CN108832719A - 架空线路停电预警装置 - Google Patents

Abstract

本发明适用于高压输配电技术领域，为带电作业人员提供了一种架空线路停电预警装置，包括：感应监测模块、第一控制模块、预警模块、监控终端；感应监测模块，用于获取电压信号，并将电压信号发送至第一控制模块；第一控制模块，用于根据接收的电压信号判断架空线路的带电状态，当架空线路处于失电状态时，发送第一控制指令至预警模块，同时发送第二控制指令至监控终端；第一控制指令用于控制预警模块发出预警信号；第二控制指令用于控制监控终端获取架空线路失电的信息；预警模块，用于接收并响应第一控制指令；监控终端，用于接收并响应第二控制指令，上述装置根据电压判断线路的带电状态，减小了对气候和电流的依赖性，具有稳定性和可靠性。

Description

架空线路停电预警装置

技术领域

本发明属于高压输配电技术领域，尤其涉及一种架空线路停电预警装置。

背景技术

在10kV架空线路带电作业中，正常情况下线路时刻带电，一旦线路由于某些原因跳闸，依据《电业安全工作规程》的要求，作业人员应立即停止工作，防止因突然来电产生过电压或其它原因伤人。然而，现有技术中检测架空线路是否停电的方法一般有两类：一类是采用静电感应的原理，在高压设备周围电场的作用下，利用传感器感应带电体附近的电场，根据电场的强弱来判断是否处于停电状态；另一类将电流互感器安装在带电体上，通过电流互感器获得电能，来指示线路或设备的带电状态。

然而，采用上述两种方法都有存在一定的缺陷：依据电场的检测方法，在气候较恶劣情况下，无法准确获取信号；利用电流互感器检测的方法，需要被测设备或线路有较大电流，才能正常工作，现有两种方法工作的可靠性和稳定性较差。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种为带电作业人员专用的架空线路停电预警装置，以解决检测线路是否停电方法的可靠性和稳定性较差的问题。

本发明实施例提供了一种架空线路停电预警装置，包括：感应监测模块、第一控制模块、预警模块、监控终端；所述第一控制模块分别与所述感应监测模块、预警模块和监控终端相连；

所述感应监测模块，用于获取电压信号，并将所述电压信号发送至第一控制模块；

所述第一控制模块，用于根据接收的电压信号判断架空线路的带电状态，当架空线路处于失电状态时，发送第一控制指令至预警模块，同时发送第二控制指令至监控终端；所述第一控制指令用于控制预警模块发出预警信号；所述第二控制指令用于控制监控终端获取架空线路失电的信息；

所述预警模块，用于接收并响应所述第一控制模块发送的第一控制指令；

所述监控终端，用于接收并响应所述第一控制模块发送的第二控制指令。

可选的，所述架空线路停电预警装置，还包括：

图像采集模块，用于接收并响应所述第一控制模块发送的第三控制指令；所述第三控制指令用于控制所述图像采集模块获取预设角度的工作图像。

可选的，所述图像采集模块包括：图像获取单元和驱动单元；

所述图像获取单元，用于获取工作图像；

所述驱动单元，包括第一驱动子单元和第二驱动子单元，所述第一驱动子单元用于控制图像获取单元横向动作获取所需图像；所述第二驱动子单元用于控制图像获取单元纵向动作获取所需图像。

