全方位安全警示器的製作方法

2023-07-12 11:41:21

專利名稱：全方位安全警示器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電力系統用安全警示器，屬電子報警技術領域。
在變配電室、電路變壓器附近，經常發生因觸電而導致人身傷亡事故。現有的安全警示器，其工作電源一般採用交流電，當低壓側斷電就不能工作，其改進型雖採用交直流兩用電源，但當高壓側斷電後，則會產生誤報現象，其信號探測部分一般採用接近開關、紅外傳感、超聲波、熱釋電等形式，但存在作用距離近、存在盲區等缺點，而且探測器一般安裝在低壓側，當活動體進入高壓側後，往往失去作用。
本實用新型的目的在於提供一種可全方位探測、可進行警示、當空間存在感應磁場即開始工作的全方位安全警示器。
本實用新型的技術解決方案之一如下本實用新型的全方位安全警示器，包括有外殼、揚聲器、控制電路，所述控制電路依序包括有傳感電路、信號處理電路、警示電路、功放電路，傳感電路輸出信號端與信號處理電路輸入端相連，信號處理電路輸出端接警示電路輸入端，警示電路輸出端接功放電路輸入端，輸出信號驅動揚聲器。
在方案一基礎上，所述控制電路中還可包括有磁場探測電路、信號判別電路、電源控制電路，信號判別電路串接在傳感電路與信號處理電路之間，磁場探測電路輸出端與信號判別電路的輸入信號端及電源控制電路的信號控制輸入端相連，電源控制電路串接在整個控制電路的電源正極輸入端。
在方案一基礎上，所述控制電路中還包括有磁場探測電路、信號判別電路、電源控制電路，傳感電路與信號處理電路合為一體，信號判別電路串接在信號處理電路與警示電路之間，磁場探測電路輸出端與信號判別電路的輸入信號端及電源控制電路的信號控制輸入端相連，電源控制電路串接在整個控制電路的電源正極輸入端。
為了能全方位探測，本方案的控制電路首先設置利用都卜勒效應的微波發射、接收的傳感電路，當活動體進入其作用距離時，其振蕩頻率便發生變化，變化的頻率轉換成電信號輸出，利用都卜勒效應的微波發射、接收的傳感電路輸出信號端與信號判別電路的輸入端相連，為解決低壓側停電、高壓側有電仍能安全警示，設置一個探測高壓側產生的空間電磁場的磁場探測電路，其輸出信號送入信號判別電路另一輸入端，信號判別電路輸出端連接信號處理電路輸入端，信號處理電路將輸入信號進行處理後由輸出端連接警示電路輸入端，警示電路輸出連接功放電路使揚聲器發出報警聲，在傳感電路、信號判別電路、信號處理電路、警示電路電源正極端串接有電源控制電路，電源控制電路輸入控制端由磁場探測電路輸出端連接控制。這樣就解決了在直流供電條件下，當空間無電磁場時不需報警而發生的誤報現象。
所述傳感電路由二級三極體與天線、偏置電路構成，電感元件串接在集電極電路中，集電極作為傳感電路輸出端，磁場探測電路由三極體與串接的LC電路構成，LC電路中點接至三極體基極，集電極作為磁場探測電路的輸出端接至信號判別電路輸入端，信號判別電路由與門集成電路構成，信號處理電路由信號取樣、延時、比較放大、觸發處理集成電路、三極體以及外圍電路構成，警示電路由三極體及警示驅動集成電路構成，功放電路由功放三極體與揚聲器串聯構成，電源控制電路由共基極三極體構成。
