專利名稱:一種高壓跨步電壓體感設備的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種高壓跨步電壓體感設備，其特征在于：包括控制和調(diào)節(jié)設備中各部件參數(shù)的控制系統(tǒng)、設有等電位圈的模擬地面、檢測人在模擬地面上行走腳印的腳印感應裝置、使學員體驗跨步電壓和接觸電壓的模擬觸電裝置、顯示學員的行走軌跡及所觸發(fā)的高壓跨步電壓的電壓值和在學員觸發(fā)高壓跨步電壓時發(fā)出警告聲的演示裝置。該體感設備使學員能夠更好地學習如何安全地在高壓跨步電壓電場區(qū)域內(nèi)行走、逃生，并在安全的前提下直觀地體驗在高壓跨步電壓電場區(qū)域內(nèi)的不規(guī)范操作可能帶來的危害，以獲得更好的培訓效果。
【專利說明】一種高壓跨步電壓體感設備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于電力系統(tǒng)教育器材領(lǐng)域，具體涉及一種跨步電壓體感設備。
【背景技術(shù)】
[0002]高壓電氣設備或電力線路意外接地時，其周圍會形成一個以接地點為中心的高壓跨步電壓電場區(qū)域，人走近該電場區(qū)域是，兩腳之間形成跨步電壓，當跨步電壓達到40V-50V時即有觸電危險?？绮诫妷哼€會使人摔倒或?qū)⑷艘蚪拥攸c，以致發(fā)生觸電死亡事故。
[0003]傳統(tǒng)的電力安全培訓關(guān)于跨步電壓的部分多是通過視頻教學或?qū)嶋H操作時的言傳口授，學員無法直觀體會到跨步電壓的危害，培訓效果較為一般。如公開(公告)號:203552553U中公開的電力線路跨步電壓體感裝置，以較為直觀的方式用假人演示了跨步電壓，但其與傳統(tǒng)的視頻教學并無本質(zhì)不同，教學效果還有較大提升空間。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種操作直觀、培訓效果好的高壓跨步電壓體感設備。
[0005]本實用新型采用如下技術(shù)方案:一種高壓跨步電壓體感設備，其特征在于:包括控制系統(tǒng)、模擬地面、腳印感應裝置、模擬觸電裝置和演示裝置，其中所述的控制系統(tǒng)包括參數(shù)設定模塊和電壓計算模塊，所述的控制系統(tǒng)與模擬地面、腳印感應裝置、模擬觸電裝置電連接；所述的模擬地面上設有高壓導線落地點，以該落地點為中心標示有等電位圈；所述的腳印感應裝置布置在模擬地面上，用以檢測人在模擬地面上行走時兩腳與模擬地面接觸點的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)傳送至控制系統(tǒng)的電壓計算模塊；所述的模擬觸電裝置與控制系統(tǒng)中的電壓計算模塊電連接并安裝在學員身上；所述的演示裝置與控制系統(tǒng)中的電壓計算模塊電連接，包括顯示屏和音箱。
[0006]進一步的，所述的模擬地面上層為鋼化玻璃，下層采用厚度為15-20mm的抗倍特板，模擬地面的底座為鋼架結(jié)構(gòu)。
[0007]進一步的，所述的模擬地面的抗倍特板上刻有用以安裝LED燈帶的凹槽，LED燈帶的安裝位置與模擬地面上標示的等電位圈相對應。
[0008]進一步的，所述的腳印感應裝置包括檢測學員兩腳所在位置的紅外漫反射開關(guān)。
[0009]進一步的，還包括模擬桿塔，所述的模擬桿塔上設有絕緣子、高壓導線和用以判斷學員是否觸碰模擬桿塔的接觸感應器，所述的高壓導線從絕緣子處下垂并在模擬地面上的高壓導線落地點與模擬地面連接，所述的接觸感應器與控制系統(tǒng)中的電壓計算模塊電連接。
[0010]進一步的，所述的演示裝置中的顯示屏包括顯示學員所觸發(fā)的高壓跨步電壓值和接觸電壓值的LED顯示屏、顯示學員在模擬地面內(nèi)行走軌跡的投影設備。
[0011]由上述對本實用新型的描述可知，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型可取得的有益效果是:
[0012]使學員能夠在安全的前提下直觀地體驗在高壓跨步電壓電場區(qū)域內(nèi)的不規(guī)范操作可能帶來的危害，以獲得更好的培訓效果。
【附圖說明】
[0013]圖1是本實用新型中模擬地面和腳印感應裝置的示意圖。