可选的，所述架空线路停电预警装置，还包括：

第二控制模块，用于将所述第一控制模块发送的第二控制指令传输给监控终端，还用于将所述图像采集模块获取的工作图像传输给监控终端；

所述第二控制模块的通讯方式为：无线保真通信方式和/或蓝牙通信方式

可选的，所述感应监测模块包括：电压获取单元和电压转换单元；

所述电压获取单元，用于将架空线路周围的磁场转换为交变电压；

所述电压转换单元，用于将接收的交变电压转换为直流电压。

可选的，所述第一控制模块包括：判断单元、第一发送单元、第二发送单元；

所述判断单元，用于判断架空线路的带电状态；

当架空线路的电压为低电平时，架空线路处于失电状态；当架空线路的电压为高电平时，架空线路处于带电状态；

所述第一发送单元，用于当架空线路处于失电状态时，发送第一控制指令至预警模块；

所述第二发送单元，用于当架空线路处于失电状态时，发送第二控制指令至监控终端。

可选的，所述预警模块包括：发光预警单元和发声预警单元；

所述发光预警单元，用于接收第一控制模块发送的第一控制指令，并以预设的频率闪光；

所述发声预警单元，用于接收第一控制模块发送的第一控制指令，并以预设的频率发出告警声音。

可选的，所述架空线路停电预警装置，还包括：

供电模块，用于为所述第一控制模块提供电能，并分别给所述感应监测模块和预警模块供电。

可选的，所述架空线路停电预警装置，还包括：

GSM短信模块，用于接收第一控制模块发送的第四控制指令，并根据第四控制指令向预设手机号码指示的手机发送架空线路失电短信；

所述架空线路失电短信用于指示工作人员停止对架空线路的操作。

本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是：本发明实施例通过感应监测模块获取电压信号，并将电压信号传输至第一控制模块，通过第一控制模块判断架空线路的带电状态，当架空线路处于失电状态时，发送第一控制指令至预警模块，发送第二控制指令至监控终端，通过预警模块接收并响应第一控制指令，通过监控终端接收并响应第二控制指令，使得能够根据电压信号来判断电路是否失电，减小对气候和线路电流的依赖，进而提高检测的可靠性和稳定性，进而减少带电作业人员在工作的过程中由于突然来电而受伤的现象。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的架空线路停电预警装置的系统结构示意图；

图2是本发明实施例提供的另一种架空线路停电预警装置的系统结构图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

图1示出了本发明实施例提供的架空线路停电预警装置的系统结构示意图，详述如下：

本实施例中的架空线路停电预警装置包括：感应监测模块101、第一控制模块102、预警模块103和监控终端104，其中，第一控制模块102分别与感应监测模块101、预警模块103和监控终端104相连。

感应监测模块101，用于获取电压信号，并将电压信号发送至第一控制模块102；第一控制模块102，用于根据接收的电压信号判断架空线路的带电状态，当架空线路处于失电状态时，发送第一控制指令至预警模块103，同时发送第二控制指令至监控终端104；第一控制指令用于控制预警模块103发出预警信号；第二控制指令用于控制监控终端104获取架空线路失电的信息；预警模块103，用于接收并响应第一控制模块102发送的第一控制指令；监控终端104，用于接收并响应第一控制模块102发送的第二控制指令。

在本实施例中，感应监测模块101可以获取线路的电压信号，并将获取的电压信号发送至第一控制模块102。其中，感应监测模块101利用电磁感应的原理，将通有电流的架空线路周围的磁场转换为电能，从而获取电压信号，并将获取的电压信号进行处理，得到可以判断线路带电状态的电压信号，并将处理后的电压信号发送至第一控制模块102。

第一控制模块102在接收到感应监测模块101发送的电压信号后，根据电压信号来判断架空线路的带电状态，其中，架空线路的带电状态分为：带电状态和失电状态(也就是停电状态)。根据架空线路的带电状态发送相应的指令至预警模块103和监控终端104。具体的，架空线路在失电后再次来电时会产生过电压，对作业人员产生危害，因此当架空线路处于失电状态时，需要提醒作业人员停止操作。

预警模块103与第一控制模块102相连，并接收第一控制模块102发送的第一控制指令，并发出相应的预警信号。

监控终端104与第一控制模块102相连，并接收第一控制模块102发送的第二控制指令，从而可以使远程终端获取架空线路的带电状态。

从以上描述可知，本发明实施例通过感应监测模块可以获取架空线路的电压信号，通过第一控制模块可以判断架空线路的带电状态，当架空线路处于失电状态时，发送相应的指令至预警模块和监控终端，预警模块和监控终端在接收到指令后可以提醒用户当前架空线路的状态，提醒用户停止操作架空线路，保证工作人员的人身安全；同时根据电压信号来判断电路是否失电，提高检测的可靠性和稳定性，满足实际应用需要。

参见图2，作为一种具体的实施例方式，架空线路停电预警装置还包括：图像采集模块105，用于接收并响应所述第一控制模块102发送的第三控制指令；所述第三控制指令用于控制所述图像采集模块105获取预设角度的工作图像。

