申请涉及安全距离检测设备领域，尤其涉及一种绝缘斗臂车金属臂安全距离智能检测装置。

背景技术

绝缘斗臂车通常指带有工作斗、绝缘臂、液压控制系统和接地线的高空作业车，可以将作业人员直接送入作业位置，从而避免了高空队落风险，减少了作业强度，提高了作业效率。

带电体在其周围存在强电场的电感应，会使附近的导体产生电感应，附近的空气也在电场中被极化，而且随电压等级越高极化越强，所以要保持安全距离，因此，配网带电作业要求绝缘斗臂车在作业过程中金属臂与带电体保持一定的安全距离，例如10kV绝缘斗臂车在作业过程中金属臂与带电体保持0.9米的安全距离。

目前主要依靠作业人员目测估计工作斗与带电体的距离，在实际作业时，首先，作业人员在作业过程中无法时刻注意金属臂与带电体保持安全距离，其次，作业人员在操作斗臂车的同时还要注意金属臂与带电体的距离，对作业人员体力、精神消耗较大，导致作业效率降低，并且，作业人员无法准确估算距离，无法保证安全距离充足，存在一定安全隐患。

实用新型内容

本申请实施例提供了一种绝缘斗臂车金属臂安全距离智能检测装置，能够及时提醒作业人员保持规定的安全距离，减少因估算不准距离，来回操作斗臂车人员体力消耗及作业时间浪费的问题，有效提高了作业安全性及作业效率。

本申请实施例提供一种绝缘斗臂车金属臂安全距离智能检测装置，包括设置于绝缘斗臂车金属臂上的发射主机和设置于绝缘斗臂车驾驶室内的接收主机，所述发射主机用于实时监测金属臂周围的电场数据，所述发射主机还用于实时发射用于传输所述距离数据的无线信号，所述接收主机用于接收所述无线信号获取所述电场数据，所述接收主机还用于当所述电场数据大于预设阈值自动报警；

所述发射主机包括发射壳体以及设置于所述发射壳体内的电场感应模块、发射端单片机和通信发射模块，所述电场感应模块、发射端单片机和通信发射模块依次串联；

所述电场感应模块具有感应天线，所述感应天线的感应端伸出所述发射壳体，所述电场感应模块用于检测金属臂周围电场数据；所述发射端单片机用于接收所述电场数据并生成第一电场信号；所述通信发射模块具有发射电线，所述发射电线的发射端伸出所述发射壳体，所述通信发射模块用于将所述第一电场信号转换成无线信号并发送给所述接收主机；

所述接收主机包括接收壳体以及设置于所述接收壳体内的通信接收模块、接收端单片机和声光报警模块，所述通信接收模块、接收端单片机和声光报警模块依次串联；

所述通信接收模块具有接收天线，所述接收天线的接收端伸出所述接收壳体，所述通信接收模块用于接收所述电场信号并转换成第二电场信号；所述接收端单片机用于接收所述第二电场信号并得到所述电场数据，所述接收端单片机还用于将所述电场数据与预设阈值对比，当电场数据大于预设阈值向所述声光报警模块发送报警电信号；所述声光报警模块用于接收所述报警电信号并进行报警。

在一种可行的实现方式中，所述声光报警模块包括蜂鸣器和指示灯，所述接收壳体上设有与所述蜂鸣器相对应的声孔，所述接收壳体上设有与所述指示灯对应的灯孔，所述指示灯贯穿所述灯孔；

所述接收端单片机与所述蜂鸣器电连接，所述接收端单片机通过第一控制器控制所述蜂鸣器发声报警；

所述接收端单片机与所述指示灯电连接，所述接收端单片机通过第二控制器控制所述指示灯发光报警。

在一种可行的实现方式中，所述接收主机还包括按键模块，所述按键模块设置于所述接收壳体内，所述接收壳体上设有与所述按键模块相应的的按键通孔，所述按键模块的按键贯穿所述按键通孔；

