CN102976210B - 电力施工装备的安全距离检测预警装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电力设备相关技术领域，特别是涉及电力施工装备的安全距离检测预警装置和方法，安全距离检测预警装置包括传感器部分和主控设备部分，传感器部分包括若干个设置在所述活动机构上的无线测距传感器，主控设备部分，包括中央处理模组、无线数据接收模组和报警模组，所述无线数据接收模组与无线测距传感器连接，所述中央处理模组分别与无线数据接收模组和声光报警模组连接。上述电力施工装备的安全距离检测预警装置和方法，避免了在高压输电线路强电场环境下施工时由于活动机构与障碍物的安全距离不足或碰撞造成电力故障及人身伤亡事故的发生。

Description

电力施工装备的安全距离检测预警装置和方法
技术领域
本发明涉及电力设备相关技术领域，特别是涉及电力施工装备的安全距离检测预警装置和方法。
背景技术
外力破坏是影响电力系统用电可靠性的一个重要的因素。因施工装备(包括但不限于起重机)作业时与高压输电线路的安全距离不足或碰撞造成线路跳闸等事故屡见不鲜，且施工装备碰撞带电导线引发事故时，施工人员经常由于场强击穿引发触电，直接造成电力故障和施工人员人身伤害。鉴于我国电力事业正处于高速发展期，电力部门施工点多面广，且高压输电线路户外环境错综复杂，施工点安全控制难度系数高，高压输电线路的施工安全隐患十分严重。
发明内容
基于此，有必要针对现有技术施工装备没有设置安全距离检测装置的技术问题，提供一种电力施工装备的安全距离检测预警装置和方法。
一种电力施工装备的安全距离检测预警装置，所述安全距离检测预警装置包括传感器部分和主控设备部分，所述传感器部分包括若干个设置在电力施工装备的活动机构上的无线测距传感器，所述主控设备部分，包括中央处理模组、无线数据接收模组和报警模组，所述无线数据接收模组与无线测距传感器连接，所述中央处理模组分别与无线数据接收模组和报警模组连接；
所述传感器部分还包括若干个设置在活动机构的视频摄像装置，所述中央处理模组与视频摄像装置连接；
所述电力施工设备为起重机，所述活动机构为吊臂，所述无线测距传感器安装在吊臂前部的顶端和两侧，每个方向至少安装3个所述无线测距传感器；
所述视频摄像装置安装在吊臂底部的顶端和两侧。
在其中一个实施例中，所述主控设备部分还包括与中央处理模组连接的视频监视器。
在其中一个实施例中，所述报警模组为声光报警装置。
在其中一个实施例中，所述无线测距传感器与所述无线数据接收模组通过无线数据传输技术通信。
一种电力施工装备的安全距离检测预警方法，采用上述的安全距离检测预警装置，其特征在于，所述安全距离检测预警方法包括：
无线测距传感器检测到在预设安全范围内存在障碍物，则通知中央处理模组；
中央处理模组响应于无线测距传感器的通知，控制报警模组发出报警信号；
所述传感器部分还包括若干个设置在活动机构的视频摄像装置，所述中央处理模组与视频摄像装置连接；
所述中央处理模组响应于无线测距传感器的通知，控制报警模组发出报警信号的步骤具体包括：
中央处理模组响应于无线测距传感器的通知，从所述视频摄像装置获取图像；
中央处理模组对所获取图像进行图像识别，如果识别到图像中存在预设的待检测障碍物，则控制报警模组发出报警信号；
所述电力施工设备为起重机，所述活动机构为吊臂，所述无线测距传感器安装在吊臂前部的顶端和两侧，每个方向至少安装3个所述无线测距传感器；
所述视频摄像装置安装在吊臂底部的顶端和两侧。
在其中一个实施例中，所述待检测障碍物为高压输电线。
上述电力施工装备的安全距离检测预警装置和方法，在电力施工装备(例如起重机)的活动机构(例如吊臂)上安装了无线测距传感器，能感应是否有障碍物(例如高压输电线)进入了活动机构的安全范围，从而给出警报。避免了在高压输电线路强电场环境下施工时由于活动机构(例如吊臂)与障碍物(例如高压输电线路)的安全距离不足或碰撞造成电力故障及人身伤亡事故的发生。