本實用新型的技術解決方案之三如下將微波發射、接收的傳感電路輸出信號先經信號處理電路預處理，然後送入信號判別電路，同時與信號判別電路輸入端相連接的還有磁場探測電路輸出端輸出的信號，信號判別電路對輸入信號判別後，由其輸出端連接輸送至警示電路輸入端，警示電路輸出信號連接推動功放電路使揚聲器發出警示聲，在微波發射、接收的傳感電路、信號判別電路、警示電路的電源正極端還串接有電源控制電路，電源控制電路輸入控制端由磁場探測電路輸出端連接控制。
所述信號發射、接收的傳感電路與信號處理電路合為一體，由微波發射、接收、比較、處理集成電路、三極體、天線及外圍電路構成，磁場探測電路由橋式整流器與輸入端高壓變流器、輸出端穩壓管組成，信號判別電路由與門集成電路組成，警示電路由警示驅動集成電路及外圍元件構成，功放電路由功放三極體與揚聲器串聯構成，電源控制電路由共基極三極體開關電路構成。
本實用新型的全方位安全警示器，具有全方位探測功能，無探測盲區，而且當配電室中低壓側停電時，對高壓側仍起警示作用，當高壓側停電不需報警示時，不會發生誤報警現象，具有報警充分、安全、準確的優點。


如下圖1本實用新型實施例1方框圖；圖2本實用新型實施例2電原理方框圖；
圖3本實用新型實施例2電原理圖；圖4本實用新型實施例3電原理方框圖；圖5本實用新型實施例3電原理圖。
以下結合附圖給出本實用新型的具體實施例，用來對本實用新型作詳細描述。
實施例1，參考圖1，全方位安全警示器，包括有外殼、揚聲器、控制電路，其特殊之處在於所述控制電路依序包括有傳感電路1、信號處理電路4、警示電路5、功放電路6，傳感電路1輸出信號端與信號處理電路4輸入端相連，信號處理電路4輸出端接警示電路5輸入端，警示電路5輸出端接功放電路6輸入端，輸出信號驅動揚聲器。
實施例2，參考圖2、圖3，本實施例的傳感電路1由三極體VT1、VT2及外圍元器件構成的偏置電路、天線TX構成，電感線圈L1串接在三極體VT1的集電極與電源正極之間，天線TX接至三極體VT1集電極，TX接收的信號改變VT1與L1、C1構成的振蕩頻率，經VT2放大、D2耦合至信號判別電路輸入端，電阻R1-R7構成VT1、VT2的偏置電路，VT1、VT2採用2SC1907，磁場探測電路2由三極體VT3與串接的L2、C5構成，L2、C5中點接至VT3基極，VT3的集電極作為磁場探測電路輸出端接至信號判別電路的一個輸入端和電源控制電路的控制端，VT3採用9013型，信號判別電路3由一塊與門集成電路IC1構成，IC1採用C4081，其兩輸入端1、2腳分別與傳感電路、磁場探測電路輸出端相連，3腳為信號輸出端接至信號處理電路輸入端，信號處理電路4由集成電路IC2及三極體VT4、VT5等外圍電路構成，IC2採用AT9708型信號放大、觸發處理電路，警示電路5由集成電路IC3與輸入端三極體開關電路VT6構成，功放電路6由揚聲器與功放三極體VT7串聯構成，IC3採用KD9561型警示驅動電路，電源控制電路7由共基極三極體VT8構成。
信號放大、觸發處理電路AT9708集成電路其工作原理是當輸入端有信號時即輸入一個「1」電平，在其內部取樣電路產生一個差動電壓，該電壓送入延時電路中，延時後的信號送入比較放大電路中，該電路是一個差分放大器，經差分放大的信號進入觸發電路，該電路導通後，輸出一個「1」電平信號。該IC其內部電路分別是取樣電路、延時電路、比較放大電路、及觸發開關電路。整個控制電路工作原理是當磁場探測電路2探測到磁場信號後，將磁場信號轉換成電壓信號一路輸出到信號判別電路3中，一路用於啟動電源控制電路2中，該電路經啟動接通信號發射接收電路1，信號判別電路3，信號處理電路4，警示電路5的工作電源。此時信號發射接收電路1開始工作。