一种模拟跨步电压体验仪的制作方法

本实用新型属于安全模拟设备领域，具体涉及一种模拟跨步电压体验仪。

背景技术：

高压线缆是我国乃至全世界都在采用的电能传输途径，然而由于人们对高压电的认识不足，导致人们行走在靠近掉在大地上的高压线缆头时发生跨步电压电击事故。为了让人们对跨步电压有一个质的认识，来避免类似悲剧的发生，需要一种能够让人们直观的体验跨电压触电危害的模拟跨步电压体验仪器，在安全的情况下体验跨步电压，让人们充分认识跨步电压及其危害，从而提高人们对高压线路的安全防护意识；但是，现有技术中还缺乏结构简单、设计合理、实现方便且成本低、使用操作方便、使用效果好的模拟跨步电压体验仪器。

技术实现要素：

针对上述现有技术中的不足，本实用新型的目的是提供一种模拟跨步电压体验仪。

为此，本实用新型的技术方案如下：

一种模拟跨步电压体验仪，包括供人体体验的扇形非金属平台，该扇形非金属平台用于模拟高压线缆坠地后在地面形成的跨步电压圆形脉冲波；所述扇形非金属平台上设有向跨步电压增强方向延伸的体验入口和向跨步电压减弱方向延伸的体验出口，所述跨步电压增强方向和跨步电压减弱方向均被划分成不同跨步电压等级的区域；

所述扇形非金属平台上设有多个金属脚印触片，多个金属脚印触片呈扇形分布，多个所述金属脚印触片均位于扇形非金属平台上的不同跨步电压等级处，且位于不同跨步电压方向的同一等级处的两个金属脚印触片电位相同；

还包括用于模拟高压线缆坠地时发出跨步电压圆形脉冲波的触电发生器，该触电发生器用于持续发出针灸式脉冲波；

还包括用来控制触电发生器发出针灸式脉冲波的触电控制模块。

上述的一种模拟跨步电压体验仪，所述触电控制模块为ARM微控制器，该ARM微控制器用于将5V电压升高到0-200V的高电压脉冲，该高电压脉冲是频率范围在1HZ -10HZ、占空比为0.1%的窄带脉冲，符合模拟针灸仪的安规要求，从而不会对人体造成伤害。

上述的一种模拟跨步电压体验仪，还包括与触电控制模块输出端连接的语音控制模块、与语音控制模块输出端连接的语音播报模块；所述语音控制模块用于提示体验者的操作是否正确，并且引导正确逃生方式；所述语音控制模块还可随人体在扇形非金属平台的移动位置来判断人体体验跨步电压的强度。

上述的一种模拟跨步电压体验仪，还包括用来探测人体体验具体处于某一电压等级的位置传感器，所述位置传感器将人体位置信息传输至触电控制模块。

上述的一种模拟跨步电压体验仪，还包括与触电控制模块输出端连接的显示屏，该显示屏用于实时反馈人体的体验信息。

上述的一种模拟跨步电压体验仪，所述显示屏为工业组态屏，该工业组态屏用于直接控制模拟跨步电压体验仪的运行和停止。

上述的一种模拟跨步电压体验仪，所述跨步电压增强方向被划分成轻微危险区域、中危危险一区域、中危危险二区域、和严重危险区域；

所述跨步电压减弱方向被划分成严重危险区域、中危危险二区域、中危危险一区域和轻微危险区域。

上述的一种模拟跨步电压体验仪，所述触电发生器由四个设置在不同区域的触电模块组成。

上述的一种模拟跨步电压体验仪，所述位置传感器包括设置在跨步电压增强方向和跨步电压减弱方向上不同区域的多个光敏接近开关，每个光敏接近开关均通过继电器与触电控制模块的输入端连接。

