一种高压试验人身安全防护系统的制作方法

本实用新型涉及一种安全防护系统，具体涉及一种高压试验人身安全防护系统。

背景技术：

由于高压电气试验的特殊性（尤其是带电检测），试验人员的人身安全时刻受到威胁。为此设计一套高电压试验安全防护系统，严格保证试验人员试验时的人身安全变得尤为重要。虽然国内这些年飞速发展，各行各业都取得了重大突破，但是在高压电气试验测试现场测试人员的人身安全保证系统这块环节依然相当薄弱，目前依然简单的采用一些警示设备。目前国内在关于电力系统的高等学府、设备制造企业和研究机构中，每年都需要做大量的高压试验，而且随着城市电网不断完善，在城市公共区域内的高压电气试验增多。虽然有着严格的安全章程，但是由于试验地点地处公共场所，社会人员自律性较差以及操作人员疏忽大意、机械故障、监控失误等原因导致威胁到人员的安全，并可能酿成大错，且由于试验的电压过高，对设备和人身安全造成威胁和不必要的损失。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是试验现场工作人员的人身安全没有得到全面的保证，并且非高压试验人员可能误入加压区域，目的在于提供一种高压试验人身安全防护系统，为工作人员提供一个安全的工作场所，并防止人员误入高压区域，避免了对设备和人身安全造成威胁和不必要的损失。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种高压试验人身安全防护系统，包括红外线检测报警装置，其特征在于：包括继电控制装置、超声波测距报警装置；所述继电控制装置包括单片机，所述单片机连有接地棒就位控制单元、现场手动开关、接触器带电信号检测单元、脚踏控制开关和红外线报警控制单元；所述接地棒就位控制单元连接有接地棒；现场手动开关连接有现场开关；接触器带电信号检测单元连有接触器；脚踏控制开关连有脚踏开关；；红外线报警控制单元与红外线检测报警装置相连；

所述超声波测距报警装置包括控制单以及与控制单元相连的超声波测距单元和报警单元，所述控制单元与单片机相连；

所述系统还包括与单片机相连的热释电人体红外传感器、图像传感器。

首先，在高压试验开始前，先通过继电控制装置进行各项安全检查，防止不规范的动作导致事故的发生；所述单片机用于控制电路与高压电路的切断与接通；所述单片机还连有接地棒就位控制单元，接地棒就位控制单元连接有接地棒；接地棒就位控制单元用于当接地棒没有放在指定位置时输出信号给单片机，确保高压电路不会被接通，只有当接地棒放在了正确的地方，高压电路才会开始接通；所述现场手动开关用于当手动开关断开时输出信号给单片机，在高压试验前，需要工作人员手动将现场开关打开才能接通电源，以避免在工作人员未准备就绪的情况下开始加压工作造成安全隐患；所述接触器带电信号检测单元用于检测接触器是否带电并输出信号给单片机，若带电，高压电路不会被接通；所述脚踏控制开关用于检测工作人员是否在指定位置并输出信号给单片机，工作人员用脚踩下脚踏开关时脚踏开关闭合，工作人员放开脚踏开关时脚踏开关就会断开，可避免工作人员离开，若工作人员中途离开指定操作位置，则电路被断开；在高压试验过程中，为防止非试验工作人员进入高压区域，所述红外线检测报警装置设置在高压区域外，能够探测是否有人越过红外射线探测区域并发出报警信号；所述系统还包括超声波测距报警装置，所述超声波测距报警装置包括控制单元、与控制单元相连的超声波测距单元和报警单元，所述控制单元与单片机相连；所述超声波测距单元用于发射超声波测量人与危险区间的距离，并且将数据传送至控制单元，所述控制单元用于对数据进行处理，对于不同距离的人发出不同的报警信号并发送给报警单元和单片机；报警单元对报警信号做出反应如鸣警笛等，单片机则在人与危险区之间的距离到一定值时切断电源；本装置采用超声波测距，覆盖面广，能够提前驱赶可能误入的人员，防止有人误入危险区域导致不必要的损失，同时耐脏污，外界对其测量精度影响小，且结构简单成本低；所述热释电人体红外传感器置于超声波测距报警装置的探测范围内用于检测进入预警区域内移动的目标是否为人，同时图像传感器采集探测区内的实际情况，与热释电人体红外传感器一同工作，以确保高压区域外有人员靠近时能及时的发现。

本实用新型与现有技术相比，本系统不仅能在高压试验开始前对高压设备。人员操作方面进行检测以保证工作人员的安全，为高压试验工作人员提供了一个安全的工作场所，并能防止外来人员误入高压区域，避免了对设备和人身安全造成威胁和不必要的损失。

所述红外线检测报警装置包括控制信号集中处理单元，控制信号集中处理单元还连有信号收集单元、信号控制输出电路；所述信号收集单元连有信号发射单元；所述信号控制输出电路连有安全报警检测回路单元；所述安全报警检测回路单元与红外线报警控制单元连接。

