一种变电站检修用防高坠和误入带电间隔的智能工具的制作方法

1.本发明涉及安保设备技术领域，特别涉及一种变电站检修用防高坠和误入带电间隔的智能工具。


背景技术：

2.在110kv及以下户外型变电站中，110kv设备、35kv设备、10kv设备安装在由三角铁和圆钢焊接而成的钢梁上。钢梁一般有一层或多层，一层钢梁距离地面3米5，一层钢梁距离顶层钢梁3米5，顶层钢梁距离地面7米，设备一般安装在一层钢梁上。变电站中具有多个等径杆，将等径杆作为立柱，两个立柱中间由钢梁连接作为隔离刀闸或开关等设备的底座，多个电杆之间的空间即形成一个个间隔。
3.在对设备的检修或清扫过程中，人员需要佩戴安全带。而且按照《国家电网公司电力安全工作规程》(以下简称安规)变电部分的规定18.1.8条：安全带的挂在结实牢固的构件上，或专为挂安全带用的钢丝绳上(必须符合安规17.2.3.4条：作业时，起重机臂架、吊具、辅具、钢丝绳、及吊物等与架空输电线及其他带电体的最小安全距离不得小于表18规定，例如安规表18要求35kv-66kv与带电体的最小安全距离为4米，而现场实际最小距离为1.5米，不符合安全作业要求，所以距离带电体1.5米处不能搭建专为挂安全带用的钢丝绳)，并应采用高挂低用的方式。禁止挂在移动或不牢固的物件上。18.1.9条：高处作业人员在作业过程中，应随时检查安全带是否牢固，高处作业人员在转移作业位置时不得失去安全保护。
4.然而，在实际的操作中，工作人员在转移至另一个间隔时，会打开安全带，导致暂时失去保护，会引起高空坠落的风险。而且在大面积开展工作时，专责监护和工作负责人在安全告知检修或清扫工作人员的情况下，存在工作人员擅自进入带电间隔而造成人身事故的风险。


技术实现要素：

5.本发明实施例提供了一种变电站检修用防高坠和误入带电间隔的智能工具，用以解决现有技术中工作人员的安全带使用情况无法按安全规程要求使用的问题。
6.一方面，本发明实施例提供了一种变电站检修用防高坠和误入带电间隔的智能工具，包括：
7.上部锁止装置，包括上部安装座和上部挂杆，上部挂杆设置在上部安装座上，上部挂杆内部具有滑槽，滑槽内部滑动设置有上部锁杆；上部安装座内部设置有控制盒和上部驱动单元，上部驱动单元驱动上部锁杆在滑槽内移动，控制盒内具有控制器，控制器与上部驱动单元电连接，控制器用于与控制设备无线通信，以对上部驱动单元进行控制，使上部锁杆锁止或打开上部安装座和上部挂杆之间的空间；
8.下部锁止装置，包括下部安装座和下部挂杆，下部挂杆转动设置在下部安装座上，下部安装座内部设置有下部驱动单元和下部锁杆，下部锁杆滑动插接在下部挂杆伸入下部
安装座内部的一端，下部驱动单元驱动下部锁杆移动，下部驱动单元与控制器电连接，控制器对下部驱动单元进行控制，使下部锁杆锁止或打开下部挂杆；
9.连接杆，连接在上部安装座和下部安装座之间。
10.本发明中的一种变电站检修用防高坠和误入带电间隔的智能工具，具有以下优点：
11.通过工作负责人携带的控制设备控制上部锁止装置和下部锁止装置的锁止及打开，有效防止工作人员高空坠落和私自解除安全带而误入带电间隔，确保了作业人员的安全。
附图说明
12.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
13.图1为本发明实施例提供的一种变电站检修用防高坠和误入带电间隔的智能工具的锁止状态示意图；
14.图2为本发明实施例提供的一种变电站检修用防高坠和误入带电间隔的智能工具的打开状态示意图。
15.附图标记说明：100-连接杆，200-上部安装座，201-控制盒，202-电池，203-上部通信指示单元，204-上部状态指示单元，210-上部挂杆，211-丝扣，220-滑槽，230-上部锁杆，240-上部驱动单元，250-上部连接单元，300-下部安装座，301-下部通信指示单元，302-下部状态指示单元，310-下部挂杆，320-下部锁杆，330-下部驱动单元，340-下部连接单元，350-支撑板。
具体实施方式
