用于高空作业监测物体与危险源距离的装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于高空作业监测物体与危险源距离的装置，距离测量模块由五个HC-SR04超声波传感器组成。每一个传感器的最大测量角度为60度，利用超声波测距原理测量物体和危险源之间的距离。分析控制模块的信号输出端与报警提示模块的信号输入端连接；分析控制模块实现对距离测量模块采集数据的处理，与设定的安全距离比对，如果接近或小于安全距离则触发报警提示模块工作。无线传输模块，分别安装在距离监测装置和分析报警装置上，实现两个装置的通信功能。采用本发明提供的用于高空作业监测物体与危险源距离的装置，作业人员可以通过该装置实时掌握物体与危险源之间的距离，大大提高了高空作业的安全性。
【专利说明】用于高空作业监测物体与危险源距离的装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种距离监测报警装置，具体而言是一种用于高空作业监测物体与危险源距离的装置。
【背景技术】
[0002]目前，大部分的电网设备都架设在高空，因此在建设、维护和检修电网设备时，工作人员经常需要在高空作业。高空作业是比较危险的一种作业方式，除了在纵向上要保证工作人员和所用工器具能够不坠落，还要在横向上保证工作人员和所用工器具与危险源能够具有足够的安全距离，这些危险源包括高温物体、带电物体和可能移动的物体等。按照《国家电网电力安全工作规程》的要求，工作人员以及大型机具与带电部分的距离必须大于规定的安全距离，根据带电部分的电压等级的不同，所规定的安全距离也不同。目前，工作人员与带电部分距离的大小主要是依靠工作人员的感觉和经验来判断，并没有专用的设备进行精确测量和实时监测，这些都给安全生产带来了严重隐患。
【发明内容】
[0003]本发明要解决的技术问题是提供一种用于高空作业监测物体与危险源距离的装置，该装置可实时监测物体与危险源之间的距离，当距离接近或小于设定的安全距离时会发出报警。
[0004]为解决以上技术问题，本发明采用的技术方案是:
一种用于高空作业监测物体与危险源距离的装置，包括:
(I)距离监测装置，包括安装在被保护物体上的距离测量模块，每一个距离测量模块由五个HC-SR04超声波传感器组成,每一个传感器的最大测量角度为60度,利用超声波测距原理测量物体和危险源之间的距离。
[0005](2)分析报警装置，包括分析控制模块和报警提示模块，分析控制模块的信号输出端与报警提示模块的信号输入端连接；分析控制模块实现对距离测量模块采集数据的处理，与设定的安全距离比对，如果接近或小于安全距离则触发报警提示模块工作。
[0006](3)无线传输模块，分别安装在距离监测装置和分析报警装置上，实现两个装置之间的通信。
[0007]进一步地，本发明还包括与分析控制模块连接的人机交互模块，包括按键和液晶屏幕。
[0008]进一步地，本发明还包括安装在距离监测装置和分析报警装置上的电源模块。
[0009]进一步地，分析控制模块采用STC89C51单片机作为控制芯片。
[0010]本发明采用模块化设计，主要包括距离测量模块、无线传输模块、分析控制模块、人机交互模块、报警提示模块和电源模块6个模块，各个模块功能明确、设计思路清晰、层次结构明显，能够很好地适应系统的后续设计、升级及二次开发。
[0011]采用本发明提供的用于高空作业监测物体与危险源距离的装置，作业人员可以通过该装置实时掌握物体与危险源之间的距离，大大提高了高空作业的安全性。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1是本发明的结构示意图。
[0013]图中，图中，1-距离测量模块，2-分析控制模块，3-报警提示模块，4-无线传输模块，5-人际交互模块,6-电源模块。
【具体实施方式】
[0014]结合附图1，本发明所述的一种用于高空作业监测物体与危险源距离的装置，主要有距离监测装置和分析报警装置两大部分，在这两部分上分别安装无线传输模块4。距离监测装置安装在被保护物体上，实时测量该物体与危险源的距离并将测量数据发送到分析报警装置。分析报警装置通过常规的分析算法得出物体与危险源的距离并通过人机交互界面显示出来，当距离接近或小于规定的安全距离达到报警条件时触发灯光和声音报警。
[0015]距离监测装置包括安装在被保护物体上的距离测量模块1，每一个距离测量模块I由五个HC-SR04超声波传感器组成，利用超声波测距原理测量物体和危险源之间的距离，每一个传感器的最大测量角度为60度，将五个超声波传感器拼接成一个距离测量模块1，实现对一个半球面的无死角距离测量。
[0016]分析报警装置包括分析控制模块2和报警提示模块3，分析控制模块2的信号输出端与报警提示模块3的信号输入端连接。分析控制模块2采用STC89C51单片机作为控制芯片，实现对距离测量模块采集数据的处理，与设定的安全距离比对，如果接近或小于安全距离则触发报警提示模块模块工作。
[0017]报警提示模块3包括灯光和声音两种报警方式，当距离接近或小于规定的安全距离达到报警条件时触发灯光和声音报警，而且距离越小灯光报警闪烁的频率越高，声音报警的频率更高、音调更高。
[0018]无线传输模块4，分别安装在距离监测装置和分析报警装置上，分别与距离检测模块和分析控制模块连接，实现从距离检测模块向分析控制模块的数据传输。无线传输模块采用nRF24L01通信芯片，nRF24L01是工作在2.4GHz的国际通用ISM免申请频段GFSK调制的无线数传芯片。
[0019]优选的方案是还包括人机交互模块5，人机交互模块5与分析控制模块2连接，包括按键和液晶屏幕。人机交互模块5可以实时显示物体与危险源之间的距离，用户还可以通过人机交互模块5设定安全距离。
[0020]距离监测装置和分析报警装置上安装有电源模块6，为各个模块供电。
[0021]本发明要求保护的范围不限于以上【具体实施方式】，对于本领域技术人员而言，本发明可以有多种变形和更改，凡在本发明的构思与原则之内所作的任何修改、改进和等同替换都应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种用于高空作业监测物体与危险源距离的装置，其特征在于包括: (1)距离监测装置，包括安装在被保护物体上的距离测量模块(I)，每一个距离测量模块(I)由五个HC-SR04超声波传感器组成,每一个传感器的最大测量角度为60度； (2)分析报警装置，包括分析控制模块(2)和报警提示模块(3 )，分析控制模块(2 )的信号输出端与报警提示模块(3)的信号输入端连接； (3)无线传输模块(4)，分别安装在距离监测装置和分析报警装置上，实现两个装置之间的通信。
2.根据权利要求1所述的用于高空作业监测物体与危险源距离的装置，其特征在于:还包括与分析控制模块(2)连接的人机交互模块(5)，包括按键和液晶屏幕。
3.根据权利要求1或2所述的用于高空作业监测物体与危险源距离的装置，其特征在于:还包括安装在距离监测装置和分析报警装置上的电源模块(6 )。
4.根据权利要求1所述的用于高空作业监测物体与危险源距离的装置，其特征在于:分析控制模块(2)采用STC89C51单片机作为控制芯片。
【文档编号】G01S15/08GK104502914SQ201410753820
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月11日 优先权日:2014年12月11日
【发明者】李瑄, 李小顺, 安宏宇, 孙凯, 弓建华, 张瑜, 宫鑫, 韩波, 李娜 申请人:国家电网公司, 国网山西省电力公司晋中供电公司