一种电气设备防物体侵入智能告警装置的制作方法

本实用新型涉及一种预警设备技术领域，特别是一种电气设备防物体侵入智能告警装置。

背景技术：

智能告警装置主要应用于电力行业中，在城市环网柜、配电柜、变压器台区等区域临时或永久放置，利用警示灯闪烁和告警语音提示的方式对进入警戒区域的人员和车辆进行提示警告。传统警示标牌属于主动警示被动认知类型，只有在人注意到的情况下才能起到警示的作用。由于当前各类警示标志悬挂较多，导致人员意识麻木，因此由于忽视警示所导致的各类电气设备外破与人员误触电事故屡禁不止。

实用新型“一种变电站间隔检修防误入带电间隔安全警示装置”(授权公告号：cn205899732u)公开了一种变电站间隔检修防误入带电间隔安全警示装置，包括壳体、led液晶显示器、语音报警器、声光报警器、电源开关、人体探测模块、控制器和电源模块；控制器分别与led液晶显示器、语音报警器、声光报警器、人体探测模块、电源模块的输出端相连接，电源模块的输入端与电源接口相连接，且电源模块与电源开关相连接；本实用新型变电站间隔检修防误入带电间隔安全警示装置通过人体探测模块检测人体信号依次经过过滤器、放大器后传输给控制器，当检测到工作人员靠近运行设备时，控制器控制语音报警器、声光报警器发出声光报警提醒检测人员注意；安全警示装置通过led液晶显示器显示装置运行状态，时刻提醒工作人员注意安全。

但该实用新型存在下述缺点：1.警示装置传感器和报警系统仅仅安装在警示器前面，传感器不可扩展，警示器结构不可以随应用场景进行组合变换，所以无法对四周不同方向侵入物体进行报警。2.该警示器声光报警同步，所以不适合安装在人流量大的公共场所。

技术实现要素：

针对现有警示器感应方向固定，结构固定，传感器不可扩展的技术缺点，本实用新型提供了一种结构轻巧，外观简洁，安装结构配置灵活，可对四周物体均可感应和报警的电气设备防物体侵入智能告警装置。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种电气设备防物体侵入智能告警装置，其特征在于，结构包括：

具有连续长度且有盛装空间的壳体；壳体的顶部为可活动拆卸的上盖，任意一侧面设置有安装警示灯的灯槽，底部设置若干个传感器固定孔；

安装在传感器固定孔内的传感器；

安装在壳体的灯槽，灯槽内的警示灯，警示灯组成的警示灯带；

置于壳体外部的播放器；

置于壳体内部分别与传感器、警示灯、播放器连接的控制板。

进一步，所述上盖通过螺钉与壳体的侧壁连接，与警示灯槽正对的面上设置若干安装孔，用于将电气设备防物体侵入智能告警装置固定在应用物体上。

进一步，所述上盖和侧壁结构设计为对上盖施加向上的作用力时所述上盖与所述壳体侧壁不分离。所述上盖设置有若干安装孔，用于将电气设备防物体侵入智能告警装置安装在应用物体上。

进一步，所述警示灯是led警示灯，氙气灯。

进一步，所述播放器安装在应用物体内部或应用物体四周，播放器根据该产品的使用环境选择适当位置，要求在遮雨的位置安装。

进一步，所述传感器为红外测距传感器或红外数字感应开关传感器，或红外测距传感器和红外数字感应开关传感器的组合。

进一步，所述传感器通过传感器护罩固定在壳体的底部，传感器护罩与壳体的底部以可拆卸方式固定连接。

进一步，控制板安装在警示器内部或安装在控制板安装盒内。

所述控制板上通过电路连接有各部件及模块，包括：连接外部电源的电源接口；用于指示主控板得电的指示灯；向传感器供电的传感器电源；接收传感器输出信号的触发通道；语音控制器；警示灯控制器；音频存储器；接收触发通道传递信号，并对信号进行判断，向语音控制器和警示灯控制器发送指令信号的中央处理模板。

