一种人体触电模拟装置及使用方法

技术领域

本发明涉及安全模拟设备领域，具体而言，涉及一种人体触电模拟装置及使用方法。

背景技术

随着人们生活水平的不断提高，在生活中、工作中，人们用电的地方越来越多了，但有些人对电的危险性认识不够，不懂得安全用电知识，导致触电身亡、电器火灾等事故时有发生，模拟人体触电体验装置是一项针对如何提高安全用电的体验技术，它可以使人充分的了解触电时自身的感受，从而更深刻的明白触电的危害，提高人们对于安全用电的意识。

现有技术中，还缺乏设计合理，模拟程度高，实现方便且成本低的能够为体验者提供交流电压、直流电压、脉冲电压三种不同电压的模拟触电体验的人体触电模拟装置以及实现步骤简单的人体触电模拟方法，同时在人体模拟触电完成后，部分身体素质较差的人群存在腿软焦虑的症状，若不及时干涉防护，人体可能会发生倾倒，进而造成肢体的损伤，存在一定的安全隐患。因此，如何发明一种人体触电模拟装置及使用方法来改善这些问题，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

为了弥补以上不足，本发明提供了一种人体触电模拟装置及使用方法，旨在改善上述背景技术中提出的问题。

本发明是这样实现的：

本发明提供一种人体触电模拟装置，包括人体触电模拟装置本体、人体触电防护装置本体、人体触电模拟装置控制电路以及语音电路模块，所述人体触电模拟装置本体包括设备本体、以及设置在设备本体侧壁上部的触控显示屏，所述设备本体的侧壁中部滑动安装有抽屉板，所述抽屉板的上端面设置有用户触摸感应的触摸球，所述设备本体的侧壁背部固定安装有防护壳，所述人体触电模拟装置控制电路、语音电路模块以及模拟触电电压电路设置在防护壳内。

优选的，所述人体触电模拟装置本体还包括靠近在设备本体一侧的测试台，所述测试台的上端面中部固定安装有等电势盘，所述人体触电防护装置本体设置于测试台的端面上，所述测试台与设备本体之间固定安装有信号传输线。

通过采用上述技术方案，使站立在测试台上的用户能够接地，处于一个零电势的位置。

优选的，所述人体触电防护装置本体包括固定安装在测试台上端面的定位杆，以及滑动安装在定位杆侧壁上的定位套，所述定位套的内腔滑动安装有防护环，所述定位套与防护环的内壁上均固定安装有充气气囊，所述测试台的上端面靠近定位杆的一侧转动安装有丝杆，所述防护环与丝杆螺纹连接，所述测试台的内腔固定安装有驱动电机，所述驱动电机的输出轴端与丝杆固定连接。

通过采用上述技术方案，能够改变定位套与防护环的高度，以及在充气气囊的配合作用下，实现了能够适用于不同身材的用户所使用。

优选的，所述人体触电防护装置本体还包括固定安装在定位套侧壁上的压缩盒，所述压缩盒的内腔滑动安装有活塞板，所述活塞板的右侧壁上固定安装有复位弹簧，所述活塞板的左端面固定安装有活塞杆，所述定位套的侧壁上还固定安装有储液盒，所述压缩盒的右侧壁上固定安装有喷雾管。

优选的，所述防护环的端部呈圆弧状设置，所述活塞杆与防护环的端板相贴合，所述复位弹簧的另一端固定连接在压缩盒的内壁上，所述储液盒通过连接管与压缩盒相连通，所述连接管内腔设置有出口向压缩盒内腔的单向水阀，所述喷雾管的内腔设置有出口向外界的单向水阀。

通过采用上述技术方案，能够在用户体验完模拟触电后向空气中喷洒香氛液体，使用户提神醒脑，有助于用户身体机能的快速恢复。

优选的，所述人体触电模拟装置控制电路包括微控制器模块与电源电路模块组成，所述人体触电模拟装置控制电路还包括与微控制器模块相接的模拟触电电压电路以及用于与上位机进行数据通信的RS485通信电路，所述微控制器模块采用型号为8051的微控制器，所述微控制器端口1由引脚1到8构成，所述微控制器端口1引脚由8位双向输入、输出端口和内部上拉电阻组成，所述微控制器端口2由引脚21到28构成，所述微控制器端口2为一个双向端口，即所有的微控制器端口2引脚都用作输入或输出，所述微控制器端口3由引脚10到17构成，所述微控制器的引脚20为接地引脚，所述微控制器的引脚29为程序存储使能引脚，所述微控制器的引脚30为地址锁存启用引脚，所述微控制器的引脚31是外部访问使能引脚，即允许外部程序存储器，所述微控制器端口0由引脚32至39构成，为双向输入/输出引脚，但没有任何内部上拉电阻，所述微控制器的引脚40为提供电源电压的电源引脚。

优选的，所述触控显示屏与人体触电模拟装置控制电路电性连接，所述电源电路模块与微控制器的引脚40端相连接，所述模拟触电电压电路与微控制器端口0端相连接，所述RS485通信电路、语音电路模块均与微控制器端口2端相连接，所述模拟触电电压电路由多组电阻R构成，所述电阻R包括电阻R

