專利名稱：一種智能電壓警示儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種警示儀，尤其涉及一種在高壓線路相應(yīng)范圍內(nèi)測量出輸電電壓值和安全活動范圍數(shù)據(jù)的智能電壓警示儀。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代電力系統(tǒng)的迅猛發(fā)展給人們的生活帶來了很多的方便，同時也給電力系統(tǒng)維修人員的安全帶來了更多的挑戰(zhàn)。目前的近電報警器發(fā)出的警報聲是持續(xù)的，長時間的聲響會給維修人員帶來困擾，在嗜雜的場合，維修人員也有可能聽不到報警聲，給人身安全帶來隱患。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種低成本、低功耗、免開關(guān)和自動報警的智能電壓警示儀。 本發(fā)明的另一目的是提供一種能在高壓線路相應(yīng)范圍內(nèi)測量出輸電電壓值和安全活動范圍數(shù)據(jù)、將相關(guān)數(shù)據(jù)顯示在顯示屏上并語音通報的智能電壓警示儀。為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種智能電壓警示儀，包括電路板，包括語音電路和CPU，所述語音電路與CPU相連且其輸出端連接有一揚(yáng)聲器；所述CPU連接有一數(shù)據(jù)庫，所述數(shù)據(jù)庫中包括多個高壓線的電壓值及安全距離、以及與每一個高壓線的電壓值對應(yīng)的線性變化的距離值、以及與該距離值對應(yīng)的電場強(qiáng)度值和磁場強(qiáng)度值，且其對應(yīng)關(guān)系是唯一的；天線單元，與所述CPU電性相連，感應(yīng)高壓線路中工頻交流電產(chǎn)生的電場并測量其強(qiáng)度值；磁場測量單元，與所述CPU電性相連，感應(yīng)高壓線路中工頻交流電產(chǎn)生的磁場并測量其強(qiáng)度值；指示燈LEDl和顯示單元，與所述CPU電性相連；其中，所述天線單元和所述磁場測量單元分別測量周圍高壓線路中工頻交流電產(chǎn)生的電場和磁場的強(qiáng)度值，并將結(jié)果發(fā)送給所述CPU ；CPU將得到的電場和磁場的強(qiáng)度值與數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配，得出所述高壓線的電壓值和距離值，并與所述高壓線的安全距離進(jìn)行比較，得到維修人員的安全活動范圍數(shù)據(jù)，并將結(jié)果發(fā)送給所述顯示單元和所述語音電路，所述顯示單元和所述揚(yáng)聲器分別顯示和語音播報相關(guān)數(shù)據(jù)；同時，當(dāng)匹配結(jié)果中的距離值小于得出的高壓線的安全距離時，所述CPU發(fā)送信號給所述指示燈LED1，所述指示燈LEDl開啟。優(yōu)選的是，所述智能電壓警示儀還包括自檢開關(guān)，按下所述自檢開關(guān)后，整個智能電壓警示儀處于自檢狀態(tài)當(dāng)周圍不存在電場時，所述智能電壓警示儀自動進(jìn)入休眠狀態(tài)，當(dāng)天線單元感應(yīng)到工頻交流電時，所述智能電壓警示儀自動進(jìn)入警戒狀態(tài)。優(yōu)選的是，所述智能電壓警示儀還包括一晶振，其與CPU電性相連，以提供計時功倉泛。優(yōu)選的是，所述智能電壓警示儀還包括電池，與所述電路板相連，為整個智能電壓警示儀提供穩(wěn)壓電源。優(yōu)選的是，所述磁場測量單元包括一磁場傳感器。優(yōu)選的是，所述智能電壓警示儀還包括指示燈LED2和指示燈LED3。優(yōu)選的是，所述三個指示燈LED1、LED2和LED3具有三個顏色互不相同的燈。優(yōu)選的是，所述顯示單元為一液晶顯示屏。優(yōu)選的是，所述智能電壓警示儀電壓值的測量范圍為220伏 50萬伏。 