CN110246295B - 高压线路激光防外力破坏预警系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高压线路激光防外力破坏预警系统，涉及输电线路防护技术领域。本发明包括激光带调制信号发射部分，返回式色谱变化分析单元，位移检测单元，磁场监测模块、分析模块、数据采集模块、显示模块、警报单元、激光检测模块、控制器、存储模块；磁场监测模块实时监测高压线下周围的场强，并将磁场强度信息传输至控制器。本发明通过磁场变化的监测模块实时监测高压线周围的磁场强度变化，当外物进入高压线路下且超安全距离时通过高压线路通过外物与形成对地进行微放电，磁场产生微变化形成峰值突变形成高，中，低三个数字不同的高电位，按照预先设定的参数值进行预报警，使高压线路下进入现场施工的外设备停止工作运行，降低因外力导致输电线路事故，保证电力线路的安全运行。

Description

高压线路激光防外力破坏预警系统
技术领域
本发明属于输电线路防护技术领域，特别是涉及一种高压线路激光防外力破坏预警系统。
背景技术
高压线路分布区域广、传输距离长，施工吊车等超高车辆在高压输电线路下作业或经过高压输电线路下方，既危及作业人员人身安全，也威胁电网安全运行。且高压电力线路受其他外力破坏的现象也十分突出，严重影响到电网的运行安全。
针对高压线路受外力破坏，目前以视频图像监控为主，但由于需要人员在后台进行实时观察，无法长时间保证有效监控到位，现提供一种高压线路激光防外力破坏预警系统，通过检测高压线磁场强度的变化值和外物距离高压线的距离的线性关系来确定外物与高压线的位置距离，按照预先设定的距离参数值进行预报警，降低因外力导致输电线路事故，增强供电的可靠性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高压线路激光防外力破坏预警系统，通过设置有激光带调制信号发射部分，返回式色谱变化分析单元,磁场监测模块、分析模块、数据采集模块、显示模块、警报单元、激光检测模块、控制器、存储模块，实时监测高压线周围的磁场强度，外物进入高压线路且超安全距离时，高压磁场微变化形成峰值形成高电位，按照预先设定的参数值进行预报警，使高压现场外的设备停止运行，降低因外力导致输电线路事故。
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明为一种高压线路激光防外力破坏预警系统，包括激光带调制信号发射部分，返回式色谱变化分析单元,磁场监测模块、分析模块、数据采集模块、显示模块、警报单元、激光检测模块、控制器、存储模块；所述磁场监测模块实时监测高压线周围的磁场强度，并将磁场强度信息传输至控制器；所述分析模块每隔时间T获取一次磁场强度，将磁场强度依次标记为H1、H2、H3…Hn，其中，n为整数，n表示获得磁场强度的序号；并根据公式：Hc＝|Hn-Hn-1|，获取磁场强度差值Hc；当磁场强度差值Hc≧X1时，则有外物入侵，其中，X1为预设标准磁场强度差值；所述数据采集模块采集入侵外物的图片信息，并将信息回传至控制器；所述通过激光传感器发射出调制光束对高压线现场进行逐行扫描，测量入侵外物到安全导线弧垂距离，并将弧垂距离标记为X2；当弧垂距离X2≧X3、磁场强度差值Hc≧X1时，所述控制器驱动警报单元发出声光预警，并将入侵外物的图片信息、弧垂距离X2、磁场强度差值Hc打上时间戳传输至存储模块进行存储；其中X3为预设的入侵外物到导线安全弧垂距离。
进一步地，所述分析模块用于将弧垂距离标记为X2与预设的入侵外物到导线安全弧垂距离X3比较，并将比较结果传输至控制器。
进一步地，所述控制器用于在弧垂距离X2≧X3、磁场强度差值Hc≧X1时，通过显示模块显示“外物超安全距离入侵”字样，提示入侵外物照片回传，并驱动警报单元发出声光报警。
进一步地，所述控制器还用于在弧垂距离X2＜X3、磁场强度差值Hc≧X1时，通过显示模块显示“外物入侵”字样，并驱动警报单元语音报警。
进一步地，所述控制器还用于在外物超安全距离入侵时，通过警报单元向高压现场外的设备发出语音警告。
进一步地，所述激光检测模块通过激光传感器对准被测入侵外物发射激光调制脉冲光束，根据脉冲光束发出到返回被接收所经历的时间，利用统计学原理，即平均法则计算入侵外物到导线弧垂距离。
本发明具有以下有益效果：
本发明通过磁场监测模块实时监测高压线周围的磁场强度，微变化形成峰值，外物进入高压线路且超安全距离时，按照预先设定的参数值进行预报警，使高压现场外的设备停止运行，降低因外力导致输电线路事故，保证电力线路的安全运行。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述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为本发明高压线路激光防外力破坏预警系统的结构示意图。
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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1所示，本发明为一种高压线路激光防外力破坏预警系统，包括激光带调制信号发射部分，返回式色谱变化分析单元,磁场监测模块、分析模块、数据采集模块、显示模块、警报单元、激光检测模块、控制器、存储模块；磁场监测模块实时监测高压线周围的磁场强度，并将磁场强度信息传输至控制器；分析模块每隔时间T获取一次磁场强度，将磁场强度依次标记为H1、H2、H3…Hn，其中，n为整数，n表示获得磁场强度的序号；并根据公式：Hc＝|Hn-Hn-1|，获取磁场强度差值Hc；当磁场强度差值Hc≧X1时，则有外物入侵，其中，X1为预设标准磁场强度差值；数据采集模块采集入侵外物的图片信息，并将信息回传至控制器；激光检测模块通过激光传感器发射出调制光束对高压线现场进行逐行扫描，测量入侵外物到安全导线弧垂距离，并将弧垂距离标记为X2；当弧垂距离X2≧X3、磁场强度差值Hc≧X1时，控制器驱动警报单元发出声光预警，并将入侵外物的图片信息、弧垂距离X2、磁场强度差值Hc打上时间戳传输至存储模块进行存储；其中X3为预设的入侵外物到导线安全弧垂距离。
其中，激光检测模块通过激光传感器对被测入侵外物发射激光调制脉冲光束，测量入侵外物到导线弧垂距离；具体为，先由激光发射部分对被测入侵外物发射激光调制脉冲光束，经被测入侵外物反射后激光因单一性,方向性好向各方向散射，部分散射光返回到传感器接收器，被光学系统接收后成像到雪崩光电二极管上，雪崩光电二极管是一种内部具有放大功能的光学传感器，因此它能检测极其微弱的光信号，并将其转化为相应的电信号，利用统计学原理，即平均法实现1mm的分辨率，并且能保证响应速度，实现无接触远距离测量，位移精度高，速度快，量程大，抗光、电干扰能力强。
其中，分析模块用于将弧垂距离标记为X2与预设的入侵外物到导线安全弧垂距离X3比较，并将比较结果传输至控制器。
其中，控制器用于在弧垂距离X2≧X3、磁场强度差值Hc≧X1时，通过显示模块显示“外物超安全距离入侵”字样，提示入侵外物照片回传，并驱动警报单元发出声光报警。
其中，控制器还用于在弧垂距离X2＜X3、磁场强度差值Hc≧X1时，通过显示模块显示“外物入侵”字样，并驱动警报单元语音报警。
其中，控制器还用于在外物超安全距离入侵时，通过警报单元向高压现场外的设备发出语音警告，或通过现场播放固定录音告警、后台工作人员远程语音喊话报警、夜间强光闪烁告警等多种告警形式，提早预告警并在现场利用远程对讲装置与施工人员交流，告知施工人员行为的危险性，并命令其立即停止施工，减少输电线路外破损失。
其中，激光检测模块通过激光传感器对被测入侵外物发射激光调制脉冲光束，根据脉冲光束发出到返回被接收所经历的时间，利用统计学原理，即平均法则计算入侵外物到导线弧垂距离。
一种高压线路激光防外力破坏预警系统，通过磁场监测模块实时监测高压线周围的磁场强度进入的外设备超高，高压磁场会有微变化形成峰值，外物进入高压线路且超安全距离时，按照预先设定的参数值进行预报警，使高压现场外的设备停止运行，降低因外力导致输电线路事故，保证电力线路的安全运行。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (1)