所述控制板上设置有集成控制端口，包括：连接外部电源的供电端口；连接播放器的音频输出端口；连接警示灯的警示灯控制端口；

进一步，连接传感器的模拟量触发通道端口；向传感器供电的5v电源管脚端口；指示灯端口。

进一步，所述集成控制端口为可扩展端口。

进一步，所述触发通道是模拟触发通道或数字触发通道或模拟触发通道和数字触发通道的组合，每个触发通道单独触发。

进一步，所述模拟触发通道接收红外测距传感器输出的电压信号并换算为距离信号。

进一步，所述数字触发通道接收红外数字感应开关传感器输出的数字信号。

本实用新型的电气设备防物体侵入智能告警装置应用在具体物体后，应用物体四周均可等距离感应靠近的人员、车辆，四周均可对进入警示区的人员、车辆进行报警。

本实用新型提供的方案和现有的警示装置相比，其体积较小，适用于城市市区内的配电柜、环网柜及其他需要做安全警示物体等位置处，结构轻巧，外观简洁，安装后可起到装饰作用，传感器间隔布置在壳体下端多处位置，使得产品安装在配电箱体或其他应用物体外周后，行人无论从哪个方向靠近安装警示装置的物体，都可实现预警，壳体的长度和警示灯带的长度可根据安装环境进行调整，自由灵活，扩大了使用范围。

本实用新型提供的电气设备防物体侵入智能告警装置，当外部物体进入设定的应用装置警示区内时，警示灯带闪烁语音系统不报警，外部物体离开后，警示灯带停止闪烁，只有当外部物体持续数秒在警示区内时，警示灯带闪烁同时启动语音警示，这样就避免了在公共场所不必要的声音报警，可应用于人流量大的公共场所。

附图说明

图1：顶装式电气设备防物体侵入智能告警装置爆炸图

图2：顶装式电气设备防物体侵入智能告警装置爆炸图

图3：侧装式电气设备防物体侵入智能告警装置爆炸图

图4：侧装式电气设备防物体侵入智能告警装置爆炸图

图5：顶装式电气设备防物体侵入智能告警装置示意图

图6：电气设备防物体侵入智能告警装置主视图

图7：电气设备防物体侵入智能告警装置仰视图

图8：图1电气设备防物体侵入智能告警装置左视图

图9：图2电气设备防物体侵入智能告警装置左视图

图10：图3电气设备防物体侵入智能告警装置左视图

图11：图4电气设备防物体侵入智能告警装置左视图

图12：变电箱安装电气设备防物体侵入智能告警装置示意图

图中：1壳体，1-1上盖，1-2灯槽，1-3传感器固定孔，1-4安装孔，1-5上盖安装孔，2传感器，3警示灯，4传感器保护罩，5警示灯带，6传感器连接端口,7电气设备防物体侵入智能告警装置。

具体实施方式

实施例一：

一种电气设备防物体侵入智能告警装置，其特征在于，结构包括：

具有连续长度且有盛装空间的壳体1；壳体1的顶部为可活动拆卸的上盖1-1，任意一侧面设置有安装警示灯的灯槽1-2，底部设置若干个传感器固定孔1-3；

安装在传感器固定孔1-3内的传感器2；

安装在壳体1的灯槽1-2内的警示灯3，所述警示灯是led警示灯，氙气灯，警示灯3形成警示灯带5；

置于壳体1外部的播放器，播放器可放置应用物体的箱体内，在箱体对应位置处开设百叶窗口。

置于壳体1内部分别与传感器2、警示灯3、播放器连接的控制板，控制板安装在警示器内部或安装在控制板安装盒内。

所述上盖1-1罩在壳体1顶部的侧壁上方，通过螺钉与壳体1的侧壁连接，警示器上盖可拆卸，方便安装和拆卸警示器内部构件，与警示灯槽正对的面上设置若干安装孔，用于将警示器固定在应用物体上。安装孔与应用物体安装位置对应，用螺钉通过安装孔连接警示器与应用物体。如图3与图4的电气设备防物体侵入智能告警装置。图3将壳体1与上盖1-1连接处设计成斜面，其目的是方便钣金加工，在钣金加工过程中，斜面更为容易。

