檢測危險電壓并指示源的方向的個人可穿戴系統技術方案

一種個人電壓檢測系統包括由用戶穿戴并攜帶多個電場傳感器(22)的服裝(30)，每個傳感器面向不同的方向。每個傳感器包括在發送表示針對相關聯方向的場強的無線信號(48)時感測電場的換能器(38)。警報設備(26)與多個傳感器可操作地通信，并且包括控制器(114)，其被配置為監測針對每個傳感器的場強并響應于場強高于預選水平而確定報警狀況的存在，并且配置為生成指示報警狀況的相關聯方向的報警信號。

An individual wearable system that detects dangerous voltage and indicates the direction of the source

A personal voltage detection system includes a garment (30) worn and carried by a plurality of field sensors (22) by a user, each sensor facing in different directions. Each sensor includes a transducer (38) that senses the electric field when transmitting a radio signal (48) indicative of field strength in an associated direction. The alarm device (26) and a plurality of sensors in operable communication, and includes a controller (114), its existence is configured as a field monitoring for each sensor in response to a preselected level and field was higher than to determine the alarm condition, alarm signal and configured to generate alarm condition associated with the direction.

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】檢測危險電壓并指示源的方向的個人可穿戴系統相關申請的交叉引用不適用聯邦資助的研究或開發不適用微縮膠片/版權參考不適用
本申請涉及可穿戴電場傳感器，并且更具體地，涉及檢測危險電壓并指示源的方向的系統。
技術介紹
在高壓電場附近工作的人員必須采取預防措施，以保持與高壓源的適當距離。例如，高壓輸電線周圍的工作人員必須避免太靠近線路。此外，可能在下行輸電線附近工作的第一響應人員等也必須避免與線路接觸。現有的可穿戴個人電壓檢測器是定向的，并且不檢測不在設備方向上的電壓源。通常，這些設備穿戴在用戶前部上在中部軀干處或皮帶夾上等。如果用戶向后或向側方行走，則由于人體阻止了電場到達檢測器，所以檢測器將不檢測到電壓源。這樣的現有的個人電壓檢測器用于當勢場的方向或位置為已知時。然而，這些設備不能解決有挑戰性的需要和不確定場景，諸如在災難救援操作中，其中第一響應人員致力于救援而不是附近的潛在電氣危險。因此，將有利的是，具有可以在多個方向上檢測帶電電源以允許用戶專注于核心工作而同時確保個人遠離危險電壓源的安全的系統。
技術實現思路
如本文所述，一種個人可穿戴系統檢測用戶周圍的危險電壓，以用于警告工業工作人員并指示源的方向。根據一個方面，公開了包括多個可穿戴電場傳感器的個人電壓檢測系統。每個傳感器適于穿戴在用戶的身體的外側，每個傳感器面向不同的方向。每個傳感器包括感測電場并發送表示針對相關聯方向的場強的無線信號的換能器。警報設備與多個傳感器可操作地通信，并且包括配置為監測針對每個傳感器的場強的控制器。警報設備響應于場強高于預選水平而確定報警狀況的存在，并生成指示報警狀況的相關聯方向的報警信號。其特征在于，警報設備包括響應于報警狀況生成音頻信號的音頻輸出。另一個特征在于，警報設備包括與每個方向相關聯的指示器，并且控制器點亮用于報警狀況的相關聯方向的指示器。又另一個特征在于，警報設備可以包括具有用于每個方向的指示器的圖形顯示。又另一個特征在于，警報設備可以包括智能電話。此外另一個特征在于，警報設備包括用以指示與多個傳感器的通信狀態的指示器。此外又一個特征在于，警報設備包括與每個傳感器相關聯的指示器，并且控制器改變每個指示器以指示針對相關聯傳感器的通信狀態。此外另一個特征在于，傳感器和警報設備使用短波長無線電波進行通信。附加特征在于，傳感器和警報設備是電池供電的。根據另一方面，公開了一種個人電壓檢測系統，其包括由用戶穿戴并攜帶多個電場傳感器的服裝，每個電場傳感器面向不同的方向。每個傳感器包括在發送表示針對相關聯方向的場強的無線信號時感測電場的換能器。警報設備與多個傳感器可操作地通信，并且包括控制器，所述控制器被配置為監測針對每個傳感器的場強并響應于場強高于預選水平而確定報警狀況的存在，并且配置為生成指示報警狀況的相關聯方向的報警信號。根據對包括所附權利要求和附圖的整個說明書的仔細研究，其它特征和優點將是顯而易見的。附圖說明圖1a圖示了如本文描述的個人電壓檢測系統；圖1b圖示了包括前、左和右電場傳感器的服裝；圖1c圖示了具有后電場傳感器的服裝；圖2是電場傳感器的框圖；圖3是圖示在圖2的微控制器中實現的程序的流程圖；圖4是與圖1a的個人電壓檢測系統一起使用的警報設備的前視圖；圖5是用于警報設備的電路的框圖；圖6是圖示圖5的微控制器中的程序的流程圖；以及圖7-10圖示了包括圖示用于警報設備的應用程序的操作的一系列顯示的采用智能電話的形式的警報設備。