CN105336129A - 施工机械接近高压输电线路的报警器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种施工机械接近高压输电线路的报警器，包括集成电路，用于集成电路集成单元供电的电源部，设置在集成电路上的控制部；所述集成电路上至少设置有连接检测基于高压输电线电荷量的电压测试传感器以及输出报警音的音响部，还包括与控制部连接的通信部、显示部以及测量部。本发明结构简单、紧凑，安装方便；为了满足不同电压等级输电线路安全距离的不同要求，线路安全距离探测传感器设计成传感距离可调；通过传感器与报警器无线传输，解决了传感器有导线的接线问题，从而减少了吊车等大型施工机械设备对输电线路的外力破坏造成的输电线路跳闸、人员伤亡和设备损坏事故，提高了输电线路的供电可靠性。

Description

施工机械接近高压输电线路的报警器

技术领域

本发明涉及一种施工机械接近高压输电线路的报警器，具体的说是用于防止吊车等大型施工机械设备接近高压输电线路小于安全距离的报警器。

背景技术

近年来我国城市建设日新月异，输电线路的分布也越来越广，各种城市建设如高速公路、高架道路等施工用吊车等大型机械不顾安全野蛮施工时常误碰输电线路，造成输电线路跳闸和危及施工人员的生命安全，严重影响输电线路的安全稳定运行。如何使吊车等大型机械在接近输电线路时发出报警提醒操作人员，确保输电线路的安全稳定运行是我们急需解决的课题。

发明内容

本发明的目的是提供一种施工机械接近高压输电线路的报警器，在吊车等大型机械进入输电线路下方施工时，当其与输电线路的距离不满足安全要求时进行报警，提醒机械操作人员及时采取措施，从而减少施工事故，保护输电线路安全运行。

按照本发明提供的技术方案，施工机械接近高压输电线路的报警器，包括集成电路，用于集成电路集成单元的电源部，设置在集成电路上的控制部；

所述集成电路上至少设置有连接检测基于高压输电线电荷量的电压测试传感器以及输出报警音的音响部，还包括：

用于与施工机械驾驶室进行通信的通信部；

用于危险信号和正常信号显示的显示部；以及

用于施工机械离地高度和高压输电线离施工机械距离的测量部；

所述通信部、显示部以及测量部均和控制部连接。

进一步地，所述电压测试传感器包括电场传感器、数据处理模块和数据输出模块；

所述电场传感器采集高压输电线周围电场信号，并将电场信号传送到数据处理模块；

所述数据处理模块将接收的电场信号，并将其转化成电压信号后传输到信号输出模块；

所述信号输出模块接收电压信号，将其处理后输出给控制部和设置在集成电路上的待检测部；

待检测部，设置有不同范围数的对比单元的电压信号，控制部将接收到的电压信号处理后传递给检测部，检测部与待检测部进行对比。

进一步地，所述测量部由避障仪和雷达组成，所述避障仪用于测量施工机械与高压输电线的距离，所述雷达用于施工机械与地面距离测定。

进一步地，所述显示部由红色指示灯和黄色指示灯组成，所述红色指示灯和黄色指示灯通过指示灯驱动电路与控制部连接。

进一步地，所述音响部包括扬声器电路和蜂鸣器电路，所述扬声器电路和蜂鸣器电路分别与控制部连接；

所述扬声器电路由声音控制器、声音扩大器以及扬声器组成，所述声音控制器连接控制部和声音扩大器，所述声音扩大器连接扬声器；

所述蜂鸣器电路由蜂鸣器驱动电路和蜂鸣器组成，所述蜂鸣器控制电路连接控制部和蜂鸣器。

进一步地，所述通信部由3G模块和4G模块组成，所述3G模块和4G模块分别通过无线模块驱动电路与控制部连接，其中，通信部通过稳压电源与电源部连接，通信部还设置有收发器和天线，所述收发部与天线、3G模块和4G模块连接。