上述的一种模拟跨步电压体验仪，还包括灯带系统，该灯带系统与触电控制模块的输出端或语音控制模块的输出端连接，所述灯带系统可随着跨步电压的强度变化。

本实用新型的有益效果：

本实用新型的模拟跨步电压体验仪，人脚踏上去后会有触电的感觉，跨步电压增强方向分为四个区域，分别为轻微危险区域，中危危险一区域，中危危险二区域，严重危险区域；体验返回时跨步电压减弱的方向用来判断人体体验的方式是否正确，也分为四个区域，分别为严重危险区域，中危危险二区域，中危危险一区域，轻微危险区域；返回时逃离方式正确的情况下，语音提示操作正确，否则错误，通过模拟跨步电压体验仪可以让人们切身学习到正确的逃生方式。

以下将结合附图及实施例对本实用新型做进一步详细说明。

附图说明

图1是模拟跨步电压体验仪的结构框图。

图中：1、触电发生器；1-1、第一跨步电压触点模块；1-2、第二跨步电压触点模块；1-3、第三跨步电压触点模块；1-4、第四跨步电压触点模块；21-1、开始体验区域；21-2、跨步电压增强方向上的轻微危险区域；21-3、跨步电压增强方向上的中危危险一区域；21-4、跨步电压增强方向上的中危危险二区域；21-5、跨步电压增强方向上的严重危险区域；22-1、体验结束区域；22-2、跨步电压减弱方向上的轻微危险区域；22-3、跨步电压减弱方向上的中危危险一区域；22-4、跨步电压减弱方向上的中危危险二区域；22-5、跨步电压减弱方向上的严重危险区域；3、金属脚印触片；41、体验入口；42、体验出口；5、灯带系统；6、位置传感器；7、触电控制模块；8、语音控制模块；81、语音播报模块；82、扬声器；9、显示屏。

具体实施方式

为进一步阐述本实用新型达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及实施例对本实用新型的具体实施方式、结构特征及其功效，详细说明如下。

本实施例提供了一种如图1所示的模拟跨步电压体验仪，包括供人体体验的扇形非金属平台，该扇形非金属平台用于模拟高压线缆坠地后在地面形成的跨步电压圆形脉冲波；扇形非金属平台上设有向跨步电压增强方向延伸的体验入口和跨步电压减弱方向延伸的体验出口，跨步电压增强方向和跨步电压减弱方向均被划分成不同跨步电压等级的区域；

扇形非金属平台上设有多个金属脚印触片3（即跨步触电踩踏区域），多个金属脚印触片3呈扇形分布，多个金属脚印触片3均位于扇形非金属平台上的不同跨步电压等级处，且位于不同跨步电压方向的同一等级处的两个金属脚印触片3电位相同；

还包括用于模拟高压线缆坠地时发出跨步电压圆形脉冲波的触电发生器1，该触电发生器1用于持续发出针灸式脉冲波；

还包括用来控制触电发生器1发出针灸式脉冲波的触电控制模块7。

本实施例的触电控制模块7优选ARM微控制器，该ARM微控制器用于将5V电压升高到0-200V的高电压脉冲，该ARM微控制器用于将5V电压升高到0-200V的高电压脉冲，本实施例的高电压脉冲是频率范围在1HZ -10HZ、占空比为0.1%的窄带脉冲，符合模拟针灸仪的安规要求，从而不会对人体造成伤害。触电控制模块7具体是由ARM微控制的针灸脉冲电路输出脉冲电压，这种脉冲电压范围0-200V，周期为200-500毫秒； ARM微控制器属于STM32系列微控制器芯片，将5V电压升高到0-200V的高电压脉冲，并且按照所处的结构平台区域输出不同强度的脉冲电压。

本实施例的触电发生器1由四个触电模块组成，通过ARM微控制器控制不同模块输出不同程度的触电电压强度。

其中，人体体验的扇形非金属平台是模拟高压线缆坠地后在地面形成的跨步电压圆形脉冲波，金属脚印触片3处于所分的跨步电压等级处，同一等级处电位相同，根据所分四个跨步电压等级金属脚印分布在不同的电压等级上，用来供人们触摸体验。