所述接收端单片机与所述按键模块电连接，所述按键模块用于向所述接收端单片机输入指令。

在一种可行的实现方式中，所述接收主机还包括接收端供电模块，所述接收端供电模块设置于所述接收壳体内；

外部电源与所述接收端供电模块电连接，所述接收端供电模块与所述接收主机内元件电连接。

在一种可行的实现方式中，所述接收主机还包括接收端供电装置和接收端导线，所述接收端导线的两端分别与所述接收端供电装置和所述接收端供电模块连接；

所述接收端供电装置用于为所述接收主机内元件供电。

在一种可行的实现方式中，所述接收端供电装置包括接收端供电壳体以及设置于所述接收端供电壳体内的接收端锂电池、接收端保护及控制模块和接收端输出接口，所述接收端锂电池、所述接收端保护及控制模块和所述接收端输出接口依次串联，所述接收端导线的接头与所述接收端输出接口相插接。

在一种可行的实现方式中，所述发射主机还包括发射端供电模块，所述发射端供电模块设置于所述发射壳体内；

外部电源与所述发射端供电模块电连接，所述发射端供电模块与所述发射主机内元件电连接。

在一种可行的实现方式中，所述发射主机还包括发射端供电装置和发射端导线，所述发射端导线的两端分别与所述发射端供电装置和所述发射端供电模块连接；

所述发射端供电装置用于为所述发射主机内元件供电。

在一种可行的实现方式中，所述发射端供电装置包括发射端供电壳体以及设置于所述发射端供电壳体内的发射端锂电池、发射端保护及控制模块和发射端输出接口，所述发射端锂电池、所述发射端保护及控制模块和所述发射端输出接口依次串联，所述发射端导线的接头与所述发射端输出接口相插接。

在一种可行的实现方式中，所述发射主机还包括备用电池，所述备用电池设置于所述发射壳体内，所述备用电池与所述发射端供电模块连接；

所述备用电池用于为所述发射主机内元件供电。

本申请实施例提供的一种绝缘斗臂车金属臂安全距离智能检测装置，发射主机设置于绝缘斗臂车金属臂上，接收主机设置于控制室等操作斗臂车人员能够直接看到的位置，通过发射主机内的电场感应模块检测金属臂周围电场数据，并通过通信发射模块向接收主机发射电场信号，接收主机内的通信接收模块接收电场信号，接收端单片机获取电场数据，并与预设阈值对比，当电场数据大于预设阈值，即证明绝缘斗臂车金属臂与外部带电体的距离小于安全距离，通过声光报警模块发声、发光报警，从而提醒操作斗臂车人员注意，及时操作斗臂车退回，保证安全距离。本安全距离智能检测装置，能够及时提醒作业人员保持规定的安全距离，减少因估算不准距离，来回操作斗臂车人员体力消耗及作业时间浪费的问题，有效提高了作业安全性及作业效率。

附图说明

图1是本申请提供的绝缘斗臂车金属臂安全距离智能检测装置的结构示意图；

图2是图1中接收壳体及其内部结构示意图；

图3是图1中发射壳体及其内部结构示意图；

图4是图1中接收端供电装置的结构示意图；

图5是图1中发射端供电装置的结构示意图。

附图标记说明：

100-发射主机；200-接收主机；

110-发射壳体；120-电场感应模块；130-发射端单片机；140-通信发射模块；150-发射端供电模块；160-发射端供电装置；170-发射端导线；180-备用电池；210-接收壳体；220-通信接收模块；230-接收端单片机；240-声光报警模块；250-按键模块；260-接收端供电模块；270-接收端导线；280-接收端供电装置；

121-感应天线；141-发射电线；161-发射端供电壳体；162-发射端锂电池；163-发射端保护及控制模块；164-发射端输出接口；221-接收天线；241-蜂鸣器；242-指示灯；281-接收端供电壳体；282-接收端锂电池；283-接收端保护及控制模块；284-接收端输出接口。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

