CN105448035A - 一种高压线近电预警方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种高压线近电预警方法，包括：实时获取位移路线上的多个位移距离和位移距离对应的实测电场强度；根据获取到的距离和实测电场强度确定高压线电压等级；根据高压线电压等级确定与高压线电压等级对应的安全距离处的安全电场强度；判断获取到的实测电场强度与安全电场强度的大小；若实测电场强度大于或等于所述安全电场强度，确定处于危险范围。本发明提供的预警方法，可以有效的确定施工人员是否处于危险范围，保障施工人员的安全。

Description

一种高压线近电预警方法及装置

技术领域

本发明涉及电力安全技术领域，特别是涉及一种高压线近电预警方法及装置。

背景技术

随着社会的发展，各行各业的发展越来越依赖于稳定的电力供给，安全可靠的电力供应对保障社会稳定和促进经济发展具有十分重要的意义，因此，预防安全事故的发生是电力企业在进行各种电力项目建设、设备维护过程中的首要任务。输电线路和设备的建设、维护是供应稳定电力的一个重要环节，输电线路或者设备损坏往往意味着一定区域的电力供应中断。所以，输电线路和设备的安全运行离不开电力工人的维护，电力工人时常需要冒着被高压电击的危险维护、抢修一些电力设施，对电网的建设和正常运行做出了巨大的贡献。

现有技术中，电力施工现场安全性的保障，基本停留在制定有效的安全管理条例及应急措施，或者对施工人员进行安全教育。除此之外，现有技术中有通过手动调节的方式设置当前施工人员所处环境下的电压等级，然后根据检测到的电场强度判断施工人员是否超过安全距离的设备，此装置在一定程度上可以保障施工人员的安全。

