一種無線近電報警式接地線的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種無線近電報警式接地線,包括接地線本體、測量端以及接收端，測量端設置于本體上，接收端與本體相分離，并與測量端進行無線連接。本實用新型依托于電場產生的原理，可以通過檢測不同位置電場的強弱，判斷近電的安全距離，當帶有測量端的接地線接近帶電體時，由于受電場的影響，便會對工作人員所配戴的接收端發出語音報警信號，一方面省去了驗電的步驟，另一方面又能對工作人員起到警示作用，改變了傳統報警裝置必須直接接觸，才能判斷報警的觸發方式，從而避免了事故的發生，能夠有效減少人員與設備損失，提高電力企業的安全防護能力。
【專利說明】一種無線近電報警式接地線
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及接地設備【技術領域】，尤其涉及一種無線近電報警式接地線。
【背景技術】
[0002]目前，由于電網結構的復雜性，設備數量和類型種類不斷擴大，對應的巡檢項目、試驗方法也不斷增加，大大加強了巡檢及維修人員的工作強度，在電力施工或生產中，接地線可謂無處不在，為設備的安全生產及工作人員的生命健康提供了有力的保障，然而在實際工作中，作為習慣性違章的一種常見現象，工作人員經常是不驗電就掛接地線，或是先掛導體端，再掛接地端，這就很容易發生觸電事故，給人員的生命健康安全帶來極大危害。
[0003]申請號為201010528120.0的發明提供一種接地線自動感應電語音報警裝置，設有與原掛接地線裝置上端部連接的絕緣伸縮桿，絕緣伸縮桿上端連接有報警裝置，所述的報警裝置設有自動感應器，在報警裝置的上端設有觸桿，自動感應器與語音裝置和報警燈連接。本發明在原掛接地線裝置上端部連接有固定在絕緣伸縮桿上的報警裝置，報警裝置設有自動感應器，使用時當自動感應器上的觸桿觸擊到帶電線路及設備時，自動感應器連接的語音裝置和報警燈就會發出警報。其使用方便，能在線路停電施工掛接地時同步進行第二次驗電，嚴防帶電掛接地線事故的發生，有效的確保施工人員的人身安全和設備安全。
[0004]申請號為201110194447.3的發明涉及電力行業防誤操作用的一種接地線聲光報警裝置，由自動報警裝置、無線觸發裝置組成，所述的自動報警裝置設置在接地線上；所述的無線觸發裝置與至少一個自動報警裝置形成相互控制；由于在現有的接地線尾部加上了自動報警裝置，從而在檢修工作結束時能自動發出聲音和閃光提醒檢修人員不能忘記拆除接地線；由于無線觸發器能對自動報警裝置實施一對多的控制方式，從而能將多點的自動報警裝置同時觸發，能有效提醒操作檢修人員拆除所有的接地線；由于安裝使用方便，無需對現有接地線進行改造，減少了工作量，所以有著很大的實用和推廣價值。
[0005]申請號為201220508145.9的實用新型公開了一種具有報警功能的接地線，包括接地線，在接地線上安裝有遙控發光報警裝置和遙控發聲報警裝置；遙控發光報警裝置為LED遙控發光報警裝置。該接地線能夠遙控發光發聲，提醒工作人員注意，從而防止漏拆接電線，保證電網安全。
[0006]對于上述方案，多是在接地線對帶電體進行觸碰時，或是在工作完成需要拆除時，對工作人員提出預警，在強電場環境里，安置接地線還需要考慮電場強度及安全距離等，所以，應用電場原理進行提前的或是工作中的安全預警，工作人員的安全系數就將會達到很大的提升，更能有效減少人員和設備損失。
實用新型內容
[0007]本實用新型提供了一種無線近電報警式接地線，能實時檢測周圍的電場強度信號并發出報警信息，提醒工作人員注意，從而避免觸電事故的發生。
[0008]為實現上述目的，本實用新型所采取的技術方案是:一種無線近電報警式接地線，包括接地線本體、測量端以及接收端，所述測量端設置于所述本體上，所述接收端與所述本體相分離，并與所述測量端進行無線連接。
[0009]所述測量端包括順次連接的傳感模塊、濾波放大模塊、數據判斷模塊與傳輸模塊，所述接收端包括順次連接的接收模塊與報警模塊，所述傳感模塊包括電場傳感器，所述濾波放大模塊包括整流濾波電路與放大電路，所述報警模塊采用語音報警方式。
