防電擊預警眼鏡及預警方法
2023-09-19 18:45:55 1
防電擊預警眼鏡及預警方法
【專利摘要】本發明公開了一種防電擊預警眼鏡及預警方法，防電擊預警眼鏡包括感應觸點、信號處理模塊、揚聲器、鏡片、鏡託、金屬鏡框、塑料鏡腿、LED模塊、單片機，所述鏡片覆蓋透明導電薄膜，所述感應觸點與信號處理模塊輸入端相連，信號處理模塊輸出端和單片機相連，所述單片機與揚聲器、LED模塊相連，所述信號處理模塊對感應信號進行放大濾波。本發明的有益效果是：對電場感應信號進行濾波，防止誤報警，對電場感應信號放大以解決高電壓等級的防護距離不足的問題起到更好的保護效果；對於感應信號進行分級識別，解決幹擾信號誤報警的問題；實現定位功能方便監控人員迅速到場實施搶修和救援。
【專利說明】防電擊預警眼鏡及預警方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種眼鏡，尤其涉及一種防電擊預警眼鏡及預警方法，屬於安全防護設備【技術領域】。
【背景技術】
[0002]在日常生產、生活中，尤其在工業企業及野外施工工地，隨著用電電器與電力設備的增多，各種不同形式架設安裝的高、低壓供電線路越來越多，每年因觸電造成的人身意外傷亡事故時有發生，因此，安全用電、安全施工，預防因電擊帶來的意外人身傷害，防患於未然已成為社會公眾與施工單位普遍關注的問題，特別是對於佩戴眼鏡的工作群體，因受視野、觀察清晰度的影響，在帶電的工作生活環境中更需要加強對自身用電安全的防護，如果能夠在人們佩戴的眼鏡上面實現防電擊預警功能，以強化對佩鏡人員的防電擊安全防護，無疑將會受到人們特別是長期在帶電環境中工作業的專業人士的歡迎。申請號為201410079961.6的專利文獻公開了一種防電擊預警眼鏡，這種眼鏡佩戴後能夠對距人眼部20cm-100cm範圍內存在的220-20000V高低頻交流電場進行感應接收並發出聲光報警信號，對佩鏡者發出已處於強感應電場中的危險提示，使人們提高警惕及時採取安全防範措施，預防電擊事故的發生。但是，該專利文獻公開的技術方案存在以下缺陷:1.對220-20000V高低頻交流電場進行感應的距離範圍為20cm-100cm，對於高電壓等級的防護距離不足，應擴大感應距離的範圍以起到更好的保護效果；2.只設置單閾值，在電磁幹擾嚴重的環境下，抗幹擾能力差，容易誤報警；3.內置鋰電池，需要時常拆卸更換，縮短眼鏡的使用壽命，且不環保，容易汙染環境；4.缺少對眼鏡配戴者跟蹤定位系統，監控人員不能迅速到場實施搶修和救援。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在於提供一種防電擊預警眼鏡及預警方法，根據檢測到的電場信號對預警分級，使用者可根據危險程度採取對應措施；設置無線通信模塊，和外部控制室內進行GPS定位通信，便於迅速實施救援、搶修；對感應到的交變電場信號進行濾波放大，將有效感應距離加大；採用綠色環保的光伏電能供電。
[0004]本發明的目的通過以下技術方案予以實現:
[0005]一種防電擊預警眼鏡，包括感應觸點1、揚聲器3、鏡片4、金屬鏡框6、塑料鏡腿7、LED模塊8，所述金屬鏡框內6安裝鏡片4，金屬鏡框6與塑料鏡腿7通過鏡腿鉸鏈扣接在一起成為一付眼鏡，所述鏡片4覆蓋透明導電薄膜，還包括信號處理模塊2、單片機9、GPS定位模塊10，所述感應觸點I與信號處理模塊2輸入端相連，信號處理模塊2輸出端和單片機9相連，所述單片機9與揚聲器3、LED模塊8相連，所述的信號處理模塊2由運算放大器和RC濾波電路連接而成，對感應信號進行放大濾波；所述GPS定位模塊10與單片機9相連，GPS定位模塊10將位置信號以無線方式發送給監控伺服器；所述信號處理模塊2、揚聲器3、LED模塊8、單片機9、GPS定位模塊10組成電路部分5，所述感應觸點1、電路部分5布置於塑料鏡腿7內的空腔中。