高压线在其周围存在强电场的电感应，会使附近的导体产生电感应，附近的空气也在电场中被极化，而且随电压等级越高极化越强，所以绝缘斗臂车在作业过程中金属臂与高压线等带电体要保持一定的安全距离，通常作业时，作业人员根据高压线所输送的电压确定大致的安全距离，例如对应输送10KV电压的高压线，绝缘斗臂车在作业过程中金属臂与高压线应保持至少0.9米的安全距离；

但在实际作业过程中存在以下问题：一是作业过程很难把握金属臂与带电体的实际距离长短，造成不经意间违反规定。二是作业人员在作业过程中无法时刻注意金属臂与带电体保持安全距离，一不小心就造成违章。三是在一些作业环境受限的条件下，需靠近带电体以调整带电作业工位，无法保证靠近的过程对带电体的安全距离是否充足。

本申请提供一种绝缘斗臂车金属臂安全距离智能检测装置，通过监测绝缘斗臂车金属臂周围的电场强度，确定绝缘斗臂车金属臂错处位置是否安全，及绝缘斗臂车金属臂与带电体之间的距离是否处于安全距离。在绝缘斗臂车金属臂上设置发射主机100，在控制室等操作斗臂车人员能够直接看到的位置设置接收主机200，通过发射主机100内的电场感应模块120检测金属臂周围电场数据，并通过通信发射模块140向接收主机200发射电场信号，接收主机200内的通信接收模块220接收电场信号，接收端单片机230获取电场数据，并与预设阈值对比，当电场数据大于预设阈值，即证明绝缘斗臂车金属臂与外部带电体的距离小于安全距离，通过声光报警模块240发声、发光报警，从而提醒操作斗臂车人员注意，及时操作斗臂车退回，保证安全距离。本安全距离智能检测装置，能够及时提醒作业人员保持规定的安全距离，减少因估算不准距离，来回操作斗臂车人员体力消耗及作业时间浪费的问题，有效提高了作业安全性及作业效率。

以下结合附图对本申请提供的电动绕线装置的具体结构进行详细说明。

图1是本申请提供的绝缘斗臂车金属臂安全距离智能检测装置的结构示意图，图2是图1中接收壳体及其内部结构示意图，图3是图1中发射壳体及其内部结构示意图。参照图1-3所示，本申请实施例提供了一种绝缘斗臂车金属臂安全距离智能检测装置，包括设置于绝缘斗臂车金属臂上的发射主机100和设置于绝缘斗臂车驾驶室内的接收主机200，发射主机100用于实时监测金属臂周围的电场数据，发射主机100还用于实时发射用于传输距离数据的无线信号，接收主机200用于接收无线信号获取电场数据，接收主机200还用于当电场数据大于预设阈值自动报警；

发射主机100包括发射壳体110以及设置于发射壳体110内的电场感应模块120、发射端单片机130和通信发射模块140，电场感应模块120、发射端单片机130和通信发射模块140依次串联；

发射壳体110可为密封壳体、具体形状不做限定，发射壳体110优选为铝防水盒，盒体设计防护等级IP65防尘防水、电磁兼容、耐冲击1K、防腐蚀，发射壳体110的外壁可设有连接环或强磁铁，可通过连接环以及绳带将发射主机100捆绑固定于绝缘斗臂车金属臂上；可通过强磁铁将发射主机100吸附固定于绝缘斗臂车金属臂上，具有固定方式本申请不做限定。

电场感应模块120可采用MEMS电场传感器，电场感应模块120具有感应天线121，感应天线121可采用弹性天线，天线用于检测强电信号，感应天线121的感应端伸出发射壳体110，且不要接触到金属物体,避免影响接收灵敏度，发射主机100在安装时感应天线121应伸出机械边缘处于上方最接近高压线缆的位置，一般情况垂直安装即可，电场感应模块120用于检测金属臂周围电场数据；