16.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
17.图1-2为本发明实施例提供的一种变电站检修用防高坠和误入带电间隔的智能工具的结构示意图。本发明实施例提供了一种变电站检修用防高坠和误入带电间隔的智能工具，包括：
18.上部锁止装置，包括上部安装座200和上部挂杆210，上部挂杆210设置在上部安装座200上，上部挂杆210内部具有滑槽220，滑槽220内部滑动设置有上部锁杆230；上部安装座200内部设置有控制盒201和上部驱动单元240，上部驱动单元240驱动上部锁杆230在滑槽220内移动，控制盒201内具有控制器，控制器与上部驱动单元240电连接，控制器用于与控制设备无线通信，以对上部驱动单元240进行控制，使上部锁杆230锁止或打开上部安装座200和上部挂杆210之间的空间；
19.下部锁止装置，包括下部安装座300和下部挂杆310，下部挂杆310转动设置在下部
安装座300上，下部安装座300内部设置有下部驱动单元330和下部锁杆320，下部锁杆320滑动插接在下部挂杆310伸入下部安装座300内部的一端，下部驱动单元330驱动下部锁杆320移动，下部驱动单元330与控制器电连接，控制器对下部驱动单元330进行控制，使下部锁杆320锁止或打开下部挂杆310；
20.连接杆100，连接在上部安装座200和下部安装座300之间。
21.示例性地，上部驱动单元240和下部驱动单元330均可以使用伺服电机，控制器可以采用单片机。为方便将上部挂杆210挂在固定物上，可以将上部挂杆210设置为弯折状，在本发明的实施例中上部挂杆210的一部分为弧形结构，其一端固定连接在上部安装座200的顶面上，另一端与上部安装座200之间存在一定间隙，当上部锁杆230从滑槽220个滑出后，即可抵持在上部安装座200的顶面上，以将上述间隙截断，使上部挂杆210稳定的挂在固定物上，不会因晃动等原因造成上部挂杆210脱离。
22.在本发明的实施例中，滑槽220沿上部挂杆210的轴向设置，且贯穿至上部挂杆210的两端。由于上部挂杆210存在一部分圆弧状结构，因此滑槽220也与上部挂杆210的形状匹配，即滑槽220也存在一部分圆弧状结构。为使上部锁杆230能够在滑槽220内部正常移动，上部锁杆230也需要设置为与滑槽220的圆弧状部分匹配的圆弧状结构。
23.下部挂杆310的一端转动插接在下部安装座300的底面上，其伸入下部安装座300内部的一端设置有插槽，该插槽可以为设置在下部挂杆310内部的通孔或盲孔，也可以为设置在下部挂杆310表面上的凹槽。当下部锁杆320穿过下部安装座300上安装的轴承，并插入该插槽后，即可阻止下部挂杆310自由转动，使其稳定处在锁止状态。而当下部锁杆320从插槽中抽出后，下部挂杆310即可在工作人员的操作下自由转动，当其转动至末端离开下部安装座300时，下部挂杆310即被打开，此时可将挂在下部挂杆310上的安全带取下。
24.为避免上部锁止装置和下部锁止装置之间导电造成人员触电，可以采用使用绝缘材料制造的连接杆100，同时还可以将整个装置的外侧面均采用绝缘材料包覆，采用的绝缘材料可以为电力设备用硅橡胶绝缘材料等。采用绝缘材料制造时，需要确保连接杆100具有足够的强度。在本发明的实施例中，连接杆100包括三个依次连接在一起的子杆，其中上两个子杆之间以及下两个子杆之间均通过球头和球座的配合连接在一起，使相邻两个子杆之间能够发生一定角度的转动，包括水平和竖直面内的转动。而且，在连接杆100的侧面上还设置有多个凸起的伞裙，该伞裙使用硅橡胶制成，用以增大爬距，保护该工具因气候影响提供所需的爬电距离，避免对作业人员造成伤害。进一步地，子杆主体使用玻璃纤维芯棒制成，外面压接硅橡胶，以增加绝缘强度，玻璃纤维主体的两端采用压接镁合金接头。
