CN220709266U - 电场传感设备及作业监测系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种电场传感设备及作业监测系统，涉及安全防护技术领域。该电场传感设备设置在工程机械设备的作业执行机构上，电场传感设备包括：第一天线、电场采样电路、第一控制模块、第一无线模块以及第二天线；其中，第一天线连接电场采样电路的输入端，电场采样电路的第一输出端和第二输出端分别连接第一控制模块的采样端口和第一信号输入端口；第一控制模块的输出端口连接第一无线模块，第一无线模块用于通过第二天线与工程机械设备对应的报警设备无线通信连接。由此，本申请提供的电场传感设备可自动判断电压等级，同时，本申请提供的作业监测系统也可实现作业监测系统的智能化连动功能以及智能化预警功能。

Description

电场传感设备及作业监测系统

技术领域

本申请涉及安全防护技术领域，具体而言，涉及一种电场传感设备及作业监测系统。

背景技术

在电力、通信、油田、矿山等工程中经常使用到工程机械设备，这些工程机械设备在高压区作业设备的环境中施工时，作业危险度极高，极易造成触电事故，稍有不慎就会造成机毁人亡。因为这些设备一般臂展较长，再加上工程机械设备操作时受注意力、判断力、视力范围、风力风向、设备运动的惯性等影响，这些因素中只要有一点出现意外，就极有可能造成工程机械设备与高压电缆设备相碰，从而导致触发事故。

现有技术中的作业监测系统，在工程机械设备现场作业时，通过电网巡检人员现场指挥和预防触发事故，并给工程机械设备的驾驶员提供基础的报警功能，进而实现降低作业风险。

但这样的作业监测系统既无法自动判断电压等级，又无法实现作业监测系统的智能化连动功能以及智能化预警功能。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种电场传感设备及作业监测系统，其能够自动判断电压等级，同时，也可实现作业监测系统的智能化连动功能以及智能化预警功能。

为实现上述目的，本申请实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本申请实施例提供了一种电场传感设备，所述电场传感设备设置在工程机械设备的作业执行机构上，所述电场传感设备包括：第一天线、电场采样电路、第一控制模块、第一无线模块以及第二天线；

其中，所述第一天线连接所述电场采样电路的输入端，所述电场采样电路的第一输出端和第二输出端分别连接所述第一控制模块的采样端口和第一信号输入端口；所述第一控制模块的输出端口连接所述第一无线模块，所述第一无线模块用于通过所述第二天线与所述工程机械设备对应的报警设备无线通信连接。

可选地，所述电场采样电路包括：放大模块、峰值检波模块和波形变换模块；

其中，所述放大模块的输入端为所述电场采样电路的输入端，以连接所述第一天线，所述放大模块的输出端连接所述峰值检波模块的输入端，所述峰值检波模块的输出端为所述电场采样电路的第一输出端，以连接所述第一控制模块的采样端口；所述放大模块的输出端还连接所述波形变换模块的输入端，所述波形变换模块的输出端为所述电场采样电路的第二输出端，以连接所述第一控制模块的第一信号输入端口。

可选地，所述放大模块包括：第一放大单元和第二放大单元；

其中，所述第一放大单元的输入端为所述放大模块的输入端，以连接所述第一天线；所述第一放大单元的输出端连接所述第二放大单元的输入端，所述第二放大单元的输出端为所述放大模块的输出端，用以连接所述峰值检波模块的输入端和所述波形变换模块的输入端。

可选地，所述第一放大单元包括：第一放大器、第一电阻、第二电阻以及第三电阻；

其中，所述第一电阻的一端为所述第一放大单元的输入端，所述第一电阻的另一端连接所述第一放大器的负输入端，所述第一放大器的正输入端通过所述第二电阻连接预设参考电源；所述第一放大器的负输入端还通过所述第三电阻连接所述第一放大器的输出端，所述第一放大器的输出端为所述第一放大单元的输出端。

可选地，所述第二放大单元包括：第二放大器、第四电阻、第五电阻以及第六电阻；

其中，所述第四电阻的一端为所述第二放大单元的输入端，所述第四电阻的另一端连接所述第二放大器的负输入端，所述第二放大器的正输入端通过所述第五电阻连接预设参考电源；所述第二放大器的负输入端还通过所述第六电阻连接所述第二放大器的输出端，所述第二放大器的输出端为所述第二放大单元的输出端。