发射端单片机130可采用AT89C51单片机，发射端单片机130用于接收电场数据并生成第一电场信号；通信发射模块140可为XZ-DT20L无线接收发射模块，通信发射模块140具有发射电线141，发射电线141可采用弹性天线，发射电线141的发射端伸出发射壳体110，通信发射模块140用于将第一电场信号转换成无线信号并发送给接收主机200；

接收主机200包括接收壳体210以及设置于接收壳体210内的通信接收模块220、接收端单片机230和声光报警模块240，通信接收模块220、接收端单片机230和声光报警模块240依次串联；

接收壳体210的端部可设置底座，从而便于放置于驾驶室内，也可在接收壳体210上设置连接孔，便于提高螺钉固定。

通信接收模块220可为XZ-DT20L无线接收发射模块，通信接收模块220具有接收天线221，接收天线221的接收端伸出接收壳体210，通信接收模块220用于接收电场信号并转换成第二电场信号；

接收端单片机230可为AT89S52单片机，接收端单片机230内储存由预设电场阈值，电场阈值可调，电场阈值的具体数值设置，由实际工作场所处的高压线所输送的电压决定，例如对于实际工作场所处的10kv的高压线，当电场感应模块120监测到的电场强度低于0.4微特斯拉(μt)，则证明金属臂与高压线之间的距离处于安全距离，则电场阈值可设置为0.4，接收端单片机230用于接收第二电场信号并得到电场数据，接收端单片机230还用于将电场数据与预设阈值对比，当电场数据大于预设阈值向声光报警模块240发送报警电信号；声光报警模块240用于接收报警电信号并进行报警。

本申请实施例提供的一种绝缘斗臂车金属臂安全距离智能检测装置，发射主机100设置于绝缘斗臂车金属臂上，接收主机200设置于控制室等操作斗臂车人员能够直接看到的位置，通过发射主机100内的电场感应模块120检测金属臂周围电场数据，并通过通信发射模块140向接收主机200发射电场信号，接收主机200内的通信接收模块220接收电场信号，接收端单片机230获取电场数据，并与预设阈值对比，当电场数据大于预设阈值，即证明绝缘斗臂车金属臂与外部带电体的距离小于安全距离，通过声光报警模块240发声、发光报警，从而提醒操作斗臂车人员注意，及时操作斗臂车退回，保证安全距离。本安全距离智能检测装置，能够及时提醒作业人员保持规定的安全距离，减少因估算不准距离，来回操作斗臂车人员体力消耗及作业时间浪费的问题，有效提高了作业安全性及作业效率。

参照图2所示，在一些实施例中，声光报警模块240包括蜂鸣器241和指示灯242，接收壳体210上设有与蜂鸣器241相对应的声孔，接收壳体210上设有与指示灯242对应的灯孔，指示灯242贯穿灯孔，接收端单片机230与蜂鸣器241电连接，接收端单片机230通过第一控制器控制蜂鸣器241发声报警，指示灯242可设置于有多个，多个指示灯242用于指示多个感应到的电场等距，例如电场感应模块120监测到的电场强度为零，则全部指示灯242均不亮，或代表安全的绿灯亮起，当电场感应模块120监测到的电场强度为0.1微特斯拉，则绿灯断电不亮，一个代表预警的红色指示灯242发光，同理，当电场感应模块120监测到的电场强度为0.2微特斯拉，则两个代表预警的红色指示灯242发光，从而提醒驾驶员危险等级；

接收端单片机230与指示灯242电连接，接收端单片机230通过第二控制器控制指示灯242发光报警，可预先设置蜂鸣器241报警声音，例如发出“高压危险，请勿靠近”警示音，提示吊车臂已接近高压线，停止作业，驾驶人员立即停止作业，避免碰线，蜂鸣器音量大于95dB。

继续参照图2所示，在一些实施例中，接收主机200还包括按键模块250，按键模块250设置于接收壳体210内，接收壳体210上设有与按键模块250相应的的按键通孔，按键模块250的按键贯穿按键通孔；

