手持式防坠保险装置的控制电路的制作方法

本实用新型具体涉及一种手持式防坠保险装置的控制电路。

背景技术：

随着经济技术的发展和人们生活水平的提高，电能已经成为了人们生产和生活中必不可少的二次能源，给人们的生产和生活带来了无尽的便利。因此，电力系统的稳定可靠运行，就成为了电力系统最重要的任务之一。

电力系统检修是电力系统最重要的日常任务之一。对电力系统进行检修，就必须要进行爬塔作业。现有的爬塔工具(手持式防坠保险装置)如图1所示：图中圆柱形的部分1为杆塔的脚钉；检修人员双手各持一个该夹具，依次夹紧脚钉，并沿铁塔向上爬；夹紧时，夹具前端2会嵌入夹具前端3中，从而保证夹具夹紧脚钉；同时，夹具夹紧后，锁紧装置4会将夹具锁定，从而保证夹具不会意外脱落；最后，夹具后端的绳孔5用于穿过检修人员的保险绳。当检修人员意外跌落时，该夹具及保险绳能够保证检修人员不会坠落地面受伤。

但是，该夹具为纯粹的手动机械操作，从而无法从根本上避免使用人员的误操作，比如操作人员意外同时松开夹具等。因此，现有的该夹具，其安全性和可靠性相对不高。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种可靠性高、实用性好且安全性高的手持式防坠保险装置的控制电路。

本实用新型提供的这种手持式防坠保险装置的控制电路，包括电源模块、锁紧检测模块、控制模块、驱动模块和动作模块；锁紧检测模块和驱动模块均与控制模块连接；驱动模块的输出端与动作模块连接；电源模块给所述手持式防坠保险装置的控制电路供电；锁紧检测模块安装在夹具前端，用于检测夹具前端的夹紧状态，并将检测结果上传控制模块；控制模块根据上传的检测结果，输出控制信号到驱动模块，并通过驱动模块驱动动作模块动作，从而完成手持式防坠保险装置的控制。

所述的手持式防坠保险装置的控制电路还包括温度检测模块；温度检测模块与控制模块连接，用于检测手持式防坠保险装置的工作环境温度，并将检测数据上传控制模块。

所述的温度检测模块为由型号为ds18b20的温度传感器构成的电路。

所述的手持式防坠保险装置的控制电路还包括通信模块；通信模块与控制模块连接，用于所述手持式防坠保险装置的控制电路与外部进行数据通信。

所述的通信模块为由型号为bc95的通信模块构成的电路。

所述的锁紧检测模块为由型号为ltd-03no的光电漫反射传感器。

所述的控制模块为由型号为stm32f106的控制芯片构成的电路。

所述的驱动模块为由型号为at4950的驱动芯片构成的电路。

所述的动作模块为电磁铁。

本实用新型提供的这种手持式防坠保险装置的控制电路，通过传感器检测装置的夹紧的状态，并通过动作模块控制装置的打开和关闭，从而防止了使用人员的误操作；因此，本实用新型的可靠性高、实用性好且安全性高。

附图说明

图1为现有的手持式防坠保险装置的示意图。

图2为本实用新型的功能模块图。

图3为本实用新型的控制模块和温度检测模块的电路原理示意图。

图4为本实用新型的驱动模块和动作模块的电路原理示意图。

图5为本实用新型的通信模块的电路原理示意图。

具体实施方式

如图2所示为本实用新型的功能模块图：本实用新型提供的这种手持式防坠保险装置的控制电路，包括电源模块、锁紧检测模块、控制模块、驱动模块、动作模块、温度检测模块和通信模块；锁紧检测模块和驱动模块均与控制模块连接；驱动模块的输出端与动作模块连接；电源模块给所述手持式防坠保险装置的控制电路供电；锁紧检测模块安装在夹具前端，用于检测夹具前端的夹紧状态，并将检测结果上传控制模块；控制模块根据上传的检测结果，输出控制信号到驱动模块，并通过驱动模块驱动动作模块动作，从而完成手持式防坠保险装置的控制；温度检测模块与控制模块连接，用于检测手持式防坠保险装置的工作环境温度，并将检测数据上传控制模块；通信模块与控制模块连接，用于所述手持式防坠保险装置的控制电路与外部进行数据通信。

如图3所示为本实用新型的控制模块和温度检测模块的电路原理示意图：具体实施时，温度检测模块为由型号为ds18b20的温度传感器构成的电路；控制模块为由型号为stm32f106的控制芯片构成的电路；锁紧检测模块为由型号为ltd-03no的光电漫反射传感器，且锁紧检测模块安装在图1中的夹具前端3处，当夹紧时，夹具前端2会嵌入夹具前端3中，从而光电漫反射传感器将检测到装置已经夹紧，此时将装置夹紧的检测结果上传控制模块即可。