在本实施例中，所述装置还设置有图像采集模块105，工作人员在架空线路上工作时，周围的环境往往比较复杂，在作业时可能会出现各种安全隐患以及需要注意的事项，因此，所述装置还设置有图像采集模块105，将获取的工作图像传输至监控终端，当工作人员在发现作业人员处于危险的环境时，及时通知作业人员停止工作。图像采集模块105与第一控制模块102相连，可以获取第一控制模块102发送的控制指令，其中，第一控制模块102的控制指令是接收的来自于监控终端104的指令。具体的，监控终端104根据实时接收的工作画面发送控制指令至第一控制模块102，所述控制指令可以控制图像采集模块105获取预设角度的工作图像，第一控制模块102再将接收的指令发送至图像采集模块105，从而控制图像采集模块105获取预设角度的工作图像。

参见图2，作为一种具体的实施例方式，图像采集模块105包括：图像获取单元1051和驱动单元1052；图像获取单元1051，用于获取工作图像；驱动单元1052，包括第一驱动子单元和第二驱动子单元，第一驱动子单元用于控制图像获取单元1051获取横向工作图像；第二驱动子单元用于控制图像获取单元1051获取纵向工作图像。

在本实施例中，图像采集模块105包括图像获取单元1051和驱动单元1052，图像获取单元1051，可以获取工作图像。具体的，图像获取模块可以选择高灵敏度的CCD(Charge-coupled Device，电耦合元件)图像传感器。图像获取模块具有较高的图像分辨率，还可以具有夜视功能，在光线较暗的环境下可以获取清晰的图像。

其中，驱动单元1052用于控制图像获取单元1051获取预设角度的工作图像。具体的，驱动单元1052可以包括第一驱动子单元和第二驱动子单元，第一驱动子单元可以控制图像获取单元1051横向动作获取所需图像，第二驱动子单元可以控制图像获取单元1051纵向动作获取所需图像。具体的，第一驱动子单元可以控制图像获取单元横向360度旋转，从而获取横向任意角度工作图像；第二驱动子单元可以控制图像获取单元纵向360度旋转，从而获取纵向任意角度工作图像。通过第一驱动单元和第二驱动单元的相互配合可以获取空间任意角度的工作图像。

参见图2，作为一种具体的实施方式，架空线路停电预警装置还包括：第二控制模块106，用于将第一控制模块102发送的第二控制指令传输给监控终端104，还用于将图像采集模块105获取的工作图像传输给监控终端104；所述第二控制模块的通讯方式为：无线保真通信方式和/或蓝牙通信方式。

在本实施例中，架空线路停电预警装置还设置有第二控制模块106，第二控制模块106用于控制第一控制模块102和监控终端104之间的数据传输，具体的，第二控制模块106可以接收监控终端104发送的控制指令，并将接收的控制指令发送至第一控制模块102，第一控制模块102将接收的指令发送至图像采集模块105；当图像采集模块105在获取到预设角度的工作图像后，通过第一控制模块102和第二控制模块106，将工作图像传输至监控终端104。例如：当用户通过监控终端104输入获取正北方向工作图像的指令后，第二控制模块106通过第一控制模块102将指令传输至图像采集模块105，图像采集模块105根据指令获取正北方向的工作图像，并将图像通过第一控制模块102和第二控制模块106传输至监控终端104，使得监控终端104的用户能够远程获取架空线路周围的图像。

在本实施例中，第二控制模块106的通讯方式可以为无线保真通信方式和/或蓝牙通信方式。相应的，第二控制模块106采用的芯片可以为ESP32，其具体为一种WIFI和蓝牙的双模芯片。用户根据传输的内容可以选择不同的传输方式，例如：当用户需要快速获取清晰的工作图像时，可以选择无线保真传输方式；当用户在监护终端的电量较低同时需要传输的内容较小时，可以选择蓝牙传输方式。通过设置无线保真通信和/或蓝牙通信两种方式，可以使得用户选择合适的通信方式，使用时更加具有灵活性。

参见图2，作为一种具体的实施方式，感应监测模块101包括：电压获取单元1011和电压转换单元1012；电压获取单元1011，用于将架空线路周围的磁场转换为交变电压；电压转换单元1012，用于将接收的交变电压转换为直流电压。