[0014]圖2是本實用新型中一種高壓跨步電壓體感設備的操作流程圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖中的實施例對本高壓跨步電壓體感設備作進一步的詳細說明。
[0016]本實施例的整體結(jié)構(gòu)參見圖1所示。該高壓跨步電壓體感設備包括控制系統(tǒng)10、模擬地面20、腳印感應裝置30、模擬觸電裝置40、演示裝置50和模擬桿塔60。
[0017]控制系統(tǒng)10與模擬地面20、腳印感應裝置30、模擬觸電裝置40、演示裝置50和模擬桿塔60電連接，用以控制設備的電源開關(guān)、調(diào)節(jié)設定設備中各個部分的參數(shù)、收集和處理來自腳印感應裝置30的信息，判斷人在模擬地面上行走時是否觸發(fā)高壓跨步電壓、是否由于接觸模擬桿塔60而觸發(fā)接觸電壓，并將處理結(jié)果輸送至模擬觸電裝置40執(zhí)行，控制系統(tǒng)10包括參數(shù)設定模塊11和電壓計算模塊12。
[0018]模擬地面20的上層為厚度為1mm的鋼化玻璃21，下層為厚度為18mm抗倍特板22，模擬底面采用鋼架23支撐，鋼化玻璃21上噴涂有以落地點12為中心的等電位圈24，抗倍特板22上刻有用以安裝指示等電位圈24的LED燈帶25凹槽，模擬地面20上設有高壓導線的落地點26.
[0019]腳印感應裝置30包括均勻布置在模擬地面20的抗倍特板22下方的多個紅外漫反射開關(guān)31，這些紅外漫反射開關(guān)31用以檢測學員在模擬地面20上行走時和落地點13之間的距離和兩腳之間的橫向距離及縱向距離，并將收集到的信息傳送至控制系統(tǒng)10中的電壓計算模塊12。
[0020]模擬觸電裝置40包括安裝在學員腳上的跨步電壓模擬裝置41和安裝在學員手上的接觸電壓模擬裝置42。當學員在模擬地面20上跨步行走時，觸發(fā)高壓跨步電壓，控制系統(tǒng)10中的電壓計算模塊計算學員所觸發(fā)的高壓跨步電壓及模擬跨步電壓，跨步電壓模擬裝置41向?qū)W員施加模擬跨步電壓；當學員身體或手觸碰到模擬桿塔60時，觸發(fā)接觸電壓，接觸電壓模擬裝置42使學員體驗模擬接觸電壓。
[0021]演示裝置50包括實時顯示學員所觸發(fā)的高壓跨步電壓值及接觸電壓值的LED顯示屏51、實時顯示學員的行走軌跡的投影設備52、在學員觸發(fā)高壓跨步電壓或接觸電壓時發(fā)出警報聲的音箱53，學員所觸發(fā)的電壓值越高，則音箱53發(fā)出的警報聲越大。
[0022]模擬桿塔60上有絕緣子61，高壓導線62從絕緣子61上懸垂下來，高壓導線62在落地點26上與模擬地面20接觸導通，模擬桿塔60上還設有觸碰感應器63，用以判斷學員在模擬地面20內(nèi)行走時是否觸碰模擬桿塔60。
[0023]以下為本實施例中高壓跨步電壓體感設備的使用步驟，操作流程參見圖2。
[0024]1、培訓教師檢查并確認設備安全可靠。
[0025]2、培訓教師打開設備的電源開關(guān)，在控制系統(tǒng)10的參數(shù)設定模塊12中設定好各部件的參數(shù)，需要設定的參數(shù)包括接地的高壓導線的電壓值、安全電壓限值、演示系統(tǒng)中音箱的音量和警報聲的播放頻率。
[0026]3、學員進入模擬地面20行走，腳印感應裝置30收集學員兩腳所在的位置的信息，并將所獲得的信息傳送至控制系統(tǒng)中的電壓計算模塊和演示裝置。
[0027]4、控制系統(tǒng)10中的電壓計算模塊12根據(jù)來自腳印感應裝置30的信息計算學員與高壓導線落地點26之間的距離、學員兩腳之間的橫向距離和縱向距離，并依此計算出學員所觸發(fā)的高壓跨步電壓值，學員在模擬地面內(nèi)采用單腳跳躍或者雙腳并攏跳躍的行走方式時，所觸發(fā)的高壓跨步電壓值為0，所體驗的模擬跨步電壓值為0，即不產(chǎn)生觸電感覺；當學員采取一般行走方式時，觸發(fā)高壓跨步電壓，并體驗的模擬跨步電壓，學員的步幅大小與所觸發(fā)的高壓跨步電壓值的大小正相關(guān)，學員與導線落地點之間距離與所觸發(fā)的高壓跨步電壓值的大小負相關(guān)，學員觸發(fā)的高壓跨步電壓值的大小與學員所體驗的模擬跨步電壓值的大小正相關(guān)。