可选地，所述第二放大单元还包括：第一电容、第二电容以及第七电阻；

其中，所述第四电阻的另一端通过所述第一电容连接所述第二放大器的负输入端，所述第四电阻的另一端还通过所述第七电阻接地，所述第七电阻的另一端还通过所述第二电容连接所述第二放大器的输出端。

可选地，所述峰值检波模块包括：第三电容、第八电阻、第九电阻以及二极管；

其中，所述第八电阻的一端为所述峰值检波模块的输入端，所述第八电阻的另一端连接所述二极管的阳极；所述二极管的阴极为所述峰值检波模块的输出端，以连接所述第一控制模块的采样端口；

所述二极管的阴极还通过所述第九电阻接地，所述第九电阻的两端还并联有所述第三电容。

可选地，所述电场传感设备还包括：第一定位模块、以及至少一个状态传感器；

其中，所述至少一个状态传感器用于检测所述作业执行机构的运动状态；所述第一定位模块连接所述第一控制模块的第二信号输入端；所述至少一个状态传感器连接所述第一控制模块的至少一个第三信号输入端。

第二方面，本申请实施例还提供了一种作业监测系统，包括：设置在工程机械设备的作业执行机构上的电场传感设备，以及设置在所述工程机械设备对应位置的报警设备；

其中，所述报警设备包括：第三天线、第二无线模块、第二控制模块、第三无线模块、第四天线以及报警模块；其中，所述第三天线用于和所述电场传感设备的第二天线无线通信连接，所述第四天线用于和服务器无线通信连接；

所述第三天线通过所述第二无线模块连接所述第二控制模块的第一输入端，所述第二控制模块的第一输出端和第二输出端分别连接所述第三无线模块和所述报警模块，所述第三无线模块还连接所述第四天线。

可选地，所述报警设备还包括：第二定位模块，所述第二定位模块连接所述第二控制模块的第二输入端。

本申请提供的电场传感设备及作业监测系统的有益效果是：

本申请提供了一种电场传感设备及作业监测系统，该电场传感设备设置在工程机械设备的作业执行机构上，电场传感设备可包括第一天线、电场采样电路、第一控制模块、第一无线模块以及第二天线；其中，第一天线连接电场采样电路的输入端，电场采样电路的第一输出端和第二输出端分别连接第一控制模块的采样端口和第一信号输入端口；第一控制模块的输出端口连接第一无线模块，第一无线模块用于通过第二天线与工程机械设备对应的报警设备无线通信连接。由此，本申请根据第一天线对电场传感设备所处的电场高压环境监测，并将数据通过电场采样电路传输至第一无线模块中进行数据处理，以将数据处理后的结果通过第二天线传输至报警设备中，以根据报警设备接收到的数据处理后的结果进行对应的语音提示，进而实现对该工程机械设备进行作业事故监控，同时，该电场传感设备还能实现对电场高压环境的自动判断以及电压等级的智能化确定，进而可降低对触发师傅的概率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的一种作业监测系统的结构示意图一；

图2为本申请实施例提供的一种作业监测系统的结构示意图二；

图3为本申请实施例提供的一种电场传感设备的结构示意图一；

图4为本申请实施例提供的一种电场传感设备的结构示意图二；

图5为本申请实施例提供的一种电场传感设备的结构示意图三；

图6为本申请实施例提供的一种电场传感设备的结构示意图四；

图7为本申请实施例提供的一种电场传感设备的结构示意图五；

图8为本申请实施例提供的一种电场传感设备的结构示意图六；

图9为本申请实施例提供的一种电场传感设备的结构示意图七；

图10为本申请实施例提供的一种电场传感设备的结构示意图八。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例中的特征可以相互结合。