但是，现有技术中提供的预警装置需要依靠人力设置电压等级，只能通过人为经验判断电压等级高低，使得预警装置的预警准确性和可靠性低，并且使用极为不便。

发明内容

本发明实施例中提供了一种高压线近电预警方法及装置，以解决现有技术中预警可靠性低的问题。

为了解决上述技术问题，本发明实施例公开了如下技术方案：

本发明公开了一种高压线近电预警方法，包括：

实时获取位移路线上的多个位移距离和位移距离对应的实测电场强度；

根据获取到的所述距离和实测电场强度确定高压线电压等级；

根据所述高压线电压等级确定与所述高压线电压等级对应的安全距离处的安全电场强度；

判断获取到的所述实测电场强度与所述安全电场强度的大小；

若所述实测电场强度大于或等于所述安全电场强度，确定处于危险范围。

优选地，所述方法还包括：

当所述实测电场强度大于或等于所述安全电场强度时，控制发出预警信号，并将所述预警信号发送到控制中心。

优选地，所述根据获取到的所述距离和实测电场强度确定高压线电压等级，包括：

根据获取到的多个位移距离以及所述当前位置的实测电场强度，得到实测电场强度随位移距离变化的电场强度分布曲线；

将所述电场强度分布曲线与预设的相同形式下不同高压线电压等级下的电场强度分布曲线进行比较，确定当前的高压线电压等级。

优选地，所述方法还包括：

获取地理位置，并将所述地理位置发送到控制中心。

优选地，所述预警方法还包括：

获取姿态信息，若所述姿态信息与预设姿态信息不匹配，那么发出预警信号，并将获取到的所述姿态信息发送到控制中心。

根据本发明公开的方法，本发明还公开了一种高压线近电预警装置，包括：

信息采集器，所述信息采集器包括电场信号检测传感器和位移传感器；

计算器，所述计算器与所述信息采集器电连接；

控制器，所述控制器与所述计算器电连接；

报警器，所述报警器与所述控制器电连接；

无线通信器，所述无线通信器与所述控制器电连接。

优选地，所述预警装置还包括定位传感器和姿态传感器，所述定位传感器与所述控制器电连接，所述姿态传感器与所述控制器电连接。

优选地，所述预警装置还包括：输出及显示器，所述输出及显示器与所述控制器电连接。

优选地，所述预警装置还包括：供电器和电源电路转换器，所述电源电路转换器与所述供电器电连接，所述供电器为所述预警装置供电。

优选地，所述预警装置还包括扩展接口，所述扩展接口设置在所述控制器上。

由以上技术方案可见，本发明实施例提供的预警方法，通过确认施工人员所处环境高压线电压等级确定安全距离对应的安全电场强度，然后对比实测电场强度与安全电场强度，从而确定施工人员是否处于危险范围。基于本方法的预警装置，包括有报警器和无线通信器，报警器提醒施工人员所处环境的安全性，无线通信器将施工人员所处环境的地理位置、电场强度、高压线电压等级以及报警信息传输到控制中心，使控制中心实时获取施工环境和施工人员的状态，并且当施工人员处于危险状态时，可及时展开救援活动。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，对于本领域普通技术人员而言，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的附图。

图1为本发明实施例提供的一种高压线近电预警方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的另一种高压线近电预警方法流程示意图；

图3为本发明实施例提供的不同高压线电压等级下电场强度分布图；

图4为本发明实施例提供的再一种高压线近电预警方法流程示意图；

图5为本发明实施例提供的一种高压线近电预警装置结构示意图；

图5中，符号表示：

1-电场信号检测传感器，2-位移传感器，3-计算器，4-报警器，5-无线通信器，6-输出及显示器，7-扩展接口，8-控制器，9-定位传感器，10-姿态传感器。

具体实施方式

本发明实施例提供一种高压线近电预警方法及装置，为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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，都应当属于本发明保护的范围。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。

首先对本发明实施例的高压线近电预警方法进行说明，参见图1，为本发明实施例提供的一种高压线近电预警方法的流程示意图，具体步骤如下：

在步骤S100中，实时获取位移路线上的多个位移距离和位移距离对应的实测电场强度。

在本实施例中实时获取位移距离主要是采用计步法，施工人员在位移线路上每走一步测一次电场强度，每次的位移距离通过位移传感器测出，对应的通过电场信号检测传感器测出相应的实测电场强度。

测得位移距离和相应的实测电场强度以后，在步骤S200中，根据获取到的多个位移距离和多个位移距离对应的实测电场强度确定高压线电压等级。

因为在不同电压等级高压线下最小安全距离不同，所以在判断施工人员是否处于安全距离内时，需要判断施工人员所处环境的高压线电压等级，针对不同的高压线电压等级，国家规定了相应的最小安全距离，在不同高压线电压等级的最小安全距离处对应不同的电场强度，而本方法在步骤S100中已经获取到了当前位置的实测电场强度，所以根据实测的电场强度与安全距离对应的安全电场强度进行对比即可得知施工人员此时的位置是否处于安全距离内。

因此，判断施工人员所处环境的高压线电压等级是关键，如图2，为本发明实施例提供的另一种高压线近电预警方法流程示意图，图2给出了判断施工人员所处环境高压线电压等级的方法，步骤如下：

在步骤S201中，根据获取到的多个位移距离以及所述当前位置的实测电场强度，得到实测电场强度随位移距离变化的电场强度分布曲线。

在图2中已经测得多个位移距离以及位移以后当前位置的实测电场强度，所以根据测得的这些数据可以模拟出实测电场强度随位移距离变化的电场强度分布曲线。

在步骤S202中，将上述电场强度分布曲线与预设的相同形式下不同高压线电压等级下的电场强度分布曲线进行比较，确定哪个电压等级下的曲线与测得的电场强度分布曲线接近或拟合，根据上述比较即可确定施工人员此时所处环境的高压线电压等级。其中，预设的相同形式下不同高压线电压等级下的电场强度分布曲线是指，在不同高压等级下用相同的方法测的位移距离与电场强度之间的关系图。将实测的位移距离与实测电场强度之间的关系图与预设测得的电场强度关系图进行比较，便可获得施工人员现处环境的高压线电压等级。

