一种具有多扫描频率的高压线安全距离报警装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种具有多扫描频率的高压线安全距离报警装置，包括电磁场采集板、信号发生器、供电模块和报警模块，电磁场采集板为信号发生器采集信号，信号发生器通过信号对高压线安全距离进行检测，并通过报警模块对安全距离的变化进行提示，供电模块为信号发生器和报警模块提供电源。实时对高压线安全距离进行检测，并通过报警模块对安全距离的变化进行提示。
【专利说明】
一种具有多扫描频率的高压线安全距离报警装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及检测高压线距离技术领域，具体涉及一种具有多扫描频率的高压线安全距离报警装置。
【背景技术】
[0002]近年来由于施工机械过于靠近高压带电设备引起的线路短路跳闸事故频繁发生，不仅造成大面积停电使得人们的生活与社会活动受到影响，而且电机启停的损耗也会给电网带来经济损失，探究发生施工机械引起跳闸事故的原因，除了操作人员的疏忽大意外，更重要的是在作业现场缺少应有的提示，如高压设备是否带电、施工设备是否已进入高场强区、施工设备是否接近规程规定的最小安全距离等。因此，为防止施工机械引起跳闸事故，解决在高压线附近施工作业中，由于施工设备过于靠近高压线而引起的触、放电事故，避免因人为疏忽和缺少相应的报警提示信息而造成重大人员和财产损失，亟需研究出一套先进可靠的技术来避免此类事故的发生。
[0003]本发明主要解决的技术问题在于，针对高压线附近作业的机械，由于高压线周围布满电磁场，且距离高压线越近电磁场越密集，根据此特点并基于金属在电场中产生表面感应电荷的原理，通过极板两端电压差值的大小来反映机械与高压线的距离，同时利用ICL8038芯片可产生不同频率激励信号的特点，使得整个报警装置的灵敏度和扫描频率可选择，来适应不同类型的施工机械。双电源供电方式也更加节能，装置更加轻巧。
【发明内容】
[0004]本实用新型要解决的技术问题是，针对现有技术存在的上述缺陷，提供了一种具有多扫描频率的高压线安全距离报警装置，实时对高压线安全距离进行检测，并通过报警模块对安全距离的变化进行提示。
[0005]本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案是:
[0006]—种具有多扫描频率的高压线安全距离报警装置，包括电磁场采集板、信号发生器、供电模块和报警模块，电磁场采集板为信号发生器采集信号，信号发生器通过信号对高压线安全距离进行检测，并通过报警模块对安全距离的变化进行提示，供电模块为信号发生器和报警模块提供电源。
[0007]接上述技术方案，所述信号发生器包括核心控制器和扫描频率选择模块，扫描频率选择模块与核心控制器连接，扫描频率选择模块产生不同频率的激励信号供给核心控制器，使核心控制器具有不同的反应速度。
[0008]接上述技术方案，所述扫描频率选择模块包括频率选择模块和频率调节模块，频率选择模块包括多个不同容值的电容和选择开关，通过选择开关选择容值不同的电容与核心控制器接入，进而改变信号发生器的频率区间，频率调节模块包括电位器，通过电位器改变输入电压值，从而在频率选择模块已选择的容值的对应频率区间内进行细调，以满足整个距离检测装置所需要的频率。
[0009]接上述技术方案，所述核心控制器为ICL8038芯片。
[0010]接上述技术方案，所述扫描频率选择模块还包括波形调理模块，通过波形调理模块配合频率调节模块调节输出波形的失真度。
[0011]接上述技术方案，所述报警装置还包括信号放大调理器，电磁场采集板通过信号放大调理器与核心控制器连接。
[0012]接上述技术方案，所述磁场采集板为半弧形。
[0013]接上述技术方案，所述报警模块包括绿灯、红灯和蜂鸣器，当达到安全距离时为绿灯亮，当到达小于安全距离时红灯亮且蜂鸣器的声音大小随安全距离的减小而增大。
[0014]接上述技术方案，所述供电模块包括锂电池和太阳能电池板，锂电池和太阳能电池板相互切换为所述报警装置供电。
[0015]接上述技术方案，所述报警装置还包括外壳，电磁场采集板、信号发生器和供电模块设置于外壳内。
[0016]本实用新型具有以下有益效果:
[0017]1.电磁场采集板采集信号，并将信号传输给信号发生器，信号发生器通过采集到的信号实时对高压线安全距离进行检测，并通过报警模块对安全距离的变化进行提示。
[0018]2.扫描频率选择模块产生不同频率的激励信号供给核心控制器，使得所述报警装置的灵敏度可调节，具有多个扫描频率可选择，可以适应不同速度的高压线现场的作用装置。