[0006]—種防電擊預警眼鏡的預警方法為設置三個電流閾值:一級電流閾值、二級電流閾值和三級電流閾值；感應電流在單片機內依次和電流閾值進行比較，當感應電流小於一級電流閾值時，不報警；當感應電流大於一級電流閾值小於二級電流閾值時，進行語音報警，同時LED模塊發出綠光，提示人員可短暫停留；當感應電流大於二級電流閾值小於三級電流閾值時，進行語音報警，同時LED模塊發出黃光，提示人員不可長時間停留；當感應電流超過三級電流閾值時，語音報警的同時LED模塊發出紅光，提示人員需要立刻離開確保安全。
[0007]本發明的目的還可以通過以下技術措施來進一步實現:
[0008]前述防電擊預警眼鏡，使用太陽能電池板11供電。
[0009]前述防電擊預警眼鏡，其中太陽能電池板11為多個，布置於塑料鏡腿7的外側。
[0010]前述防電擊預警眼鏡，其中LED模塊8採用貼片式LED，可發射綠、黃、紅三色光。
[0011]前述防電擊預警眼鏡，其中鏡片4覆蓋的透明導電薄膜是ITO導電薄膜或石墨烯導電薄膜或鋁參雜氧化鋅導電薄膜。
[0012]前述防電擊預警眼鏡，在所述鏡片4覆蓋的透明導電薄膜上再覆蓋聚對苯二甲酸乙二醇酯保護膜。
[0013]與現有技術相比，本發明的有益效果是:對電場感應信號進行濾波，防止誤報警，對電場感應信號放大以解決高電壓等級的防護距離不足的問題，擴大感應距離的範圍以起到更好的保護效果；對於感應信號進行分級識別，解決幹擾信號誤報警的問題，同時，分級預警使使用者根據危險程度採取對應措施；實現定位功能，方便監控人員迅速到場實施搶修和救援；在眼鏡腿外側嵌有太陽能電池板，給晶片供電，無需拆卸，綠色環保。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1是本發明的電路圖；
[0015]圖2是本發明眼鏡結構圖；
[0016]圖3是太陽能電池板在鏡腿外側布置圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步說明。
[0018]如圖1所示，防電擊預警眼鏡，包括感應觸點1、信號處理模塊2、揚聲器3、鏡片4、金屬鏡框6、塑料鏡腿7、LED模塊8、單片機9、GPS定位模塊10、太陽能電池板11，如圖2所示，所述金屬鏡框6內安裝鏡片4，金屬鏡框6與塑料鏡腿7通過鏡腿鉸鏈扣接在一起並用固定螺絲相連接成為一付眼鏡，金屬鏡框6採用純鈦或合金鈦或鋁鎂合金或不鏽鋼板材製作。
[0019]所述鏡片4覆蓋透明導電薄膜，具體可為ITO導電薄膜、石墨烯薄膜或覆蓋鋁參雜氧化鋅導電薄膜(AZO)。為了提高ITO導電薄膜透光率，在覆蓋的ITO導電薄膜上再覆蓋聚對苯二甲酸乙二醇酯保護膜可以將通過率提高到百分之九十以上。
[0020]所述信號處理模塊2、揚聲器3、LED模塊8、單片機9、GPS定位模塊10組成電路部分5，所述感應觸點1、電路部分5布置於塑料鏡腿7內的空腔中。所述感應觸點I用於感應附近的電場信號，感應觸點I與信號處理模塊2輸入端相連，信號處理模塊2輸出端和單片機9相連，所述單片機9與揚聲器3、LED模塊8相連，所述信號處理模塊2由運算放大器和RC濾波電路連接而成，對感應信號進行放大濾波，可以感應到遠距離的低壓帶電環境。所述GPS定位模塊10與單片機9相連，GPS定位模塊10將位置信號以無線方式發送給監控伺服器。
[0021]所述LED模塊8採用貼片式LED，可以將其貼在眼鏡的鏡框左右角的位置。
[0022]本發明的眼鏡使用太陽能電池板11供電，如圖3所示，多個太陽能電池板11布置於塑料鏡腿7的外側，給晶片供電，無需拆卸，綠色環保。
[0023]所述的ITO鍍膜導電鏡片是指在鏡片表面真空蒸鍍了一層20-200nm厚度的氧化銦錫導電層的樹脂或玻璃眼鏡片。ITO鍍膜導電鏡片和金屬鏡框起接收天線的作用，具有感應面積大，接收靈敏度高，防範距離遠的良好效果。
