带电指示防护装置、方法和具有该装置的高压防护服与流程

本发明涉及带电指示技术领域，尤其是涉及一种带电指示防护装置、方法和具有该装置的高压防护服。

背景技术：

随着经济的快速发展，电力已成为千家万户都离不开的能源，使得用电总量大幅增长。在用电高峰时，电力输配电线路会出现满负荷甚至短时超负荷运行；且电力线路和输电塔覆盖区域广，自然环境恶劣，导致输电线路故障较多。

为保证供电的持续性，电力线路运维人员需要对电力线路和设备进行维修。在维修或者电力维护现场，为了保障运维人员的安全，需要使用带电指示设备指示电路的带电情况；然而，现有的带电指示设备指示效果有限，容易被高压击穿破坏，进而导致指示功能丧失，且没有相关的防护措施，为运维人员的生命安全埋下了隐患。

针对上述带电指示装置指示效果和安全性较差的问题，尚未提出有效的解决方式。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种带电指示防护装置、方法和具有该装置的高压防护服，以提高带电指示装置的指示准确性，且提高人员的安全性。

第一方面，本发明实施例提供了一种带电指示防护装置，包括中央处理模块、以及与中央处理模块分别连接的传感模块、报警模块和防护模块；传感模块包括磁场感应单元；磁场感应单元包括偏振光发生部件和偏振光接收部件；偏振光接收部件的光通道方向与偏振光发生部件发出的偏振光方向相同；偏振光发生部件和偏振光接收部件之间的距离大于预设的距离值；偏振光接收部件包括光敏电阻或光敏二极管；防护模块包括绝缘单元和电流疏导单元；当装置没有接近带电高压线或带电高压装置时，偏振光接收部件接收偏振光发生部件发出的偏振光的通光量大于光敏电阻或光敏二极管导通阈值，偏振光传播至光敏电阻或光敏二极管，使光敏电阻或光敏二极管处于导通状态；导通状态包括光敏电阻或光敏二极管的电阻小于预设的电阻阈值，或者通过光敏电阻或光敏二极管的电流大于预设的电流阈值；偏振光包括线偏振光；当装置接近带电高压线或带电高压装置时，偏振光发生部件发出的偏振光处于高压电形成的磁场中，偏振光的传播方向发生偏移，偏振光接收部件接收发生偏移的偏振光的通光量小于光敏电阻或光敏二极管导通阈值，使光敏电阻或光敏二极管处于关闭状态；关闭状态包括光敏电阻或光敏二极管的电阻大于预设的电阻阈值，或者通过光敏电阻或光敏二极管的电流小于预设的电流阈值；中央处理模块用于检测光敏电阻或光敏二极管处于关闭或导通状态；当中央处理模块检测到光敏电阻或光敏二极管处于关闭状态时，中央处理模块触发报警模块报警；防护模块用于装置接触到带电高压线或带电高压装置时，绝缘单元用于绝缘，电流疏导单元用于将接触到的电流传导至大地。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，上述偏振光发生部件包括光源、基板、偏振方向调整部件和反射部件；偏振方向调整部件包括液晶光阀；反射部件包括反射片或反射膜；

基板和偏振方向调整部件通过通过光学胶粘合连接。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，上述偏振光发生部件和偏振光接收部件之间设置有磁光材料，用于传播偏振光。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，上述传感模块还包括红外线感温单元；红外线感温单元包括温度检测子单元；当装置接近不带电的高压线或不带电的高压装置时，温度检测子单元检测到的区域内的温度的最大值和最小值的差值小于预设的温度阈值；当装置接近带电高压线或带电高压装置时，温度检测子单元检测到的区域内的温度的最大值和最小值的差值大于预设的温度阈值；中央处理模块用于检测差值是否大于预设的温度阈值；当中央处理模块检测差值大于预设的温度阈值时，中央处理模块触发报警模块报警。

结合第一方面的第三种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，上述红外线感温单元还包括对象识别子单元；温度检测子单元包括线路温度检测部件和环境温度检测部件；当装置接近带电高压线或带电高压装置时，对象识别子单元用于识别带电高压线或带电高压装置，并将识别结果发送至温度检测子单元；线路温度检测部件用于检测带电高压线或带电高压装置的温度；环境温度检测部件用于检测带电高压线或带电高压装置所处的环境温度；中央处理模块用于检测带电高压线或带电高压装置的温度与环境温度的差值是否大于预设的温度阈值；当中央处理模块检测差值大于预设的温度阈值时，中央处理模块触发报警模块报警。

结合第一方面的第三种可能的实施方式或第一方面的第四种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，上述温度检测子单元包括红外线感温器；红外线感温器包括滤光片、热敏电阻和热电堆传感器。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，上述报警模块包括声/光报警器。