在对本申请实施例进行详细地解释说明之前，先对本申请实施例的应用场景予以说明。

在高压区作业设备工作的环境中，其中，该高压区作业设备可以是但不限于是高压杆塔，电力高压线、高压变电站。

为清楚描述本申请实施例提供的电场传感设备及作业监测系统，先结合附图对作业监测系统进行详细说明。图1为本申请实施例提供的一种作业监测系统的结构示意图一。如图1所示，该作业监测系统300包括：电场传感设备100以及报警设备200。其中，该电场传感设备100设置在工程机械设备的作业执行机构上；该报警设备200设置在工程机械设备对应位置处，如工程机械设备的驾驶舱内或控制室内。其中，工程机械设备例如可包括：高空作业车、高空作业车、高空作业平台、起重机械、吊塔、吊车、座位车等，这里不做任何限制。

进一步地，该报警设备200可包括：第三天线210、第二无线模块220、第二控制模块230、第三无线模块240、第四天线250以及报警模块260。

其中，第三天线210用于和电场传感设备100的第二天线无线通信连接，以便于将报警设备200中采集的信息与电场传感设备100中采集的信息进行数据交互，如可将电场传感设备100中采集的信息通过第二天线与第三天线210的无线通信，传输至报警设备200中，以在报警设备200进行数据分析的报警提示；同时，第四天线250用于和服务器无线通信连接，以将电场传感设备100中的信息，通过报警设备200向云端服务器传输，以将电场传感设备100中的信息通过云端服务器传输至后台终端设备当中，进而便于数据的分析，其中，台终端设备可根据实际情况选择，例如，该台终端设备可以选择为手机，电脑、全景智慧管控平台等。

第三天线210通过第二无线模块220连接第二控制模块230的第一输入端，以将第三天线210接收到的电场传感设备100的信息通过第二无线模块220传输至第二控制模块230中，进而便于第二控制模块230对输入的电场传感设备100的信息进行数据分析；第二控制模块230的第一输出端和第二输出端分别连接第三无线模块240和报警模块260，第三无线模块240还连接第四天线250，以将第二控制模块230的数据分析结果通过第三无线模块240传输至第四天线250，进而通过第四天线250发送至云端服务器，进而可通过后台终端设备进行实时作业情况的监测；同时，第二控制模块230还可将数据分析结果转换成电信号传输至报警模块260中，以根据第二控制模块230的数据分析结果进行事故触发预警，其中，该预警的方式可以通过语音提示或其他方式，这里不做任何限制。

其中，该第二无线模块220为低功耗无线通讯模块，可采用但不仅限于lora(LongRange，无线模块)模块，或者BLE(Bluetooth Low Energy，蓝牙低功耗)蓝牙模块，或者wifi(WIreless-FIdelity，无线连接)模块等；第三无线模块240可以为NB-IoT(Narrow BandInternet of Things,窄带物联网)通信模块，或者2G/3G/4G/5G模块等，以连接云端服务器；报警模块260为一种IC的语音芯片，可根据实际情况设置该语音芯片的输出内容。

电场传感设备100是用于侦测工程机械设备的作业执行机构所处的高压电场等级，并根据电场传感设备100的预设报警阈值触发不同的报警警醒提示等级将数据传输至报警设备200；报警设备200是用于将接收到的报警警醒提示等级数据后，进行语音报警，以提醒操作工程机械设备的作业人员注意安全，作业人员并根据该语音报警提示的内容，进行作业操作的调整，以实现作业监测系统300的智能化和及时化，进而降低的安全事故发生的概率；同时也可将报警警醒提示等级数据传输至云端服务器，以基于云端服务器的传输呈现到后台终端(如全景智慧管控平台)上。其中，该全景智慧管控平台为基于构建电子围栏、数据通信以及工程机械设备位置呈现等动态监管功能，同时也可根据电场传感设备100确定的高压线电压等级传输给智能报警器。

在一种可能实现的方式中，电场传感设备100可根据采集到的工程机械设备的作业执行机构所处的高压电场等级数据，以得到根据高压电场等级数据触发不同的报警警醒提示等级数据，并将该报警警醒提示等级数据通过第二天线与报警设备200中的第三天线210的无线通信，传输至报警设备200中，第三天线210根据接接收到的报警警醒提示等级数据通过第二控制模块230传输至第二无线模块220中，以便于第二无线模块220对接收到的报警警醒提示等级数据进行数据处理，并将数据处理结果即作业情况一方面通过报警模块260进行语音提示；另一方面，可将该数据处理结果即作业情况通过第三无线模块240传输至第四天线250中，以通过第四天线250与云端服务器的无线通信传输至后台终端(如全景智慧管控平台)上，以进行数据的可视化显示和结合后台终端设备中的数据库中的信息，匹配附近相关高压线电压等级数据并反馈给报警设备200中。