當在其作用半徑內有移動物體時，發射信號被反射，該電路有「1」電平信號輸出，送入信號判別電路3中，該電路的2個輸入端分別接收到信號發射接收電路1，磁場探測電路2傳輸的「1」電平信號，按照F=A·B的邏輯關係判別後，輸出一個「1」電平送入信號處理電路4中比較、放大、處理後，其輸出的「1」電平啟動警示電路5，功放電路6工作，當信號發射接收電路1無信號輸出即作用半徑內無移動物體，則信號判別電路3的一個輸入端為「0」電平，按照F=A·B的邏輯關係，則該電路輸出後為「0」電平，那麼信號處理電路4、警示電路5、功放電路6均不工作。當空間無電磁場即遇到高壓線路無電情況下，磁場探測電路2不工作，電源控制電路7不啟動，那麼信號發射接收電路1、信號判別電路3、信號處理電路4、警示電路5均無工作電源，則整個電路處於關閉狀態，這樣即解決了高、低壓有電時整個電路處於警戒狀態，當低壓無電高壓有電時也同樣保證整個電路也處於警戒狀態。當高壓線路無電時，整個電路不工作，解決了誤報問題。
最佳實施例3，參考圖4、圖5，本實施例的控制電路包括合為一體的信號發射、接收傳感電路1與信號處理電路4，由微波發射、接收、比較、處理集成電路IC4、三極體VT1、天線TX及外圍電路構成，磁場探測電路2由橋式整流器IC7與輸入端高壓變流器L1、輸出端穩壓管D1組成，信號判別電路3由與門集成電路IC5組成，警示電路5由警示驅動集成電路IC6及外圍元件構成，功放電路6由功放三極體VT2與揚聲器串聯構成，電源控制電路7由共基極三極體開關電路VT4構成。
IC4採用的RD9481集成模塊內含微波發射、微波接收、二級選通放大、電壓比較、狀態控制、延時定時、封鎖定時及參考電壓等單元電路。微波發射與接收是利用微波的都卜勒效應，即當發射一特定頻率的微波信號，該信號為一球面波在其作用半徑內遇到移動物體時信號被反射，由接收電路接收後反饋到發射電路中，從而使得發射電路的振蕩頻率發生變化，這個變化的信號經過二級選通放大，電壓比較電路進行放大比較處理，處理後的信號經11腳輸出。狀態控制電路是對該模塊中微波發射，接收電路的工作狀態進行控制，延時定時、封鎖定時電路輸出一個延時信號，以使得輸出信號能有一個特定時間差，使得輸出信號有一延時，不至於瞬息即失。延時時間由R5與C3、的數值確定，R5數值為100K-10MΩ，C3為0．01-1uF。整機電路的工作原理是當空間有電磁場存在時，磁場探測電路2將探測到的磁場信號轉換成電壓信號，一路送入信號判別電路3中，另一路信號送入電源控制電路7中，啟動該電路工作接通信號發射，接收及處理電路1、信號判別電路3、警示電路5的工作電源，此時信號發射、接收及處理電路1發射一個微波信號，在其作用半徑內遇到移動物後反射回來，經接收處理後輸出一個高電平信號，該信號送入信號判別電路3中，該電路是一與門電路，經F=A·B判斷後輸出一個「1」電平啟動警示電路5、功放電路6工作。如果信號發射、接收及處理電路1無信號輸出即其作用半徑內無障礙物，則這個「0」電平，與磁場探測電路2中一直維持的「1」電平輸出一起進入信號判別電路3中，經判別後輸出一個「0」電平，故警示電路5、功放電路6均不能啟動。當空間無磁場時，磁場探測電路2無信號輸出，則電源控制電路7無輸入信號，該電路不工作，因而信號發射、接收及處理電路1，信號判別電路3，警示電路5均無工作電壓。
調節IC4外圍的W1可調節發射距離的遠近，W1為10K-180KΩ。
