跨步電壓監(jiān)測器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及跨步電壓監(jiān)測器，屬于電壓監(jiān)測領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]眾所周知，電氣設備發(fā)生接地故障時，接地點附近會產(chǎn)生跨步電壓和接觸電壓，這給直接查找故障的運行人員和線路巡線人員帶來了很大的安全風險。尤其當故障點發(fā)生在變電所內(nèi)開關(guān)室時，由于組合開關(guān)柜為全密封結(jié)構(gòu)從而遮擋了接地點，值班員實際僅能憑借焦糊氣味、放電聲響等來進行初步的模糊判斷，查找時極有可能誤進入跨步電壓區(qū)或接觸接地點附近設備從而造成人身觸電事故。
[0003]有鑒于此，本發(fā)明人對此進行研究，專門開發(fā)出一種跨步電壓監(jiān)測器，本案由此產(chǎn)生。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的是提供一種跨步電壓監(jiān)測器，實現(xiàn)對跨步電壓的有效監(jiān)測，進而避免其可能造成的人身傷害。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型的解決方案是:
[0006]跨步電壓監(jiān)測器，包括電壓判斷單元，以及與電壓判斷單元相連的電壓采集單元、聲光報警單元、顯示單元、觸電報警單元、短路保護單元和電源單元;所述電壓采集單元用于采集工作人員兩腳所踩地面處的電壓值，同時將電壓值初步處理后發(fā)送給電壓判斷單元，電壓判斷單元分析判斷后分別控制聲光報警單元、顯示單元、觸電報警單元、短路保護單元執(zhí)行相應的動作，電源單元分別為跨步電壓監(jiān)測器各用電單元提供合適的電壓。
[0007]作為優(yōu)選，所述電壓采集單元包括設置在工作人員絕緣鞋底的金屬片，以及電壓采集電路，電壓采集電路輸入端連接電壓表，金屬片將感應到的電壓信號通過引線反饋給電壓采集電路，電壓采集電路將電壓信號經(jīng)過處理后發(fā)送給電壓判斷單元。
[0008]作為優(yōu)選，所述金屬片包括相互串聯(lián)的主金屬片和輔助金屬片，多金屬片的設置可以使采集到的電壓數(shù)據(jù)更可靠、精準。
[0009]作為優(yōu)選，所述電壓判斷單元采用單片機控制。電壓判斷單元將電壓采集單元所采集的電壓差與預先設定的報警定值及短路定值進行快速比較，從而決定跨步電壓監(jiān)測器的動作，是整個監(jiān)測器的心臟。具體可以采用型號為ATMEGA128的單片機。
[0010]作為優(yōu)選，所述聲光報警單元采用發(fā)光二極管和喇叭，在出現(xiàn)跨步電壓時，發(fā)出聲光報警信號來提示工作人員注意。在本實施例中，聲信號應包括兩種，“嘀嘀嘀”的報警信號以及“請單腳按原路跳出接地區(qū)域”的脫險提示信號;光信號采用波長最長的紅光，且亮度充足，閃爍快速，使值班員在夜晚或者較嘈雜的情況下也能引起注意，發(fā)光二極管安裝在監(jiān)測器的醒目位置，且可以設置多個。此外，聲光信號均應隨著跨步電壓的升高而漸變急促，“嘀嘀嘀”的聲信號和光信號的閃爍頻率應隨電壓的升高而提高。
[0011]作為優(yōu)選，所述顯示單元采用液晶顯示屏，用于顯示跨步電壓監(jiān)測器的各項數(shù)據(jù)和狀態(tài)。在本實施例中，所述顯示單元具體采用TFT彩色液晶屏。
[0012]作為優(yōu)選，所述觸電報警單元包括設置在絕緣鞋底的壓力傳感器和無線通信模塊，當工作人員不幸觸電倒地后，觸電報警單元能第一時間發(fā)出無線通訊信號通知主控室人員對觸電工作人員進行搶救。