需要说明的是，在上述实施例中的电场传感设备100与报警设备200以无线通信的方式进行连接，可将电场传感设备100采集得到的报警警醒提示等级数据传输至报警设备200，以使报警设备200根据传感设备100采集得到的报警警醒提示等级数据做出相应的提示，由此，鉴于电场传感设备100与报警设备200的无线通信，可在工程机械设备的作业执行机构上设置多个电场传感设备100，以采集多个报警警醒提示等级数据传输至报警设备200中，以提高工程机械设备的作业人员的安全，并降低触发事故的概率。还需要说明的是，本申请提供的电场传感设备100与报警设备200分别集成在一个壳子内，以实现各自对应的功能。

本申请提供的作业监测系统，通过设置在工程机械设备的作业执行机构上的电场传感设备，以及设置在工程机械设备对应位置的报警设备；其中，报警设备可包括第三天线、第二无线模块、第二控制模块、第三无线模块、第四天线以及报警模块；其中，第三天线用于和电场传感设备的第二天线无线通信连接，第四天线用于和服务器无线通信连接；第三天线通过第二无线模块连接第二控制模块的第一输入端，第二控制模块的第一输出端和第二输出端分别连接第三无线模块和报警模块，第三无线模块还连接第四天线。由此，本申请可根据电场传感设备的数据采集传输至报警设备中的第二控制模块，以进行数据处理，并根据数据处理的结果一方面进行语音报警提示，另一方面可将数据处理的结果传输至服务器，以便于后台终端设备的数据接收和可视化呈现，以实现作业监测系统的智能化连动功能以及智能化预警功能。

进一步地，为清楚描述上述实施例提供的报警设备200，本申请还提供了另外一种报警设备200的结构示意图，图2为本申请实施例提供的一种作业监测系统的结构示意图二。如图2所示，报警设备200还包括：第二定位模块270。

其中，第二定位模块270连接第二控制模块230的第二输入端，以使得报警设备200具有定位功能，且由于该报警设备200位于工程机械设备的驾驶舱内或控制室内，因此，便于定位操作工程机械设备的工作人员的位置信息，即也便于获取该工程机械设备的位置信息；在报警设备200在将上述获得的报警警醒提示等级数据经过数据处理后，得到的数据处理结果即作业情况发送至云端服务器时，进一步可将工程机械设备的位置信息同时打包发送至云端服务器，以便于后台终端设备根据工程机械设备的位置信息和报警警醒提示等级数据的数据处理结果即作业情况进行数据的可视化呈现，后台终端设备的管理人员也可根据获取到的报警警醒提示等级数据的作业情况和工程机械设备的位置信息进行数据登记，并根据工程机械设备的位置信息以及作业处理情况进一步调度其他资源控制该工程机械设备的作业现场。

其中，该第二定位模块270可以为具有定位功能的模块。例如，该第二定位模块270可以是GNSS(Global Navigation Satellite System，全球卫星导航系统)模块，或者GPS(Global Positioning System，全球定位系统)模块等。

如下继续结合附图对电场传感设备进行详细说明。图3为本申请实施例提供的一种电场传感设备的结构示意图一。如图3所示，该电场传感设备100包括：第一天线110、电场采样电路120、第一控制模块130、第一无线模块140以及第二天线150。

其中，上述电场传感设备100是设置在工程机械设备的作业执行机构上的，如吊车的吊臂上。

其中，第一天线110连接电场采样电路120的输入端，以根据第一天线110采集作业执行机构所处的高压电场等级信号，并将该高压电场登记信号输入至电场采样电路120中，以便后续数据处理；电场采样电路120的第一输出端和第二输出端分别连接第一控制模块130的采样端口和第一信号输入端口，一方面，可将电场采样电路120获取到的高压电场等级信号通过第一控制模块130的采样端口传输至第一控制模块130中，另一方面，可将电场采样电路120获取到的高压电场等级信号通过第一控制模块130的第一信号输入端口转化成电信号并存储于第一控制模块130中；第一控制模块130根据采样端口采集的高压电场等级信号以及该高压电场等级信号对应的电信号进行数据分析处理，得到报警警醒提示等级数据，并通过第一控制模块130的输出端口连接第一无线模块140，第一无线模块140用于通过第二天线150与工程机械设备对应的报警设备200无线通信连接，以将该高压电场等级信号处理后的报警警醒提示等级数据通过第二天线150与报警设备200的无线通信，将该报警警醒提示等级数据传输至报警设备200中，以根据该报警设备200预存的预设报警警醒提示等级数据对应的报警提示，进行相对应的语音提示。

