CN106571012B - 一种高压输电线路定障警示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种高压输电线路定障警示装置，包括橙色的上球体和下球体，上球体和下球体之间设有支撑板，支撑板的中部固定有互感器铁芯下盖，互感器铁芯下盖上铰接有互感器铁芯上盖，互感器铁芯下盖和互感器铁芯上盖的中部设有容纳高压输电导线的凹槽，凹槽内设有橡胶块，互感器铁芯下盖和互感器铁芯上盖的凹槽两侧设有铁芯；支撑板下部设有感应取电装置、GPRS通讯装置、PWM调光报警主机、微波探测传感器、LED灯组和高音喇叭。本发明能根据周围环境和光线亮度自动开启和关闭LED灯组，亮度高、穿透力强，夜间可以发出警示光源，防尘、防晒、防雨、防大电流冲击、防雷击，适应输电线路复杂恶劣环境。
Description
技术领域
本发明涉及输电线路维护的技术领域，特别是指一种高压输电线路定障警示装置。
背景技术
由于我国城市化的加速发展，加大了对电力的需求，电网铺设铺天盖地建立起来。在城市的大街小巷、高大建筑物、居民小区、高架桥附近、公路旁边、桥梁隧道等地方，到处是纵横交错的高压输电线路网。然而伴随着电网的密集铺设无法避免的留下了很多的安全隐患。最重要是这些高压线路没有及时配备相应的高压警示标志，或者高压警示标志不够明显，没有起到应有的警示作用，或者没有及时维护线路的安全等。加上人们对电力安全知识的缺乏和自我安全防范意识薄弱，往往将自己置身于危险中而不自知。诸如在高压线附近放风筝、在高压线下作业、在高压线下居住、行走、逗留等，这些最终都易酿成恶性的高压事故，尤其是在能见度低的夜间。
如果仅仅是警示，在即将发生或发生高压事故时，无法将报警事件及时的传送到线路维护中心，线路维护人员无法及时有效的确定外力破坏入侵的位置，从而无法第一时间前往现场制止及排除隐患，最终给输电线路造成的损失也是无法估计的。因此，需要研制出一个一旦监测到外力入侵能立即及时响应的警示装置，提醒入侵者立马终止入侵行为，并将告警信息传回线路监控后台，以便线路维护人员及时掌握现场情况并能第一时间前往处理，从而大大降低输电线路外力的破坏率。
发明内容
针对高压输电线路上警示装置不明显、安全隐患较大的技术问题，本发明提出一种高压输电线路定障警示装置，可以直接安装固定在高压输电导线上，实时对高压输电导线下方的环境进行监测，及时作出预警警示，保障高压输电线路的安全。
本发明的技术方案是：一种高压输电线路定障警示装置，包括橙色的上球体和下球体，上球体和下球体之间设有支撑板，支撑板的中部固定有互感器铁芯下盖，互感器铁芯下盖上铰接有互感器铁芯上盖，互感器铁芯下盖和互感器铁芯上盖的中部设有容纳高压输电导线的凹槽，凹槽内设有橡胶块，互感器铁芯下盖和互感器铁芯上盖的凹槽两侧设有铁芯，互感器铁芯上盖的一端设有固定螺丝，互感器铁芯下盖设有与固定螺丝相匹配的螺孔；所述互感器铁芯下盖和互感器铁芯上盖两侧的支撑板上设有用于固定上球体的定位卡件；所述支撑板下部设有感应取电装置、GPRS通讯装置、PWM调光报警主机、微波探测传感器、LED灯组和高音喇叭，感应取电装置分别与GPRS通讯装置、PWM调光报警主机、微波探测传感器相连接，GPRS通讯装置、微波探测传感器、LED灯组和高音喇叭均与PWM调光报警主机相连接。
所述感应取电装置包括感应取能模块、DC/DC稳压模块、充电模块和锂电池组，感应取能模块的输入端与铁芯上的线圈相连接，感应取能模块的输出端与DC/DC稳压模块相连接，DC/DC稳压模块与充电模块相连接，充电模块与锂电池组相连接，DC/DC稳压模块和锂电池组分别约用电负载相连接。
所述支撑板的周边上设有限位卡件，限位卡件的端部设有定位的卡紧螺母。
所述上球体和下球体为PMMA材料制成的空心半球体，橡胶块上设有与高压输电导线相匹配的纹路。
所述PWM调光报警主机上设有休眠模块、定位模块、危险等级判断模块，休眠模块与GPRS通讯装置相连接。
所述LED灯组包括50个LED灯，LED灯组的功率为5W，微波探测传感器的探测距离为8米。
