一种电力设备智能防触电报警器的制作方法

1.本实用新型涉及电力系统防触电报警技术领域，特别是一种电力设备智能防触电报警器。


背景技术：

2.随着电力技术的飞速发展，电力系统技术日益信息化、智能化，使得电力设备远程监控技术也得到了快速的发展。由于市场的需求和用户的需要，单一功能的远程监控系统难以满足现代电力电网的运行、管理的需要，恶劣环境现场的电力监控，给现场工作人员造成很大的不便；另外，防窃电以及防止人员误触包括用电设备、配电设备、ups和常规电源等的电力设备造成电力安全事故在电力系统的监控工作中也是十分重要的。
3.例如，申请号cn201821748667.x名称为一种电力设备远程监控装置，就能够很好地实现对电力设备地远程监控，但是在使用过程中发现仍然存在以下缺陷：
4.1、当电力设备出现故障时，设置的控制面板才通过报警器发出警报，警示灯发出闪烁，来提醒人们勿靠近，并不能实时地监控是否有人员靠近或误触电力设备；
5.2、设置在室外环境中的电力设备大多为箱体结构，由于无人看管，常常会有不法分子为了利益铤而走险将箱式结构的电力设备盗走，或者箱体受到外力撞击倾倒，上述申请中设置的摄像头只能实现现场环境的视频动态监控，并将现场采集到的视频监控情况传递到上位机，需要工作人员一直的查看上位机所显示的视频信息，当从上位机上得知电力设备被盗走，或者箱体受到外力撞击倾倒后才会委派人员到场进行处理，监控效率极低。