所述信号发射单元用于发射红外射线，所述信号收集单元，用于接收红外射射线并且探测是否有人越过区域并向控制信号集中处理单元发出信号；所述控制信号集中处理单元用于对信号收集单元发送的信号进行处理，并且发出报警信号给信号控制输出电路；信号控制输出电路用于对输出的报警信号进行控制并发送给安全报警检测回路单元和红外线报警控制单元；所述安全报警检测回路单元对报警信号做出应有的响应，如鸣警笛；红外线报警控制单元将接收到的报警信号发送给单片机从而切断高压电源；本系统的红外线检测报警装置能够及时的发现是否有人即将误入高压区域，发送报警信息从而能及时的切断电源，避免人员伤亡。

所述超声波测距报警装置采用M314076超声波测距传感器。

所述系统还包括低频无线传感单元，所述低频无线传感单元包括相连的低频控制器和RFID标签，RFID标签用于发送工作人员的身份信息，所述低频控制器与单片机相连；低频控制器用于接收采集数据，如果检测到RFID标签，则发出报警信号给单片机进行切断电源，避免工作人员在疏忽的情况下进入高压区造成人身危险。

所述系统还包括报警主机，报警主机分别与安全报警检测回路单元、低频控制器相连，安全报警检测回路单元、低频控制器发出的报警信号可以经过报警主机进行报警。

所述RFID标签为RFID无源标签，标签制作简单，自身无功率，通过感应电流驱动，整个系统功耗低且可以精确标记每个工作人员。

所述报警主机包括语音报警、电话报警、短信报警，能够通过多种方式告知工作人员，避免了因疏忽而没有发现的情况。

安全报警检测回路单元与红外线报警控制单元之间采用无线传输，免去了有线安装的复杂与维修难度。

所述红外线检测报警装置采用红外线对射报警器，低频红外线发射，对其他电器没有干扰；抗干扰能力强、功率小，多束光识别降低误报几率；并且安装和调试十分方便快捷。

以上硬件设备均为现有设备，本实用新型仅仅是将这些现有设备组合起来，以达到实现高压试验中人身安全的目的。

本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本实用新型一种高压试验人身安全防护系统，能够在高压试验前对各项操作的安全进行检查，防止不规范的动作导致出现事故，并且能够在人员靠近高压危险区域时发出报警并切断高压电源，避免了造成人员伤亡，给工作人员提供了一个安全的工作环境；

2、本实用新型一种高压试验人身安全防护系统，还包括超声波测距报警装置，当有人靠近但未进入由红外线检测报警器保护的区域时，首先被超声波测距报警装置检测到，并且根据距离由远到近，发出不同音量的报警声和语音提示，提醒危险，结合热释电人体红外传感器、图像传感器采集靠近目标的信息，提前驱赶可能误入的人员，防止有人误入危险区域导致不必要的损失；

3、本实用新型一种高压试验人身安全防护系统，在红外线与超声探测的基础上，还包括低频无线传感单元，当检测到有工作人员靠近危险区域时，能进行报警与断电，从各个方面加强了工作人员的人身安全保护。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型实施例2的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

实施例1

如图所示，本实用新型一种高压试验人身安全防护系统，包括继电控制装置、红外线检测报警装置、超声波测距报警装置；

所述继电控制装置包括单片机，接地棒就位控制单元、现场手动开关、接触器带电信号检测单元、脚踏控制开关、红外线报警控制单元、接地棒、现场开关、接触器、脚踏开关；所述红外线检测报警装置包括控制信号集中处理单元、信号发射单元、信号收集单元、信号控制输出电路、安全报警检测回路单元；所述超声波测距报警装置包括控制单元、超声波测距单元、报警单元，所述控制单元与单片机相连；所述系统还包括与单片机相连的热释电人体红外传感器、图像传感器。

本系统在工作时首先检测高压试验开始前接地棒、现场开关、接触器、脚踏开关是否处于正确的工作状态，以避免人员操作不当造成的不必要损失；同时，红外线检测报警装置处于工作状态下，其主要的工作原理是信号探测单元发出红外射线照射到信号收集单元上；若信号收集单元没有收到红外射线说明有人入侵，单元发出一个信号；控制信号集中处理单元收到信号，并向信号输出电路发出报警信号；安全报警检测回路单元收到报警信号，进行报警同时切断高压电源以保护设备和其他人的安全；本系统采用了红外线与超声波测距协同工作，使用超声波测距在人员误入危险区域之前发出警报；同时热释电人体红外传感器置于超声波测距报警装置的探测范围内用于检测进入预警区域内移动的目标是否为人，图像传感器采集探测区内的实际情况，与热释电人体红外传感器一同工作，以确保高压区域外有人员靠近时能及时的发现，以阻止其继续前进，从而防范于未然；若入侵者通过了超声波测距报警区域这是红外线报警区域便开始工作。

超声波测距报警装置的工作原理如下：超声波测距单元发出超声波，并且输出一个高电频；超声波接触到人体并返回超声波测距单元，单元接收到超声波后输出低电频；控制单元根据高电频的持续时间（t）计算出人与报警器的距离s=(t×340m/s)/2并判断距离安全与否。当人进入警戒距离时发出报警信号；报警单元收到报警信号，对应发出不同大小的报警声和语音提示。

实施例2

在上述实施例的基础上，该系统还包括低频无线传感单元，所述低频无线传感单元包括相连的低频控制器和RFID标签；当检测到有工作人员靠近危险区域时，能进行报警与断电；考虑到了各种的意外因素，使其具有良好的安全防护能力，从各个方面加强了工作人员的人身安全保护。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、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，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。