第二方面，本发明实施例提供了一种高压防护服，该高压防护服上设置有上述带电指示防护装置。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，上述带电指示防护装置中的绝缘单元设置于高压防护服的内侧，用于将人体与高压防护服绝缘；带电指示防护装置中的电流疏导单元设置于高压防护服的外侧；电流疏导单元还与地连接。

第三方面，本发明实施例提供了一种带电指示防护方法，包括：当装置没有接近带电高压线或带电高压装置时，偏振光接收部件接收偏振光发生部件发出的偏振光的通光量大于光敏电阻或光敏二极管导通阈值，偏振光传播至光敏电阻或光敏二极管，使光敏电阻或光敏二极管处于导通状态；导通状态包括光敏电阻或光敏二极管的电阻小于预设的电阻阈值，或者通过光敏电阻或光敏二极管的电流大于预设的电流阈值；当装置接近带电高压线或带电高压装置时，偏振光发生部件发出的偏振光处于高压电形成的磁场中，偏振光的传播方向发生偏移，偏振光接收部件接收发生偏移的偏振光的通光量小于光敏电阻或光敏二极管导通阈值，使光敏电阻或光敏二极管处于关闭状态；关闭状态包括光敏电阻或光敏二极管的电阻大于预设的电阻阈值，或者通过光敏电阻或光敏二极管的电流小于预设的电流阈值；中央处理模块检测光敏电阻或光敏二极管处于关闭或导通状态；当中央处理模块检测到光敏电阻或光敏二极管处于关闭状态时，中央处理模块触发报警模块报警；装置接触到带电高压线或带电高压装置时，绝缘单元用于绝缘，电流疏导单元用于将接触到的电流传导至大地。

本发明实施例带来了以下有益效果：本发明实施例提供的一种带电指示防护装置、方法和具有该装置的高压防护服，当该装置处于带电高压线或带电高压装置形成的磁场中时，磁场感应单元中的偏振光发生偏转，进而使光敏电阻或光敏二极管的状态发生变化，从而可以识别带电高压线或带电高压装置；当该装置接触到带电高压线或带电高压装置时，通过防护模块可以使人体与电流绝缘，并将电流疏导，从而确保人员的安全；上述方式可以提高带电指示装置的指示准确性，且提高人员的安全性。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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的附图。

图1为本发明实施例提供的一种带电指示防护装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种带电指示防护装置的具体结构示意图；

图3为本发明实施例提供的偏振光发生部件的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种带电指示防护方法的流程图。

图标：

300-光源；302-基板；304-偏振方向调整部件；306-反射部件。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

针对上述带电指示装置指示效果和安全性较差的问题，本发明实施例提供了一种带电指示防护装置、方法和具有该装置的高压防护服；该技术可以应用于电网巡查人员对电力线路的巡查与故障搜索中，下面通过实施例进行描述。

实施例一：

参见图1所示的一种带电指示防护装置的结构示意图，该装置包括中央处理模块100、以及与中央处理模块100分别连接的传感模块102、报警模块104和防护模块106；

上述传感模块102包括磁场感应单元108；该磁场感应单元108包括偏振光发生部件110和偏振光接收部件112；该偏振光接收部件112的光通道方向与偏振光发生部件110发出的偏振光方向相同；该偏振光发生部件110和偏振光接收部件112之间的距离大于预设的距离值；该偏振光接收部件112包括光敏电阻或光敏二极管；上述防护模块106包括绝缘单元118和电流疏导单元120；

当装置没有接近带电高压线或带电高压装置时，偏振光接收部件112接收偏振光发生部件110发出的偏振光的通光量大于光敏电阻或光敏二极管导通阈值，偏振光传播至光敏电阻或光敏二极管，使光敏电阻或光敏二极管处于导通状态；该导通状态包括光敏电阻或光敏二极管的电阻小于预设的电阻阈值，或者通过光敏电阻或光敏二极管的电流大于预设的电流阈值；上述偏振光包括线偏振光；

具体地，上述偏振光发生部件110和偏振光接收部件112之间的距离用于偏振光的传播，上述预设的距离值即当偏振光在磁场的作用下，传播该距离后，会发生较为明显的偏振角度的偏转；且上述预设的距离值还需要考虑该装置的实际使用环境条件的限制，即，如果该装置设置于较小的环境空间内，该距离在保证偏争光偏转角度的前提下，可以适当缩小；当该装置设置于较大的环境空间内，该距离可以适当扩大，以使偏振光在磁场作用下产生较大的偏转角度。

