本发明实施例涉及电气设备报警技术领域，具体涉及一种电气设备防物体侵入智能告警系统及方法。
背景技术：
智能警示器主要应用于电力行业中，在高压线铁塔、电力作业等区域临时或永久放置，利用警示灯闪烁和告警语音提示的方式对进入警戒区域的人员和车辆进行提示和警告。
传统警示标牌属于主动警示被动认知类型，只有在人注意到的情况下才能起到警示的作用。由于当前各类警示标志悬挂较多，导致人员意识麻木，因此由于忽视警示所导致的各类现象与事故屡禁不止。
技术实现要素：
为此，本发明实施例提供一种电气设备防物体侵入智能告警系统及方法，以解决现有技术中的问题。
为了实现上述目的，本发明的实施方式提供如下技术方案：
在本发明实施例的一个方面，提供了一种电气设备防物体侵入智能告警系统，包括核心控制板、红外测距单元、led报警模块、声音报警模块和电源模块，所述核心控制板的输入接口连接所述红外测距单元，所述核心控制板电性连接电源模块、led报警模块和声音报警模块，所述核心控制板用于接收所述红外测距单元采集的信息并进行处理判断，选择性控制所述led报警模块和声音报警模块的工作状态，所述电源模块给所述核心控制板供电。
作为本发明一种优选的方案，所述红外测距单元包括设置在电气设备上的红外测距传感器，以及与所述核心控制板连接的路模拟触发器，所述红外测距传感器与所述路模拟触发器电性连接，所述红外测距传感器将采集的信息转换为模拟电压信号，并通过所述路模拟触发器转换为距离数据传输至核心控制板。
作为本发明一种优选的方案，所述led报警模块包括led报警灯阵列，以及与所述核心控制板连接的led控制器，所述led报警灯阵列与所述led控制器电性连接。
作为本发明一种优选的方案，所述声音报警模块包括喇叭、音频解码模块、功率放大芯片和flash存储芯片，所述音频解码模块与所述核心控制板连接，所述功率放大芯片和flash存储芯片连接在所述音频解码模块上，所述功率放大芯片通过输出接口模块连接喇叭。
作为本发明一种优选的方案，所述核心控制板还连接有路数字触发器，所述路数字触发器连接红外数字感应传感器。
作为本发明一种优选的方案，所述核心控制板(10)上设置有集成控制端口，集成控制端口为可扩展端口。连接外部电源的供电端口，连接播放器的音频输出端口，连接警示灯的警示灯控制端口，连接传感器的模拟量触发通道端口，向传感器供电的5v电源管脚端口，指示灯端口等。集成控制端口为可扩展端口，方便将来增加功能模快，比如以后要实现变压器环境、参数等的远程监控，不需要额外安装另外一套核心控制板以相关系统布线，只需要在扩展端口安装对应的感应器和传感器即可。例如，通过温湿度传感器感应环境温湿度，判断感应到的温湿度是否异常，若感应到的温湿度异常，则输出异常信号至主控机，异常报警。通过振动传感器感应变压器的震动及异响通过振动传感器进行实时检测远程输出至主控机。
在本发明实施例的第二个方面，还提供了一种电气设备防物体侵入智能告警方法，包括如下步骤：
步骤100、在电气设备上安装用于检测人体靠近的红外设备，用于报警的声、光报警设备以及中控系统；
步骤200、在中控系统内预先设定报警阈值；
步骤300、当人体靠近电气设备时，红外设备检测到人体与电气设备的距离信息，并反馈至中控系统进行处理判断；
步骤400、所述中控系统将接收的距离信息与报警阈值比对后，当距离信息小于报警阈值时，执行报警操作。
作为本发明一种优选的方案，所述报警阈值为人体与电气设备之间的最小安全距离，以及人体位于该最小安全距离时的持续时间。
作为本发明一种优选的方案，所述中控系统自带时钟芯片，当处于白天时间内，所述中控系统选择声音报警方式，当处于黑夜时间内，所述中控系统选择声光同时报警的方式。
本发明的实施方式具有如下优点：
本发明能实现基本的警示标志作用，还可以通过声、光等途径主动提示预警区域内的人员与车辆并使其引起注意，大大提高了区域内人员的警示意识，加强了人员在作业过程中的安全意识，可以有效减少因人员警示意识底下导致的误触发与误操作，减少了外因对电力设施的破坏行为。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
