[發明專利]一種人體靜電場定量非接觸檢測方法

有效

• 申請號: 202010527744.4
• 申請日: 2020-06-11
• 公開（公告）號: CN111521884B
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 劉曉瑞;葛樹志;劉銀華;魏相霞;蔣婉玥
• 申請（專利權）人: 青島大學
• 主分類號: G01R29/12
• 分類號: G01R29/12;G01R29/24
• 代理公司: 青島致嘉知識產權代理事務所(普通合伙) 37236
• 代理人: 苗穎

本發明提供了一種人體靜電場定量非接觸檢測裝置及檢測方法，通過安裝在天花板上的人體靜電場定量非接觸檢測裝置形成測試區域，結合雙目視覺攝像頭，待測人員進入測試區域，雙目視覺攝像頭通過視頻數據對受測對象進行測距并估算其實際身高和肢體狀態，同時人體靜電場定量非接觸檢測裝置檢測并結合雙目視覺信息確定受測人員自身的靜電水平，所述人體靜電場定量非接觸檢測裝置包括接地屏蔽罩、屏蔽層、電機、第一線圈、第二線圈、絕緣圓盤、金屬風扇、電容、同步控制模塊、放大帶通模塊。能夠自動完成對受測區域內人體目標自身靜電電壓水平進行無接觸、遠距離檢測，可以與靜電敏感場所的門禁設備聯動，具有檢測準確、自動化水平高的優點。

技術領域

本發明屬于電磁兼容中的靜電檢測與防護技術領域，具體涉及一種人體靜電場定量非接觸檢測方法。

背景技術

在諸如汽油站、面粉廠、油漆廠等單位，空氣中含有較高濃度的易燃易爆成分。這些場合對靜電防護極度敏感，當工作人員攜帶靜電荷進入作業區域并在作業過程中發生局部放電時，很可能引爆空氣中的易爆成分引發惡性安全事故。目前對人體靜電水平的檢測還處于儀器近身檢測階段，存在檢測距離近、自動化水平低的缺點。市場需要一種自動化、非接觸的人體靜電檢測方法，安置于對靜電敏感的安全工作場所的入口與門禁設備聯動，從而切實保證生產場所與工作人員的安全。

發明內容

本發明提供了一種人體靜電場定量非接觸檢測方法，解決現有近身靜電檢測儀器存在的檢測距離近、需要與人體接觸、人工操作、自動化水平低等問題。

本發明提供的一種人體靜電場定量非接觸檢測裝置，包括接地屏蔽罩、屏蔽層、電機、第一線圈、第二線圈、絕緣圓盤、金屬風扇、電容、同步控制模塊、放大帶通模塊，所述屏蔽層將接地屏蔽罩分隔為上層和下層，電機設置在上層，第一線圈、第二線圈、絕緣圓盤、金屬風扇設置在下層，所述電機的軸穿過屏蔽層與金屬風扇連接，所述屏蔽層、第一線圈、金屬風扇均做接地處理，所述絕緣圓盤固定設置且其上鋪設有若干塊銅箔，所述銅箔數量、形狀、面積與金屬風扇葉片數量、形狀、面積相同，所述第二線圈與絕緣圓盤的銅箔連接，所述第一線圈和第二線圈之間連接電容作為放大帶通模塊的輸入，所述放大帶通模塊輸出靜電場變送值，所述同步控制模塊驅動電機并控制電機轉速。

本發明還提供了一種人體靜電場定量非接觸檢測方法，所述方法為：

S1、將人體靜電場定量非接觸檢測裝置安裝在天花板上形成測試區域，并將測試區域分割為不同的位置F＝{f₀,f₁,f₂……f_n}，

S2、針對人體靜電場定量非接觸檢測裝置在不同位置進行校準，獲得各位置對應的系數向量M＝{a₀,a₁,a₂……a_n}與N＝{b₀,b₁,b₂……b_n}，

S3、待測人站在測試區域的某一位置J，使用雙目攝像頭測量待測人體放電尖端的高度為h’，通過人體靜電場定量非接觸檢測裝置輸出正弦波靜電場變送值，幅值為A’，

根據公式U′＝a_J·A′+b_J(1)粗算待測人體的靜電電壓，其中，a_J為位置J對應的系數向量M中的系數，b_J為位置J對應的系數向量N中的系數，

再根據公式精確計算待測人體的靜電電壓，其中，k_J為換算因子，H為天花板的高度，h為校準模特的身高。

進一步的，對人體靜電場定量非接觸檢測裝置進行校準的方法為：

S1、采用直徑為R_b的鍍鋁球作為人體的等效帶電模型，將金屬球至于平面位置f(x₀,y₀)，并通過絕緣支架將鍍鋁球固定于距離天花板L處，