当装置接近带电高压线或带电高压装置时，偏振光发生部件110发出的偏振光处于高压电形成的磁场中，偏振光的传播方向发生偏移，偏振光接收部件112接收发生偏移的偏振光的通光量小于光敏电阻或光敏二极管导通阈值，使光敏电阻或光敏二极管处于关闭状态；该关闭状态包括光敏电阻或光敏二极管的电阻大于预设的电阻阈值，或者通过光敏电阻或光敏二极管的电流小于预设的电流阈值；

具体地，法拉第效应(也称为法拉第旋转或磁致旋光)是一种磁光效应，是在介质内光波与磁场的一种相互作用；法拉第效应会造成偏振平面的旋转，该旋转与磁场朝着光波传播方向的分量呈线性正比关系。由于偏振光接收部件与偏振光发生部件发出的偏振光方向相同，但偏振光在磁场传播过程中，偏振角度会发生变化，导致偏振光接收部件接收到的偏振光光通量下降，设置于偏振光接收部件中的光敏电阻或光敏二极管会由于接收到的光通量的变化，其导通状态会发生变化，进而可以识别带电高压线或带电高压装置。

上述中央处理模块100用于检测光敏电阻或光敏二极管处于关闭或导通状态；当中央处理模块100检测到光敏电阻或光敏二极管处于关闭状态时，该中央处理模块100触发上述报警模块104报警；具体地，上述中央处理可模块100以为单片机、数字信号处理芯片等。

上述防护模块106用于装置接触到带电高压线或带电高压装置时，上述绝缘单元118用于绝缘，上述电流疏导单元120用于将接触到的电流传导至大地。

本发明实施例提供的一种带电指示防护装置，当该装置处于带电高压线或带电高压装置形成的磁场中时，磁场感应单元中的偏振光发生偏转，进而使光敏电阻或光敏二极管的状态发生变化，从而可以识别带电高压线或带电高压装置；当该装置接触到带电高压线或带电高压装置时，通过防护模块可以使人体与电流绝缘，并将电流疏导，从而确保人员的安全；上述方式可以提高带电指示装置的指示准确性，且提高人员的安全性。

实施例二：

为了对上述实施例一中提供的一种带电指示防护装置进行详细地描述，参见图2所示的一种带电指示防护装置的具体结构示意图；上述传感模块还包括红外线感温单元200；该红外线感温单元200包括温度检测子单元202；

当装置接近不带电的高压线或不带电的高压装置时，温度检测子单元202检测到的区域内的温度的最大值和最小值的差值小于预设的温度阈值；

当装置接近带电高压线或带电高压装置时，温度检测子单元202检测到的区域内的温度的最大值和最小值的差值大于预设的温度阈值；

中央处理模块用于检测上述差值是否大于预设的温度阈值；当中央处理模块检测差值大于预设的温度阈值时，中央处理模块触发报警模块报警。

例如，上述温度检测子单元可以检测一定范围内的各个点的温度，通常带电高压线或带电高压装置的温度高于环境温度，因此，上述区域内的温度的最大值通常为带电高压线或带电高压装置的温度，上述区域内的温度的最小值通常为距离带电高压线或带电高压装置较远的点的温度。当温度检测子单元检测的一定范围内存在带电高压线或带电高压装置时，带电高压线或带电高压装置的温度比环境温度高，且差值较大。当温度检测子单元检测的一定范围内不存在带电高压线或带电高压装置时，该范围内的各个点的温度差值较小，因此，可以检测出区域内是否存在带电高压线或带电高压装置。

上述方式可以通过红外线感温的方式检测带电高压线或带电高压装置，进一步提高了带电指示装置的指示效果和准确性。

进一步地，上述红外线感温单元200还包括对象识别子单元204；上述温度检测子单元202包括线路温度检测部件206和环境温度检测部件208；

当装置接近带电高压线或带电高压装置时，对象识别子单元用204于识别带电高压线或带电高压装置，并将识别结果发送至温度检测子单元202；

上述线路温度检测部件206用于检测带电高压线或带电高压装置的温度；上述环境温度检测部件208用于检测带电高压线或带电高压装置所处的环境温度；

中央处理模块用于检测带电高压线或带电高压装置的温度与环境温度的差值是否大于预设的温度阈值；当中央处理模块检测差值大于预设的温度阈值时，中央处理模块触发报警模块报警。

例如，上述对象识别子单元可以自动识别区域内是否存在高压线或高压装置；该自动识别的方式可以是，对象识别子单元中预先存储了高压线或高压装置的外观图片，对象识别子单元中设置有摄像装置；该对象识别子单元通过摄像装置获取的实时图像中的装置与预先存储的外观图片进行比对，如果相似度大于某一设定范围，则可以判定该实时图像中存在高压线或高压装置。