图1为本发明实施例提供的告警系统的原理框图；
图2为本发明实施例提供的红外测距传感器的工作原理图。
图中：
10-核心控制板；20-红外测距单元；30-led报警模块；40-声音报警模块；50-电源模块；60-32路数字触发器；
21-16路模拟触发器；22-红外测距传感器；
31-led控制器；32-led报警灯阵列；
41-喇叭；42-音频解码模块；43-功率放大芯片；44-flash存储芯片；45-输出接口模块。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明提供了一种电气设备防物体侵入智能告警系统，包括核心控制板10、红外测距单元20、led报警模块30、声音报警模块40和电源模块50，核心控制板10的输入接口连接红外测距单元20，核心控制板10电性连接电源模块50、led报警模块30和声音报警模块40，核心控制板10用于接收红外测距单元20采集的信息并进行处理判断，选择性控制led报警模块30和声音报警模块40的工作状态，电源模块50给核心控制板10供电。
本实施例主要通过在电气设备上安装红外测距单元20，通过红外测距单元20的采集端检测经过电气设备周围的物体具体指人体情况，当人体经过电气设备并与电气设备在一定的距离之内时，红外测距单元20获取距离信息，核心控制板10接收后，根据预先设定的值进行比较，并控制led报警模块30和声音报警模块40在人体靠近危险状况下进行声光报警。
在本实施例中，红外测距单元20包括设置在电气设备上的红外测距传感器22，以及与核心控制板10连接的16路模拟触发器21，红外测距传感器22与16路模拟触发器21电性连接，红外测距传感器22将采集的信息转换为模拟电压信号，并通过16路模拟触发器21转换为距离数据传输至核心控制板10。
其中，红外测距传感器22可以是常规的红外测距传感器221，其主要原理是基于三角测量原理，具体如图2所示：红外发射器按照一定的角度发射红外光束，当遇到物体以后，光束会反射回来的红外光线被ccd检测器检测到以后，会获得一个偏移值l，利用三角关系，在知道了发射角度a，偏移距l，中心矩x，以及滤镜的焦距f以后，传感器到物体的距离d就可以通过几何关系计算出来了。
红外测距传感器22也可以是红外模拟测距传感器，测量实际物体反射距离，并将距离转换成模拟电压信号输出，不同的电压值对应不同的距离。通过采集电压数值，然后通过换算就可以得到实际的距离。本次选型型号为gp2y0a21yk0f，支持20cm～150cm有效测距。
另外，16路模拟触发器21可以替换为32路数字触发器60，此时，红外测距传感器22需要采用红外数字感应传感器61，例如漫反射式光电开关类传感器，测量距离可选，一般包括2m～3m感应范围，满足典型测试工况；该传感器输出为开关电平型号，稍加调理即可接入控制板的数字触发通道，实现接近触发，使用方便且性能稳定可靠。
在本实施例中，led报警模块30包括led报警灯阵列32，以及与核心控制板10连接的led控制器31，led报警灯阵列32与led控制器31电性连接，led控制器31可以控制led报警灯阵列32并且接收led报警灯阵列32的工作情况，并同时反馈至核心控制板10，例如led报警灯阵列32的故障问题，以便有效的选择声音报警模块40进行工作。
其中，声音报警模块40包括喇叭41、音频解码模块42、功率放大芯片43和flash存储芯片44，音频解码模块42与核心控制板10连接，功率放大芯片43和flash存储芯片44连接在音频解码模块42上，功率放大芯片43通过输出接口模块45连接喇叭41，flash存储芯片44可下载音频文件，支持mp3等典型音频格式，功率放大芯片43可提供管脚直连驱动音响，无需外接功放，也无须外部供电。
基于上述系统，本实施例还提供了一种电气设备防物体侵入智能告警方法，包括如下步骤：