确定施工人员所处环境的高压线电压等级以后，在步骤S300中，根据高压线电压等级确定与高压线电压等级对应的安全距离处的安全电场强度。

如图3为本发明实施例提供的不同高压线电压等级下电场强度分布图。由图可知，在不同高压线电压等级对应的电场强度均随着到达边导线距离的增大而减小，也就是说施工人员到达边导线的距离越远，电场强度越小，施工人员受到的电击危险越小。并且在同一位置处不同高压线电压等级下的电场强度可能相差10多倍，所以仅仅依据电场强度大小不足以判断该位置是否安全。

由图3知，在不同高压线电压等级下的安全距离为，10KV对应的安全距离为0.7m，35KV对应的安全距离为1.0m，110KV对应的安全距离为1.5m，220KV对应的安全距离为3.0m，500KV对应的安全距离为5.0m。

在步骤S400中，根据确定的高压线电压等级对应的电场强度分布曲线，确定安全距离对应的电场强度后，将实测电场强度与安全电场强度大小进行对比，判断实测电场强度与安全电场强度之间的大小关系。

步骤S500中，根据确定的高压线电压等级电场强度分布曲线，对比实测电场强度与安全电场强度对应的距离，确定实测电场强度对应的距离是否在安全距离内，如果实测电场强度大于或等于安全电场强度，那么施工人员此时处于危险范围内，存在被电击的危险，如果实测电场强度小于安全电场强度，那么，此时施工人员处于安全距离外，不存在被电击的危险，此时施工人员可以继续前进。

如果此时施工人员有被电击的危险，那么控制发出预警信号，将预警信号发送到控制中心。预警信号提醒施工人员前方危险，施工人员接受到预警信号时即刻停止向前行进并退出危险区域，避免被电击。或者此预警信号提醒周围人员及时提醒施工人员远离危险区域，或者采取急救措施营救施工人员。

控制中心接收到预警信号时，控制中心可采取措施提醒施工人员远离危险区域，或者提醒周围人员营救施工人员。

如图4所示，为本发明实施例提供的一种高压线近电预警方法再一种方法流程示意图。

在步骤S600中，预警方法还包括，获取施工人员的地理位置，并将地理位置发送到控制中心。控制中心可实时获取施工人员所处位置，方便施工人员在受到威胁时，控制中心可以及时派遣救援人员前往施工人员所处的地理位置展开救援工作。

在步骤S700中，预警方法还包括，获取姿态信息，若姿态信息与预设姿态信息不匹配，那么发出预警信号，并将获取到的姿态信息发送到控制中心。获取姿态信息主要为了获知施工人员是否摔倒，以及摔倒后是否及时站稳，如果摔倒并且受伤无法及时站稳或顺利工作，那么发出预警信号，提醒周围工人及时采取救援措施，同时控制中心确定周围是否存在其他工作人员，如果没有，那么及时派遣救援人员前往施工人员所处的位置展开救援工作。

由上述方法可知，确定施工人员所处环境的高压线电场强度是关键，通过获取多个位移距离和不同位移后当前位置的实测电场强度可确定施工人员所处当前环境电场强度随位移距离变化的电场强度分布曲线图，然后根据得到的分布曲线图与预设运用相同方法测得的不同高压线电压等级下电场强度分布曲线图比较、拟合，确定测得的电压强度分布曲线图与哪条电压等级电场强度分布曲线图匹配，从而确定施工人员所处环境的高压线电压等级，确定所处环境电压等级后，便可确定此电压等级对应的安全距离，然后对比安全距离对应的安全电场强度与实测电场强度，如果实测电场强度小于安全电场强度，那么施工人员处于安全范围内，如果实测电场强度大于或等于安全电场强度，那么施工人员处于危险范围。

