本发明属于人体静电监测技术领域，具体涉及一种有效释放人体静电的静电监测仪。
背景技术：
石油化工企业由于自身的生产特点，存在着大量易燃易爆场所，如油库、输油气站等区域，这些区域内油气浓度较大，较易形成爆炸环境，在这种环境下发生静电放电时，极易引发静电燃爆事故。近年来类似的事故不断发生，严重的危及了人民群众的生命和财产的安全，因此防止因为静电释放引发事故已经引起了有关部门的高度重视，在危险区域内必须安装相关的释放静电装置。
人体静电监测仪由早期的不锈钢触摸球体发展到了现在的亚导体材质的触摸球体，不锈钢材质的球形体，通过人体直接接触的方式释放静电。当人体静电压值高时，由于释放回路的阻值极小，易导致放电电流较大，进而极易出现电晕和火花放电，即所谓的“打手”现象，还会有引起火灾、爆炸事故的可能性。亚导体材质的球形体表面电阻率处于1×107ω～1×109ω，人体释放静电时释放电流处于ua级，电荷转移量小于0.1uc，不会出现静电放电现象，达到了本质安全型。这种亚导体材质的触摸球体顶端采用电容式触摸感应器，电容式触摸感应器代替了传统的机械开关，能防止在易燃易爆环境中出现机械摩擦、撞击打火现象。但是，这种电容式触摸感应器只要电容值改变量大于设定阀值，就默认为人手触摸到了亚导体防爆触摸体，正在进行静电释放。当人手上戴有手套或别的绝缘性大材质的物体时，人手放在防爆触摸体顶端，虽然人手没有实际接触亚导体防爆触摸体，但改变的电容值也能大于设定阀值。由于手套是绝缘体，人体上的静电没有通过亚导体防爆触摸体-接地线-接地网这一回路释放到大地中，而是继续存在于人体上。但是因为电容值的改变，当触摸时间大于主控制器内程序设置的释放时间时，仍通过语音或指示灯提示人体释放静电完毕。因此，其并不能保证人体静电的有效释放，尤其是在石油化工等企业，操作工人在工作中都配有防护手套，通过这种没有真正监测释放静电的人体静电监测仪释放静电后，人体静电仍然存在。再进入危险区域操作时极易发生静电打火，引燃引爆周围爆炸性气体，带来了极大的安全隐患。
技术实现要素：
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种有效释放人体静电的静电监测仪，该监测仪能保证人体静电的有效释放。
为了实现上述目的，本发明提供一种有效释放人体静电的静电监测仪，包括亚导体防爆触摸体、连接在亚导体防爆触摸体下端的支撑杆、连接在支撑杆下端的脚盘和控制电路；所述亚导体防爆触摸体上部设置有呈球冠形的触摸球，所述脚盘连接有接地线；
所述控制电路包括检测电阻、运算放大器、处理器模块、声音提示模块、回路电阻检测模块、人体静电压检测模块、ad检测模块、红外感应器、电容触摸感应器和电源模块；所述处理器模块分别与声音提示模块、回路电阻检测模块、人体静电压检测模块、ad检测模块、红外感应器、电容触摸感应器和电源模块连接；
所述人体静电压检测模块与触摸球连接；所述电容触摸感应器设置在触摸球的顶端；所述回路电阻检测模块与接地线连接；所述红外感应器设置在亚导体防爆触摸体的侧表面；
所述触摸球上相间隔地设置有由亚导体材质制成的检测点a和检测点b，检测点a与亚导体防爆触摸体之间、检测点b与亚导体防爆触摸体之间均通过绝缘材料进行连接；且检测点a与ad检测模块连接，检测点b通过运算放大器与ad检测模块连接；
所述检测电阻的一端接地，另一端通过运算放大器与ad检测模块连接。
在该技术方案中，通过检测点a、b两点的设置，能在在人体进行静电释放时，确保人手真正的与亚导体防爆触摸体接触，当人手通过绝缘体触摸亚导体防爆触摸体时，会通过声音提示人员释放静电失败，进而该监测仪能真实有效地确保人体静电的释放。
进一步，为了增加提醒效果，所述控制电路还包括指示灯模块，所述指示灯模块包括绿色指示灯、红色指示灯和黄色指示灯，绿色指示灯、红色指示灯和黄色指示灯分别与处理器模块连接、分别用于指示静电释放成功状态、静电释放失败状态和接地回路故障状态。