權利要求1.全方位安全警示器，包括有外殼、揚聲器、控制電路，其特徵在於所述控制電路依序包括有傳感電路(1)、信號處理電路(4)、警示電路(5)、功放電路(6)，傳感電路(1)輸出信號端與信號處理電路(4)輸入端相連，信號處理電路(4)輸出端接警示電路(5)輸入端，警示電路(5)輸出端接功放電路(6)輸入端，輸出信號驅動揚聲器。
2.按照權利要求1所述的全方位安全警示器，其特徵在於所述控制電路中還包括有磁場探測電路(2)、信號判別電路(3)、電源控制電路(7)，信號判別電路(3)串接在傳感電路(1)與信號處理電路(4)之間，磁場探測電路(2)輸出端與信號判別電路(3)的輸入信號端及電源控制電路(7)的信號控制輸入端相連，電源控制電路(7)串接在整個控制電路的電源正極輸入端。
3.按照權利要求1所述的全方位安全警示器，其特徵在於所述控制電路中還包括有磁場探測電路(2)、信號判別電路(3)、電源控制電路(7)，傳感電路(1)與信號處理電路(4)合為一體，信號判別電路(3)串接在信號處理電路與警示電路(5)之間，磁場探測電路(2)輸出端與信號判別電路(3)的輸入信號端及電源控制電路(7)的信號控制輸入端相連，電源控制電路(7)串接在整個控制電路的電源正極輸入端。
4.按照權利要求1或2所述的全方位安全警示器，其特徵在於所述傳感電路(1)由三極體(VT1)、(VT2)與天線、偏置電路構成，電感元件(L1)串接在(VT1)集電極電路中，(VT2)集電極作為傳感電路輸出端，磁場探測電路(2)由三極體(VT3)與串接的(L2)、(C5)構成，(L2)、(C5)中點接至(VT3)基極，(VT3)集電極作為磁場探測電路(2)的輸出端接至信號判別電路輸入端，信號判別電路(3)由與門集成電路(IC1)構成，信號處理電路(4)由信號取樣、延時、比較放大、觸發處理集成電路(IC2)、三極體(VT4)、(VT5)以及外圍電路構成，警示電路(5)由三極體(VT6)及警示驅動集成電路(IC3)構成，功放電路(6)由功放三極體(VT7)與揚聲器串聯構成，電源控制電路(7)由共基極三極體(VT8)構成。
5.按照權利要求3所述的全方位安全警示器，其特徵在於合為一體的信號發射、接收傳感電路(1)與信號處理電路(4)，由微波發射、接收、比較、處理集成電路(IC4)、三極體(VT1)、天線(TX)及外圍電路構成，磁場探測電路(2)由橋式整流器(IC7)與輸入端高壓變流器(L1)、輸出端穩壓管(D1)組成，信號判別電路(3)由與門集成電路(IC5)組成，警示電路(5)由警示驅動集成電路(IC6)及外圍元件構成，功放電路(6)由功放三極體(VT2)與揚聲器串聯構成，電源控制電路(7)由共基極三極體開關電路(VT4)構成。
專利摘要本實用新型涉及一種電力系統用全方位安全警示器,其控制電路依序包括有傳感電路、信號處理電路、警示電路、功效電路,並且還可設有磁場探測電路、信號判別電路及電源控制電路。本實用新型的警示器可全方位探測、空間存在電磁場即開始工作、進行報警,無探測盲區,報警充分,安全,準確,空間無電磁場即不工作,解決了誤報警問題。
文檔編號G08B13/18GK2304157SQ97233150
公開日1999年1月13日 申請日期1997年5月27日 優先權日1997年5月27日
發明者楊文豪, 林隆山, 李秉琪, 張有科, 張學勇, 隋秀國, 楊光珠, 呂守勳, 馮吉福, 吳世丹, 王子科, 劉在亭, 王廷成 申請人:棲霞市電業局