在本实施例中，感应监测模块101用于获取架空线路的电压值，进而根据电压值来判断线路的带电状态。感应监测模块101通过电磁感应原理来获取电压值。具体的，通过电压获取单元1011，将架空线路周围的磁场转换为交变电压，电压获取单元1011设置有磁芯，由于架空线路中的交变电流的作用在其周围会产生磁场，在磁芯的作用下会将磁场转变为电压，值得注意的是，此处获取的电压值为交变电压。为了提高获取的电压的准确性，可以采取高饱和的非晶合金材料的磁芯。当获取到交变电压后，需要通过电压转换单元1012将获取的交流电压转换为直流电压，其中在将交流电压转换为直流电压之前还需要先对获取的交流电压进行滤波处理，获得干净稳定的电压信号。通常由架空线路上直接获取的电压值较大，不方便直接对电压值进行测量或判断，在获得干净稳定的电压信号将其通过电容分压电路，从而获得一个较小的交流电压值，再将交流电压转换为直流电压，从而便于第一控制模块102的判断与处理。

参见图2，作为一种具体的实施方式，所述第一控制模块102包括：判断单元1021、第一发送单元1022、第二发送单元1023；判断单元1021，用于判断架空线路的带电状态；当架空线路的电压为低电平时，架空线路处于失电状态；当架空线路的电压为高电平时，架空线路处于带电状态；第一发送单元1022，用于当架空线路处于失电状态时，发送第一控制指令至预警模块103；第二发送单元1023，用于当架空线路处于失电状态时，发送第二控制指令至监控终端104。

在本实施例中，第一控制模块102包括判断单元1021，判断单元1021可以接收感应监测模块101发送的电压信号，根据电压信号判断架空线路的带电状态，例如：当电压在经过感应监测模块101的电压转换单元1012后会变成直流电压，根据电压的高电平与低电平的状态就可以判断线路的带电状态。若判断单元1021检测到架空线路的电压值为“1”时，架空线路则处于带电状态，若判断单元1021检测到架空线路的电压值为“0”时，架空线路则处于失电状态。当第一控制模块102在获取架空线路的带电状态后，根据架空线路对的带电状态发送指令至预警模块103和监控终端104。具体的，当第一控制模块102在检测到架空线路处于失电状态时通过第一发送单元1022发送报警指令至预警模块103，同时通过第二发送单元1023发送通知信息至监控终端104，从而通过预警模块103和监控终端104提醒相关工作人员获取线路的失电信息。

参见图2，作为一种具体的实施方式，所述预警模块103包括：发光预警单元1031和发声预警单元1032；发光预警单元1031，用于接收第一控制模块发送的第一控制指令，并以预设的频率闪光；发声预警单元1032，用于接收第一控制模块发送的第一控制指令，并以预设的频率发出告警声音。

在本实施例中，预警模块103包括发光预警单元1031和发声预警单元1032，当接收到第一控制模块102发送的第一控制指令时，预警模块103通过发声和/或发光的形式进行报警，所述预警模块103发光或发声的频率可以由预设的脉冲计数或预设的串行音频进行控制。通过声音、灯光闪烁的方式可以提醒工作人员当前架空线路处于失电状态，防止线路突然来电时产生的过电压对工作人员产生危害。

参见图2，作为一种具体的实施方式，架空线路停电预警装置还包括：供电模块107，用于为第一控制模块102提供电能，并分别给感应监测模块101和预警模块103供电。

在本实施例中，供电模块107用于为停电预警装置提供工作电压，所使用的电池为可充电电池。供电模块107可以包括电池充电子单元，通过直流插座与电池充电子单元连接，为可充电电池输入电源。同时，电池还具备过放和过冲管理功能，可以有效的保护供电电池。供电模块107还可以包括控制子单元，控制子单元在用户不使用停电预警装置时会使电池与停电预警装置断开，以节约电池的电量，并可以防止电池漏电造成危害，而起到保护停电预警装置的作用。

参见图2，作为一种具体的实施方式，架空线路停电预警装置还包括：GSM短信模块108，用于接收第一控制模块102发送的第四控制指令，并根据第四控制指令向预设手机号码指示的手机发送架空线路失电短信；架空线路失电短信用于指示工作人员停止对架空线路的操作。

