本申请涉及电力安全防护技术领域，尤其涉及一种配电网个人安全防护装置。
背景技术：
在对电力系统的设备进行检修或者故障处理时，与需要检修的设备相邻的运行设备通常处于带电状态，这类带电的运行设备在电力系统安全生产工作中称为“危险点”。为防止检修作业人员误入带电设备所在区域，误登或误碰带电设备，从而造成人身和设备事故，需要在检修地点相邻的运行设备间隔的遮栏或围栏上、以及禁止通行的过道遮栏或围栏上悬挂“止步，高压危险”的标示牌，以警示检修作业人员不得进入带电区域。但是，在实际工作进程中，由于检修作业人员思想不集中、作业劳累以及麻痹大意等因素，容易发生检修作业人员误入带电区域以及误触带电设备的现象。目前，作业人员通常依靠人眼目测来确定安全距离，随着电力系统的运行环境日益复杂，作业人员的安全得不到有效保障。
技术实现要素：
为了防止作业人员误入带电区域以及误触带电设备，有效保障作业人员的安全，本申请通过以下实施例公开了一种配电网个人安全防护装置。
本申请公开的一种配电网个人安全防护装置，包括：本体1、设置在所述本体1内部的数字地图存储器2、感应处理电路3和报警电路4，设置在所述本体1主面板上的led显示屏5和led报警灯6，以及设置在所述本体1底部的扬声器7；
其中，所述数字地图存储器2用于存储配电网的工区地图；
所述感应处理电路3包括依次连接的人体红外感应芯片31、电场采集芯片32以及电场比较器33；
所述人体红外感应芯片31连接至所述数字地图存储器2，所述人体红外感应芯片31与所述数字地图存储器2共同用于监测作业人员的实时位置；
所述电场采集芯片32用于接收所述作业人员的实时位置，并实时采集当前电场强度，所述当前电场强度为所述作业人员当前所处位置的电场强度；
所述电场比较器33内部存储有预设的电场强度阈值，所述电场比较器33用于接收所述当前电场强度，并在所述当前电场强度大于或等于所述电场强度阈值时，向报警电路4发出报警指令；
所述报警电路4用于在接收到所述报警指令时，控制所述led显示屏5显示预设的文字报警信息、控制所述led报警灯6进行闪烁以及控制所述扬声器7发出预设的语音报警信息。
可选的，所述电场采集芯片32内设置有电场采集电路以及电场计算电路；
其中，所述电场采集电路用于实时采集所述作业人员当前所处位置的电场环境信息；
所述电场计算电路用于根据所述电场环境信息，实时计算所述作业人员当前所处位置的电场强度。
可选的，所述本体1的侧面板上设置有usb数据读写接头8；
所述usb数据读写接头8用于将所述电场强度阈值预先存储至所述电场比较器33内部，所述电场强度阈值为配电网规程中规定的电力设施安全距离所对应的电场强度值；
所述usb数据读写接头8还用于输入所述预设的文字报警信息以及所述预设的语音报警信息。
可选的，所述led显示屏5为led显示触摸屏，所述led显示屏5连接至所述数字地图存储器2，所述led显示屏5用于显示所述配电网的工区地图，以供所述作业人员通过触屏的方式手动选择检修工作间隔，所述检修工作间隔为所述作业人员即将进行检修的工作间隔；
所述感应处理电路3还包括间隔判断电路，所述间隔判断电路连接至所述led显示屏5以及所述人体红外感应芯片31；
所述间隔判断电路用于接收所述作业人员选择的检修工作间隔，并根据所述作业人员的实时位置，判断所述作业人员是否进入到所述检修工作间隔，在所述作业人员未进入到所述检修工作间隔时，所述间隔判断电路还用于控制所述led显示屏5显示警示信息。
可选的，所述报警电路4包括led控制电路板、语音报警电路板以及蜂鸣振动电路板；
其中，所述led控制电路板用于在接收到所述报警指令时，控制所述led显示屏5显示预设的文字报警信息以及控制所述led报警灯6进行闪烁；
所述语音报警电路板用于在接收到所述报警指令时，控制所述扬声器7发出预设的语音报警信息；
所述蜂鸣振动电路板用于在接收到所述报警指令时，控制设置在本体1内部的振动器进行振动报警。
可选的，所述本体1内部还设置有电源模块，所述电源模块用于为所述数字地图存储器2、所述感应处理电路3、所述报警电路4、所述led显示屏5、所述led报警灯6以及所述扬声器7提供电能。
可选的，所述电源模块包括电池电量监测单元、充电管理单元以及可充电电池，其中，所述可充电电池为锂电池；
所述本体1的主面板上设置有电量显示板10，所述本体1的侧面板上设置有充电接头11和电源开关12；
所述电量显示板10与所述电池电量监测单元相连接，所述充电接头11与所述充电管理单元相连接，所述电源开关12与所述可充电电池相连接。
可选的，所述本体1的上下两端设置有腕状表带13，所述腕状表带13用于将所述本体1固定在所述作业人员的手腕上。