其中，第一无线模块140为低功耗无线通讯模块，可采用但不仅限于lora模块，或者BLE蓝牙模块，或者wifi模块等。

需要说明的是，电场传感模块中的第一无线模块140可与报警设备200中的第二无线模块220可采用同一种模块，以使第二无线模块220与第一无线模块140进行无线通讯，这里不做限制。

可选地，报警设备200预存的预设报警警醒提示等级数据对应的报警提示可分为三级，其中，一级：工程机械设备的作业执行机构触发一级高压报警，表示工程机械设备进入电场高压区，后端终端设备可根据报警设备200与服务器的无线通信，进而收到第一预警信息，同时，报警设备200自身也可发出如叮的一声的安全报警语音提示；二级：工程机械设备的作业执行机构触发二级高压报警，表示工程机械设备进入电场高压线的安全报警区域，报警设备会发出安全报警语音提示如连续的叮声，同时后端终端设备也会收到安全报警信息，并由后台终端设备的管理人员对操作工程机械设备的工作人员进行提醒，其中，提醒方式不限任何方式；三级：工程机械设备的作业执行机构触发三级危险报警，表示的作业执行机构已经进入电场高压线的危险报警区域，报警设备200会发出危险报警语音提示，如危险危险的语音提示，同时后台终端设备也会收到危险报警信息，并由后台终端设备的管理人员对操作工程机械设备的工作人员进行提醒，其中，提醒方式不限任何方式。工程机械设备停止作业，工程机械设备的作业相关数据上传服务器，以及根据服务器传输至后台终端设备中。

需要说明的是，本申请提供的电场传感设备100中的第一控制模块130与报警设备200中的第二控制模块230可以为同一控制芯片，也可以为不同的控制芯片，若为不同的控制芯片，则需设置第二控制模块230的控制芯片比第一控制模块130的控制芯片功能高级，以便于第二控制模块230与云端服务器进行信号传输。这里不应该理解为对本申请的限制。在其它例子或实施方式或实施例中，可根据本申请来选择，在此不作具体限定。

本申请提供了一种电场传感设备，该电场传感设备设置在工程机械设备的作业执行机构上，电场传感设备可包括第一天线、电场采样电路、第一控制模块、第一无线模块以及第二天线；其中，第一天线连接电场采样电路的输入端，电场采样电路的第一输出端和第二输出端分别连接第一控制模块的采样端口和第一信号输入端口；第一控制模块的输出端口连接第一无线模块，第一无线模块用于通过第二天线与工程机械设备对应的报警设备无线通信连接。由此，本申请根据第一天线对电场传感设备所处的电场高压环境监测，并将数据通过电场采样电路传输至第一无线模块中进行数据处理，以将数据处理后的结果通过第二天线传输至报警设备中，以根据报警设备接收到的数据处理后的结果进行对应的语音提示，进而实现对该工程机械设备进行作业事故监控，同时，该电场传感设备还能实现对电场高压环境的自动判断以及电压等级的智能化确定，进而可降低对触发师傅的概率。

如下分别结合附图对本申请实施例提供的电场传感设备中的电场采样电路进行详细说明。图4为本申请实施例提供的一种电场传感设备的结构示意图二。如图4所示，该电场采样电路120包括：放大模块121、峰值检波模块122和波形变换模块123。