所述传感器为红外测距传感器，传感器的连接端设置为串口，方便传感器的拆卸、安装、替换和维修。

所述传感器2通过传感器护罩6固定在壳体1的底部，传感器护罩6与壳体1的底部以可拆卸方式固定连接。传感器保护罩为“几”形状，利用卡扣方式与壳体固定，或利用螺钉与壳体固定。

所述控制板上通过电路连接有各部件及模块，包括：连接外部电源的电源接口；用于指示主控板得电的指示灯；向传感器供电的传感器电源；接收传感器输出信号的触发通道；语音控制器；警示灯控制器；音频存储器；接收触发通道传递信号，并对信号进行判断，向语音控制器和警示灯控制器发送指令信号的中央处理模块。

中央处理模块包括：警示灯控制模块，报警触发时，输出5v高电频，用于控制外部继电器；模拟触发模块，采集红外测距传感器输出的模拟电压信号，并将模拟电压装换为距离；音频解码模块；音频存储芯片，可下载音频文件，支持mp3等典型音频格式；功率放大芯片，提供管脚直连驱动音响，无需外接功放，无需外部供电；喇叭输出接口。中央处理模板可下载部署程序，部署后程序上电自动运行；控制板集成控制端口，并控制音频解码模块，匹配输出报警声音。

所述控制板上设置有集成控制端口，包括：连接外部电源的供电端口，端口为usb与dc标准接头；连接播放器的音频输出端口；连接警示灯的警示灯控制端口；连接传感器的模拟量触发通道端口；向传感器供电的5v电源管脚端口；指示灯端口。

所述集成控制端口为可扩展端口，模拟触发通道支撑扩展，可外挂ad模块实现更多通道的触发；支持接入噪声、振动、温度、湿度等各种传感器，方便各种信号的采集分析，可升级为一个全方位的采集分析边沿计算中心；具备串口扩展接口，可外挂各种传感器实现数据采集与分析，方便后续扩展升级改版设计。

所述触发通道为模拟触发通道，所述模拟触发通道接收红外测距传感器输出的电压信号并换算为距离信号。

电气设备防物体侵入智能告警装置报警实现方式是：智能告警装置安装在箱式变电站盖檐处后，上电开启智能电气设备防物体侵入智能告警装置后，红外传感器的红外发射器按照一定的角度发射红外光束，当遇到人体以后，光束会反射回来。反射回来的红外光线被红外传感器的ccd检测器检测到以后，会获得一个偏移值，利用三角关系，确定发射角度，偏移距，中心矩，以及滤镜的焦距后，计算出传感器到人体的距离，红外模拟测距传感器测量实际物体反射距离，并将距离转换成模拟电压信号输出，不同的电压值对应不同的距离。通过采集电压数值，然后通过换算得到实际的距离。

当电气设备防物体侵入智能告警装置检测到人体与箱式变电站的距离小于电气设备防物体侵入智能告警装置设定的安全距离后，模拟通道触发，触发1秒后，中央处理模块警示灯控制模块报警触发，输出5v高电频，控制继电器打开，警示灯闪烁报警，当传感器检测到人体离开警示距离后，核心控制板警示灯控制模块控制继电器关闭，警示灯闪烁停止；当人体持续在警示距离内超过5秒后，即模拟触发通道触发5秒后，核心控制板控制音频解码模块启动，解码储存芯片中的音频文件，并通过功率放芯片处理，用播放器输出语音报警，此时警示灯闪烁同时进行语音报警，直到人体离开警示距离，警示灯带闪烁停止，语音报警停止。