通过采用上述技术方案，能够通过改变电阻R的总电阻改变输出电压的大小，以供用户体验到不同的触电模拟体验。

一种人体触电模拟装置的使用方法，包括如下步骤：

步骤一：工作人员使用电源线将外部输入电源接口与设备本体连接后，工作人员向上滑动抽屉板使触摸球处于合适的高度；

步骤二：用户站立在测试台上，并使其腰部处于定位套与防护环内，向充气气囊内加入适量空气，使充气气囊侧壁与用户腰部贴紧用户；

步骤三：用户伸出一只手臂使手掌覆盖在触摸球上，另一只手掌触控触摸显示屏或通过语言电路模块配合RS485通信电路传输到微控制器模块，使模拟触电电压电路工作，给予用户模拟触电体验。

本发明的有益效果是：

在用户模拟触电的体验中，通过串联电阻R的数量，改变电阻R的总电阻进而改变输出电压的大小，以供用户体验到不同的触电模拟体验，在用户模拟触电体验结束后，在用户模拟触电体验完成后，随意向一个方向转动防护环，由于防护环的端部呈圆弧状设置，防护环即可对活塞杆进行挤压，活塞杆将活塞板向压缩盒的内腔右侧移动，随着压缩盒右侧空腔容积的减小，内部的香氛液体(香氛液体可以是柠檬香氛、薄荷香氛、橙子香氛、玫瑰香氛中的一种或多种组合物)即可冲破喷雾管使雾状的香氛雾滴暴露在用户四周，此时用户吸入香氛雾滴后，能够快速起到提神醒脑的功效，有助于用户身体机能的快速恢复，进而提升了用户对模拟触电的感官体验。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本发明实施方式提供的一种人体触电模拟装置及使用方法的左视整体结构示意图；

图2是本发明实施方式提供的一种人体触电模拟装置及使用方法的正视整体结构示意图；

图3是本发明实施方式提供的一种人体触电模拟装置及使用方法的定位套处连接结构示意图；

图4是本发明实施方式提供的一种人体触电模拟装置及使用方法的定位套处剖视结构示意图；

图5是本发明实施方式提供的一种人体触电模拟装置及使用方法的压缩盒处剖视结构示意图；

图6是本发明实施方式提供的一种人体触电模拟装置及使用方法的微控制器引脚展示结构示意图；

图7是本发明实施方式提供的一种人体触电模拟装置及使用方法的电阻R连接线路图。

图中：11、设备本体；12、触控显示屏；13、抽屉板；14、触摸球；15、防护壳；16、测试台；17、等电势盘；21、定位杆；22、定位套；23、防护环；24、充气气囊；25、丝杆；26、压缩盒；27、活塞板；271、复位弹簧；272、活塞杆；28、储液盒；281、连接管；29、喷雾管。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

实施例

参照图1-7，一种人体触电模拟装置，包括人体触电模拟装置本体、人体触电防护装置本体、人体触电模拟装置控制电路以及语音电路模块，人体触电模拟装置本体包括设备本体11、以及设置在设备本体11侧壁上部的触控显示屏12，设备本体11的侧壁中部滑动安装有抽屉板13，抽屉板13的上端面设置有用户触摸感应的触摸球14，设备本体11的侧壁背部固定安装有防护壳15，人体触电模拟装置控制电路、语音电路模块以及模拟触电电压电路设置在防护壳15内，人体触电模拟装置本体还包括靠近在设备本体11一侧的测试台16，测试台16的上端面中部固定安装有等电势盘17，人体触电防护装置本体设置于测试台16的端面上，测试台16与设备本体11之间固定安装有信号传输线。

进一步地；人体触电防护装置本体包括固定安装在测试台16上端面的定位杆21，以及滑动安装在定位杆21侧壁上的定位套22，定位套22的内腔滑动安装有防护环23，定位套22与防护环23的内壁上均固定安装有充气气囊24，测试台16的上端面靠近定位杆21的一侧转动安装有丝杆25，防护环23与丝杆25螺纹连接，测试台16的内腔固定安装有驱动电机，驱动电机的输出轴端与丝杆25固定连接。

需要说明的是：通过启动驱动电机使丝杆25转动，在定位杆21的限位作用下，定位套22将在丝杆25的侧壁上滑动，此时整个定位套22与防护环23的高度将发生改变(定位套22与防护环23之间具有一定的摩擦力，使定位套22与防护环23在防护过程中不会轻易滑动)，以适用于不同身高的人群所使用，同时设置有三组充气气囊24，能够在用户体验模拟触电过程中牢牢的与用户腰部贴合，使整个设备能够适用于不同身材的人员使用，提高了整个设备的实用性，同时由于充气气囊24的介入，能够起到用户模拟在触电过程中对腿软人群的辅助支撑，有效保证了用户体验触电时的安全性。