与本发明提供的高压线近电预警方法实施例相对应，本发明还提供了一种高压线近电预警装置，参见图5，为本发明实施例提供的一种高压线近电预警装置结构示意图。

本实施例提供的预警装置包括信息采集器，其中信息采集器包括电场信号检测传感器1和位移传感器2，电场信号检测传感器1用来检测施工人员经过一定的位移后当前位置的电场强度，本实施例提供的电场信号检测传感器1为工频电场信号检测传感器1中的拉杆式直线天线，但是其并不应当作为本发明保护范围的限制，本领域技术人员可根据实际情况选择其他传感器，其均应当落入本发明的保护范围。

而位移传感器2主要用来检测施工人员的位移距离，本实施例中位移传感器2选用微型加速度器，但是其并不应当作为本发明保护范围的限制，本领域技术人员可根据实际情况选择其他的位移传感器2，其均应当落入本发明的保护范围。

本实施例提供的预警装置还包括计算器3和控制器8，其中信息采集器与计算器3连接，计算器3与控制器8连接，信息采集器在采集到位移信息和位移后当前位置的电场强度以后，将测得的位移信息和电场强度输送至计算器3中，计算器3通过计算和比较，从而确定施工人员所处环境的高压线电压等级，并且比较测得的实测电场强度与安全电场强度，如果实测电场强度大于或等于安全电场强度，那么说明施工人员进入危险区域，存在被电击的危险。此时计算器3将实测电场强度与安全电场强度的对比结果输入至控制器8，由控制器8判断是否发出预警信息。控制器8在计算出结果后，将电场信号检测传感器1检测到的实测电场强度、位移传感器2检测到的位移距离以及计算器3计算出的结果均显示在输出及显示器6上。

当实测电场强度大于或等于安全电场强度时，控制器8控制报警器4进行报警，报警器4与控制器8连接，控制器8用于控制报警器4是否报警。报警器4设置为声光报警器4，声光报警器4会同时发出声音和光线报警信号，提醒施工人员已处于危险区域，告知施工人员及时推出危险区域，保障施工人员的安全。声光报警器4提供的声音和光线警告是为了提高系统的可靠性，防止在复杂的环境条件下工人可能会忽略某些警告信息，最大程度上保障工人可以进入危险区域之初就能及时知晓并返回。

另外，控制器8在接收到判断结果时，将预警信号同时发送给无线通信器5，通过无线通信器5将预警信息发送给控制中心，其中预警信息包括实测电场强度和施工人员所处高压线电压等级，无线通信器5在将预警信息发送到控制中心时，输出及显示器6上相应的显示出实测电场强度和施工人员所处高压线电压等级。控制中心接收到这些信息以后，一方面进行存储，另一方面将帮助控制中心及时了解施工人员所处环境以及工作状态，当施工人员处于危险状态时，控制中心也可以及时通知施工人员远离危险区域或派遣救援人员进行救援工作。

本实施例提供的预警装置还包括定位传感器9和姿态传感器10，定位传感器9和姿态传感器10分别与控制器8电连接，其中定位传感器9用于实时获取施工人员的地理位置，姿态传感器10用于实时获取施工人员的姿态。当控制中心接受到控制器8传输来的报警信息时，控制器8同时会将施工人员的地理位置传送给控制中心，控制中心可根据施工人员所在位置施行救援行动，另外控制中心也可以实时知晓施工人员所述环境地理位置信息和工作状态，并记录不同地理位置电场强度信息。姿态传感器10将获取到施工人员的姿态信息发送至控制器8，控制器8将姿态信息发送给控制中心，此处的姿态传感器10主要检测施工人员是否摔倒，控制器8接收到姿态信息后确认施工人员是否处于危险状态，例如，控制器8接收到的施工人员的姿态长时间处于摔倒状态，说明施工人员此时遇到了危险状况，同时控制器8发出报警信号，并将姿态预警信号发送到控制中心，预警信号提醒周围工作人员及时营救施工人员，同时控制中心也可以及时增派人员根据接收到的地理位置信息展开救援工作。