进一步地，所述集成电路上设置有振荡器和复位器，所述振荡器和复位器分别连接至控制部。

进一步地，所述集成电路包括：

电压测试传感器连接端子，能连接构成作为所述电压测试传感器检测基于高压输电线电荷量的电压测试传感器电路；

测距部连接端子，能连接作为报警器的测距部；

蜂鸣器电路连接端子，能连接作为所述音响部的蜂鸣器电路；

扬声器连接端子，能连接构成作为所述音响部的扬声器电路的扬声器；

无线模块控制电路，与通信部连接端子连接，构成作为报警器的通信部；

声音放大电路，与扬声器连接端子连接，构成作为所述音响部的扬声器电路；

指示灯驱动电路，与显示部连接端子连接，构成作为报警器的显示部；

控制部分别与电压测试传感器连接端子、测距部连接端子、蜂鸣器电路连接端子、扬声器连接端子、通信部连接端子及显示部连接端子连接。

本发明具有以下优点：

本发明结构简单、紧凑，安装方便；为了满足不同电压等级输电线路安全距离的不同要求，线路安全距离探测传感器设计成传感距离可调；通过传感器与报警器无线传输，解决了传感器有导线的接线问题，使用维护更加方便；报警器按放在操作室，使报警声更加清晰、明了；从而减少了吊车等大型施工机械设备对输电线路的外力破坏造成的输电线路跳闸、人员伤亡和设备损坏事故，提高了输电线路的供电可靠性。

附图说明

图1是本发明报警器的结构框图。

具体实施方式

参照图1，施工机械接近高压输电线路的报警器，包括集成电路1，用于集成电路1集成单元供电的电源部4，设置在集成电路1上的控制部10；所述集成电路1上至少设置有连接检测基于高压输电线电荷量的电压测试传感器8以及输出报警音的音响部，还包括：

用于与施工机械驾驶室进行通信的通信部2；

用于危险信号和正常信号显示的显示部3；以及

用于施工机械离地高度和高压输电线离施工机械距离的测量部9；

所述通信部2、显示部3以及测量部9均和控制部10连接。

进一步地，所述电压测试传感器8包括电场传感器7、数据处理模块14和数据输出模块13；

所述电场传感器7采集高压输电线周围电场信号，并将电场信号传送到数据处理模块14；

所述数据处理模块14将接收的电场信号，并将其转化成电压信号后传输到信号输出模块13；

所述信号输出模块13接收电压信号，将其处理后的信号输出给控制部10和设置在集成电路1上的待检测部12；

待检测部12，设置有不同范围数的对比单元电压信号，控制部10将接收到的电压信号处理后传递给检测部11，检测部11与待检测部12进行对比。

进一步地，所述测量部9由避障仪15和雷达16组成，所述避障仪15用于测量施工机械与障碍物的距离，所述雷达16用于施工机械与地面距离测定。

进一步地，所述显示部3由红色指示灯18和黄色指示灯19组成，所述红色指示灯18和黄色指示灯19通过指示灯驱动电路22与控制部10连接。

进一步地，所述音响部包括扬声器电路5和蜂鸣器电路6，所述扬声器电路5和蜂鸣器电路6分别与控制部连接10；

所述扬声器电路5由声音控制器27、声音扩大器28以及扬声器29组成，所述声音控制器27连接控制部10和声音扩大器28，所述声音扩大器28连接扬声器29；

所述蜂鸣器电路6由蜂鸣器驱动电路30和蜂鸣器31组成，所述蜂鸣器控制电路30连接控制部10和蜂鸣器31。

进一步地，所述通信部2由3G模块21和4G模块20组成，所述3G模块21和4G模块20分别通过无线模块驱动电路23与控制部10连接，其中，通信部2通过稳压电源26与电源部4连接，通信部2还设置有收发器和天线，所述收发部与天线、3G模块21和4G模块20连接。

进一步地，所述集成电路1上设置有振荡器24和复位器25，所述振荡器24和复位器25分别连接至控制部10。

进一步地，所述集成电路1包括：

电压测试传感器连接端子104，能连接构成作为所述电压测试传感器检测基于高压输电线电荷量的电压测试传感器电路8；

测距部连接端子106，能连接作为报警器的测距部9；

蜂鸣器电路连接端子103，能连接作为所述音响部的蜂鸣器电路6；

扬声器连接端子100/101，能连接构成作为所述音响部的扬声器电路5的扬声器29；

无线模块控制电路23，与通信部连接端子109连接，构成作为报警器的通信部2；

声音放大电路，与扬声器连接端子100/101连接，构成作为所述音响部的扬声器电路5；

指示灯驱动电路22，与显示部连接端子107/108连接，构成作为报警器的显示部3；

控制部10分别与电压测试传感器连接端子104、测距部连接端子106、蜂鸣器电路连接端子103、扬声器连接端子100/101、通信部连接端子109、及显示部连接端子107/108连接。

电压测量的原理：电压测量传感器8或电压校正传感器在测量得到感应电荷后，根据静电感应原理，处于电场中的传感器，在其表面会产生感应电荷，在传感器的电极间接入测量电容后，电容上产生的电压便可作为测量信号，得到感应电压与被测电场的关系。

一般情况下，采用球形传感器采集电荷量。

设半球壳表面积为A，球表面电荷的面密度为σ，则半球壳的总表面电荷为Q1(t)，

Q(t)＝∫σ(t)dA(200)