其中，放大模块121的输入端为电场采样电路120的输入端，以连接第一天线110，进而将第一天线110采集到的高压电场等级信号通过放大模块121进行信号的放大；放大模块121的输出端连接峰值检波模块122的输入端，即对放大的高压电场等级信号进行波形峰值的检测，以得到高压电场等级信号中的有效值；峰值检波模块122的输出端为电场采样电路120的第一输出端，以连接第一控制模块130的采样端口，以将高压电场等级信号中的有效值传输至第一控制模块130中；放大模块121的输出端还连接波形变换模块123的输入端，即将放大的高压电场等级信号以波形的形式输出，波形变换模块123的输出端为电场采样电路120的第二输出端，以连接第一控制模块130的第一信号输入端口，以将波形形式的高压电场等级信号传输至第一控制模块130中，进而第一控制模块130根据采样端口采集的高压电场等级信号以及该高压电场等级信号对应的电信号进行数据分析处理，得到报警警醒提示等级数据。

本申请提供的电场传感设备中的电场采样电路可以包括放大模块、峰值检波模块和波形变换模块，其中，放大模块的输入端为电场采样电路的输入端，以连接第一天线，放大模块的输出端连接峰值检波模块的输入端，峰值检波模块的输出端为电场采样电路的第一输出端，以连接第一控制模块的采样端口；放大模块的输出端还连接波形变换模块的输入端，波形变换模块的输出端为电场采样电路的第二输出端，以连接第一控制模块的第一信号输入端口。由此，本申请可根据放大模块和峰值检波模块或放大模块和波形变换模块将第一天线接收的高压电场等级信号进行处理，以得到报警警醒提示等级数据，进而使得本申请提供的电场传感设备处理数据更加智能化。

可选地，上述图4的基础上，本申请还提供的一种电场传感设备中的放大模块的示例进行详细说明。图5为本申请实施例提供的一种电场传感设备的结构示意图三。在图5的示例中，该放大模块121包括：第一放大单元124和第二放大单元125。

第一放大单元124的输入端为放大模块121的输入端，以连接第一天线110，以将第一天线110采集到的高压电场等级信号通过第一放大单元124进行信号放大，即高压电场等级信号的电压放大；第一放大单元124的输出端连接第二放大单元125的输入端，第二放大单元125的输出端为放大模块121的输出端，用以连接峰值检波模块122的输入端和波形变换模块123的输入端，以将放大的高压电场等级信号的电压进行二次放大，即第二放大单元125的放大为功率放大，进而第一控制模块130对二次放大的高压电场等级信号对应的电信号进行数据分析处理，得到报警警醒提示等级数据。

可选地，上述图5的基础上，本申请还提供的一种电场传感设备中的放大模块的第一放大单元的示例进行详细说明。图6为本申请实施例提供的一种电场传感设备的结构示意图四。在图6的示例中，该第一放大单元124包括：第一放大器U1、第一电阻R1、第二电阻R2以及第三电阻R3。

其中，第一电阻R1的一端为第一放大单元124的输入端，以根据第一天线110采集作业执行机构所处的高压电场等级信号转换成电信号，通过第一电阻R1进行传输，第一电阻R1的另一端连接第一放大器U1的负输入端，第一放大器U1的正输入端通过第二电阻R2连接预设参考电源；第一放大器U1的负输入端还通过第三电阻R3连接第一放大器U1的输出端，第一放大器U1的输出端为第一放大单元124的输出端，以输出高压电场等级信号的电压放大信号。其中，该预设参考电源可根据实际情况选择，例如，该预设参考电源可以选择为3.3V的预设电源。

需要说明的是，上述实施例中的第一放大器U1可由其自身的预设电源为其供电，这里不做限制。

可选地，上述图5的基础上，本申请还提供的一种电场传感设备中的放大模块的第二放大单元的示例进行详细说明。图7为本申请实施例提供的一种电场传感设备的结构示意图五。在图7的示例中，该第二放大单元125包括：第二放大器U2、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6。

其中，第四电阻R4的一端为第二放大单元125的输入端，以根据第一放大器U1输出的高压电场等级信号的电压放大信号，通过第四电阻R4传输至第二放大单元125中，第四电阻R4的另一端连接第二放大器U2的负输入端，第二放大器U2的正输入端通过第五电阻R5连接预设参考电源；第二放大器U2的负输入端还通过第六电阻R6连接第二放大器U2的输出端，第二放大器U2的输出端为第二放大单元125的输出端，以输出高压电场等级信号的功率放大信号。其中，该预设参考电源可根据实际情况选择，例如，该预设参考电源可以选择为3.3V的预设电源。

