电力用多功能监测报警安全帽的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种电力用多功能监测报警安全帽，属于电力安全监测的【技术领域】。按照本发明提供的技术方案，所述电力用多功能监测报警安全帽，包括安全帽体；在所述安全帽体上设置用于感应工频交流电电场信号的电场感应天线以及用于采集工作环境信息的环境传感器，所述电场感应天线、环境传感器均与安全帽体上的控制处理电路连接，控制处理电路的输出端与安全帽体上的报警器连接；当电场感应天线感应的电场信号或环境传感器采集的环境信息与控制处理电路内的预设安全阈值不匹配时，控制处理电路通过报警器输出报警信息。本发明结构紧凑，佩戴使用方便，能对电力作业时的情况进行有效监测与及时报警，提高电力作业的安全性与可靠性。
【专利说明】电力用多功能监测报警安全帽
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种安全帽，尤其是一种电力用多功能监测报警安全帽，属于电力安全监测的【技术领域】。
【背景技术】
[0002]目前，电力系统作业现场的工作人员必须佩戴安全帽，现有安全帽普遍使用传统的ABS工程塑料安全帽，无各种智能及检测功能。电力系统作业现场的工作人员有近电报警手表供作业人员使用，由于电力《安规》对近电报警手表无强制使用规定，因此佩戴的程度不高。此外，部分变电站高压室配置SF6气体检测、空气含氧量检测装置，当感应到SF6含量超标时，发出“气体SF6泄漏报警”信号。但是因为是装配在固定地点，不能覆盖所有可能有危险的区域。
[0003]在电力维护或配电运行的工作中，工作人员经常需要与带电的设备打交道，虽然工作人员受到过专业训练，仍不能避免意外的发生，全国电网中各种触电事故及其他各类事故时常发生，无法杜绝。电力行业急需一种能够随时随地的全方位提醒工作人员的可穿戴式安全装置。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种电力用多功能监测报警安全帽，其结构紧凑，佩戴使用方便，能对电力作业时的情况进行有效监测与及时报警，提高电力作业的安全性与可靠性。
[0005]按照本发明提供的技术方案，所述电力用多功能监测报警安全帽，包括安全帽体；在所述安全帽体上设置用于感应工频交流电电场信号的电场感应天线以及用于采集工作环境信息的环境传感器，所述电场感应天线、环境传感器均与安全帽体上的控制处理电路连接，控制处理电路的输出端与安全帽体上的报警器连接；当电场感应天线感应的电场信号或环境传感器采集的环境信息与控制处理电路内的预设安全阈值不匹配时，控制处理电路通过报警器输出报警信息。
[0006]所述安全帽体上设置三个电场感应天线，电场感应天线位于安全帽体的顶端。所述环境传感器包括六氟化硫气体传感器，所述六氟化硫气体传感器位于安全帽体的帽沿上。
[0007]所述报警器采用扬声器。
[0008]所述控制处理电路包括数据处理器，电场感应天线通过信号放大电路与数据处理器连接；信号放大电路包括运算放大器Ul，运算放大器Ul的反相端接地，运算放大器Ul的同相端与电阻Rl的一端、可调电阻R2的动端以及可调电阻R2的一静端连接，可调电阻R2的另一静端与运算放大器Ul的输出端连接，运算放大器Ul的输出端与数据处理器内的AD模块连接。
[0009]所述安全帽体内设有压力开关以及手动开关，所述手动开关与压力开关并联；压力开关的一端与电源的正极连接，另一端与控制处理电路连接，电源的负极与控制处理电路连接。
[0010]所述六氟化硫气体传感器通过485总线与控制处理电路连接。