25.进一步地，由于实际作业过程中对连接杆100的长度需求并不相同，因此本发明还将连接杆100位于两端的子杆通过螺杆和螺母配合的形式分别可拆卸的连接在上部安装座200和下部安装座300上，可以根据实际需要选择合适长度的连接杆100。具体地，可以在上部安装座200和下部安装座300上预先固定设置多个螺母，并在连接杆100位于两端的子杆上开设多个与螺母位置和数量均对应的通孔，连接时，将螺杆穿过通孔即可螺接在螺母中，实现子杆和上部安装座200及下部安装座300的连接。而且，为避免子杆之间的相对活动造成螺杆和螺母之间松动，还可以在螺杆上开设插孔，当螺杆在螺母中转动到位后，螺杆上的插孔露出螺母，此时可以将定位销插接并固定在插孔中，使螺杆和螺母之间能够保持稳定。
26.为方便对上部挂杆210内部组件的检查和维修，可以在上部挂杆210未连接上部安
装座200的一端安装丝扣211，该丝扣211螺接在上部挂杆210上，以方便拆装。当丝扣211安装在上部挂杆210上时，滑槽220内部的组件被限制，无法移动至滑槽220外部。而当丝扣211被取下时，可以很方便的将滑槽220中的组件取出。
27.为避免雨水、潮气等影响装置内的器件，可以在上部安装座200、上部挂杆210和下部安装座300具有开口的位置设置密封垫。
28.一旦遇到特殊情况，无线通信不受控制时，可由人工辅助钥匙打开上部锁止装置或下部锁止装置。具体地，上部驱动单元240和下部驱动单元330的转子上均可以设置插接槽，并且上部安装座200和下部安装座300的侧面上在与插接槽对应的位置设置通孔，工作人员可将与插接槽形状和大小匹配的插片穿过通孔插入插接槽，转动插片即可使上部驱动单元240或下部驱动单元330的转子转动，进而使上部锁杆230或下部锁杆320被打开。
29.在一种可能的实施例中，上部安装座200的外侧面上设置有上部通信指示单元203，上部通信指示单元203与控制器电连接，当控制器与控制设备通信以控制上部驱动单元240工作时，控制器控制上部通信指示单元203工作。
30.示例性地，上述控制设备可以为工作负责人携带的手机，其通过蓝牙与控制器无线通信连接。上部通信指示单元203可以采用led灯或蜂鸣器，当控制器接收控制设备发送的对上部驱动单元240的控制指令时，上部通信指示单元203通过led灯常亮、闪烁或蜂鸣器发声的方式指示控制器的指令接收状态。
31.在一种可能的实施例中，上部安装座200的外侧面上还设置有上部状态指示单元204，上部状态指示单元204与控制器电连接，当控制器控制上部锁杆230锁止或打开后，控制器控制上部状态指示单元204工作。
32.示例性地，上部状态指示单元204也可以采用led灯或蜂鸣器，当控制器通过上部驱动单元240控制上部锁杆230锁止或打开后，上部状态指示单元204通过led灯常亮、闪烁或蜂鸣器发声的方式指示上部锁杆230的当前状态。
33.在本发明的实施例中，控制器还具有对上部锁止装置和下部锁止装置的互锁功能。具体地，当上部锁止装置中的上部锁杆230锁止后，控制器才控制下部驱动单元330进入待机状态，而当下部锁住装置中的下部锁杆320锁止后，控制器才控制上部驱动单元240进入待机状态。避免发生上部锁止装置和下部锁止装置同时打开的情况。
34.在一种可能的实施例中，下部安装座300的外侧面上设置有下部通信指示单元301，下部通信指示单元301与控制器电连接，当控制器与控制设备通信以控制下部驱动单元330工作时，控制器控制下部通信指示单元301工作。
35.示例性地，下部通信指示单元301可以采用led灯或蜂鸣器，当控制器接收控制设备发送的对下部驱动单元330的控制指令时，下部通信指示单元301通过led灯常亮、闪烁或蜂鸣器发声的方式指示控制器的指令接收状态。
36.在一种可能的实施例中，下部安装座300的外侧面上还设置有下部状态指示单元302，下部状态指示单元302与控制器电连接，当控制器控制下部锁杆320锁止或打开后，控制器控制下部状态指示单元302工作。
37.示例性地，下部状态指示单元302也可以采用led灯和蜂鸣器，当控制器通过下部驱动单元330控制下部锁杆320锁止或打开后，下部状态指示单元302通过led灯常亮、闪烁或蜂鸣器发声的方式指示下部锁杆320的当前状态。
38.在一种可能的实施例中，上部安装座200内部还设置有电池202，电池202向控制器、上部驱动单元240和下部驱动单元330供电。