进一步地；人体触电防护装置本体还包括固定安装在定位套22侧壁上的压缩盒26，压缩盒26的内腔滑动安装有活塞板27，活塞板27的右侧壁上固定安装有复位弹簧271，活塞板27的左端面固定安装有活塞杆272，定位套22的侧壁上还固定安装有储液盒28，压缩盒26的右侧壁上固定安装有喷雾管29，防护环23的端部呈圆弧状设置，活塞杆272与防护环23的端板相贴合，复位弹簧271的另一端固定连接在压缩盒26的内壁上，储液盒28通过连接管281与压缩盒26相连通，连接管281内腔设置有出口向压缩盒26内腔的单向水阀，喷雾管29的内腔设置有出口向外界的单向水阀。

需要说明的是，在用户模拟触电体验完成后，随意向一个方向转动防护环23，由于防护环23的端部呈圆弧状设置，防护环23即可对活塞杆272进行挤压，活塞杆272将活塞板27向压缩盒26的内腔右侧移动，随着压缩盒26右侧空腔容积的减小，内部的香氛液体(香氛液体可以是柠檬香氛、薄荷香氛、橙子香氛、玫瑰香氛中的一种或多种组合物)即可冲破喷雾管29使雾状的香氛雾滴暴露在用户四周，此时用户吸入香氛雾滴后，能够快速起到提神醒脑的功效，有助于用户身体机能的快速恢复，进而提升了用户对模拟触电的感官体验，整个设备对下一个用户使用时，随着防护环23的端部与活塞杆272脱离，此时在复位弹簧271的弹力作用下，活塞板27能够自行向压缩盒26的内嵌左侧移动，此时压缩盒26的右部空腔容量增大，在外界大气压强的作用下，储液盒28内的香氛液体即可通过连接管281进入压缩盒26内，实现对香氛液体含量的补充，为下次喷洒香氛液滴做出准备，使得整个设备能够长久使用。

进一步地；人体触电模拟装置控制电路包括微控制器模块与电源电路模块组成，人体触电模拟装置控制电路还包括与微控制器模块相接的模拟触电电压电路以及用于与上位机进行数据通信的RS485通信电路，微控制器模块采用型号为8051的微控制器，微控制器端口1由引脚1到8构成，微控制器端口1引脚由8位双向输入、输出端口和内部上拉电阻组成，微控制器端口2由引脚21到28构成，微控制器端口2为一个双向端口，即所有的微控制器端口2引脚都用作输入或输出，微控制器端口3由引脚10到17构成，微控制器的引脚20为接地引脚，它代表0V并连接到电源的负极端子0V，微控制器的引脚29为程序存储使能引脚，微控制器的引脚30为地址锁存启用引脚，微控制器的引脚31是外部访问使能引脚，即允许外部程序存储器，微控制器端口0由引脚32至39构成，为双向输入/输出引脚，但没有任何内部上拉电阻，微控制器的引脚40为提供电源电压+5V的电源引脚。

需要说明的是：P1.0和P1.1分别作为定时器2和定时器2触发输入，P1.5、P1.6和P1.7分别用作系统内编程引脚，即MOSI、MISO和SCK，引脚9(RST)为复位输入引脚，引脚18和19为XTAL2和XTAL1。

进一步地，触控显示屏12与人体触电模拟装置控制电路电性连接，电源电路模块与微控制器的引脚40端相连接，模拟触电电压电路与微控制器端口0端相连接，RS485通信电路、语音电路模块均与微控制器端口2端相连接，模拟触电电压电路由多组电阻R构成，电阻R包括电阻R1、电阻R2与电阻R3，电阻R互相串联，语音电路模块由麦克风、语音信号处理芯片、存储器、数字模拟转换器组成。

需要说明的是，用户发出指令经麦克风接收，传输电性号至语音信号处理芯片，经解析分析后并发出反馈，在数字模拟转换器中将反馈指令发送至微控制器中，在模拟触电电压电路辅助作用下使触摸球带电工作。

该一种人体触电模拟装置的工作原理：

工作人员使用电源线将外部输入电源接口与设备本体11连接后，向上滑动抽屉板13使触摸球14处于合适的高度；之后用户站立在测试台16上，并使其腰部处于定位套22内，转动防护环23至定位套22的对立面，此时防护环23与定位套22能够组成一个封闭的空间，同时向充气气囊24内加入适量空气，使充气气囊24侧壁与用户腰部贴紧用户，以保证后续用户模拟触电体验时的安全；

随后用户伸出一只手臂使手掌覆盖在触摸球14上，另一只手掌触控触摸显示屏12或通过语言电路模块配合RS485通信电路传输到微控制器模块，使模拟触电电压电路工作，此时用户即可体验到不同状态的触电体验；

由图7中电阻连接线路可知，通过串联电阻R的数量，能够增加整体电阻R的总电阻，进而在额定电流通过的情况下，单位电压也将增大，此时能够通过改变对人体触电体验中的电压幅度来调节用户对不同电压下的触电体验。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

需要说明的是，电机具体的型号规格需根据该装置的实际规格等进行选型确定，具体选型计算方法采用本领域现有技术，故不再详细赘述。

以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。