本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明所述的智能電壓警示儀通過電子開關(guān)自動開關(guān)機(jī)，天線單元和磁場測量單元分別對工頻交流電產(chǎn)生的電場和磁場的強(qiáng)度進(jìn)行測量，通過本發(fā)明所述智能電壓警示儀，維修人員可以清楚的知道所在區(qū)域是否存在工頻交流電，高壓電電壓值、距離和安全活動范圍數(shù)據(jù)，而同時給予電力系統(tǒng)維修人員視覺和聲音的警示信息，即使在嘈雜環(huán)境、或夜間也可以通過液晶顯示屏看到相關(guān)數(shù)據(jù)，安全可靠。所述智能電壓警示儀報警準(zhǔn)確度高、低功率、智能化且體積小，可隨身攜帶，如夾在胸口，領(lǐng)口，裝在安全帽上，也可以當(dāng)驗電筆使用。


圖I為本發(fā)明所述智能電壓警示儀的結(jié)構(gòu)示意2為本發(fā)明所述智能電壓警示儀的電路圖
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步說明，以使本領(lǐng)域普通技術(shù)人員參照本說明書后能夠據(jù)以實施。圖I為本發(fā)明所述智能電壓警示儀的結(jié)構(gòu)示意圖，其包括電路板、天線單元、磁場測量單元、指示燈LEDl、顯示單元和電池。所述電路板包括語音電路和CPU,所述語音電路與CPU相連且其輸出端連接有一揚(yáng)聲器；所述CPU連接有一數(shù)據(jù)庫，所述數(shù)據(jù)庫中包括多個高壓線的電壓值及安全距離、以及與每一個高壓線的電壓值對應(yīng)的線性變化的距離值、以及與該距離值對應(yīng)的電場強(qiáng)度值和磁場強(qiáng)度值，且其對應(yīng)關(guān)系是唯一的；所述天線單元與所述CPU電性相連，包括天線，感應(yīng)周圍環(huán)境中高壓線路中工頻交流電產(chǎn)生的電場并測量其電場強(qiáng)度值；所述磁場測量單元與所述CPU連接，包括一磁感應(yīng)器，測量周圍環(huán)境中高壓線路中工頻交流電產(chǎn)生的磁場強(qiáng)度值；所述天線單元和磁場測量單元還包括放大電路、濾波電路、絕對值電路、有效值電路和A/D轉(zhuǎn)換器，所述天線和所述磁感應(yīng)器感應(yīng)周圍環(huán)境中的電場和磁場，再依次經(jīng)放大電路、濾波電路、絕對值電路、有效值電路和A/D轉(zhuǎn)換器后，將測量結(jié)果發(fā)送給所述CPU ;所述指示燈LEDl和顯示單元與所述CPU電性相連；所述電池與所述電路板相連，為整個智能電壓警示儀提供穩(wěn)壓電源。本發(fā)明所述的智能電壓警示儀的工作過程包括如下步驟步驟一、所述天線單元對周圍高壓線路中工頻交流電產(chǎn)生的電場進(jìn)行感應(yīng)，并對其電場強(qiáng)度進(jìn)行測量，將結(jié)果發(fā)送給所述CPU;所述磁場測量單元測量周圍環(huán)境中的磁場強(qiáng)度，并將測量結(jié)果發(fā)送給CPU ;所述天線單元只能在特定距離范圍內(nèi)感應(yīng)工頻交流電產(chǎn)生的電場，因為一般高壓線都架設(shè)在較高的位置上，較遠(yuǎn)的距離是感應(yīng)不到其中的工頻交流電產(chǎn)生的電場，只有在較近的距離內(nèi)，如電力維修人員在維修過程中靠近高壓線路時才能檢測到。步驟二、CPU將得到的電場和磁場的強(qiáng)度值與數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配，得出所述高壓線的電壓值和距離值，并與所述高壓線的安全距離進(jìn)行比較，得到維修人員的安全活動范圍數(shù)據(jù)，并將結(jié)果發(fā)送給所述顯示單元和所述語音電路；同時，當(dāng)匹配結(jié)果中的距離值小于得出的高壓線的安全距離時，所述CPU發(fā)送信號給所述指示燈LEDl。