同时，本发明的电力施工装备的安全距离检测预警装置和方法还在活动机构上增加了视频摄像装置，通过无线测距传感器与视频图像识别技术相结合，识别进入活动机构的安全范围的障碍物是否为高压输电线，极大地减少报警误报率，实现施工装备(例如起重机)与高压输电线路实时距离的精确预警。
附图说明
图1为本发明一种电力施工装备的安全距离检测预警装置的方框结构图；
图2为本发明一种电力施工装备的安全距离检测预警装置的一个实施例结构示意图；
图3为本发明一种电力施工装备的安全距离检测预警方法的工作流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细的说明。
如图1为本发明一种电力施工装备的安全距离检测预警装置的方框结构图，所述安全距离检测预警装置包括传感器部分110和主控设备部分120，所述传感器部分110包括若干个设置在电力施工设备的活动机构上的无线测距传感器111和若干个设置在活动机构的视频摄像机112，所述主控设备部分120，包括中央处理模组121、无线数据接收模组122、视频监视器123、声光报警模组124和存储器125，所述无线数据接收模组122与无线测距传感器111连接，所述中央处理模组121分别与无线数据接收模组122、视频监视器123、声光报警模组124和存储器125连接，同时中央处理模组121还与传感器部分110的视频摄像机112连接。
如图2所示为本发明一种电力施工装备的安全距离检测预警装置的一个实施例结构示意图，所述电力施工设备为起重机210，活动机构为吊臂211，吊臂211的前部顶端及两侧各安装若干个无线测距传感器111，无线测距传感器111体积小，不改变吊臂211原有结构，便于安装和拆卸。无线测距传感器111分别对吊臂211前方、左侧、右侧障碍物进行探测预警，每个方向至少安装3个无线测距传感器111即可对检测区域形成全覆盖。
无线测距传感器111应用了电场传感技术以及表面波雷达传感技术，在与无线数据接收模组的数据传输上，无线测距传感器111内部可以设有无线数据传输模块与无线数据接收模组122通过无线数据传输技术通信(包括但不限于使用zigbee、蓝牙等通讯方式，使用ISM或2.4GHz等无线数据频道)，当然无线测距传感器111与无线数据接收模组122之间也可以采用数据线连接方式传输数据，然而使用无线数据传输技术，则无线测距传感器111能放置在电力施工装备的任何地方，而不会受到数据线的限制。无线测距传感器111实时测量施工装备与高压输电线路之间的安全距离。在无线测距传感器111中集成电场、表面波雷达精密传感器，组成全向探测模组。专有设计的抗干扰电路采用模数地间隔离、信号的带通滤波器、电源系统的低频滤波等技术手段，旨在解决高压工作区域的工频干扰和其它无线电设备的电磁干扰。在施工装备中可采用多个无线测距传感器协同工作，基于无线测距传感器所配置的不同网络地址使用系统轮训和中断触发相结合的方式解决多个无线测距传感器的数据实时发送问题。
无线测距传感器111的测距数据经初步处理后，通过无线测距传感器111内部的无线数据传输模块发送给安装在驾驶室内的主控设备部分120的无线数据接收模组122。无线测距传感器111由电池供电，具有防雨淋(符合IP68标准)设计。
同时，在起重机210的吊臂211底部的顶端和两侧各安装一个视频摄像机112。吊臂211四周采用图像监控机制，当无线测距系统或实时图像智能分析与识别系统通过声光报警模组发出报警信号，对驾驶员进行操作警示，驾驶员可由视频监控器查看监控图像确认安全距离，谨慎或停止操作，并可将视频图像存储留证。
主控设备部分120包括中央处理模组、无线数据接收模组、视频监视器、声光报警模组和存储器，安装于驾驶舱212内部，其安装位置不会对驾驶员的正常操作造成干扰，主控设备部分120的电源由施工装备提供。