进一步，为了便于显示监测相差数据，还包括设置在亚导体防爆触摸体表面的液晶显示屏，所述液压显示屏与处理器模块连接。
进一步，为了便于选择该监测仪的工作模式，还包括设置在亚导体防爆触摸体表面的按键模块，所述按键模块与处理器模块连接。
进一步，为了保证使用寿命，并能保证良好的释放静电效果，所述支撑杆和脚盘均采用不锈钢材料制成。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明中检测点a和b在触摸球上的位置示意图
图3是本发明中控制电路的电路原理图；
图4是本发明中检测点a和b的检测原理图。
图中：1、电容触摸感应器，2、亚导体防爆触摸体，3、检测点a，4、红外感应器，5、声音提示模块，6、按键模块，7、液晶显示器，8、指示灯模块，9、支撑杆，10、脚盘，11、接地线，12、触摸球，13、检测点b。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1和图2所示，一种有效释放人体静电的静电监测仪，包括亚导体防爆触摸体2、连接在亚导体防爆触摸体2下端的支撑杆9、连接在支撑杆9下端的脚盘10和设置在亚导体防爆触摸体2内部的控制电路；所述亚导体防爆触摸体2上部设置有呈球冠形的触摸球12，所述脚盘10连接有接地线11；
亚导体防爆触摸体2实现人体静电软释放，通过较高的阻值使静电释放电流处于ua级，杜绝静电打火的发生。
如图3所示，所述控制电路包括检测电阻、运算放大器、处理器模块、声音提示模块5、回路电阻检测模块、人体静电压检测模块、ad检测模块、红外感应器4、电容触摸感应器1和电源模块；所述处理器模块分别与声音提示模块5、回路电阻检测模块、人体静电压检测模块、ad检测模块、红外感应器4、电容触摸感应器1和电源模块连接；
所述控制电路还包括指示灯模块8，所述指示灯模块8包括绿色指示灯、红色指示灯和黄色指示灯，绿色指示灯、红色指示灯和黄色指示灯分别与处理器模块连接、分别用于指示静电释放成功状态、静电释放失败状态和接地回路故障状态。指示灯模块8设置在亚导体防爆触摸体2的侧表面。
所述电源模块为处理器模块供电；
所述声音提示模块5用于根据处理器模块的控制进行预设语音的播放或者进行鸣笛提示。
所述红外感应器4设置在亚导体防爆触摸体2的侧表面，当有人体在监测仪前方120°扇区内，距离3米内活动时，能通过红外感应值的变化检测有无人员活动；所述红外感应器4用于检测检测范围内是否有人员活动，并在检测到有人员活动后向处理器模块发送有人存在电信号；
所述电容触摸感应器1设置在触摸球12的顶端，可以通过环氧树脂胶封在触摸球12的顶端，所述电容触摸感应器1以电容器为基础的开关，以传导性物体(手掌)接近亚导体材质的触摸体时可改变电容器的电容值，此改变会被主控制器内的电路所侦测；所述电容触摸感应器1用于检测是否有人手触摸，并在检测到有人手触摸时向处理器模块发出有人触摸电信号；
所述ad检测模块用于采集是否存在人体电压，并在检测到有人体电压时向处理器模块发出存在人体电压电信号，在检测到没有人体电压时向处理器模块发出无人体电压电信号；
所述回路电阻检测模块与接地线11连接；所述电阻检测模块用于检测接地状态或接地电阻，并在检测到接地状态不好或接地电阻大于设定值时向处理模块发出接地不良电信号，该设定值优选为55欧姆；
所述人体静电压检测模块与触摸球12连接；所述人体静电压检测模块12用于检测亚导体触摸体上的残存静电电压值，并将残存静电电压值的检测数据发送给处理器模块；
还包括设置在亚导体防爆触摸体2表面的液晶显示屏7，所述液压显示屏7与处理器模块连接，所述显示屏7用于根据处理器模块的控制进行相关数据的显示，如静电电压值、接地线11的回路阻值等。