作为优选，金属脚印触片3可设置在扇形非金属平台的上表面，人脚踏上去后会有触电的感觉。跨步电压增强方向被分为四个区域，分别为轻微危险区域，中危危险一区域，中危危险二区域，严重危险区域；体验返回时跨步电压减弱的方向用来判断人体体验的方式是否正确，也分为四个区域，分别为严重危险区域，中危危险二区域，中危危险一区域，轻微危险区域。

考虑到体验者在体验时需要语音提醒，本实施例的模拟跨步电压体验仪还包括与触电控制模块7输出端连接的语音控制模块8、与语音控制模块8输出端连接的语音播报模块81；语音控制模块8用于提示体验者的操作是否正确，并且引导正确逃生方式；语音控制模块8还可随人体在扇形非金属平台的移动位置来判断人体体验跨步电压的强度。

本实施例的语音控制模块8包括语音生成电路和语音控制电路；语音控制模块8具体由硬件语音播报电路组成，可以在硬件语音播报电路的控制芯片中写入语音文件，该语音文件的内容可以包括：1欢迎使用XX公司的跨步电压体验设备。2开始体验，请做好准备。3您已进入体验一区，当前跨步电压36V，轻度危险！请双脚并拢或单脚离地跳离危险区。4您已进入体验二区，当前跨步电压72V，中度危险！请双脚并拢或单脚离地跳离危险区。5您已进入体验三区，当前跨步电压108V,严重危险！请双脚并拢或单脚离地跳离危险区。6逃生方式正确，请继续双脚并拢或单脚离地跳离危险区域。7逃生失败，请双脚并拢或单脚离地跳离危险区域。8体验结束，欢迎再次体验，谢谢！

本实施例的语音播报模块81包括语音芯片、功放电路，语音播报模块81的输出端还可以连接扬声器82，语音控制模块8具体为控制在相应区域输出相应引导语音，语音控制模块8可由ARM控制相应次序输出控制信号。

为了使体验者或其他人员更直观地、切身学习到正确的逃生方式，本实施例的模拟跨步电压体验仪还包括与触电控制模块7输出端连接的显示屏，该显示屏用于实时反馈人体的体验信息。显示屏优选工业组态屏，该工业组态屏用于直接控制模拟跨步电压体验仪的运行和停止。ARM微控制器通过485接口和工业组态屏进行通信，组态屏可以直接控制整个设备的运行和停止，并且可以实时反馈人体体验信息。

本实施例在扇形非金属平台上还设置了用来探测人体体验具体处于某一电压等级的位置传感器6，位置传感器6将人体位置信息传输至触电控制模块7。优选位置传感器6为设置在跨步电压增强方向和跨步电压减弱方向上不同区域的多个光敏接近开关，每个光敏接近开关均通过继电器与触电控制模块7的输入端连接。

位置传感器6用来探测人体体验具体处于哪一个电压等级，如图1所示，共有9个金属脚印触片3，此处的位置传感器6具体为九个光敏接近开关组成，当人体脚步处于那个电压等级就会将这一信号通过继电器传递给ARM微控制器，ARM微控制器再将这一信号处理后控制语音控制模块8输出相应的语音。

为了使体验者在体验时增加趣味，本实施例的模拟跨步电压体验仪还包括灯带系统5，该灯带系统5与触电控制模块7的输出端或语音控制模块8的输出端连接，灯带系统5可随着跨步电压的强度变化。灯带系统5优选一种流动性的LED灯带显示。

本实施例的模拟跨步电压体验仪，人脚踏上去后会有触电的感觉，跨步电压增强方向分为四个区域，分别为轻微危险区域，中危危险一区域，中危危险二区域，严重危险区域；体验返回时跨步电压减弱的方向用来判断人体体验的方式是否正确，也分为四个区域，分别为严重危险区域，中危危险二区域，中危危险一区域，轻微危险区域；返回时逃离方式正确的情况下，语音提示操作正确，否则错误，通过模拟跨步电压体验仪可以让人们切身学习到正确的逃生方式。

本实施例的模拟跨步电压体验仪结构简单、操作方便、让体验者牢牢掌握逃生技能，并且不会对人体造成伤害。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。