例如，高壓線的電壓為C值，其安全距離為E值，在距離高壓線的距離為D值的地方，其磁場強(qiáng)度B值和電場強(qiáng)度A值是一定的，所述磁場強(qiáng)度B值和電場強(qiáng)度A值與距離D值的對應(yīng)關(guān)系是唯一的，所以只要知道了電場強(qiáng)度A值和磁場強(qiáng)度B值，根據(jù)其對應(yīng)關(guān)系CPU很快就能得出高壓線的電壓值C值和距離D值，當(dāng)距離D值小于或等于安全距離E值時，維修人員處于危險狀態(tài)，CPU發(fā)送信號給所述LED1，當(dāng)距離D值大于安全距離E值時，維修人員處于安全狀態(tài)。步驟三、所述揚(yáng)聲器和所述顯示單元分別播報和顯示相關(guān)數(shù)據(jù)，所述指示燈LEDl 開啟。所述語音電路接收來自CPU的電壓值及安全距離、距離值、安全活動數(shù)據(jù)范圍，并通過其輸出端的揚(yáng)聲器進(jìn)行語音播報，從聽覺上提醒電力維修人員注意；所述顯示單元為一液晶顯示屏，接收來自CPU的電壓值和距離數(shù)據(jù)并在其上顯示，從視覺上提醒電力維修人員注意。所述液晶顯示屏具有背光燈，在夜晚光線較暗時，也可以通過液晶顯示屏清楚地看到電壓值及安全距離、距離值和安全活動范圍數(shù)據(jù)，方便維修人員夜晚作業(yè)。請參考圖2,所述智能電壓警示儀電路結(jié)構(gòu)包括天線單元ANTENNA⑵、電池BAT(I)、揚(yáng)聲器SPK (3)、磁場測量單元IC3(4)、顯示單元Ul (12)以及與上述元件均電性相連的電路板；所述電路板包括語音電路_IC2(5)和CPU-ICl (6)，還連有相關(guān)指示燈。當(dāng)所述天線單元感應(yīng)到工頻交流電時，維修人員通過視覺和聽覺很方便地獲得周圍高壓線的電壓值及安全距離、距離值和安全活動范圍數(shù)據(jù)，所述智能電壓警示儀電壓值的測量范圍為220伏 50萬伏。所述智能電壓警示儀還包括還包括自檢開關(guān)SI⑶和一晶振XT(IO)，與所述CPU相連，按下所述自檢開關(guān)后，整個智能電壓警示儀處于自檢狀態(tài)當(dāng)周圍不存在電場時，所述智能電壓警示儀自動進(jìn)入休眠狀態(tài)，當(dāng)天線單元感應(yīng)到工頻交流電時，所述智能電壓警示儀自動進(jìn)入警戒狀態(tài)。自檢開關(guān)的設(shè)計使電壓警示儀更加智能化，只要按下一次開關(guān)就可以在整個維修過程中自動檢測周圍的電場和磁場，不用頻繁地開關(guān)電源按鈕，省去了很多麻煩。所述智能電壓警示儀還包括指示燈LED2和指示燈LED3，所述三個指示燈LED1、LED2和LED3具有三個顏色互不相同的燈，分別表示所述智能電壓警示儀所處的不同狀態(tài)，如指示燈LED1、LED2和LED3分別為紅色、黃色和綠色，分別代表高壓危險狀態(tài)、警戒狀態(tài)和休眠狀態(tài)。所述晶振與CPU電性相連，以提供計時功能。本發(fā)明所述的智能電壓警示儀在進(jìn)入電場自動開機(jī)后連續(xù)響30秒(可根據(jù)需要設(shè)置時間)，以提醒維修人員周圍有電場，之后會處于警戒狀態(tài)，所述揚(yáng)聲器每隔5秒(可根據(jù)需要設(shè)置時間)播報一次所在區(qū)域的高壓線的電壓值及安全距離、距離值和安全活動范圍數(shù)據(jù)，同時會有所述指示燈和所述液晶顯示屏的視覺提示，以方便工作人員在不方便看顯示屏或嘈雜中聽不到報警聲的情況下都可以知道所處區(qū)域的高壓線電壓值及安全距離、距離值和安全活動范圍數(shù)據(jù)，在作業(yè)中采取相應(yīng)措施保證人身安全。
盡管本發(fā)明的實施方案已公開如上，但其并不僅僅限于說明書和實施方式中所列運(yùn)用，它完全可以被適用于各種適合本發(fā)明的領(lǐng)域，對于熟悉本領(lǐng)域的人員而言，可容易地 實現(xiàn)另外的修改，因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本發(fā)明并不限于特定的細(xì)節(jié)和這里示出與描述的圖例。
權(quán)利要求