技术实现要素：

6.为了解决上述问题，需要提出一种电力设备智能防触电报警器,能够检测是否有人员靠近电力设备并超过安全距离范围,当检测到有人靠近或已经受到误伤时，主动发出语音警报，提示误入的人员远离电力线路并及时对受伤的人员进行救治,保障人们的安全。
7.本实用新型提供了一种电力设备智能防触电报警器，具体技术方案如下：
8.一种电力设备智能防触电报警器，包括箱体、人体红外传感器、摄像头、滚珠开关、蓄电池、微处理器、定位模块、语音警报装置、通信模块、上位机；
9.所述箱体和人体红外传感器分别固定安装在电力设备箱体的外表面；所述摄像头固定安装在箱体的顶面；所述滚珠开关、蓄电池、微处理器、定位模块、语音警报装置和通信模块分别内嵌在箱体内部；所述上位机设置在电力设备监控机房中；
10.所述人体红外传感器、摄像头、滚珠开关、蓄电池、定位模块和语音警报装置分别与微处理器电性连接；所述微处理器通过通信模块与上位机连接；
11.所述人体红外传感器用于检测人体发出的红外信号，并将检测到的红外信号传输至微处理器；所述摄像头用于实时采集监控现场的视频动态信息，并将采集到的监控现场的视频动态信息传输至微处理器；所述滚珠开关用于检测电力设备箱体是否受到撞击或产生晃动，并传输电信号至微处理器；所述定位模块用于实时地获取箱体所处位置的地理坐
标，并将实时地获取到的地理坐标传输至微处理器；
12.所述微处理器用于接收并处理人体红外传感器传输的红外信号、摄像头采集到的监控现场的视频动态信息、滚珠开关传输的电信号以及定位模块传输的实时地获取到的地理坐标，控制语音警报装置工作以及通过通信模块将处理后的监控现场的视频动态信息和地理坐标无线传输至上位机；
13.所述语音警报装置用于发出语音警报；所述蓄电池用于给人体红外传感器、摄像头、滚珠开关、微处理器、定位模块、语音警报装置和通信模块供电；所述上位机用于接收并显示通信模块无线传输的监控现场的视频动态信息和箱体所处位置的地理坐标。
14.优选的，所述人体红外传感器采用型号为sr的人体感应模块。
15.优选的，所述摄像头采用树莓派中星微摄像头skt
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mvc
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a。
16.优选的，所述定位模块采用gps定位模块或北斗定位模块。
17.优选的，所述语音警报装置包括喇叭，所述喇叭设置在箱体内部，所述喇叭与微处理器电连接。
18.优选的，所述滚珠开关采用贴片式倾斜滚珠开关。
19.本实用新型的有益效果为：
20.本实用新型将人体红外传感器、摄像头、滚珠开关、蓄电池、微处理器、定位模块、语音警报装置、gprs模块、上位机集成一体化，当人员超过安全距离范围即报警，实现实时地监测电力设备，并警示误入的人员远离电力线路，并通过定位模块、摄像头和上位机获取警报地点位置坐标和现场状况信息。
附图说明
21.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，以下将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
22.图1为本实用新型的安装示意图；
23.图2为本实用新型的结构框图；
24.图3为本实用新型的滚珠开关的结构示意图；
25.图中所示标号分别表示：1：箱体；2：人体红外传感器；3：摄像头；4：电力设备箱体；5：金属座；6：金属滚珠；7：绝缘体；8：金属塞；9：限制器；10：容腔。
具体实施方式
26.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
27.本优选的实施例提供了一种电力设备智能防触电报警器，如图1至图2所示，包括箱体1、人体红外传感器2、摄像头3、滚珠开关、蓄电池、微处理器、定位模块、语音警报装置、通信模块、上位机；
28.箱体1和人体红外传感器2分别固定安装在电力设备箱体4的外表面；摄像头3固定安装在箱体1的顶面；滚珠开关、蓄电池、微处理器、定位模块、语音警报装置和通信模块分
别内嵌在箱体1内部；上位机设置在电力设备监控机房中；
29.人体红外传感器2、摄像头3、滚珠开关、蓄电池、定位模块和语音警报装置分别与微处理器电性连接；微处理器通过通信模块与上位机连接；
30.人体红外传感器2用于检测人体发出的红外信号，并将检测到的红外信号传输至微处理器；摄像头3用于实时采集监控现场的视频动态信息，并将采集到的监控现场的视频动态信息传输至微处理器；滚珠开关用于检测电力设备箱体是否受到撞击或产生晃动，并传输电信号至微处理器；定位模块用于实时地获取箱体1所处位置的地理坐标，并将实时地获取到的地理坐标传输至微处理器；
31.微处理器用于接收并处理人体红外传感器2传输的红外信号、摄像头3采集到的监控现场的视频动态信息、滚珠开关传输的电信号以及定位模块传输的实时地获取到的地理坐标，控制语音警报装置工作以及通过通信模块将处理后的监控现场的视频动态信息和地理坐标无线传输至上位机；
32.语音警报装置用于发出语音警报；蓄电池用于给人体红外传感器2、摄像头、滚珠开关、微处理器、定位模块、语音警报装置和通信模块供电；上位机用于接收并显示通信模块无线传输的监控现场的视频动态信息和箱体1所处位置的地理坐标。