[0028]5、控制系統(tǒng)10中的電壓計算模塊12將學員所觸發(fā)的高壓跨步電壓值傳送至演示裝置50，演示裝置50的LED顯示屏51顯示學員所觸發(fā)的高壓跨步電壓，投影設備52顯示學員在模擬地面上行走的軌跡，音箱52播放警報聲。
[0029]6、控制系統(tǒng)10中的電壓計算模塊12將學員所觸發(fā)的高壓跨步電壓值等比例縮小至安全電壓以下，獲得模擬跨步電壓值，并將模擬跨步電壓值的信息傳送至模擬觸電裝置40
[0030]7、觸電模擬裝置40中的跨步電壓模擬裝置41向?qū)W員施加模擬跨步電壓。
[0031]8、設置在模擬桿塔60上的接觸感應器63判斷學員是否觸碰到模擬桿塔，并將信息傳送到控制系統(tǒng)10的電壓計算模塊12上。
[0032]9、若學員在模擬地面20上行走的過程中觸碰到模擬桿塔60，則控制系統(tǒng)10控制模擬觸電裝置40中的接觸電壓模擬裝置42向?qū)W員施加模擬觸碰電壓，所述的模擬觸碰電壓值小于安全電壓值。
[0033]10、學員體驗完成后退出模擬地面20，教師關(guān)停高壓跨步電壓體感設備。
[0034]上述僅為本實用新型的一個【具體實施方式】，但本實用新型的涉及構(gòu)想并不局限于此，凡利用此構(gòu)思對本實用新型進行非實質(zhì)性的改動，均應屬于侵犯本實用新型保護范圍的行為。
【權(quán)利要求】
1.一種高壓跨步電壓體感設備，其特征在于:包括控制系統(tǒng)、模擬地面、腳印感應裝置、模擬觸電裝置和演示裝置，其中 所述的控制系統(tǒng)包括參數(shù)設定模塊和電壓計算模塊，所述的控制系統(tǒng)與模擬地面、腳印感應裝置、模擬觸電裝置電連接； 所述的模擬地面上設有高壓導線落地點，以該落地點為中心標示有等電位圈； 所述的腳印感應裝置布置在模擬地面上，用以檢測人在模擬地面上行走時兩腳與模擬地面接觸點的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)傳送至控制系統(tǒng)的電壓計算模塊； 所述的模擬觸電裝置與控制系統(tǒng)中的電壓計算模塊電連接并安裝在學員身上； 所述的演示裝置與控制系統(tǒng)中的電壓計算模塊電連接，包括顯示屏和音箱。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高壓跨步電壓體感設備，其特征在于:所述的模擬地面上層為鋼化玻璃，下層采用厚度為15-20mm的抗倍特板，模擬地面的底座為鋼架結(jié)構(gòu)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高壓跨步電壓體感設備，其特征在于:所述的模擬地面的抗倍特板上刻有用以安裝LED燈帶的凹槽，LED燈帶的安裝位置與模擬地面上標示的等電位圈相對應。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高壓跨步電壓體感設備，其特征在于:所述的腳印感應裝置包括檢測學員兩腳所在位置的紅外漫反射開關(guān)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高壓跨步電壓體感設備，其特征在于:還包括模擬桿塔，所述的模擬桿塔上設有絕緣子、高壓導線和用以判斷學員是否觸碰模擬桿塔的接觸感應器，所述的高壓導線從絕緣子處下垂并在模擬地面上的高壓導線落地點與模擬地面連接，所述的接觸感應器與控制系統(tǒng)中的電壓計算模塊電連接。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高壓跨步電壓體感設備，其特征在于:所述的演示裝置中的顯示屏包括顯示學員所觸發(fā)的高壓跨步電壓值和接觸電壓值的LED顯示屏、顯示學員在模擬地面內(nèi)行走軌跡的投影設備。
【文檔編號】G09B23-18GK204270576SQ201420784757
【發(fā)明者】徐海利, 陳靈根, 陳清諒, 李燕燕, 葉曉紅, 邱碧丹, 王錦坤, 趙鳳梅, 陳雪琨 [申請人]國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)福建省電力有限公司, 福建省電力有限公司泉州電力技能研究院