接收端单片机230与按键模块250电连接，按键模块250用于向接收端单片机230输入指令，从而便于调节预设阈值、时间值、报警声音等。

继续参照图2所示，接收主机200还包括接收端供电模块260和接收开关，接收端供电模块260和接收开关均设置于接收壳体210内，接收开关的触发端贯穿接收壳体210，外部电源与接收端供电模块260电连接，接收端供电模块260与接收开关电连接，接收开关与接收主机200内元件电连接。如不需要使用时，可关闭接收开关，节约电能。

参照图3所示，发射主机100还包括发射端供电模块150和发射开关，发射端供电模块150和发射开关均设置于发射壳体110内，发射开关的触发端贯穿发射壳体110，外部电源与发射端供电模块150电连接，发射端供电模块150与发射开关电连接，发射开关与发射主机100内元件电连接，如不需要使用时，可关闭发射开关，节约电能，发送端正常工作时工作电流约60mA左右，功耗很低也可不关闭发射开关。

继续参照图3所示，发射主机100还包括备用电池180，备用电池180设置于发射壳体110内，备用电池180与发射端供电模块150连接，备用电池180用于为发射主机100内元件供电，备用电池180可为700mAh充电电池，发射主机100正常为外部12V-24V电源供电，充电电池在正常供电情况下为浮充状态，浮充电流很小，当出现外部电源故障时由备用电池180供电，保证正常工作，并在外部电源不稳定时提供可靠工作电源，此电池可根据需要安装，如使用本地电源较稳定时，也可不安装备用电池180，如需测试时，使用备用电池180则较为方便。

图4是图1中接收端供电装置的结构示意图，参照图1和图4所示，接收主机200还包括接收端供电装置280和接收端导线270，接收端导线270的两端分别与接收端供电装置280和接收端供电模块260连接，接收端供电装置280用于为接收主机200内元件供电。

参照图4所示，接收端供电装置280包括接收端供电壳体281以及设置于接收端供电壳体281内的接收端锂电池282、接收端保护及控制模块283和接收端输出接口284，接收端锂电池282、接收端保护及控制模块283和接收端输出接口284依次串联，接收端锂电池282为12V锂电池，接收端导线270的接头与接收端输出接口284相插接。

图5是图1中发射端供电装置的结构示意图。参照图1和图5所示，在一些实施例中，发射主机100还包括发射端供电装置160和发射端导线170，发射端导线170的两端分别与发射端供电装置160和发射端供电模块150连接，发射端供电装置160用于为发射主机100内元件供电。

参照图5所示，发射端供电装置160包括发射端供电壳体161以及设置于发射端供电壳体161内的发射端锂电池162、发射端保护及控制模块163和发射端输出接口164，发射端锂电池162、发射端保护及控制模块163和发射端输出接口164依次串联，发射端锂电池162为12V锂电池，发射端导线170的接头与发射端输出接口164相插接。

容易理解的是，本领域技术人员在本申请提供的几个实施例的基础上，可以对本申请的实施例进行结合、拆分、重组等得到其他实施例，这些实施例均没有超出本申请的保护范围。

以上的具体实施方式，对本申请实施例的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本申请实施例的具体实施方式而已，并不用于限定本申请实施例的保护范围，凡在本申请实施例的技术方案的基础之上，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本申请实施例的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种绝缘斗臂车金属臂安全距离智能检测装置，其特征在于：包括设置于绝缘斗臂车金属臂上的发射主机和设置于绝缘斗臂车控制室内的接收主机；

所述发射主机包括发射壳体以及设置于所述发射壳体内的电场感应模块、发射端单片机和通信发射模块，所述电场感应模块、发射端单片机和通信发射模块依次串联；

所述电场感应模块具有感应天线，所述感应天线的感应端伸出所述发射壳体，所述电场感应模块用于检测金属臂周围电场数据；所述发射端单片机用于接收所述电场数据并生成第一电场信号；所述通信发射模块具有发射电线，所述发射电线的发射端伸出所述发射壳体，所述通信发射模块用于将所述第一电场信号转换成无线信号并发送给所述接收主机；