[0011]本发明的优点:安全帽体上设置电场感应天线以及六氟化硫气体传感器，通过电场感应天线来感应工作现场高压电的电场信号，通过六氟化硫气体传感器来检测工作现场的六氟化硫气体值，控制处理电路根据检测的电场信号或六氟化硫气体值与预设安全阈值的关系，能通过报警器进行报警，结构紧凑，佩戴使用方便，能对电力作业时的情况进行有效监测与及时报警，提高电力作业的安全性与可靠性。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1为本发明的结构示意图。
[0013]图2为本发明的电路原理图。
[0014]附图标记说明:1-安全帽体、2-电场感应天线、3-六氟化硫气体传感器、4-报警器、5-控制处理电路、6-数据处理器以及7-信号放大电路。
【具体实施方式】
[0015]下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。
[0016]如图1所示:为了能对电力作业时的情况进行有效监测与及时报警，提高电力作业的安全性与可靠性，本发明包括安全帽体I ;在所述安全帽体I上设置用于感应工频交流电电场信号的电场感应天线2以及用于采集工作环境信息的环境传感器，所述电场感应天线2、环境传感器均与安全帽体I上的控制处理电路5连接，控制处理电路5的输出端与安全帽体I上的报警器4连接；当电场感应天线2感应的电场信号或环境传感器采集的环境信息与控制处理电路5内的预设安全阈值不匹配时，控制处理电路5通过报警器4输出报
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[0017]具体地，安全帽体I采用现有安全帽相同的结构，以便现场人员的佩戴。通过电场感应天线2能感应工作现场的高压电的电场信号，通过环境传感器来采集工作现场对安全有影响的环境参数，在控制处理电路5内预先设置安全阈值，所述安全阈值包括安全电压的阈值以及安全环境的阈值。
[0018]电场感应天线2感应的电场信号与控制处理器5内预设安全阈值不匹配是指电场感应天线2感应的电场信号不在控制处理器5内预设安全阈值的范围内，控制处理器5则可认定现场电压存在危险。环境传感器采集的环境信息与控制处理器5内预设安全阈值不匹配是指环境传感器采集的环境信号中至少有一项环境信息不在控制处理器5预设安全阈值范围内，此时，控制处理器5认定工作环境现场的环境参数存在危险。在具体实施时，无论是电场信号或环境参数导致工作现场存在安全隐患，控制处理器5均通过报警器4，以便提醒现场工作人员。
[0019]进一步地，所述安全帽体I上设置三个电场感应天线2，电场感应天线2位于安全帽体I的顶端。安全帽体I上的三个电场感应天线2用来获取空间X、Y以及Z轴方向的50Hz工频交流电电场。
[0020]所述环境传感器包括六氟化硫气体传感器3，所述六氟化硫气体传感器3位于安全帽体I的帽沿上。在具体实施时，六氟化硫气体传感器3可以采用德国smartGAS公司的smc-sf6传感器,所述六氟化硫气体传感器通过485总线与控制处理电路5连接。当然，当需要检测工作现场的其他环境参数时，环境传感器需要为相应的传感器结构。
[0021]所述报警器4采用扬声器。本发明实施例中，报警器4还可以采用其他的报警形式，如声光报警等，只要能够有效提醒现场工作人员即可，具体为本技术人员所熟知，此处不再赘述。
[0022]如图2所示，所述控制处理电路5包括数据处理器6以及用于提供工作电源的电池组，即电源采用电池组的形式。电场感应天线2通过信号放大电路7与数据处理器6连接；信号放大电路包括运算放大器Ul，运算放大器Ul的反相端接地，运算放大器Ul的同相端与电阻Rl的一端、可调电阻R2的动端以及可调电阻R2的一静端连接，可调电阻R2的另一静端与运算放大器Ul的输出端连接，运算放大器Ul的输出端与数据处理器6内的AD模块连接。