需要说明的是，在第二放大单元125中的第二放大器U2的第三输入端还连接预设电源以及第四电容C4，以为第二放大器U2提供一个稳定的输入电源信号，同时，也可降低元件之间的耦合噪声。

可选地，上述图7的基础上，本申请还提供的一种电场传感设备中的放大模块的第二放大单元的另一示例进行详细说明。图8为本申请实施例提供的一种电场传感设备的结构示意图六。在图8的示例中，该第二放大单元125还包括：第一电容C1、第二电容C2以及第七电阻R7。

其中，第四电阻R4的另一端通过第一电容C1连接第二放大器U2的负输入端，以对通过第四电阻R4传输的电信号进行滤波处理后，输入至第二放大器U2中，第四电阻R4的另一端还通过第七电阻R7接地，第七电阻R7的另一端还通过第二电容C2连接第二放大器U2的输出端，以对第二放大器U2的输出的高压电场等级信号的功率放大信号进行滤波，以剔除高压电场等级信号中的多余的杂质信号。

可选地，上述图8的基础上，本申请还提供的一种电场传感设备中的峰值检波模块的示例进行详细说明。图9为本申请实施例提供的一种电场传感设备的结构示意图七。在图9的示例中，该峰值检波模块122包括：第三电容C3、第八电阻R8、第九电阻R9以及二极管D1；

其中，第八电阻R8的一端为峰值检波模块122的输入端，以将第二放大单元125即第二放大器U2输出的高压电场等级信号的功率放大信号，通过第八电阻R8传输至峰值检波模块122中，第八电阻R8的另一端连接二极管D1的阳极；二极管D1的阴极为峰值检波模块122的输出端，以连接第一控制模块130的采样端口，以对放大的高压电场等级信号进行波形峰值的检测，输出高压电场等级信号中的有效值；二极管D1的阴极还通过第九电阻R9接地，第九电阻R9的两端还并联有第三电容C3，以将得到高压电场等级信号中的有效值进行滤波，进而使得本申请提供的电场传感设备采集的高压电场等级信号更加智能化，以实现电场传感设备对高压电场等级信号的处理的智能化。

可选地，上述图9的基础上，本申请还提供了另外一种电场传感设备的示例进行详细说明。图10为本申请实施例提供的一种电场传感设备的结构示意图八。在图10的示例中，该电场传感设备100还包括：第一定位模块160、以及至少一个状态传感器170。

其中，至少一个状态传感器170用于检测作业执行机构的运动状态。该至少一个状态传感器170可根据实际情况选择，例如，该至少一个状态传感器170可以为角度传感器，振动传感器，加速度传感器，陀螺仪，高度传感器，运动传感器等。以通过不同的状态传感器170的设置，获取工程机械设备的运动状态和工作状态，并根据工程机械设备当前的工作状态判断报警类型，发出警报。

第一定位模块160连接第一控制模块130的第二信号输入端；至少一个状态传感器170连接第一控制模块130的至少一个第三信号输入端，以使得电场传感设备100具有定位功能，且由于该电场传感设备100位于工程机械设备的作业执行机构上，因此，便于定位工程机械设备的作业执行机构上的任一位置处的电场传感设备100的位置信息；以便在报警设备200接收到来自电场传感设备100的高压电场等级信号后，可对应生成该位置处的特有高压电场等级信号的语音提示。

其中，该第一定位模块160可以为具有定位功能的模块。例如，该第一定位模块160可以是GNSS(Global Navigation Satellite System，全球卫星导航系统)模块，或者GPS(Global Positioning System，全球定位系统)模块等。

需要说明的是，上述实施例中的第一定位模块160可与报警设备200中的第二定位模块270的定位模块相同，也可以不同，这里不做限制。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电场传感设备，其特征在于，所述电场传感设备设置在工程机械设备的作业执行机构上，所述电场传感设备包括：第一天线、电场采样电路、第一控制模块、第一无线模块以及第二天线；

其中，所述第一天线连接所述电场采样电路的输入端，所述电场采样电路的第一输出端和第二输出端分别连接所述第一控制模块的采样端口和第一信号输入端口；所述第一控制模块的输出端口连接所述第一无线模块，所述第一无线模块用于通过所述第二天线与所述工程机械设备对应的报警设备无线通信连接。