33.在优选的实施例中，人体红外传感器2采用型号为sr602的人体感应模块，sr602的人体感应模块的感应距离范围为0~3.5米，sr602的人体感应模块设置5个，分布安装在箱体1的外部顶面、正面、背面、左侧面、右侧面，用于实现多方位地同步检测在检测环境中人体发出的红外信号。调节sr602的人体感应模块的灵敏度，将sr602的人体感应模块的感应距离范围为0.7米，当有人员误入距离电力设备小于0.7米的范围时，任一方向或多个方向的sr602的人体感应模块感应到人体发出的红外信号，感应到的人体发出的红外信号经过转换为电信号后传输至微处理器。
34.在优选的实施例中，摄像头采用树莓派中星微摄像头skt
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mv030c
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14a，树莓派中星微摄像头skt
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mv030c
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14a可根据现场环境需求设置多个，分布安装在箱体1的顶面，用于实现多方位的视频监控，树莓派中星微摄像头skt
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mv030c
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14a支持动态与静态图像捕捉，支持avi影像录制。
35.在优选的实施例中，语音警报装置包括喇叭，喇叭设置在箱体1内部，喇叭与微处理器电连接。
36.在优选的实施例中，通信模块采用gprs模块、4g通信模块或5g通信模块其中的一种通信模块。
37.在优选的实施例中，滚珠开关采用贴片式倾斜滚珠开关，贴片式倾斜滚珠开关水平固定安装在箱体1内部，具体结构如图3所示，箱体1固定安装在电力设备箱体4的外表面，故电力设备箱体受到撞击或产生晃动时，箱体1中贴片式倾斜滚珠开关也会随之改变自身的常开或常闭状态，具体如下：
38.滚珠开关水平放置呈常开状态，表示此时电力设备未受到撞击或产生晃动，此时电路处于断开状态，倾斜滚珠开关水平时，金属滚珠6被限位器9限位而完全置于凹槽形的容腔10内，金属滚珠6与导电的金属塞8不接触，倾斜滚珠开关处于断开状态，此时滚珠开关不向微处理器传输电信号；
39.倾斜滚珠开关倾斜时，表示此时电力设备受到撞击或产生晃动，金属滚珠6根据倾
斜的角度要求从凹槽形的容腔10中滚动并与导电的金属塞8接触，倾斜滚珠传感开关处于导通状态，起到触发电路的功能，此时滚珠开关传输电信号至微处理器。
40.在优选的实施例中，箱体1的左侧面还开设有用于穿过连接导线的连接孔，连接孔的孔径略大于总的连接导线的横截面积，以使得留有间隙，使设置在箱体1内部的喇叭发出的语音警报通过间隙传出。
41.本实用新型的工作原理为：
42.当无人员误入电力设备超过安全范围时，人体红外传感器2检测不到人体发出红外信号，语音警报装置处于休眠状态；
43.当有人员误入电力设备超过安全范围时，多个人体红外传感器2同步检测，任意一个或多个人体红外传感器同时检测到人体发出红外信号时，人体红外传感器将检测到的人体的红外信号转换为电压信号后传输至微处理器，微处理器在接收到任意一个或多个人体红外传感器2传输的电压信号后发出控制信号控制语音警报装置工作；语音警报装置发出语音警报，提醒误入人员撤离至电力设备的安全范围内，同时，gps定位模块将实时检测箱体1所处位置的地理坐标传输至微处理器，微处理器处理箱体1所处位置的地理坐标后通过gprs模块无线传输至上位机中显示，电力设备监控机房的工作人员可以根据上位机的显示获取人员误入的地理位置坐标。
44.当误入人员在听到警报语音后远离了电力设备，处于安全距离范围时，人体红外传感器2检测不到人体发出的红外信号，此时微处理器控制语音警报装置停止工作；如若误入人员已受伤无法撤离或拒不撤离至安全范围的，人体红外传感器2会持续地传输电压信号至微处理器，微处理器控制语音警报装置持续工作，此时语音警报装置会持续发出语音警报，上位机也会持续反复地显示同一位置的地理坐标，此地理位置坐标表示误入人员已受伤无法撤离或拒不撤离至安全范围的地理位置坐标，
45.电力设备监控机房的工作人员根据摄像头采集监控现场并最终在上位机最终显示的监控现场的视频动态信息，获取监控现场已受伤无法撤离或拒不撤离至安全范围的误入人员所在的状态，并及时地安排医护或抢险人员进行救治。
46.当电力设备箱体受到外力撞击倾倒或有不法分子为了利益铤而走险将电力设备箱体盗走，内嵌在箱体1内部的滚珠开关发出电信号至微处理器，微处理器根据滚珠开关传输的电信号发出控制信号控制语音报警装置发出语音警报，警示正在施工的工作人员电力设备箱体受到外力撞击或警示不法分子禁止盗窃电力设备。
47.本实用新型不局限于以上所述的具体实施方式，以上所述仅为本实用新型的较佳实施案例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。