还包括设置在亚导体防爆触摸体2表面的按键模块6，所述按键模块6与处理器模块连接，所述按键模块6可以向处理器模块输入控制指令，以控制监测仪的工作模式。
所述处理器模块用于在接收到有人存在电信号后控制声音模块进行预设语音一的播放,预设语音一用于发出消除静电的提醒，其内容可以是如下：你好，请消除人体静电；用于在接收到有人触摸电信号后启动ad检测模块工作；用于在接收到存在人体电压电信号后控制声音模块进行预设语音二的播放,预设语音二用于发出正在消除静电的提醒，其内容可以是如下：静电释放中，同时可以控制绿色指示灯点亮；用于在接收到无人体电压电信号控制声音模块进行预设语音三的播放，预设语音三用于发出静电释放的提醒，其内容可以是如下：静电释放失败，请重新触摸，同时可以控制红色指示灯点亮；用于在接收到接地不良电信号后控制声音模块进行预设语音四的播放，预设语音四用于发出接地故障的提醒，当然也可以是鸣笛提示；用于在接收到残存静电电压值后通过液晶显示器进行显示。
如图4所示，所述触摸球12上相间隔地设置有由亚导体材质制成的检测点a3和检测点b13，检测点a3与亚导体防爆触摸体2之间、检测点b13与亚导体防爆触摸体2之间均通过绝缘材料进行连接；且检测点a3与ad检测模块连接，检测点b13通过运算放大器与ad检测模块连接；检测点a3和检测点b13均为圆形，其直径均为10mm。
所述检测电阻的一端接地，另一端通过运算放大器与ad检测模块连接。
所述支撑杆9和脚盘10均采用不锈钢材料制成。
所述液压显示屏与处理器模块连接，用于在人体静电释放后的残存静电电压值进行显示。
工作原理：一般在干燥环境中，人体电阻大约在2千欧-20兆欧范围内。在本图中，检测点的a、b电阻值均优选为108ω，检测电阻的阻值约为100mω，是ab阻值的十分之一。当人手真正触摸时，首先电容式触摸感应器1检测到手的触摸，然后开启ad检测模块。ad检测模块向a端输出vcc＝3.3v的本安直流电压，当检测点a、b两点因为人体接触实现电路连接后，即人体电阻连通检测点a和检测点b，会有微电流流经检测电阻，在检测电阻两端形成略小于1/20vcc的电压降，此电压通过运算放大器放大10倍后，被ad检测模块检测到1/2vcc的电压，代表人手真正触摸并释放静电。然后处理器模块控制再根据设定程序执行相应的显示、语音等流程。当人手佩戴手套触摸亚导体防爆触摸体2时，即使电容式触摸感应器1检测到手触摸了触摸球12，但是检测点a、b两点之间没有形成通路，人体电阻为无穷大。检测电阻上没有电流流过，其两端无电势差，ad检测模块检测到的电压值几乎为0，此种情况认为是人手没有真正的触摸释放静电。进而处理器模块会控制声音提示模块5进行预设语音的播放，以提示人员再次进行有效的释放静电操作。通过检测点a、b两点的设置，能在在人体进行静电释放时，确保人手真正的与亚导体防爆触摸体2接触，进而真实有效地确保人体静电的释放。
工作流程：当人员在监测仪前活动并被红外感应器4检测到时，处理器模块驱动声音提示模块5发出：你好，请消除人体静电的语音提示。当人手触摸亚导体防爆触摸体2进行人体静电释放时时，电容式触摸感应器1检测到触摸后将信息传送给处理器模块，处理器模块启动ad检测模块，ad检测模块将采集的电压值信息传给处理器模块。当人手通过佩戴手套或其它绝缘体接触亚导体触摸体2时，ad检测模块采集失败，处理器模块驱动声音提示模块5发出：静电释放失败，请重新触摸的语音提醒。同时控制红色指示灯亮。人手有效触摸时，语音提示：静电释放中。同时控制绿色指示灯亮。当人体静电释放时出现接地线11与地网连接不良，或其阻值大于55ω时，处理器模块驱动声音提示模块5发出：接地回路故障的提示声。同时接地指示灯黄色指示灯亮。在工作期间，人体静电压监测模块监测亚导体防爆触摸体2上的电压值，处理器模块控制液晶显示屏将人体静电释放后残存静电压压值进行显示。