其工作过程为：互感器铁芯下盖和互感器铁芯上盖的铁芯围绕在高压输电导线上，铁芯上的线圈开始产生电流，感应取能模块采集铁芯上的线圈的电流，DC/DC稳压模块将取得的电能转换为稳定的12V电压，然后通过充电模块向锂电池组充电或向负载供电；微波探测传感器低功耗的检测所在高压输电导线下部半球形的覆盖区域，当有覆盖区域中有入侵物体时，将检测的信号发送至PWM调光报警主机，PWM调光报警主机根据检测的信号判断入侵物体的大小及现状，并判断将入侵物体的危险等级；PWM调光报警主机根据危险等级启动LED灯组闪光和高音喇叭发出警报声，警示入侵物体；同时，PWM调光报警主机将其所在的位置、危险等级和时间通过GPRS通讯装置发送至后台主机，提醒相应的工作人员。
本发明的有益效果：通过高压输电导线取电获得工作电源，可直接安装，安装简单易操作；微波探测全天候低功耗运行，覆盖面广；自动控制高音喇叭发声警示及LED灯组的闪烁，即低亮度自动开启警示，高亮度自动关闭警示；采用特殊发光器件、高亮度、穿透力强，夜间警示距离达8米以上；设备与设备间可配置为联动通讯报警；GPRS通讯装置将告警信息及告警位置及时发送线路监控后台；设备可存储一段时间的报警事件。本发明能根据周围环境和光线亮度自动开启和关闭LED灯组；可以发出亮度高、穿透力强，夜间可以发出警示光源，防尘、防晒、防雨、防大电流冲击、防雷击，适应输电线路复杂恶劣环境。
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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的原理框图。
图3为本发明的工作过程示意图。
具体实施方式
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付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1和图2所示，本发明实施例提供了一种高压输电线路定障警示装置，包括橙色的上球体和下球体7，上球体和下球体7之间设有支撑板6，上球体和下球体7通过支撑板6固定连接在一起。支撑板6的中部固定有互感器铁芯下盖5，互感器铁芯下盖5的一端上铰接有互感器铁芯上盖2，互感器铁芯下盖5和互感器铁芯上盖2的中部设有容纳高压输电导线的凹槽，凹槽内设有橡胶块3，橡胶块3内径硬度有弹性，方便与高压输电导线紧密贴合。互感器铁芯下盖5和互感器铁芯上盖2的凹槽两侧设有铁芯4，铁芯4贯穿在互感器铁芯下盖5和互感器铁芯上盖2内，组成一个封闭的圆形或方形。铁芯4上设有线圈，线圈的导线线径18~ 30mm、单股导线电流≧30A。互感器铁芯上盖2的一端设有固定螺丝1，互感器铁芯下盖5设有与固定螺丝1相匹配的螺孔。互感器铁芯下盖5和互感器铁芯上盖2两侧的支撑板6上设有用于固定上球体的定位卡件8，定位卡件8从内部将上球体与支撑板6相连接。互感器铁芯下盖5和互感器铁芯上盖2组成可活动的开口式钳线，通过固定螺丝1即可进行压紧，安装简单，同时，即使长时间使用，也不会出现松动现象，从而保证整个装置的可靠性。互感器铁芯下盖5和互感器铁芯上盖2，固定螺丝1为不锈钢防脱螺丝，拆装过程中，螺丝都不会掉落，方便安装人员操作
支撑板6下部设有感应取电装置、GPRS通讯装置、PWM调光报警主机、微波探测传感器、LED灯组和高音喇叭，感应取电装置分别与GPRS通讯装置、PWM调光报警主机、微波探测传感器相连接，GPRS通讯装置、微波探测传感器、LED灯组和高音喇叭均与PWM调光报警主机相连接。GPRS通讯装置为被动方式触发模式，基于微波探测传感器与GPRS通讯装置进行互动，提高了通信的智能程度。GPRS通讯装置将告警信息及告警位置及时发送线路监控后台。PWM调光报警主机分析判断告警信息，及时做出准确响应。PWM调光报警主机上设有休眠模块、定位模块、危险等级判断模块，休眠模块与GPRS通讯装置相连接。休眠模块使GPRS通讯装置和PWM调光报警主机平时工作在休眠断电状态，节省电能，降低系统功耗。LED灯组包括50个LED灯，LED灯组的功率为5W，LED灯组可以发出亮度高、穿透力强，夜间警示距离达到8米。LED灯组能根据周围环境和光线亮度自动开启和关闭。