实施例二

本实施例与实施例一的区别在于：电气设备防物体侵入智能告警装置上盖1-1和侧壁结构设计为对上盖1-1施加向上的作用力时所述上盖1-1与所述侧壁不分离，所述上盖1-1设置有若干安装孔，用于将告警装置安装在应用物体上，安装孔与应用物体安装位置对应，用螺钉通过安装孔连接告警装置与应用物体，拆卸或维修告警装置时，可直接通过抽拉方式拆卸壳体，对壳体内外器件进行更换维修。如图1和图2的电气设备防物体侵入智能告警装置。图1中壳体1与上盖1-1设计成斜面，其目的是方便钣金加工。

所述传感器2为红外数字感应开关传感器，触发通道为数字触发通道，红外数字感应开关输出为开关电平信号。

智能告警装置报警的实现方式是：

智能告警装置安装在箱式变电站盖檐处后，上电开启智能告警装置后，红外传感器的红外发射器按照一定的角度发射红外光束，当遇到人体以后，光束会反射回来。反射回来的红外光线被ccd检测器检测到以后，会获得一个偏移值，利用三角关系，确定发射角度，偏移距，中心矩，以及滤镜的焦距后，计算出传感器到人体的距离。

红外数字感应开关输出为开关电频信号，接入控制板的数字触发通道，实现接近触发，当有人进入红外数字感应开关传感器感应范围时，传感器探测到人体红外光谱的变化，当数字脚电频置为低电频时候，触发报警，开关自动接通负载，触发1秒后，核心控制板警示灯控制模块报警触发，输出5v高电频，控制外部继电器打开，警示灯闪烁报警，人不离开且在活动，开关持续导通，当传感器检测到人体离开警示距离后，开关延时自动关闭负载，核心控制板警示灯控制模块控制继电器关闭，警示灯闪烁停止；当人体持续在警示距离内超过5秒后，即数字通道触发5秒后，核心控制板控制音频解码模块启动，解码储存芯片中的音频文件，并通过功率放芯片处理，用播放器输出语音报警，此时警示灯闪烁同时进行语音报警，直到人体离开警示距离，警示灯带闪烁停止，语音报警停止。

实施例三

本实施例与实施例一和实施例二的不同在于，传感器2为红外模拟测距传感器和红外数字感应开关传感器的组合，红外模拟测距传感器触发通道为模拟触发通道，红外数字感应开关传感器触发通道为数字触发通道。

红外模拟测距传感器测量实际物体反射距离，并将距离转换成模拟电压信号输出，不同的电压值对应不同的距离，通过采集电压数值，通过换算就可以得到实际的距离，当人体到传感器的距离足够近的时候，偏移值会相当大，超过ccd的探测范围，这时虽然物体很近，但是传感器检测能力弱。

红外数字感应开关传感器是漫反射式光电开关类传感器，测量距离可选，满足典型工况，该传感器输出为开关电频型号，接入控制板的数字触发通道，实现接近触发，使用方便且性能稳定可靠，当有人进入开关感应范围时，开关自动接通负载，人不离开且在活动，开关持续导通，人离开后，开关自动关闭负载。

由于室外环境复杂多变，两种传感器在不同的使用环境下各有优势，所以可以配合使用红外模拟测距传感器和红外数字传感器开关传感器，二者相互作为补充方案。

上述实施例中，智能告警装置可安装在高压箱式变电站盖檐四周或盖檐下方四周，也可以安装在高压线塔四周，电力作业区四周，可临时安防，也可以永久安防。智能告警装置安装应用物体四周均可等距离感应靠近的人员、车辆，四周均可对进入警示区的人员、车辆进行报警。

上述实施例中，当外部物体进入设定的应用装置警示区内时，警示灯带闪烁语音系统不报警，外部物体离开后，警示灯带停止闪烁，只有当外部物体持续数秒在警示区内时，警示灯带闪烁同时启动语音警示，这样就避免了在公共场所不必要的声音报警，可应用于人流量大的公共场所。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。