本申请实施例公开了一种配电网个人安全防护装置，包括本体、设置在本体内部的数字地图存储器、感应处理电路和报警电路，设置在本体主面板上的led显示屏和led报警灯，以及设置在本体底部的扬声器。通过数字地图存储器以及人体红外感应芯片监测作业人员的实时位置，通过电场采集芯片以及电场比较器获取作业人员当前所处位置的电场强度，并判断电场强度是否大于或等于预设的电场强度阈值，若判断结果为是，则表示作业人员当前所处位置为危险的带电区域，此时，通过报警电路进行报警，提醒作业人员远离危险区域。本申请公开的配电网个人安全防护装置，能够在作业人员误入带电区域时进行报警，有效保障作业人员的安全。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，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。
图1为本申请实施例公开的一种配电网个人安全防护装置的结构示意图；
图2为本申请实施例公开的一种配电网个人安全防护装置的电路结构示意图。
具体实施方式
为了防止作业人员误入带电区域以及误触带电设备，有效保障作业人员的安全，本申请通过以下实施例公开了一种配电网个人安全防护装置。
参见图1-图2所示的结构示意图，本申请公开的一种配电网个人安全防护装置，包括：本体1、设置在所述本体1内部的数字地图存储器2、感应处理电路3和报警电路4，设置在所述本体1主面板上的led显示屏5和led报警灯6，以及设置在所述本体1底部的扬声器7。
其中，所述数字地图存储器2用于存储配电网的工区地图。
所述感应处理电路3包括依次连接的人体红外感应芯片31、电场采集芯片32以及电场比较器33。
所述人体红外感应芯片31连接至所述数字地图存储器2，所述人体红外感应芯片31与所述数字地图存储器2共同用于监测作业人员的实时位置。
所述电场采集芯片32用于接收所述作业人员的实时位置，并实时采集当前电场强度，所述当前电场强度为所述作业人员当前所处位置的电场强度。实际应用中，电场采集芯片32为电场强度传感器
在一种实现方式中，所述电场采集芯片32内设置有电场采集电路以及电场计算电路。
其中，所述电场采集电路用于实时采集所述作业人员当前所处位置的电场环境信息。
所述电场计算电路用于根据所述电场环境信息，实时计算所述作业人员当前所处位置的电场强度。
所述电场比较器33内部存储有预设的电场强度阈值，所述电场比较器33用于接收所述当前电场强度，并在所述当前电场强度大于或等于所述电场强度阈值时，向报警电路4发出报警指令。在一种实现方式中，所述电场比较器33为运算放大器。
所述报警电路4用于在接收到所述报警指令时，控制所述led显示屏5显示预设的文字报警信息、控制所述led报警灯6进行闪烁以及控制所述扬声器7发出预设的语音报警信息。
在一种实现方式中，所述报警电路4为声光振动报警电路，包括led控制电路板、语音报警电路板以及蜂鸣振动电路板。
其中，所述led控制电路板用于在接收到所述报警指令时，控制所述led显示屏5显示预设的文字报警信息以及控制所述led报警灯6进行闪烁。
所述语音报警电路板用于在接收到所述报警指令时，控制所述扬声器7发出预设的语音报警信息。
所述蜂鸣振动电路板用于在接收到所述报警指令时，控制设置在本体1内部的振动器进行振动报警。
实际应用过程中，可根据作业人员所处的不同场合，预先设置不同的文字报警信息以及不同的语音报警信息，例如：在变压器台区上使用“高压危险、禁止攀登”的文字、语音报警信息，在检修时使用“有人工作、禁止合闸”的文字、语音报警信息，在安全厂区使用“高压危险、请勿靠近”的文字、语音报警信息。
在一种实现方式中，所述本体1的侧面板上设置有usb数据读写接头8。
所述usb数据读写接头8用于将所述电场强度阈值预先存储至所述电场比较器33内部，所述电场强度阈值为配电网规程中规定的电力设施安全距离所对应的电场强度值。
配电网安全规程中，针对不同等级的电力设施规定了不同的安全距离。例如，针对电压等级为10kv及以下的电力设施，规定安全距离为0.70米；针对电压等级为20kv、35kv的电力设施，规定安全距离为1.00米。电场强度阈值与安全距离相对应，对于电压等级为10kv及以下的电力设施来说，电场强度阈值是指在该电力设施带电情况下，距离该带电设施0.7米处的电场强度值。通过本申请实施例公开的个人安全防护装置，若电场比较器判断出当前电场强度大于电场强度阈值，则表示作业人员与带电电力设施之间的距离小于安全距离，此时，通过报警电路发出报警，提醒作业人员远离，保障作业人员的人身安全。
所述usb数据读写接头8还用于输入所述预设的文字报警信息以及所述预设的语音报警信息，例如“高压危险、禁止攀登”、“有人工作、禁止合闸”以及“高压危险、请勿靠近”等。