【附图说明】
[0019]图1是本实用新型实施例中具有多扫描频率的高压线安全距离报警装置的原理图；
[0020]图2是本实用新型实施例中扫描频率选择模块的原理图；
[0021 ]图中，1-电磁场采集板，2-信号放大调理器，3-核心控制器，4-扫描频率选择模块，5-供电模块，6-报警模块，7-频率选择模块，8-频率调节模块，9-波形调理模块。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细说明。
[0023]参照图1所示，本实用新型提供的一种实施例中具有多扫描频率的高压线安全距离报警装置，包括电磁场采集板1、信号发生器、供电模块5和报警模块6，电磁场采集板I为信号发生器采集信号，信号发生器通过采集到的信号对高压线安全距离进行检测，并通过报警模块6对安全距离的变化进行提示，供电模块5为信号发生器和报警模块6提供电源；电磁场采集板I通过感应高压线周围的电磁场，产生电势差，电势差的大小随电磁场强度的变化而变化，距离高压线越近电磁场越密集，磁场采集板两端的感应电势差越大，电势差的变化反应为采集到的信号上，信号发生器通过采集到的信号实时对高压线安全距离进行判断对比，并通过报警模块6对安全距离的变化进行提示报警。
[0024]进一步地，所述信号发生器包括核心控制器3和扫描频率选择模块4，扫描频率选择模块4与核心控制器3连接，扫描频率选择模块4产生不同频率的激励信号供给核心控制器3，使核心控制器3产生不同的控制信号，使核心控制器3具有不同的反应速度;使得所述报警装置的灵敏度可调节，具有多个扫描频率可选择，可以适应不同速度的高压线现场的作用装置，扫描频率也就是核心控制器3接收信号并给出相应反馈的频率可以进行选择和调节，通过调节扫描频率选择装置内部方波激励信号的占空比，使得核心控制在一个周期内处在工作于非工作状态的次数不同，可以控制整个装置的反应灵敏度，对于运动速度较低的机械可以采用较低的扫描频率，节约资源。
[0025]进一步地，所述扫描频率选择模块4包括频率选择模块7和频率调节模块8，频率选择模块7包括多个不同容值的电容和选择开关，通过选择开关选择容值不同的电容与核心控制器3接入，进而改变信号发生器的频率区间，频率调节模块8包括电位器，通过电位器改变输入电压值，从而在频率选择模块7已选择的容值的对应频率区间内进行细调，以满足整个距离检测装置所需要的频率。
[0026]进一步地，所述选择开关包括低档开关、中档开关和高档开关;根据高压线内操作机械的需要，可选择扫描速率低、中、高三档，按下开启按钮后该装置进入工作状态。
[0027]进一步地，所述核心控制器3为ICL8038芯片。
[0028]进一步地，所述扫描频率选择模块4还包括波形调理模块9，通过波形调理模块9配合频率调节模块8调节输出波形的失真度;使输出波形不失真，保证输出波形良好。
[0029]进一步地，所述报警装置还包括信号放大调理器2，电磁场采集板I通过信号放大调理器2与核心控制器3连接;采集到的信号通过信号放大调理器2处理后，能改善信号的质量。
[0030]进一步地，所述磁场采集板为半弧形；比普通极板在电磁场的采集过程中角度范围更大。
[0031]进一步地，所述报警模块6包括绿灯、红灯和蜂鸣器，当达到安全距离时为绿灯亮，当到达小于安全距离时红灯亮且蜂鸣器的声音大小随安全距离的减小而增大;可根据具体位于高线中距离的不同做出不同的反应。
[0032]进一步地，所述供电模块5包括锂电池和太阳能电池板，锂电池和太阳能电池板相互切换为所述报警装置供电；电源按钮打开后，在光线充足的情况下，由太阳能电池板供电否则切换为锂电池供电，整个装置会进行自检，判断装置电量以及工作状态是否正常，减小锂电池的容量促使装置的体积更小，同时利用户外作业光照充足的有利条件，使得装置的使用更加低碳环保。
[0033]进一步地，所述报警装置还包括外壳，电磁场采集板1、核心控制器3和供电模块5设置于外壳内。
[0034]本实用新型的一个实施例中，本实用新型的工作原理:
[0035]针对高压线附近的作业机械，由于高压线周围布满电磁场，且距离高压线越近电磁场越密集，根据此特点并基于金属在电场中产生表面感应电荷的原理，通过电磁采集板两端电压差值的大小来反映作业机械与高压线的距离；由电磁场采集板I感应高压线周围的电磁场，而在极板两端产生电势差，电势差的大小根据电磁场强度的变化而变化，然后采集到的信号通过信号放大调理器2后，使采样波形具有较好的质量，扫描频率选择装置根据开机时选择的扫描频率产生相应的驱动信号，驱动核心控制器3，使核心控制器3进行信号的接受和反馈，最后通过报警装置来提示作业机械操作者，作业机械与高压线的距离，整个报警过程分为三个级别，当电磁采集板感应电势差经处理后有程序判定处于一级报警，蜂鸣器响起，说明此时作业机械与高压线的距离已经远小于安全距离，需要立即制动，当处于二级报警，装置上的红灯闪烁，作业机械与高压线处于安全距离范围内，需要操作人员提高警惕性，当处于三级报警时，绿灯闪烁，作业机械与高压线接近但大于安全距离，暂时没有触电的风险发生。