上述方式先对带电高压线或带电高压装置进行识别，在对识别出的带电高压线或带电高压装置进行温度检测，使装置的温度检测更具有针对性，进而提高了带电指示装置的指示效果和准确性。

具体地，上述温度检测子单元包括红外线感温器；该红外线感温器包括滤光片、热敏电阻和热电堆传感器。该电热堆传感器是一种热释红外线传感器，由热电偶构成。

为了提高上述偏振光的偏转角度，上述偏振光发生部件和所述偏振光接收部件之间设置有磁光材料218，用于传播偏振光。该磁光材料作为一种偏振光传播介质，可以提高偏振光在磁场作用下的偏转角度，进而提高光敏电阻或光敏二极管接收到的光通量的变化，从而提高带电指示装置的灵敏性。

为了提高报警效果，上述报警模块包括声/光报警器220；该声/光报警器220可以同时发出声、光两种报警信号，以提醒运维人员提高警惕。

参见图3所示的偏振光发生部件的结构示意图；该偏振光发生部件包括光源300、基板302、偏振方向调整部件304和反射部件306；该偏振方向调整部件304包括液晶光阀；该反射部件306包括反射片或反射膜；上述基板302和偏振方向调整部件304通过通过光学胶粘合连接。通过上述偏振光发生部件可以发生偏振光，且该偏振光的方向可以根据实际应用情况进行调整。

实施例三：

对应于上述实施例一或实施例二中提供的一种带电指示防护装置，本发明实施例提供了一种高压防护服，该高压防护服上设置有上述带电指示防护装置。具体地，该带电指示防护装置中的绝缘单元设置于高压防护服的内侧，用于将人体与高压防护服绝缘；该带电指示防护装置中的电流疏导单元设置于高压防护服的外侧；电流疏导单元还与地连接。

本发明实施例提供的高压防护服，与上述实施例提供的带电指示防护装置具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。

实施例四：

对应于上述实施例一或实施例二中提供的一种带电指示防护装置，本发明实施例提供了一种带电指示防护方法，参见图4所示的一种带电指示防护方法的流程图；该方法包括如下步骤：

步骤S402，当装置没有接近带电高压线或带电高压装置时，偏振光接收部件接收偏振光发生部件发出的偏振光的通光量大于光敏电阻或光敏二极管导通阈值，偏振光传播至光敏电阻或光敏二极管，使光敏电阻或光敏二极管处于导通状态；导通状态包括光敏电阻或光敏二极管的电阻小于预设的电阻阈值，或者通过光敏电阻或光敏二极管的电流大于预设的电流阈值；

步骤S404，当装置接近带电高压线或带电高压装置时，偏振光发生部件发出的偏振光处于高压电形成的磁场中，偏振光的传播方向发生偏移，偏振光接收部件接收发生偏移的偏振光的通光量小于光敏电阻或光敏二极管导通阈值，使光敏电阻或光敏二极管处于关闭状态；关闭状态包括光敏电阻或光敏二极管的电阻大于预设的电阻阈值，或者通过光敏电阻或光敏二极管的电流小于预设的电流阈值；

步骤S406，中央处理模块检测光敏电阻或光敏二极管处于关闭或导通状态；当中央处理模块检测到光敏电阻或光敏二极管处于关闭状态时，中央处理模块触发报警模块报警；

步骤S408，防护模块装置接触到带电高压线或带电高压装置时，绝缘单元用于绝缘，电流疏导单元用于将接触到的电流传导至大地。

进一步，上述方法还包括如下步骤：(1)当装置接近不带电的高压线或不带电的高压装置时，温度检测子单元检测到的区域内的温度的最大值和最小值的差值小于预设的温度阈值；(2)当装置接近带电高压线或带电高压装置时，温度检测子单元检测到的区域内的温度的最大值和最小值的差值大于预设的温度阈值；(3)中央处理模块检测差值是否大于预设的温度阈值；当中央处理模块检测差值大于预设的温度阈值时，中央处理模块触发报警模块报警。

本发明实施例提供的一种带电指示防护方法，当带电指示防护装置处于带电高压线或带电高压装置形成的磁场中时，磁场感应单元中的偏振光发生偏转，进而使光敏电阻或光敏二极管的状态发生变化，从而可以识别带电高压线或带电高压装置；当该装置接触到带电高压线或带电高压装置时，通过防护模块可以使人体与电流绝缘，并将电流疏导，从而确保人员的安全；上述方式可以提高带电指示装置的指示准确性，且提高人员的安全性。

另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“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发明中的具体含义。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

在本发明的描述中，需要说明的是，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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。