[0023]其中，图2中只示出了一个电场感应天线2与数据处理器6的连接，数据处理器6可以采用现有常用的微处理器，如单片机等。运算放大器Ul的反相端、电阻Rl的另一端用于与电场感应天线2连接，电场感应天线2可以采用类似电容的结构，电场感应天线2的具体实施结构也为本【技术领域】人员所熟知，此处不再赘述。通过可调电阻R2能调节输入数据处理器6内的电压大小，数据处理器6进行数字滤波，在保留50Hz的电场信号。数据处理器6将接收的电压信号与预设电压安全阈值比较，当电压信号超过预设电压安全阈值时，数据处理器6能通过报警器4报警。本发明实施例中，预设电压安全阈值可以根据不同的工作现场进行确定。
[0024]所述安全帽体I内设有压力开关SI以及手动开关S2，所述手动开关S2与压力开关SI并联；压力开关SI的一端与电源的正极连接，另一端与控制处理电路5连接，电源的负极与控制处理电路5连接。
[0025]本发明实施例中，当安全帽体I佩戴在工作人员身上时，压力开关SI自动接通闭合，以使得整个安全帽进入工作状态，即只有当压力开关SI闭合后，整个安全帽体I才能进行电场信号以及环境信号的监测。当脱下安全帽体I时，压力开关Si自动断开，从而延长电池的使用寿命。手动开关S2用于人工设置参数或调节调试时用。
[0026]本发明安全帽体I上设置电场感应天线I以及六氟化硫气体传感器3，通过电场感应天线I来感应工作现场高压电的电场信号，通过六氟化硫气体传感器3来检测工作现场的六氟化硫气体值，控制处理电路5根据检测的电场信号或六氟化硫气体值与预设安全阈值的关系，能通过报警器4进行报警，结构紧凑，佩戴使用方便，能对电力作业时的情况进行有效监测与及时报警，提高电力作业的安全性与可靠性。
【权利要求】
1.一种电力用多功能监测报警安全帽，包括安全帽体(I);其特征是:在所述安全帽体(I)上设置用于感应工频交流电电场信号的电场感应天线(2 )以及用于采集工作环境信息的环境传感器，所述电场感应天线(2)、环境传感器均与安全帽体(I)上的控制处理电路(5)连接，控制处理电路(5)的输出端与安全帽体(I)上的报警器(4)连接；当电场感应天线(2)感应的电场信号或环境传感器采集的环境信息与控制处理电路(5)内的预设安全阈值不匹配时，控制处理电路(5)通过报警器(4)输出报警信息。
2.根据权利要求1所述的电力用多功能监测报警安全帽，其特征是:所述安全帽体(I)上设置三个电场感应天线(2)，电场感应天线(2)位于安全帽体(I)的顶端。
3.根据权利要求1所述的电力用多功能监测报警安全帽，其特征是:所述环境传感器包括六氟化硫气体传感器，所述六氟化硫气体传感器位于安全帽体(I)的帽沿上。
4.根据权利要求1所述的电力用多功能监测报警安全帽，其特征是:所述报警器(4)采用扬声器。
5.根据权利要求1所述的电力用多功能监测报警安全帽，其特征是:所述控制处理电路(5 )包括数据处理器(6 )，电场感应天线(2 )通过信号放大电路(7 )与数据处理器(6 )连接；信号放大电路包括运算放大器Ul，运算放大器Ul的反相端接地，运算放大器Ul的同相端与电阻Rl的一端、可调电阻R2的动端以及可调电阻R2的一静端连接，可调电阻R2的另一静端与运算放大器Ul的输出端连接，运算放大器Ul的输出端与数据处理器(6)内的AD模块连接。
6.根据权利要求1所述的电力用多功能监测报警安全帽，其特征是:所述安全帽体(I)内设有压力开关(SI)以及手动开关(S2)，所述手动开关(S2)与压力开关(SI)并联；压力开关(SI)的一端与电源的正极连接，另一端与控制处理电路(5)连接，电源的负极与控制处理电路(5)连接。
7.根据权利要求3所述的电力用多功能监测报警安全帽，其特征是:所述六氟化硫气体传感器通过485总线与控制处理电路(5)连接。
【文档编号】A42B1/24GK104305628SQ201410645317
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年11月11日 优先权日:2014年11月11日
【发明者】鲍有理, 严芬, 沈俊东, 周微平, 许小兵, 吴锡斌, 仲伟宽, 史春旻, 张宇 申请人:国家电网公司, 江苏省电力公司, 江苏省电力公司无锡供电公司