[0024]使用時將防電擊預警眼鏡按常規方式進行佩戴，當佩戴者頭部靠近帶電區危險區域時，在空間傳播的電磁輻射波發射到防電擊告警眼鏡的金屬鏡框和ITO鍍膜導電鏡片上，產生感應電流。感應電流經通過金屬鏡框傳遞到塑料鏡腿的感應電極觸點上，傳入電路部分5內進行放大處理驅動揚聲器發出告警聲或語音提示，使人們意識到當前的危險情況，主動採取防範或規避措施，保護人身安全，預防觸電事故的發生。
[0025]採用本發明的防電擊預警眼鏡的進行預警時，設置三個電流閾值:一級電流閾值、二級電流閾值和三級電流閾值；感應電流在單片機內依次和電流閾值進行比較，當感應電流小於一級電流閾值時，不報警；當感應電流大於一級電流閾值小於二級電流閾值時，進行語音報警，同時LED模塊發出綠光，提示人員可短暫停留；當感應電流大於二級電流閾值小於三級電流閾值時，進行語音報警，同時LED模塊發出黃光，提示人員不可長時間停留；當感應電流超過三級電流閾值時，語音報警的同時LED模塊發出紅光，提示人員需要立刻離開確保安全。
[0026]GPS定位模塊10將位置信號以無線方式發送給監控伺服器和外部控制室內進行GPS定位通信。在高壓帶電區域，眼鏡可以通過無線通信將被困人員的位置傳達給控制室，便於迅速實施救援；在高壓故障區域，可以通過無線通信信號確定故障位置，使搶修人員可以第一時間到達現場。
[0027]除上述實施例外，本發明還可以有其他實施方式，凡採用等同替換或等效變換形成的技術方案，均落在本發明要求的保護範圍內。
【權利要求】
1.一種防電擊預警眼鏡，包括感應觸點(1)、揚聲器(3)、鏡片(4)、金屬鏡框(6)、塑料鏡腿(7)、LED模塊(8)，所述金屬鏡框內(6)安裝鏡片(4)，金屬鏡框(6)與塑料鏡腿(7)通過鏡腿鉸鏈扣接在一起成為一付眼鏡，所述鏡片(4)覆蓋透明導電薄膜，其特徵在於:還包括信號處理模塊(2)、單片機(9)、GPS定位模塊(10)，所述感應觸點(I)與信號處理模塊(2)輸入端相連，信號處理模塊(2)輸出端和單片機(9)相連，所述單片機(9)與揚聲器(3)、LED模塊(8)相連，所述的信號處理模塊(2)由運算放大器和RC濾波電路連接而成，對感應信號進行放大濾波；所述GPS定位模塊(10)與單片機(9)相連，GPS定位模塊(10)將位置信號以無線方式發送給監控伺服器；所述信號處理模塊(2)、揚聲器(3)、LED模塊(8)、單片機(9)、GPS定位模塊(10)組成電路部分(5)，所述感應觸點(1)、電路部分(5)布置於塑料鏡腿(7)內的空腔中。
2.如權利要求1所述的防電擊預警眼鏡，其特徵在於:所述防電擊預警眼鏡使用太陽能電池板(11)供電。
3.如權利要求2所述的防電擊預警眼鏡，其特徵在於:所述太陽能電池板(11)為多個，布置於塑料鏡腿(7)的外側。
4.如權利要求1所述的防電擊預警眼鏡，其特徵在於:所述LED模塊(8)採用貼片式LED，可發射綠、黃、紅三色光。
5.如權利要求1所述的防電擊預警眼鏡，其特徵在於:所述鏡片(4)覆蓋的透明導電薄膜是ITO導電薄膜或石墨烯導電薄膜或鋁參雜氧化鋅導電薄膜。
6.如權利要求5所述的防電擊預警眼鏡，其特徵在於:在所述鏡片(4)覆蓋的透明導電薄膜上再覆蓋聚對苯二甲酸乙二醇酯保護膜。
7.一種如權利要求1所述防電擊預警眼鏡的預警方法，其特徵在於:設置三個電流閾值:一級電流閾值、二級電流閾值和三級電流閾值；感應電流在單片機內依次和電流閾值進行比較，當感應電流小於一級電流閾值時，不報警；當感應電流大於一級電流閾值小於二級電流閾值時，進行語音報警，同時LED模塊發出綠光，提示人員可短暫停留；當感應電流大於二級電流閾值小於三級電流閾值時，進行語音報警，同時LED模塊發出黃光，提示人員不可長時間停留；當感應電流超過三級電流閾值時，語音報警的同時LED模塊發出紅光，提示人員需要立刻離開確保安全。
【文檔編號】G08B21/02GK104483760SQ201410749049
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年12月9日 優先權日:2014年12月9日
【發明者】徐沛 申請人:鎮江市高等專科學校