所述接收主机包括接收壳体以及设置于所述接收壳体内的通信接收模块、接收端单片机和声光报警模块，所述通信接收模块、接收端单片机和声光报警模块依次串联；

所述通信接收模块具有接收天线，所述接收天线的接收端伸出所述接收壳体，所述通信接收模块用于接收所述电场信号并转换成第二电场信号；所述接收端单片机用于接收所述第二电场信号并得到所述电场数据，所述接收端单片机还用于将所述电场数据与预设阈值对比，当电场数据大于预设阈值向所述声光报警模块发送报警电信号；所述声光报警模块用于接收所述报警电信号并进行报警。

2.根据权利要求1所述的安全距离智能检测装置，其特征在于：

所述声光报警模块包括蜂鸣器和指示灯，所述接收壳体上设有与所述蜂鸣器相对应的声孔，所述接收壳体上设有与所述指示灯对应的灯孔，所述指示灯贯穿所述灯孔；

所述接收端单片机与所述蜂鸣器电连接，所述接收端单片机通过第一控制器控制所述蜂鸣器发声报警；

所述接收端单片机与所述指示灯电连接，所述接收端单片机通过第二控制器控制所述指示灯发光报警。

3.根据权利要求2所述的安全距离智能检测装置，其特征在于：

所述接收主机还包括按键模块，所述按键模块设置于所述接收壳体内，所述接收壳体上设有与所述按键模块相应的按键通孔，所述按键模块的按键贯穿所述按键通孔；

所述接收端单片机与所述按键模块电连接，所述按键模块用于向所述接收端单片机输入指令。

4.根据权利要求3所述的安全距离智能检测装置，其特征在于：

还包括接收端供电模块，所述接收端供电模块设置于所述接收壳体内；

外部电源与所述接收端供电模块电连接，所述接收端供电模块与所述接收主机内元件电连接。

5.根据权利要求4所述的安全距离智能检测装置，其特征在于：

还包括接收端供电装置和接收端导线，所述接收端导线的两端分别与所述接收端供电装置和所述接收端供电模块连接；

所述接收端供电装置用于为所述接收主机内元件供电。

6.根据权利要求5所述的安全距离智能检测装置，其特征在于：

所述接收端供电装置包括接收端供电壳体以及设置于所述接收端供电壳体内的接收端锂电池、接收端保护及控制模块和接收端输出接口，所述接收端锂电池、所述接收端保护及控制模块和所述接收端输出接口依次串联，所述接收端导线的接头与所述接收端输出接口相插接。

7.根据权利要求1所述的安全距离智能检测装置，其特征在于：

所述发射主机还包括发射端供电模块，所述发射端供电模块设置于所述发射壳体内；

外部电源与所述发射端供电模块电连接，所述发射端供电模块与所述发射主机内元件电连接。

8.根据权利要求7所述的安全距离智能检测装置，其特征在于：

还包括发射端供电装置和发射端导线，所述发射端导线的两端分别与所述发射端供电装置和所述发射端供电模块连接；

所述发射端供电装置用于为所述发射主机内元件供电。

9.根据权利要求8所述的安全距离智能检测装置，其特征在于：

所述发射端供电装置包括发射端供电壳体以及设置于所述发射端供电壳体内的发射端锂电池、发射端保护及控制模块和发射端输出接口，所述发射端锂电池、所述发射端保护及控制模块和所述发射端输出接口依次串联，所述发射端导线的接头与所述发射端输出接口相插接。

10.根据权利要求7所述的安全距离智能检测装置，其特征在于：

还包括备用电池，所述备用电池设置于所述发射壳体内，所述备用电池与所述发射端供电模块连接；

所述备用电池用于为所述发射主机内元件供电。

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