步骤100、在电气设备上安装用于检测人体靠近的红外设备，用于报警的声、光报警设备以及中控系统；
步骤200、在中控系统内预先设定报警阈值；
步骤300、当人体靠近电气设备时，红外设备检测到人体与电气设备的距离信息，并反馈至中控系统进行处理判断；
步骤400、中控系统将接收的距离信息与报警阈值比对后，当距离信息小于报警阈值时，执行报警操作。
报警阈值为人体与电气设备之间的最小安全距离且人体位于该最小安全距离的最大持续时间；中控系统自带时钟芯片，当处于白天时间内，中控系统选择声音报警方式，当处于黑夜时间内，中控系统选择声光同时报警的方式。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
1.一种电气设备防物体侵入智能告警系统，其特征在于，包括核心控制板(10)、红外测距单元(20)、led报警模块(30)、声音报警模块(40)和电源模块(50)，所述核心控制板(10)的输入接口连接所述红外测距单元(20)，所述核心控制板(10)电性连接电源模块(50)、led报警模块(30)和声音报警模块(40)，所述核心控制板(10)用于接收所述红外测距单元(20)采集的信息并进行处理判断，选择性控制所述led报警模块(30)和声音报警模块(40)的工作状态，所述电源模块(50)给所述核心控制板(10)供电。
2.根据权利要求1所述的一种电气设备防物体侵入智能告警系统，其特征在于，所述红外测距单元(20)包括设置在电气设备上的红外测距传感器(22)，以及与所述核心控制板(10)连接的16路模拟触发器(21)，所述红外测距传感器(22)与所述16路模拟触发器(21)电性连接，所述红外测距传感器(22)将采集的信息转换为模拟电压信号，并通过所述16路模拟触发器(21)转换为距离数据传输至核心控制板(10)。
3.根据权利要求1所述的一种电气设备防物体侵入智能告警系统，其特征在于，所述led报警模块(30)包括led报警灯阵列(32)，以及与所述核心控制板(10)连接的led控制器(31)，所述led报警灯阵列(32)与所述led控制器(31)电性连接。
4.根据权利要求1所述的一种电气设备防物体侵入智能告警系统，其特征在于，所述声音报警模块(40)包括喇叭(41)、音频解码模块(42)、功率放大芯片(43)和flash存储芯片(44)，所述音频解码模块(42)与所述核心控制板(10)连接，所述功率放大芯片(43)和flash存储芯片(44)连接在所述音频解码模块(42)上，所述功率放大芯片(43)通过输出接口模块(45)连接喇叭(41)。
5.根据权利要求1所述的一种电气设备防物体侵入智能告警系统，其特征在于，所述核心控制板(10)还连接有32路数字触发器(60)，所述32路数字触发器(60)连接红外数字感应传感器(61)。
6.根据权利要求1所述的一种电气设备防物体侵入智能告警系统，其特征在于，所述核心控制板(10)上设置有集成控制端口，集成控制端口为可扩展端口。
7.一种电气设备防物体侵入智能告警方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤100、在电气设备上安装用于检测人体靠近的红外设备，用于报警的声、光报警设备以及中控系统；
步骤200、在中控系统内预先设定报警阈值；
步骤300、当人体靠近电气设备时，红外设备检测到人体与电气设备的距离信息，并反馈至中控系统进行处理判断；
步骤400、所述中控系统将接收的距离信息与报警阈值比对后，当距离信息小于报警阈值时，执行报警操作。
8.根据权利要求7所述的一种电气设备防物体侵入智能告警方法，其特征在于，所述报警阈值为人体与电气设备之间的最小安全距离,以及人体位于该最小安全距离时的持续时间。
9.根据权利要求7所述的一种电气设备防物体侵入智能告警方法，其特征在于，所述中控系统自带时钟芯片，当处于白天时间内，所述中控系统选择声音报警方式，当处于黑夜时间内，所述中控系统选择声光同时报警的方式。
技术总结