39.示例性地，电池202上还具有充电接口，例如可以采用usb接口，方便通过外部电源对电池202充电。除向上述控制器、上部驱动单元240和下部驱动单元330供电外，电池202还向上部通信指示单元203、上部状态指示单元204、下部通信指示单元301和下部状态指示单元302供电。在向下部驱动单元330、下部通信指示单元301和下部状态指示单元302供电时，需要使用导线穿过连接杆100，将电池202与下部驱动单元330、下部通信指示单元301和下部状态指示单元302连接起来。
40.在本发明的实施例中，由于连接杆100采用三个子杆转动连接形成，因此子杆内部的导线需要预留足够的长度，以适应子杆的转动。同时，两个子杆的球头和球座之间设置有限位凸起，以限制两个子杆的相对转动角度，而且，子杆内部用于穿过导线的空间也需要足够大，以避免子杆在转动过程中对导线形成挤压，进而造成损坏。
41.进一步地，由于连接杆100和上部安装座200以及下部安装座300之间均为可拆卸连接，因此用于向下部驱动单元330、下部通信指示单元301和下部状态指示单元302供电的导线需要采用可插拔的设计。具体地，可以在连接杆100位于两端的两个子杆的末端设置插座，两个插座之间使用导线连接，该导线处在三个子杆内部，且能够适应子杆之间的转动。而电池202引出的电源线在穿出上部安装座200的一端设置有插头，该插头可以插接在一个子杆上设置的插座中。相应地，下部驱动单元330、下部通信指示单元301和下部状态指示单元302上的电源线在穿出下部安装座300的一端也设置有插头，该插头可以插接在另一个子杆上设置的插座中，实现电池202向下部安装座300中的下部驱动单元330、下部通信指示单元301和下部状态指示单元302供电。
42.在一种可能的实施例中，上部驱动单元240通过上部连接单元250与上部锁杆230连接，滑槽220的侧壁上设置有多个滚动单元，滚动单元与上部锁杆230或上部连接单元250接触。
43.示例性地，上部连接单元250可以采用塑封的细钢丝绳，在上部驱动单元240的驱动轴上设置卷轴后，可以将上部连接单元250卷绕在该卷轴上。滚动单元可以采用滚珠或滚轴，以减小上部连接单元250以及上部锁杆230与滑槽220之间的摩擦力。
44.在一种可能的实施例中，上部锁杆230在位于滑槽220内部的外侧面上设置有上部弹性件，上部弹性件的两端分别抵持在滑槽220的内侧面和上部锁杆230的外侧面上。
45.示例性地，上述上部弹性件可以采用螺旋弹簧，当上部锁杆230在上部驱动单元240的驱动下打开后，上部弹性件被压缩。而当上部驱动单元240的驱动力消失后，上部锁杆230即在上部弹性件的弹力作用下迅速回弹，使上部锁杆230回到锁止状态。
46.在一种可能的实施例中，下部安装座300内部还设置有支撑板350，下部锁杆320的一端穿过支撑板350通过下部连接单元340与下部驱动单元330连接。
47.示例性地，支撑板350用于对下部锁杆320提供支撑，使下部锁杆320从下部挂杆310末端的插槽中抽出后，仍能处在正对下部挂杆310末端的状态，以便其回到锁止状态。下部连接单元340可以采用软质的塑封细钢丝绳，在下部驱动单元330的驱动轴上设置卷轴后，可以将下部连接单元340卷绕在该卷轴上。
48.在一种可能的实施例中，下部锁杆320的外侧面上设置有下部弹性件，下部弹性件
的两端分别抵持在支撑板350上和下部锁杆320的外侧面上。
49.示例性地，上述下部弹性件可以采用螺旋弹簧，当下部锁杆320在下部驱动单元330的驱动下打开后，下部弹性件被压缩。而当下部驱动单元330的驱动力消失后，下部锁杆320即在下部弹性件的弹力作用下迅速回弹，使下部锁杆320回到锁止状态。
50.尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
51.显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。