2.根据权利要求1所述的电场传感设备，其特征在于，所述电场采样电路包括：放大模块、峰值检波模块和波形变换模块；

其中，所述放大模块的输入端为所述电场采样电路的输入端，以连接所述第一天线，所述放大模块的输出端连接所述峰值检波模块的输入端，所述峰值检波模块的输出端为所述电场采样电路的第一输出端，以连接所述第一控制模块的采样端口；所述放大模块的输出端还连接所述波形变换模块的输入端，所述波形变换模块的输出端为所述电场采样电路的第二输出端，以连接所述第一控制模块的第一信号输入端口。

3.根据权利要求2所述的电场传感设备，其特征在于，所述放大模块包括：第一放大单元和第二放大单元；

其中，所述第一放大单元的输入端为所述放大模块的输入端，以连接所述第一天线；所述第一放大单元的输出端连接所述第二放大单元的输入端，所述第二放大单元的输出端为所述放大模块的输出端，用以连接所述峰值检波模块的输入端和所述波形变换模块的输入端。

4.根据权利要求3所述的电场传感设备，其特征在于，所述第一放大单元包括：第一放大器、第一电阻、第二电阻以及第三电阻；

其中，所述第一电阻的一端为所述第一放大单元的输入端，所述第一电阻的另一端连接所述第一放大器的负输入端，所述第一放大器的正输入端通过所述第二电阻连接预设参考电源；所述第一放大器的负输入端还通过所述第三电阻连接所述第一放大器的输出端，所述第一放大器的输出端为所述第一放大单元的输出端。

5.根据权利要求3所述的电场传感设备，其特征在于，所述第二放大单元包括：第二放大器、第四电阻、第五电阻以及第六电阻；

其中，所述第四电阻的一端为所述第二放大单元的输入端，所述第四电阻的另一端连接所述第二放大器的负输入端，所述第二放大器的正输入端通过所述第五电阻连接预设参考电源；所述第二放大器的负输入端还通过所述第六电阻连接所述第二放大器的输出端，所述第二放大器的输出端为所述第二放大单元的输出端。

6.根据权利要求5所述的电场传感设备，其特征在于，所述第二放大单元还包括：第一电容、第二电容以及第七电阻；

其中，所述第四电阻的另一端通过所述第一电容连接所述第二放大器的负输入端，所述第四电阻的另一端还通过所述第七电阻接地，所述第七电阻的另一端还通过所述第二电容连接所述第二放大器的输出端。

7.根据权利要求2所述的电场传感设备，其特征在于，所述峰值检波模块包括：第三电容、第八电阻、第九电阻以及二极管；

其中，所述第八电阻的一端为所述峰值检波模块的输入端，所述第八电阻的另一端连接所述二极管的阳极；所述二极管的阴极为所述峰值检波模块的输出端，以连接所述第一控制模块的采样端口；

所述二极管的阴极还通过所述第九电阻接地，所述第九电阻的两端还并联有所述第三电容。

8.根据权利要求1所述的电场传感设备，其特征在于，所述电场传感设备还包括：第一定位模块、以及至少一个状态传感器；

其中，所述至少一个状态传感器用于检测所述作业执行机构的运动状态；所述第一定位模块连接所述第一控制模块的第二信号输入端；所述至少一个状态传感器连接所述第一控制模块的至少一个第三信号输入端。

9.一种作业监测系统，其特征在于，包括：设置在工程机械设备的作业执行机构上的电场传感设备，以及设置在所述工程机械设备对应位置的报警设备；

其中，所述报警设备包括：第三天线、第二无线模块、第二控制模块、第三无线模块、第四天线以及报警模块；其中，所述第三天线用于和所述电场传感设备的第二天线无线通信连接，所述第四天线用于和服务器无线通信连接；

所述第三天线通过所述第二无线模块连接所述第二控制模块的第一输入端，所述第二控制模块的第一输出端和第二输出端分别连接所述第三无线模块和所述报警模块，所述第三无线模块还连接所述第四天线。

10.根据权利要求9所述的作业监测系统，其特征在于，所述报警设备还包括：第二定位模块，所述第二定位模块连接所述第二控制模块的第二输入端。