1.高压线路防外力破坏预警系统，其特征在于，包括磁场监测模块、分析模块、数据采集模块、显示模块、警报单元、激光测距模块、控制器、存储模块；
所述磁场监测模块实时监测高压线周围的磁场强度，并将磁场强度信息传输至控制器；
所述分析模块每隔时间T获取一次磁场强度，将磁场强度依次标记为H1、H2、H3…Hn，其中，n为整数，n表示获得磁场强度的序号；并根据公式：Hc＝|Hn-Hn-1|，获取磁场强度差值Hc；
当磁场强度差值Hc≧X1时，则有外物入侵，其中，X1为预设标准磁场强度差值；
所述数据采集模块采集入侵外物的图片信息，并将信息回传至控制器；
所述激光测距模块通过激光传感器发射出调制光束对高压线现场进行逆转扫描，测量入侵外物到安全导线弧垂距离，并将弧垂距离标记为X2；
当弧垂距离X2≧X3、磁场强度差值Hc≧X1时，所述控制器驱动警报单元发出声光预警，并将入侵外物的图片信息、弧垂距离X2、磁场强度差值Hc打上时间戳传输至存储模块进行存储；
其中X3为预设的入侵外物到导线安全弧垂距离；
所述分析模块用于将弧垂距离标记为X2与预设的入侵外物到导线安全弧垂距离X3比较，并将比较结果传输至控制器；
所述控制器用于在弧垂距离X2≧X3、磁场强度差值Hc≧X1时，通过显示模块显示“外物超安全距离入侵”字样，提示入侵外物照片回传，并驱动警报单元发出声光报警；
所述控制器还用于在弧垂距离X2＜X3、磁场强度差值Hc≧X1时，通过显示模块显示“外物入侵”字样，并驱动警报单元语音报警；
所述控制器还用于在外物超安全距离入侵时，通过警报单元向高压现场外的设备发出语音警告；
所述激光测距模块通过激光传感器对准被测入侵外物发射激光调制脉冲光束，根据脉冲光束发出到返回被接收所经历的时间，利用统计学原理，即平均法则计算入侵外物到导线弧垂距离。
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