在本实施例中，还设置有GSM短信模块108，GSM短信模块108与第一控制模块102相连，当架空线路处于失电状态时，根据第一控制模块102发送的第四控制指令生成报警短信，并将所述短信发送至与预存的手机号码对应的手机上。通过设置GSM短信模块108可以在预警模块103不能正常工作时，及时提醒相关工作人员线路状态。

从以上描述可知，本发明实施例通过感应监测模块可以获取架空线路的电压信号，通过第一控制模块可以判断架空线路的带电状态，当架空线路处于失电状态时，发送相应的指令至预警模块和监控终端，预警模块和监控终端在接收到指令后可以提醒用户当前架空线路的状态，提醒用户停止操作架空线路，保证工作人员的人身安全；同时根据电压信号来判断电路是否失电，提高检测的可靠性和稳定性，进而减少带电作业人员在工作的过程中由于突然来电而受伤的现象。满足实际应用需要。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种架空线路停电预警装置，其特征在于，包括：感应监测模块、第一控制模块、预警模块、监控终端；所述第一控制模块分别与所述感应监测模块、预警模块和监控终端相连；

所述感应监测模块，用于获取电压信号，并将所述电压信号发送至第一控制模块；

所述第一控制模块，用于根据接收的电压信号判断架空线路的带电状态，当架空线路处于失电状态时，发送第一控制指令至预警模块，同时发送第二控制指令至监控终端；所述第一控制指令用于控制预警模块发出预警信号；所述第二控制指令用于控制监控终端获取架空线路失电的信息；

所述预警模块，用于接收并响应所述第一控制模块发送的第一控制指令；

所述监控终端，用于接收并响应所述第一控制模块发送的第二控制指令。

2.如权利要求1所述的架空线路停电预警装置，其特征在于，还包括：

图像采集模块，用于接收并响应所述第一控制模块发送的第三控制指令；所述第三控制指令用于控制所述图像采集模块获取预设角度的工作图像。

3.如权利要求2所述的架空线路停电预警装置，其特征在于，所述图像采集模块包括：图像获取单元和驱动单元；

所述图像获取单元，用于获取工作图像；

所述驱动单元，包括第一驱动子单元和第二驱动子单元，所述第一驱动子单元用于控制图像获取单元横向动作获取所需图像；所述第二驱动子单元用于控制图像单元纵向动作获取所需图像。

4.如权利要求2所述的架空线路停电预警装置，其特征在于，还包括：

第二控制模块，用于将所述第一控制模块发送的第二控制指令传输给监控终端，还用于将所述图像采集模块获取的工作图像传输给监控终端；

所述第二控制模块的通讯方式为：无线保真通信方式和/或蓝牙通信方式。

5.如权利要求1所述的架空线路停电预警装置，其特征在于，所述感应监测模块包括：电压获取单元和电压转换单元；

所述电压获取单元，用于将架空线路周围的磁场转换为交变电压；

所述电压转换单元，用于将接收的交变电压转换为直流电压。

6.如权利要求1所述的架空线路停电预警装置，其特征在于，所述第一控制模块包括：判断单元、第一发送单元、第二发送单元；

所述判断单元，用于判断架空线路的带电状态；

当架空线路的电压为低电平时，架空线路处于失电状态；当架空线路的电压为高电平时，架空线路处于带电状态；

所述第一发送单元，用于当架空线路处于失电状态时，发送第一控制指令至预警模块；

所述第二发送单元，用于当架空线路处于失电状态时，发送第二控制指令至监控终端。

7.如权利要求1所述的架空线路停电预警装置，其特征在于，所述预警模块包括：发光预警单元和发声预警单元；

所述发光预警单元，用于接收第一控制模块发送的第一控制指令，并以预设的频率闪光；

所述发声预警单元，用于接收第一控制模块发送的第一控制指令，并以预设的频率发出告警声音。

8.如权利要求1所述的架空线路停电预警装置，其特征在于，还包括：

供电模块，用于为所述第一控制模块提供电能，并分别给所述感应监测模块和预警模块供电。

9.如权利要求1-8任一项所述的架空线路停电预警装置，其特征在于，还包括：

GSM短信模块，用于接收第一控制模块发送的第四控制指令，并根据第四控制指令向预设手机号码指示的手机发送架空线路失电短信；所述架空线路失电短信用于指示工作人员停止对架空线路的操作。