[0036]另外利用ICL8038芯片可产生不同频率激励信号的特点，使得整个报警装置的灵敏度和扫描频率可选择，来适应不同类型的作业机械;双电源供电方式也更加节能，装置更加轻巧，供电模块5包括锂电池和太阳能电池板，电源按钮打开后，在光线充足的情况下，由太阳能电池板供电否则切换为锂电池供电，所述报警装置会进行自检，判断电量以及工作状态是否正常，进行切换。
[0037]改变频率的原理如下:
[0038]如图2所示，采用ICL8038芯片作为核心控制器3搭建出一个信号发生器，信号发生器有频率选择模块7和频率调节模块8，频率选择模块7主要是与ICL8038芯片第10引脚相连的几个容值大小不同的电容组成，通过多路开关手动选择容值不同的电容接入10引脚，从而改变信号发生器的频率区间，频率调节模块8通过电位器改变输入电压值从而在选择好容值之后的对应的频率区间内进行细调，以满足整个距离检测所需要的频率，波形调理模块9是通过电位器接入芯片的第I脚和第12脚，在运用频率调节模块8调节频率时，配合着调节输出波形的失真度，使输出波形不失真，保证输出波形良好。
[0039]以上的仅为本实用新型的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型申请专利范围所作的等效变化，仍属本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种具有多扫描频率的高压线安全距离报警装置，其特征在于，包括电磁场采集板、信号发生器、供电模块和报警模块，电磁场采集板为信号发生器采集信号，信号发生器通过信号对高压线安全距离进行检测，并通过报警模块对安全距离的变化进行提示，供电模块为信号发生器和报警模块提供电源。2.根据权利要求1所述的具有多扫描频率的高压线安全距离报警装置，其特征在于，所述信号发生器包括核心控制器和扫描频率选择模块，扫描频率选择模块与核心控制器连接，扫描频率选择模块产生不同频率的激励信号供给核心控制器，使核心控制器具有不同的反应速度。3.根据权利要求2所述的具有多扫描频率的高压线安全距离报警装置，其特征在于，所述扫描频率选择模块包括频率选择模块和频率调节模块，频率选择模块包括多个不同容值的电容和选择开关，通过选择开关选择容值不同的电容与核心控制器接入，进而改变信号发生器的频率区间，频率调节模块包括电位器，通过电位器改变输入电压值，从而在频率选择模块已选择的容值的对应频率区间内进行细调，以满足整个距离检测装置所需要的频率。4.根据权利要求3所述的具有多扫描频率的高压线安全距离报警装置，其特征在于，所述核心控制器为ICL8038芯片。5.根据权利要求3所述的具有多扫描频率的高压线安全距离报警装置，其特征在于，所述扫描频率选择模块还包括波形调理模块，通过波形调理模块配合频率调节模块调节输出波形的失真度。6.根据权利要求1所述的具有多扫描频率的高压线安全距离报警装置，其特征在于，所述报警装置还包括信号放大调理器，电磁场采集板通过信号放大调理器与核心控制器连接。7.根据权利要求1所述的具有多扫描频率的高压线安全距离报警装置，其特征在于，所述磁场采集板为半弧形。8.根据权利要求1所述的具有多扫描频率的高压线安全距离报警装置，其特征在于，所述报警模块包括绿灯、红灯和蜂鸣器，当达到安全距离时为绿灯亮，当到达小于安全距离时红灯亮且蜂鸣器的声音大小随安全距离的减小而增大。9.根据权利要求1所述的具有多扫描频率的高压线安全距离报警装置，其特征在于，所述供电模块包括锂电池和太阳能电池板，锂电池和太阳能电池板相互切换为所述报警装置供电。10.根据权利要求1所述的具有多扫描频率的高压线安全距离报警装置，其特征在于，所述报警装置还包括外壳，电磁场采集板、信号发生器和供电模块设置于外壳内。
【文档编号】G08B21/02GK205486645SQ201620048987
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年1月18日
【发明人】许湘莲, 唐潇倩, 刘哲骁
【申请人】武汉理工大学