如图3所示为本发明实施例的工作流程图。
一种电力施工装备的安全距离检测预警方法，包括：
步骤S301，无线测距传感器检测到在预设安全范围内存在障碍物，则通知中央处理模组；
步骤S302，中央处理模组响应于无线测距传感器的通知，从视频摄像机获取图像；
步骤S303，中央处理模组对所获取图像进行图像识别，如果识别到图像中存在高压输电线，则执行步骤S304，否则忽略；
步骤S304，中央处理模组控制声光报警模组发出报警信号。
作为一个例子，当施工装备如起重机吊臂在高压输电线路附近区域作业时，视频摄像机安装在施工装备如起重机吊臂的底部顶端和两侧(位置靠近驾驶舱)以获取实时视频图像，通过无线测距传感器，以起重机吊臂为中心建立安全保护区域，对进入安全保护区域里的高压输电线路进行实时视频图像智能分析并识别，无论高压输电线从哪个方向进入此安全保护区域，均会触发声光报警模组发出报警信号。
当起重机吊臂转向高压输电线路时，装在起重机吊臂前部顶端和两侧相应方向的无线测距传感器会将距离数据经无线链路发送到主控设备部分的无线数据接收端，同时通过实时视频图像智能分析，识别出进入安全保护区域里的高压输电线。
当起重机吊臂与高压输电线路的安全距离接近或小于系统预设的报警阀值时，主控设备部分中的声光报警模组会发出报警信号，这时提醒驾驶员必须查看视频监视器上呈现的视频图像信息，可根据视频图像上的视频定位划线谨慎操作或停止操作。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.一种电力施工装备的安全距离检测预警装置，其特征在于，所述安全距离检测预警装置包括传感器部分和主控设备部分，所述传感器部分包括若干个设置在电力施工装备的活动机构上的无线测距传感器，所述主控设备部分，包括中央处理模组、无线数据接收模组和报警模组，所述无线数据接收模组与无线测距传感器连接，所述中央处理模组分别与无线数据接收模组和报警模组连接；
所述传感器部分还包括若干个设置在活动机构的视频摄像装置，所述中央处理模组与视频摄像装置连接；
所述电力施工设备为起重机，所述活动机构为吊臂，所述无线测距传感器安装在吊臂前部的顶端和两侧，每个方向至少安装3个所述无线测距传感器；
所述视频摄像装置安装在吊臂底部的顶端和两侧。
2.根据权利要求1所述的电力施工装备的安全距离检测预警装置，其特征在于，所述主控设备部分还包括与中央处理模组连接的视频监视器。
3.根据权利要求1所述的电力施工装备的安全距离检测预警装置，其特征在于，所述报警模组为声光报警装置。
4.根据权利要求1所述的电力施工装备的安全距离检测预警装置，其特征在于，所述无线测距传感器与所述无线数据接收模组通过无线数据传输技术通信。
5.一种电力施工装备的安全距离检测预警方法，采用如权利要求1所述的安全距离检测预警装置，其特征在于，所述安全距离检测预警方法包括：
无线测距传感器检测到在预设安全范围内存在障碍物，则通知中央处理模组；
中央处理模组响应于无线测距传感器的通知，控制报警模组发出报警信号；
所述传感器部分还包括若干个设置在活动机构的视频摄像装置，所述中央处理模组与视频摄像装置连接；
所述中央处理模组响应于无线测距传感器的通知，控制报警模组发出报警信号的步骤具体包括：
中央处理模组响应于无线测距传感器的通知，从所述视频摄像装置获取图像；
中央处理模组对所获取图像进行图像识别，如果识别到图像中存在预设的待检测障碍物，则控制报警模组发出报警信号；
所述电力施工设备为起重机，所述活动机构为吊臂，所述无线测距传感器安装在吊臂前部的顶端和两侧，每个方向至少安装3个所述无线测距传感器；
所述视频摄像装置安装在吊臂底部的顶端和两侧。
6.根据权利要求5所述的电力施工装备的安全距离检测预警方法，其特征在于，所述待检测障碍物为高压输电线。
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