1.ー種智能電壓警示儀，其特征在于，包括 電路板，包括語音電路和CPU，所述語音電路與CPU相連且其輸出端連接有一揚(yáng)聲器；所述CPU連接有一數(shù)據(jù)庫，所述數(shù)據(jù)庫中包括多個高壓線的電壓值及安全距離、以及與每一個高壓線的電壓值對應(yīng)的線性變化的距離值、以及與該距離值對應(yīng)的電場強(qiáng)度值和磁場強(qiáng)度值，且其對應(yīng)關(guān)系是唯一的； 天線單元，與所述CPU電性相連，感應(yīng)高壓線路中エ頻交流電產(chǎn)生的電場并測量其強(qiáng)度值； 磁場測量単元，與所述CPU電性相連，感應(yīng)高壓線路中エ頻交流電產(chǎn)生的磁場并測量其強(qiáng)度值； 指示燈LEDl和顯示單元，與所述CPU電性相連； 其中，所述天線単元和所述磁場測量單元分別測量周圍高壓線路中エ頻交流電產(chǎn)生的電場和磁場的強(qiáng)度值，并將結(jié)果發(fā)送給所述CPU ；CPU將得到的電場和磁場的強(qiáng)度值與數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配，得出所述高壓線的電壓值和距離值，并與所述高壓線的安全距離進(jìn)行比較，得到維修人員的安全活動范圍數(shù)據(jù)，并將結(jié)果發(fā)送給所述顯示單元和所述語音電路，所述顯示単元和所述揚(yáng)聲器分別顯示和語音播報相關(guān)數(shù)據(jù)；同時，當(dāng)匹配結(jié)果中的距離值小于得出的高壓線的安全距離時，所述CPU發(fā)送信號給所述指示燈LED1，所述指示燈LEDl開啟。
2.如權(quán)利要求I所述的智能電壓警示儀，其特征在于，還包括自檢開關(guān)，按下所述自檢開關(guān)后，整個智能電壓警示儀處于自檢狀態(tài)當(dāng)周圍不存在電場時，所述智能電壓警示儀自動進(jìn)入休眠狀態(tài)，當(dāng)天線單元感應(yīng)到エ頻交流電時，所述智能電壓警示儀自動進(jìn)入警戒狀態(tài)。
3.如權(quán)利要求2所述的智能電壓警示儀，其特征在于，還包括一晶振，其與CPU電性相連，以提供計時功能。
4.如權(quán)利要求I所述的智能電壓警示儀，其特征在于，還包括電池，與所述電路板相連，為整個智能電壓警示儀提供穩(wěn)壓電源。
5.如權(quán)利要求I所述的智能電壓警示儀，其特征在于，所述磁場測量單元包括ー磁場傳感器。
6.如權(quán)利要求3所述的智能電壓警示儀，其特征在于，還包括指示燈LED2和指示燈LED3。
7.如權(quán)利要求6所述的智能電壓警示儀，其特征在于，所述三個指示燈LED1、LED2和LED3具有三個顏色互不相同的燈。
8.如權(quán)利要求I所述的智能電壓警示儀，其特征在于，所述顯示單元為一液晶顯示屏。
9.如權(quán)利要求I所述的智能電壓警示儀，其特征在于，其電壓值的測量范圍為220伏 50萬伏。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種智能電壓警示儀，包括電路板，包括語音電路和CPU，所述語音電路與CPU相連且其輸出端連接有一揚(yáng)聲器；所述CPU連接有一數(shù)據(jù)庫，所述數(shù)據(jù)庫中包括多個高壓線的電壓值及安全距離、以及與每一個高壓線的電壓值對應(yīng)的線性變化的距離值、以及與該距離值對應(yīng)的電場強(qiáng)度值和磁場強(qiáng)度值，且其對應(yīng)關(guān)系是唯一的；天線單元，與所述CPU電性相連，感應(yīng)高壓線路中工頻交流電產(chǎn)生的電場并測量其強(qiáng)度值；磁場測量單元，與所述CPU電性相連，感應(yīng)高壓線路中工頻交流電產(chǎn)生的磁場并測量其強(qiáng)度值；指示燈LED1和顯示單元，與所述CPU電性相連。本發(fā)明所述智能電壓警示儀報警準(zhǔn)確度高、低功率、智能化且體積小。
文檔編號G01R19/155GK102818926SQ20121030989
公開日2012年12月12日 申請日期2012年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月28日
發(fā)明者王軼銘, 袁力超, 周法興 申請人:蘇州正華電子電器成套設(shè)備廠