具體實施方式本文描述了個人可穿戴系統，其基本上360°圍繞用戶檢測危險電壓，以用于警告工作人員并指示危險電壓源的方向。該系統由四個可穿戴的電場傳感器組成，這些傳感器嵌入到高可見度外套中或穿戴在身體的外側，前、后、左、右各一個。每個傳感器測量電場強度并使用短波長無線電波向警報設備傳送。可以是移動電話或其它個人警報設備的警報設備從每個傳感器收集數據，處理并生成具有定向視覺指示和音頻警報的報警。首先參考圖1a、1b和1c，示例性服裝20采用外套的形式。前傳感器22F、后傳感器22B、左側傳感器22L和右側傳感器22R每一個均嵌入在外套20中。這樣，前傳感器22F感測在用戶前方的電場，左傳感器22L感測在用戶左側的電場，后傳感器22B感測在用戶后方的電場，并且右傳感器22R感測在用戶右方的電場。傳感器22L、22R、22F和22B中的每一個除了具有唯一的地址或識別碼之外，在結構上是相同的。此后，每個傳感器可以通用地利用數字22來描述。每個傳感器22如圖1a中所示使用技術(Bluetooth是BluetoothSig，Inc.的注冊商標)與配置為個人警報模塊的個人警報設備24和/或智能電話26進行通信。傳感器22包括包含按鈕32和LED34的盤形外殼30。在圖2中圖示了傳感器22的電路。傳感器22由紐扣電池36供電。傳感器天線38連接到信號放大器電路40。傳感器天線38可以包括小導電板，其用作天線以從在傳感器前方的電場拾取任何電壓，并且響應于電場強度生成低壓信號，如已知的。低壓信號由信號放大器40放大，然后被提供給帶通濾波器42。帶通濾波器42適于使對應于典型電力線頻率的50至60Hz的頻帶中的信號通過。因此，濾除了該范圍之外的頻率。經濾波的信號被傳遞到信號調節電路44，信號調節電路44產生輸入到微控制器46的適當的模擬信號電平。微控制器46還連接到按鈕32和LED34。此外，微控制器46連接到收發器48。收發器48使用短波長無線電波發送和接收無線信號。如將顯而易見的，其它通信技術也可以用于無線通信。在使用之前，按下按鈕32以將傳感器22與警報設備24配對。LED34確認配對是成功的。微控制器46可以采取任何已知的形式，并且包括用于根據存儲的程序操作傳感器22的處理器和相關聯的存儲器。微控制器46適于從天線38接收表示所感測的場強的經放大和濾波的信號，并且通過收發器48周期性地將該信號發送到個人警報設備24或智能電話26。參考圖3，流程圖圖示了在圖2的微控制器46中實現的程序。程序在塊50處開始，其以預定的時間間隔(在所說明的實施例中約為200ms)喚醒微控制器46。微控制器46然后在塊52處開啟對其它電路的電力供應，并且在塊54處接收表示所測量的場強的信號并將該信號轉換為數據格式。然后使用收發器48在塊56處將該數據發送到警報設備24或26。然后，程序在塊58處關斷電力并進入深睡眠模式，然后返回到塊50以等待下一個周期。參考圖4，專用個人警報設備24包括外殼100。外殼100被調整尺寸成并且適于由使用者穿戴，并且可以包括在背側的皮帶夾等。外殼100包括前警報LED102F、后警報LED102B、右警報LED102R和左警報LED102L。這樣，存在與每個傳感器22相關聯的LED102。外殼100還支持揚聲器104、開/關按鈕106、配對按鈕108、電池電量低LED110以及配對LED112。參考圖5，框圖圖示了用于外殼100中的控制器114的電路。控制器114包括用于控制個人警報設備24的操作的采用處理器形式的微控制器116和相關聯的存儲器。電路由連接到電力控制邏輯電路120的九伏電池118供電，其產生適當的電壓信號以用于為其它電路供電。開/關開關106連接到電力控制邏輯電路120，以用于開啟本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種個人電壓檢測系統包括：多個可穿戴電場傳感器22，每個適于穿戴在用戶的身體的外側，每個面向不同的方向，每個傳感器包括感測電場并發送表示針對相關聯方向的場強的無線信號48的換能器38；以及警報設備26，其與多個傳感器22可操作地通信，并且包括控制器114，其被配置為監測針對每個傳感器的場強并響應于場強高于預選水平而確定報警狀況的存在，并且配置為生成指示報警狀況的相關聯方向的報警信號。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2014.07.22 US 62/0274411.一種個人電壓檢測系統包括：多個可穿戴電場傳感器22，每個適于穿戴在用戶的身體的外側，每個面向不同的方向，每個傳感器包括感測電場并發送表示針對相關聯方向的場強的無線信號48的換能器38；以及警報設備26，其與多個傳感器22可操作地通信，并且包括控制器114，其被配置為監測針對每個傳感器的場強并響應于場強高于預選水平而確定報警狀況的存在，并且配置為生成指示報警狀況的相關聯方向的報警信號。2.根據權利要求1所述的個人電壓檢測系統，其中警報設備還包括響應于報警狀況生成音頻信號的音頻輸出104。3.根據權利要求1所述的個人電壓檢測系統，其中警報設備包括與每個方向相關聯的指示器102F、102L、102B、102R，并且控制器114點亮用于報警狀況的相關聯方向的指示器。4.根據權利要...

【專利技術屬性】
技術研發人員：N·拉查孔達，A·維圖奇，M·R·謝克，A·拉曼，
申請(專利權)人：霍尼韋爾國際公司，
類型：發明
國別省市：美國,US