微波探测传感器的探测距离为8米，实时监测高压输电导线下方的情况。微波探测传感器处于全天候低功耗的运行状态，覆盖面广，在高压输电导线9以下形成一个趋近半球形的覆盖区域，如图3所示。覆盖区域被微波信号所覆盖，时时监视入侵覆盖区域的物体，且将入侵物体的信号传输给PWM调光报警主机，PWM调光报警主机对进行的入侵物体的大小及现状判断，判断是否构成危险，将危险划分为数个等级，再按照预先设置的报警规则，输出对应的驱动信号，让高亮的LED灯组进行闪光报警，同时驱动高音喇叭，发出尖锐的警报声，通过灯光及声音以此来警示入侵者；这一报警事件再经判断，将数据整合打包传输到GPRS通讯装置，通过无线公网传输到后台用户，给用户提供准确、及时的报警数据，用户可通过此报警数据快速准确的外力入侵的准确位置、时间以及危险等级等。
感应取电装置包括感应取能模块、DC/DC稳压模块、充电模块和锂电池组，感应取能模块的输入端与铁芯4上的线圈相连接，感应取能模块的输出端与DC/DC稳压模块相连接，DC/DC稳压模块与充电模块相连接，充电模块与锂电池组相连接，DC/DC稳压模块和锂电池组分别约用电负载相连接。感应取电装置利用互感器进行取电，取能效率高，功耗低、不受电池寿命影响，可持续不间断地向用电负载供电。同时，感应取电装置不需要经常维护，可以很稳定的为工作部分提供电源保障，可以适应户外的强风强雨暴晒的恶劣环境不容易损坏。感应取电装置适用于10～1000KV输电线路使用，使用范围广，感应取电装置的电源模式不仅可以提供稳定的电源供给，还可以形成串联式结构方式，提高功率输出，可以解决很多地方的电源问题。
支撑板6的周边上设有限位卡件，限位卡件的端部设有定位的卡紧螺母，限位卡件使支撑板6与上球体在外部进行连接。上球体和下球体7为PMMA材料制成的空心半球体，具有优良的耐候性，对自然环境适应性很强，即使长时间在日光照射、风吹雨淋也不会使其性能发生改变，抗老化性能好，可在室外及特殊环境长期使用，其透光率达92%以上，从而使、LED灯组发出的警示光源可有效的穿透球体。橡胶块3上设有与高压输电导线相匹配的纹路，可以与高压输电导线产生较大的摩擦力，保障整个球体在高压导线上的稳固运行，同时也保障了高压输电导线不会受到任何损伤。
其工作过程为：互感器铁芯下盖5和互感器铁芯上盖2的铁芯4围绕在高压输电导线上，铁芯4上的线圈开始产生电流，感应取能模块采集铁芯4上的线圈的电流，DC/DC稳压模块将取得的电能转换为稳定的12V电压，然后通过充电模块向锂电池组充电或向负载供电；微波探测传感器低功耗的检测所在高压输电导线下部半球形的覆盖区域，当有覆盖区域中有入侵物体时，将检测的信号发送至PWM调光报警主机，PWM调光报警主机根据检测的信号判断入侵物体的大小及现状，并判断将入侵物体的危险等级；PWM调光报警主机根据危险等级启动LED灯组闪光和高音喇叭发出警报声，警示入侵物体；同时，PWM调光报警主机将其所在的位置、危险等级和时间通过GPRS通讯装置发送至后台主机，提醒相应的工作人员。
本发明寿命长，工作稳定，不能影响到线路供电，可以给过往的行人车辆起到提前预警的功能。互感器铁芯下盖5和互感器铁芯上盖2主体结构采用的镁铝合金金属结构，由两个金属结构件通过不锈钢钢销连接。本发明减少了大量的因工程车辆造成的外力破坏，保障了电网的安全运行，节约了因外力事故处理所带来的人力成本、车辆成本、投入器材等的投入成本
本发明可以起到对过往架空线附近的行人车辆起到警示作用，使得他们提前看到前方的线路，做好防范，避免安全事故的发生，也提高了电网的安全运行，减少外力事故的发生；对电力工人起到标志识别作用，直接看到那条线路在运行，那条线路在停电检修，非常有利于现场一线工人的实际工作。本发明采用运行线路的感应电感应取电，来为警示电路供电，解决了户外长期工作电源的问题，使得可以长期在恶劣环境中工作，寿命长达多年、维护量少，不影响线路的正常运行。同时，LED灯组可以组成闪烁的警示红色发出线路标志，可以让夜间施工的机械作业人员清晰看到警示标志和导线位置，使过往的人群、车辆、船舶及早发现、及时预防；从而减免电网安全事故的发生，使夜间高压警示问题得到的解决。