进一步的，所述led显示屏5为led显示触摸屏，所述led显示屏5连接至所述数字地图存储器2，所述led显示屏5用于显示所述配电网的工区地图，以供所述作业人员通过触屏的方式手动选择检修工作间隔，所述检修工作间隔为所述作业人员即将进行检修的工作间隔。
所述感应处理电路3还包括间隔判断电路，所述间隔判断电路连接至所述led显示屏5以及所述人体红外感应芯片31。
所述间隔判断电路用于接收所述作业人员选择的检修工作间隔，并根据所述作业人员的实时位置，判断所述作业人员是否进入到所述检修工作间隔，在所述作业人员未进入到所述检修工作间隔时，所述间隔判断电路还用于控制所述led显示屏5显示警示信息，例如“误入间隔”等文字警示信息。
进一步的，所述本体1内部还设置有电源模块，所述电源模块用于为所述数字地图存储器2、所述感应处理电路3、所述报警电路4、所述led显示屏5、所述led报警灯6以及所述扬声器7提供电能。
进一步的，所述电源模块包括电池电量监测单元、充电管理单元以及可充电电池，其中，所述可充电电池为锂电池。
所述本体1的主面板上设置有电量显示板10，所述本体1的侧面板上设置有充电接头11和电源开关12。
所述电量显示板10与所述电池电量监测单元相连接，所述充电接头11与所述充电管理单元相连接，所述电源开关12与所述可充电电池相连接。
进一步的，所述本体1的上下两端设置有腕状表带13，所述腕状表带13用于将所述本体1固定在所述作业人员的手腕上。
本申请实施例公开的配电网个人安全防护装置通过绑定在作业人员的手腕来检测周围的电力情况。实践证明，电力系统中95％触电的途径是手脚引起的，因此，本申请实施例公开的配电网个人安全防护装置，通过佩戴在手腕上，可以有效降低触电概率，保护作业人员的生命安全。
以下结合实施例对本申请公开的一种配电网个人安全防护装置进行具体说明。
作业人员在进入现场进行作业之前，首先通过装置主面板上的led显示屏，选择即将需要检修的工作间隔，并进入现场工作。在作业人员进入现场工作的过程中，数字地图存储器2和人体红外感应芯片31对作业人员的实时位置进行监测，间隔判断电路根据作业人员的实时位置以及配电网的工区地图，对作业人员是否进入正确的检修工作间隔进行判断。若判断出作业人员未进入到正确的检修工作间隔，报警电路4通过led显示屏发出警示信息，提醒作业人员误进入间隔。若判断出作业人员进入到正确的检修工作间隔时，电场采集电路实时采集作业人员当前所处位置的电场环境信息，电场计算电路根据电场环境信息，实时计算作业人员当前所处位置的电场强度，电场比较器33根据作业人员事先所选择的检修工作间隔的电压等级，调用与该电压等级相对应的电场强度阈值，并判断作业人员当前所处位置的电场强度是否大于或等于电场强度阈值，若判断结果为是，则电场比较器33向报警电路4发出报警指令。此时，报警电路4通过led控制电路板，控制led显示屏5显示预设的文字报警信息以及控制led报警灯6进行闪烁；通过语音报警电路板，控制扬声器7发出预设的语音报警信息；通过蜂鸣振动电路板，控制设置在本体1内部的振动器进行振动报警，提醒作业人员远离危险。
以上结合具体实施方式和范例性实例对本申请进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本申请的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本申请精神和范围的情况下，可以对本申请技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本申请的范围内。本申请的保护范围以所附权利要求为准。
技术特征：
1.一种配电网个人安全防护装置，其特征在于，包括：本体(1)、设置在所述本体(1)内部的数字地图存储器(2)、感应处理电路(3)和报警电路(4)，设置在所述本体(1)主面板上的led显示屏(5)和led报警灯(6)，以及设置在所述本体(1)底部的扬声器(7)；
其中，所述数字地图存储器(2)用于存储配电网的工区地图；
所述感应处理电路(3)包括依次连接的人体红外感应芯片(31)、电场采集芯片(32)以及电场比较器(33)；
所述人体红外感应芯片(31)连接至所述数字地图存储器(2)，所述人体红外感应芯片(31)与所述数字地图存储器(2)共同用于监测作业人员的实时位置；
所述电场采集芯片(32)用于接收所述作业人员的实时位置，并实时采集当前电场强度，所述当前电场强度为所述作业人员当前所处位置的电场强度；
所述电场比较器(33)内部存储有预设的电场强度阈值，所述电场比较器(33)用于接收所述当前电场强度，并在所述当前电场强度大于或等于所述电场强度阈值时，向报警电路(4)发出报警指令；