[0010]所述傳輸模塊與所述接收模塊均包括無線芯片，所述傳輸模塊連接所述數據判斷模塊的輸出端，所述接收模塊連接所述報警模塊的輸入端。
[0011]所述測量端與所述接收端均包括蓄電池與充電接口。
[0012]所述蓄電池連接工作開關，所述工作開關連接蜂鳴器與指示燈。
[0013]所述數據判斷模塊與所述報警模塊均包括單片機芯片。
[0014]本實用新型中的無線近電報警式接地線是基于金屬在電場中產生表面感應電荷的原理進行設計的，傳感模塊將金屬表面的感應電荷轉化為電流信號，經過整流濾波電路與放大電路的選頻濾波與信號放大，再送入單片機中進行采樣。
[0015]由于在傳感器將感應電荷轉化為電流信號的過程中，會受到大量的雜波或是工頻噪聲的干擾，對于高頻雜波，整流濾波電路的接入端設置低通濾波器，而對于低頻噪聲，直接用大電容旁路掉，保證信號的精確度，隨即進行過濾后的信號放大，以實現后續處理模塊的調用。在測量端與接收端均使用單片機，是為了避免反應滯后、報警不及時或是不準確，單片機定時器設置定時中斷，每隔一個較短的時間間隔產生一次定時中斷信號，并轉入中斷處理子程序，子程序從單片機的I/O 口讀取電流信號，并調用定時中斷A/D處理子程序，隨即把A/D轉換結果與預定的整定報警值比較，如果大于整定值，則對傳輸裝置的發送端輸出報警信號，進行報警處理；傳輸裝置的接收端收到報警信號后，送入報警裝置中，由報警裝置中的單片機進行迅速的信號識別與響應，并根據判斷采取聲光報警措施。
[0016]單片機可采用AVR系列，單片機程序包括主程序、中斷服務子程序、定時中服務子程序、A/D轉換子程序、數據處理子程序，均可以采用C語言進行設計，并封裝于單片機的數據寄存器中方便直接調用。其中，系統主程序主要完成系統的端口、定時器、A/D轉換器、常量、變量及其他量的初始化工作，同時完成漏電流循環顯示工作；中斷服務子程序主要根據INTCON寄存器的TOIF位的數據判斷TMRO是否溢出，如溢出則轉入TMRO中斷入口子程序；根據INTCON寄存器的RBIF位的數據判斷RB是否有輸入變化，如變化則轉入鍵盤中斷入口子程序；定時中斷服務子程序及A/D轉換子程序。主要完成A/D轉換任務，2 ms進行I次處理，每回連續3次采樣，采樣結果存入指定內存單元；數據處理子程序主要完成求A/D轉換數據平均值，進行數據比較，確定是否報警等。
[0017]本實用新型中的傳輸模塊與接收模塊均包括無線芯片，采用無線方式主要是為了延長測量距離，保障測量范圍的擴大及近電人員的安全性，無線芯片可以選用無線數傳的多通道微功率嵌入式，采用高效的循環交織糾檢錯編碼，抗干擾和靈敏度都大大提高，可在線修改串口速率，發射功率，射頻速率等各種參數，能夠透明傳輸任何大小的數據，無須編寫復雜的設置與傳輸程序，反應靈敏且傳輸效果好。
[0018]在使用時，本實用新型中的測量端設置于接地線本體上，可以通過卡扣或是抱箍連接，方便接卸與更換，接收端可以帶在工作人員身上，根據國家工頻電場測量標準，當一個電壓源連接到一導電的邊界面(例如電極)時，在受影響空間的任意點產生沿一固定軸振蕩的電場矢量，即為交流電場。依托于電場產生的原理，可以通過檢測不同位置電場的強弱，判斷近電的安全距離，當帶有測量端的接地線接近帶電體時，由于受電場的影響，便會對工作人員所配戴的接收端發出語音報警信號，一方面省去了驗電的步驟，另一方面又能對工作人員起到警示作用，改變了傳統報警裝置必須直接接觸，才能判斷報警的觸發方式，從而避免了事故的發生，能夠有效減少人員與設備損失，提高電力企業的安全防護能力。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1是本實用新型裝置的結構示意圖。
[0020]圖2是本實用新型裝置測量端的結構原理圖。
[0021]圖3是本實用新型裝置接收端的結構原理圖。
【具體實施方式】