本发明还可以应用于许多跨越桥梁、峡谷、江面等野外的架空输电线路上面，因为这些地方比如桥梁经常需要维护和维修；峡谷会有直升机或其他热气球等的低空飞行器进入；江面有时会有超高的船只违法通行等。如果没有警示装置的警示作用，再加上人们对高压电力安全防范意识的薄弱，很容易就会导致高压线路事故的发生，严重的危害人们的生命财产安全及输电线路安全。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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。
Claims (5)
1.一种高压输电线路定障警示装置，其特征在于，包括橙色的上球体和下球体（7），上球体和下球体（7）之间设有支撑板（6），支撑板（6）的中部固定有互感器铁芯下盖（5），互感器铁芯下盖（5）上铰接有互感器铁芯上盖（2），互感器铁芯下盖（5）和互感器铁芯上盖（2）的中部设有容纳高压输电导线的凹槽，凹槽内设有橡胶块（3），互感器铁芯下盖（5）和互感器铁芯上盖（2）的凹槽两侧设有铁芯（4），互感器铁芯上盖（2）的一端设有固定螺丝（1），互感器铁芯下盖（5）设有与固定螺丝（1）相匹配的螺孔；所述互感器铁芯下盖（5）和互感器铁芯上盖（2）两侧的支撑板（6）上设有用于固定上球体的定位卡件（8）；所述支撑板（6）下部设有感应取电装置、GPRS通讯装置、PWM调光报警主机、微波探测传感器、LED灯组和高音喇叭，感应取电装置分别与GPRS通讯装置、PWM调光报警主机、微波探测传感器相连接，GPRS通讯装置、微波探测传感器、LED灯组和高音喇叭均与PWM调光报警主机相连接；
所述感应取电装置 包括感应取能模块、DC/DC稳压模块、充电模块和锂电池组，感应取能模块的输入端与铁芯（4）上的线圈相连接，感应取能模块的输出端与DC/DC稳压模块相连接，DC/DC稳压模块与充 电模块相连接，充电模块与锂电池组相连接，DC/DC稳压模块和锂电池组分别与用电负载相连接；
其工作过程为：互感器铁芯下盖（5）和互感器铁芯上盖（2）的铁芯（4）围绕在高压输电导线上，铁芯（4）上的线 圈开始产生电流，感应取能模块采集铁芯（4）上线圈的电流，DC/DC稳压模块将取得的电能 转换为稳定的12V电压，然后通过充电模块向锂电池组充电或向负载供电；微波探测传感器 低功耗的检测所在高压输电导线下部半球形的覆盖区域，当有覆盖区域中有入侵物体时， 将检测的信号发送至PWM调光报警主机，PWM调光报警主机根据检测的信号判断入侵物体的 大小及现状，并判断将入侵物体的危险等级；PWM调光报警主机根据危险等级启动LED灯组 闪光和高音喇叭发出警报声，警示入侵物体；同时，PWM调光报警主机将其所在的位置、危险 等级和时间通过GPRS通讯装置发送至后台主机，提醒相应的工作人员。
2.根据权利要求1所述的高压输电线路定障警示装置，其特征在于，所述支撑板（6）的周边上设有限位卡件，限位卡件的端部设有定位的卡紧螺母。
3.根据权利要求1所述的高压输电线路定障警示装置，其特征在于，所述上球体和下球体（7）为PMMA材料制成的空心半球体，橡胶块（3）上设有与高压输电导线相匹配的纹路。
4.根据权利要求1所述的高压输电线路定障警示装置，其特征在于，所述PWM调光报警主机上设有休眠模块、定位模块、危险等级判断模块，休眠模块与GPRS通讯装置相连接。
5.根据权利要求1所述的高压输电线路定障警示装置，其特征在于，所述LED灯组包括50个LED灯，LED灯组的功率为5W，微波探测传感器的探测距离为8米。
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