所述报警电路(4)用于在接收到所述报警指令时，控制所述led显示屏(5)显示预设的文字报警信息、控制所述led报警灯(6)进行闪烁以及控制所述扬声器(7)发出预设的语音报警信息。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电场采集芯片(32)内设置有电场采集电路以及电场计算电路；
其中，所述电场采集电路用于实时采集所述作业人员当前所处位置的电场环境信息；
所述电场计算电路用于根据所述电场环境信息，实时计算所述作业人员当前所处位置的电场强度。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述本体(1)的侧面板上设置有usb数据读写接头(8)；
所述usb数据读写接头(8)用于将所述电场强度阈值预先存储至所述电场比较器(33)内部，所述电场强度阈值为配电网规程中规定的电力设施安全距离所对应的电场强度值；
所述usb数据读写接头(8)还用于输入所述预设的文字报警信息以及所述预设的语音报警信息。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述led显示屏(5)为led显示触摸屏，所述led显示屏(5)连接至所述数字地图存储器(2)，所述led显示屏(5)用于显示所述配电网的工区地图，以供所述作业人员通过触屏的方式手动选择检修工作间隔，所述检修工作间隔为所述作业人员即将进行检修的工作间隔；
所述感应处理电路(3)还包括间隔判断电路，所述间隔判断电路连接至所述led显示屏(5)以及所述人体红外感应芯片(31)；
所述间隔判断电路用于接收所述作业人员选择的检修工作间隔，并根据所述作业人员的实时位置，判断所述作业人员是否进入到所述检修工作间隔，在所述作业人员未进入到所述检修工作间隔时，所述间隔判断电路还用于控制所述led显示屏(5)显示警示信息。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述报警电路(4)包括led控制电路板、语音报警电路板以及蜂鸣振动电路板；
其中，所述led控制电路板用于在接收到所述报警指令时，控制所述led显示屏(5)显示预设的文字报警信息以及控制所述led报警灯(6)进行闪烁；
所述语音报警电路板用于在接收到所述报警指令时，控制所述扬声器(7)发出预设的语音报警信息；
所述蜂鸣振动电路板用于在接收到所述报警指令时，控制设置在本体(1)内部的振动器进行振动报警。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述本体(1)内部还设置有电源模块，所述电源模块用于为所述数字地图存储器(2)、所述感应处理电路(3)、所述报警电路(4)、所述led显示屏(5)、所述led报警灯(6)以及所述扬声器(7)提供电能。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述电源模块包括电池电量监测单元、充电管理单元以及可充电电池，其中，所述可充电电池为锂电池；
所述本体(1)的主面板上设置有电量显示板(10)，所述本体(1)的侧面板上设置有充电接头(11)和电源开关(12)；
所述电量显示板(10)与所述电池电量监测单元相连接，所述充电接头(11)与所述充电管理单元相连接，所述电源开关(12)与所述可充电电池相连接。
8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述本体(1)的上下两端设置有腕状表带(13)，所述腕状表带(13)用于将所述本体(1)固定在所述作业人员的手腕上。
技术总结
本申请实施例公开了一种配电网个人安全防护装置，包括本体、设置在本体内部的数字地图存储器、感应处理电路和报警电路，设置在本体主面板上的LED显示屏和LED报警灯，以及设置在本体底部的扬声器。通过数字地图存储器以及人体红外感应芯片监测作业人员的实时位置，通过电场采集芯片以及电场比较器获取作业人员当前所处位置的电场强度，并判断电场强度是否大于或等于预设的电场强度阈值，若判断结果为是，则表示作业人员当前所处位置为危险的带电区域，此时，通过报警电路进行报警，提醒作业人员远离危险区域。本申请公开的配电网个人安全防护装置，能够在作业人员误入带电区域时进行报警，有效保障作业人员的安全。
技术研发人员：刘奔;任妮;关静恩;李秉睿;刘红文;项恩新;王科
受保护的技术使用者：云南电力技术有限责任公司;云南电网有限责任公司电力科学研究院
技术研发日：.07.01
技术公布日：.02.07