[0013]作為優(yōu)選，所述短路保護單元包括相互連接的三極管、保護繼電器和短路導線，短路保護單元與兩腳的電壓采集單元相連接，當電壓差超過限值時，通過短路導線短接電壓表，使工作人員兩腳間等電位，從而消除跨步電壓影響。
[0014]作為優(yōu)選，所述電源單元包括電池，以及與電池相連的電壓處理電路，所述電池采用可充電電池，電壓處理電路采用型號為MP1584EN的降壓轉(zhuǎn)換器，電池電壓經(jīng)過電壓處理電路降壓濾波后分別為各用電單元供電。
[0015]上述結(jié)構(gòu)的跨步電壓監(jiān)測器其金屬片、壓力傳感器安裝在足部，其余部分掛在腰間，具體工作原理:足部的金屬片通過引線和腰間的其余單元相連，在工作人員行走的過程中，通過踩在足底的金屬片來獲取兩腳所踩地面處的電壓值，并通過跨步電壓監(jiān)測器內(nèi)部的電壓表和電壓判斷單元來判斷兩腳間的電壓差。正常情況下或未進入接地區(qū)域內(nèi)時，兩腳間電壓差為零，聲光報警單元無顯示；當發(fā)生接地故障且工作人員已進入接地區(qū)域時，兩腳間就會產(chǎn)生電壓差，當這個電壓差超過報警定值(可設定為5V左右)時，聲光報警單元會發(fā)出明顯的聲光報警信號，提示工作人員注意已進入接地區(qū)；當電壓差超過對人體會造成危害的短路定值(可設定為25V左右)時，短路保護單元短接電壓表，使兩腳間等電位。與此同時，聲光報警單元的聲光信號會隨電壓值的升高漸變急促；當值班員不幸觸電倒地后，跨步電壓檢測器還能第一時間發(fā)出無線通訊模塊通知主控室人員進行搶救。
[0016]本實用新型所述的跨步電壓監(jiān)測器具有多重保護功能:無跨步電壓時，無聲光信號;跨步電壓值超過報警定值，發(fā)出聲光報警信號;跨步電壓值超過短路定值，發(fā)出聲光報警信號，同時啟動短路保護單元;工作人員不幸觸電倒地，觸電報警單元可第一時間發(fā)出無線通訊信號通知主控室人員進行搶救。
[0017]以下結(jié)合附圖及具體實施例對本實用新型做進一步詳細描述。
【附圖說明】
[0018]圖1為本實施例的跨步電壓監(jiān)測器框圖；
[0019]圖2為本實施例的跨步電壓監(jiān)測器電壓判斷單元、電壓采集單元、聲光報警單元和短路保護單元電路圖。
【具體實施方式】
[0020]如圖1所示，跨步電壓監(jiān)測器，包括電壓判斷單元I，以及與電壓判斷單元I相連的電壓采集單元2、聲光報警單元3、顯示單元4、觸電報警單元5、短路保護單元6和電源單元7 ；電壓采集單元I用于采集工作人員兩腳所踩地面處的電壓值，同時將電壓值初步處理后發(fā)送給電壓判斷單元I，電壓判斷單元I分析判斷后分別控制聲光報警單元3、顯示單元4、觸電報警單元5、短路保護單元6執(zhí)行相應的動作，電源單元7分別為跨步電壓監(jiān)測器各用電單元提供合適的電壓。
[0021]如圖2所示，所述電壓采集單元2包括設置在工作人員絕緣鞋底的金屬片，以及電壓采集電路，電壓采集電路輸入端連接電壓表(圖2中省略電壓表，引線DJDl、DJD2連接電壓表)金屬片將感應到的電壓信號通過引線反饋給電壓采集電路，電壓采集電路將電壓信號經(jīng)過整流濾波等處理后發(fā)送給電壓判斷單元I。對于電壓采集單元2來講，鞋底的金屬片是其功能實現(xiàn)部分，所以對其可靠性及靈敏度的要求較高:由于人在走路時習慣后跟先著地，所以主金屬片應設置于足部靠后的位置來提高靈敏度，在足底的其他位置還應有輔助金屬片，各個金屬片之間為串聯(lián)關(guān)系；金屬片與地面的接觸在各種路面情形下均應良好且接觸面積充分，金屬片的設置應采取在行走過程中減少金屬片磨損的措施，拆卸方便，且可更換。
[0022]所述電壓判斷單元I采用單片機控制，具體可以采用型號為ATMEGA128的單片機，電壓判斷單元將電壓采集單元所2采集的電壓差與預先設定的報警定值及短路定值