本实施例中提供的报警装置还包括供电器和电源电路转换器，供电器用于为预警装置提供直流电，电源电路转换器用于将220V交流电转换为直流电，并对供电器充电。

另外，在控制器8上还设置有扩展接口7，主要包括串口、网口或其他通信接口，扩展接口7可用于为预警装置增加其他传感器，并测量其他数据传输到控制中心。

由上述实施例可见，施工人员在现场施工时，预警装置会实时将施工人员所处环境的地理位置、电场强度、高压线电压等级以及工作状态等信息传输到控制器8，控制器8通过无线通信器5将信息传输发送到控制中心，控制中心实时获取并存储接收到的地理位置、电场强度、高压线电压等级以及工作状态信息，另外控制器8在对接收到的数据进行处理判断，如果判断为预警信息，那么控制报警器4发出报警信号，并将报警信息也同时发送到控制中心，报警器4提醒施工人员已进入危险区域并同时也提醒周围的工作人员此时施工人员处于危险状态，使他们也能够及时营救施工人员，控制中心在接收到预警信号时，可以及时联系和提醒施工人员及时退出危险区域，提高了预警装置的可靠性和施工人员的安全性。另外，本装置的使用稳定性强、抗干扰性强、使用简单方便。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种高压线近电预警方法，其特征在于，包括：

实时获取位移路线上的多个位移距离和位移距离对应的实测电场强度；

根据获取到的所述距离和实测电场强度确定高压线电压等级；

根据所述高压线电压等级确定与所述高压线电压等级对应的安全距离处的安全电场强度；

判断获取到的所述实测电场强度与所述安全电场强度的大小；

若所述实测电场强度大于或等于所述安全电场强度，确定处于危险范围。

2.根据权利要求1所述的高压线近电预警方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述实测电场强度大于或等于所述安全电场强度时，控制发出预警信号，并将所述预警信号发送到控制中心。

3.根据权利要求1所述的高压线近电预警方法，其特征在于，所述根据获取到的所述距离和实测电场强度确定高压线电压等级，包括：

根据获取到的多个位移距离以及所述当前位置的实测电场强度，得到实测电场强度随位移距离变化的电场强度分布曲线；

将所述电场强度分布曲线与预设的相同形式下不同高压线电压等级下的电场强度分布曲线进行比较，确定当前的高压线电压等级。

4.根据权利要求1所述的高压线近电预警方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取地理位置，并将所述地理位置发送到控制中心。

5.根据权利要求1所述的高压线近电预警方法，其特征在于，所述预警方法还包括：

获取姿态信息，若所述姿态信息与预设姿态信息不匹配，那么发出预警信号，并将获取到的所述姿态信息发送到控制中心。

6.一种高压线近电预警装置，其特征在于，包括：

信息采集器，所述信息采集器包括电场信号检测传感器(1)和位移传感器(2)；

计算器(3)，所述计算器(3)与所述信息采集器电连接；

控制器(8)，所述控制器(8)与所述计算器(3)电连接；

报警器(4)(4)，所述报警器(4)(4)与所述控制器(8)电连接；

无线通信器(5)，所述无线通信器(5)与所述控制器(8)电连接。

7.根据权利要求6所述的高压线近电预警装置，其特征在于，所述预警装置还包括定位传感器(9)和姿态传感器(10)，所述定位传感器(9)与所述控制器(8)电连接，所述姿态传感器(10)与所述控制器(8)电连接。

8.根据权利要求6所述的高压线近电预警装置，其特征在于，所述预警装置还包括：输出及显示器(6)，所述输出及显示器(6)与所述控制器(8)电连接。

9.根据权利要求6所述的高压线近电预警装置，其特征在于，所述预警装置还包括：供电器和电源电路转换器，所述电源电路转换器与所述供电器电连接，所述供电器为所述预警装置供电。

10.根据权利要求6所述的高压线近电预警装置，其特征在于，所述预警装置还包括扩展接口(7)，所述扩展接口(7)设置在所述控制器(8)上。