由上式可知，将传感器放入电场后，球壳上的表面电荷量与球心处的电场强度E0(t)成正比：

Q(t)＝KE0(t)(201)

其中K为比例系数。这些感应电荷将在取样电容CM上产生一个微小的感应电压UM为：

UM(t)＝Q(t)/CM(202)

将式(201)代入式(202)可得：

UM(t)＝KE0(t)/CM(203)

通过测量取样电容上的电压UM(t)就可以得到E0(t)，这就是电容式传感器测量的基本原理。

采集到电荷量后，通过数据处理模块将电荷量转换为电压数字信号，传递给带检测部12，控制部10通过启用数据库，调用检测部11内相关的信号范围，与带检测部12的电压数字信号进行比较，带检测部12的电压数字信号落入检测部11的信号范围内，由控制部10通过启用数据库选择信号范围，从而给出距离高压输电线的距离，当超过一定的距离后比如，3米范围内，即发出警报。

Claims (8)

1.施工机械接近高压输电线路的报警器，包括

集成电路，用于集成电路集成单元的电源部，设置在集成电路上的控制部；其特征是：

所述集成电路上至少设置有连接检测基于高压输电线电荷量的电压测试传感器以及输出报警音的音响部，还包括：

用于与施工机械驾驶室进行通信的通信部；

用于危险信号和正常信号显示的显示部；以及

用于施工机械离地高度和高压输电线离施工机械距离的测量部；

所述通信部、显示部以及测量部均和控制部连接。

2.根据权利要求1所述的施工机械接近高压输电线路的报警器，其特征是：所述电压测试传感器包括电场传感器、数据处理模块和数据输出模块；

所述电场传感器采集高压输电线周围电场信号，并将电场信号传送到数据处理模块；

所述数据处理模块将接收的电场信号，并将其转化成电压信号后传输到信号输出模块；

所述信号输出模块接收电压信号，将其处理后输出给控制部和设置在集成电路上的待检测部；

待检测部，设置有不同范围数的对比单元的电压信号，控制部将接收到的电压信号处理后传递给检测部，检测部与待检测部进行对比。

3.根据权利要求1所述的施工机械接近高压输电线路的报警器，其特征是：所述测量部由避障仪和雷达组成，所述避障仪用于测量施工机械与高压输电线的距离，所述雷达用于施工机械与地面距离测定。

4.根据权利要求1所述的施工机械接近高压输电线路的报警器，其特征是：所述显示部由红色指示灯和黄色指示灯组成，所述红色指示灯和黄色指示灯通过指示灯驱动电路与控制部连接。

5.根据权利要求1所述的施工机械接近高压输电线路的报警器，其特征是：所述音响部包括扬声器电路和蜂鸣器电路，所述扬声器电路和蜂鸣器电路分别与控制部连接；

所述扬声器电路由声音控制器、声音扩大器以及扬声器组成，所述声音控制器连接控制部和声音扩大器，所述声音扩大器连接扬声器；

所述蜂鸣器电路由蜂鸣器驱动电路和蜂鸣器组成，所述蜂鸣器控制电路连接控制部和蜂鸣器。

6.根据权利要求1所述的施工机械接近高压输电线路的报警器，其特征是：所述通信部由3G模块和4G模块组成，所述3G模块和4G模块分别通过无线模块驱动电路与控制部连接，其中，通信部通过稳压电源与电源部连接，通信部还设置有收发器和天线，所述收发部与天线、3G模块和4G模块连接。

7.根据权利要求1所述的施工机械接近高压输电线路的报警器，其特征是：所述集成电路上设置有振荡器和复位器，所述振荡器和复位器分别连接至控制部。

8.根据权利要求1所述的施工机械接近高压输电线路的报警器，其特征是：所述集成电路包括：

电压测试传感器连接端子，能连接构成作为所述电压测试传感器检测基于高压输电线电荷量的电压测试传感器电路；

测距部连接端子，能连接作为报警器的测距部；

蜂鸣器电路连接端子，能连接作为所述音响部的蜂鸣器电路；

扬声器连接端子，能连接构成作为所述音响部的扬声器电路的扬声器；

无线模块控制电路，与通信部连接端子连接，构成作为报警器的通信部；

声音放大电路，与扬声器连接端子连接，构成作为所述音响部的扬声器电路；

指示灯驱动电路，与显示部连接端子连接，构成作为报警器的显示部；

控制部分别与电压测试传感器连接端子、测距部连接端子、蜂鸣器电路连接端子、扬声器连接端子、通信部连接端子及显示部连接端子连接。