[0022]如圖1至圖3所示，一種無線近電報警式接地線，包括接地線本體1、測量端2以及接收端3，測量端2設置于本體I上，接收端3與本體I相分離，并與測量端2進行無線連接；測量端2包括順次連接的傳感模塊4、濾波放大模塊5、數據判斷模塊6與傳輸模塊7，接收端3包括順次連接的接收模塊8與報警模塊9，傳感模塊4包括電場傳感器，濾波放大模塊5包括整流濾波電路與放大電路，報警模塊9采用語音報警方式；傳輸模塊7與接收模塊8均包括無線芯片，傳輸模塊7連接數據判斷模塊6的輸出端，接收模塊8連接報警模塊9的輸入端；測量端2與接收端3均包括蓄電池10與充電接口 11，蓄電池10連接工作開關12，工作開關12連接蜂鳴器13與指示燈14，數據判斷模塊6與報警模塊9均包括單片機芯片。
[0023]報警流程是:電場檢測一濾波一二級放大一采樣比較處理一傳輸一報警執行，裝置是基于金屬在電場中產生表面感應電荷的原理進行設計的，將金屬表面的感應電荷轉化為電流信號，經過50Hz的選頻濾波、信號放大，數據判斷模塊與報警模塊中的單片機可以選用AVR mega48，將測量的結果轉化為距離信息，通過無線通訊模塊APC220-43把報警信息發送至接收端，接收端根據接收到的指令信息做出聲光報警，提醒操作人員注意，從而避免觸電事故的發生。
[0024]裝置應用于接地線時，先應在使用前，檢查測量端和接收端的連接情況，首先，打開接收端電源，看開關蜂鳴器是否發出“嘀”聲，并觀察工作指示燈是否點亮；再打開測量端電源，除觀察測量端的蜂鳴器與工作指示燈是否正常外，再觀察接收端與測量端連接燈是否點亮，判斷測量端與接收端的連接是否正常；如果兩者均顯示不正常，則檢測是否電量充足、接觸是否良好，繼而檢查是否存在電路故障，直至恢復正常；如果兩者均顯示正常，則可攜帶接地線進入電場區域，此時即進入檢測階段，測量端實時檢測接地線周圍的電場強度信號，感應出電流信號，經過濾波、放大處理，進入單片機AVR mega48進行判斷,例如人員與接地體的安全距離為0.6m,如果該信號檢測距離大于報警閥值，如0.Sm時，則單片機通過無線模塊發出報警標志信號，接收端接收到報警指令，并傳輸至報警裝置，發出聲光報警提示，提醒工作人員注意采取措施，注意安全，在所有工作完畢后，需對接地線整體進行拆除及妥善保存，以保證下次正常工作。
[0025]以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型作任何形式上的限制。凡是依據本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，例如將原理同等替換于驗電棒、高壓搖表等電調設備中，均仍屬于本實用新型技術方案的范圍內。
【權利要求】
1.一種無線近電報警式接地線，其特征在于:包括接地線本體、測量端以及接收端，所述測量端設置于所述本體上，所述接收端與所述本體相分離，并與所述測量端進行無線連接。
2.如權利要求1所述的無線近電報警式接地線，其特征在于:所述測量端包括順次連接的傳感模塊、濾波放大模塊、數據判斷模塊與傳輸模塊，所述接收端包括順次連接的接收模塊與報警模塊，所述傳感模塊包括電場傳感器，所述濾波放大模塊包括整流濾波電路與放大電路，所述報警模塊采用語音報警方式。
3.如權利要求2所述的無線近電報警式接地線，其特征在于:所述傳輸模塊與所述接收模塊均包括無線芯片，所述傳輸模塊連接所述數據判斷模塊的輸出端，所述接收模塊連接所述報警模塊的輸入端。
4.如權利要求2或3所述的無線近電報警式接地線，其特征在于:所述測量端與所述接收端均包括蓄電池與充電接口。
5.如權利要求4所述的無線近電報警式接地線，其特征在于:所述蓄電池連接工作開關，所述工作開關連接蜂鳴器與指示燈。
6.如權利要求2或3所述的無線近電報警式接地線，其特征在于:所述數據判斷模塊與所述報警模塊均包括單片機芯片。
【文檔編號】G08B21/02GK204044977SQ201420427847
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年7月31日 優先權日:2014年7月31日
【發明者】王文濤, 林森, 何健 申請人:國家電網公司, 國網河南省電力公司周口供電公司, 淮陽縣電業局