温度传感器sensor1和sensor2分别布置在手持式防坠保险装置的两个夹具中，用于测量装置的具体工作温度；传感器的1脚接地，3脚连接电源信号+12v；传感器的2脚输出的检测信号通过分压电阻(电阻r9和r10，以及电阻r11和r12)进行分压后，上传到控制器芯片u2的25脚和26脚。

控制器芯片的1脚和2脚连接驱动模块，并获取驱动模块上传的检测信号；芯片的5脚～8脚为控制信号输出引脚，其输出四路控制信号，并通过芯片74hc244进行隔离和放大后，输出4路驱动信号1、2、3和4到驱动模块，从而控制驱动模块工作。

图中的p4为接口；接口的4脚连接电源信号，并给光电漫反射传感器供电；接口的3脚接地，并连接光电漫反射传感器的地信号引脚；接口的1脚和2脚则连接两个光电漫反射传感器的信号引脚，并将两个光电漫反射传感器的上传信号接入控制器芯片的14脚和15脚。

芯片的17脚和18脚配置为通信引脚(图中标示btx_srx__lp_rx和brx_stx__lp_tx)，并连接通信模块的通信引脚，并进行数据交互；芯片的19脚和20脚连接通信模块，并进行控制信号的发送。

如图4所示为本实用新型的驱动模块和动作模块的电路原理示意图：驱动模块为由型号为at4950的驱动芯片构成的电路；动作模块为电磁铁。其中，电磁铁布置在锁紧装置4处；电磁铁上电时，将锁紧装置吸住，从而保证装置能够稳定夹紧；当电磁铁掉电时，此时锁紧装置可以自由动作，装置可以打开。

控制器芯片输出的控制信号1和控制信号2连接到驱动芯片u3的2脚和3脚；芯片u3的2脚和3脚还通过各自的上拉电阻(r5和r6)连接电源信号(5v电源信号)，从而保证引脚电平的稳定性。芯片u3的1脚接地，4脚连接电源信号；芯片u3的5脚连接电源信号+12v，芯片u3的6脚和8脚为输出引脚，直接连接电磁铁(图中标示relay-spst，k1)；芯片u3的7脚为电流反馈引脚，其通过电阻r1后，连接控制芯片的1脚。

类似的，控制器芯片输出的控制信号3和控制信号4连接到驱动芯片u4的2脚和3脚；芯片u4的2脚和3脚还通过各自的上拉电阻(r7和r8)连接电源信号(5v电源信号)，从而保证引脚电平的稳定性。芯片u4的1脚接地，4脚连接电源信号；芯片u4的5脚连接电源信号+12v，芯片u4的6脚和8脚为输出引脚，直接连接电磁铁(图中标示relay-spst，k2)；芯片u4的7脚为电流反馈引脚，其通过电阻r1后，连接控制芯片的2脚。

如图5所示为本实用新型的通信模块的电路原理示意图：通信模块为由型号为bc95的通信模块构成的电路；芯片的2脚接地；芯片的15脚为复位引脚，其通过三极管q1、电阻r3和r22连接控制器芯片的19脚，并获取复位控制信号；当控制器输出的复位控制信号为高电平时，此时三极管q1导通，芯片15脚的电平被拉低至低电平，此时通信芯片复位；芯片的29脚和30脚连接控制器芯片的17脚和18脚，作为通信引脚直接进行数据通信；芯片的34脚连接控制器芯片的20脚并获取控制信号；芯片的38脚～42脚为sim卡电路连接引脚，其直接连接sim卡电路中的电源信号sim_vcc、复位信号sim_rst、数据信号sim_data、时钟信号sim_clk和公共地信号gd；芯片的43脚、51脚和52脚均直接接地；芯片的53脚连接天线；芯片的45脚和46脚则连接电源信号并取电，同时也通过电容c3～c5接地滤波。

sim卡电路中，sim卡的1脚连接通信芯片的38脚，并获取电源信号；sim卡的2脚通过电阻r13连接通信芯片的39脚并获取复位信号，同时该引脚也通过电容c23接地滤波；sim卡的3脚通过电阻r14连接通信芯片的41脚并获取时钟信号，同时还通过电容c24接地滤波；sim卡的4脚连接通信芯片的公共地引脚42脚，从而保证sim卡和通信芯片的基准电压电平水平和地信号水平；sim卡的6脚为数据引脚，直接通过电阻r12连接通信芯片的40脚并进行数据交互，同时也通过电容c27接地滤波，同时还通过电阻r16连接电源信号并保证引脚电平的稳定性。