CN111821592B - 一种输电线路高处坠落事故救援系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种输电线路高处坠落事故救援系统及方法，包括：无人机，用于携带连接有缓降器的挂钩，上升至被困人员所在的输电线路位置，并将所述挂钩挂到所述输电线路上；挂钩，用于在救援时与输电线路连接；同时为缓降器提供高空固定点；缓降器，用于使得被困人员缓慢下降；所述缓降器一端与挂钩连接，作为缓降器的高空固定点。本发明救援装置及方法简单易行，没有经过专业的救援培训也可以完成；通过作业小组组织互救，响应速度快，可以在受困人员发生悬吊创伤之前快速完成救援。

Description

一种输电线路高处坠落事故救援系统及方法

技术领域

本发明涉及高空应急救援技术领域，尤其涉及一种输电线路高处坠落事故救援系统及方法。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

特高压、超高压输电线路具有区域跨度广、对地距离高、路径环境复杂、“三跨”(跨越高速铁路、高速公路和重要输电通道)风险大、气象灾害多变等特点。

在输电线路登塔、走线、附件安装、紧放线、验收等大量高空作业过程中，作业人员有可能因身体状况、作业环境、导线扭转等突发情况，发生高处坠落。

事故发生后，作业人员被安全带长时间悬吊在空中，可能会因为产生悬吊创伤(安全带悬吊综合症)而逐渐失去意识，加上恐惧、冲击受伤等因素，救援时间十分紧迫，短时间内的快速救援非常重要。

输电线路大多位于野外偏远地区，受地形、微气象、线路带电、导线弹性、道路交通等因素限制，常规的高空作业工器具、高空救援车辆等救援方式往往受到限制。而如果等到专业的救援人员到达事故现场，往往需要耗费大量的时间，时间越长，救援难度越大。

目前，现有技术普遍采用的是以IRATA(国际工业绳索行业协会)为代表的欧洲绳索救援方法来解决输电线路高空救援这一问题。但是，该方法需要专业的救援人员上去施救，对救援人员的要求较高，必须经过多年的培训及实践才能胜任，而且救援时也要注意绳索装备的破断强度、救援系统强度等诸多关键细节问题，不利于快速有效的救援。

并且，现有技术公开的救援方法，都需要救援人员靠近受困人员才能施救。因输电线路高空救援不同于普通的高层建(构)筑救援，救援人员往往需要具有铁塔攀爬、带电作业、导线移位等特殊技能，社会救援力量(武警、消防队、民间救援队等)往往对线路高空救援特殊技能掌握不足，无法有效实施救援工作。

因为目前技术普遍响应时间及救援耗时较长，受困人员由于长时间悬吊很可能已经发生悬吊创伤失去意识及行动能力，容易导致人员伤亡，且必须由救援人员靠近施救。

现实救援中，往往正是因为存在高海拔、杆塔高度大、大风、线路覆冰等因素，作业人员才发生高处坠落；这会带来两个问题：一是救援人员需要携带大量沉重的救援设备爬上铁塔，并在输电线上行走，耗费大量人力和时间，且救援人员也会因为这些因素而发生危险；二是救援人员无法到达受困人员处展开救援。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种输电线路高处坠落事故救援系统及方法，针对不带电情况下的输电线路导线，利用无人机携带缓降器飞到受困人员上方导线处，利用无人机将缓降器挂到受困人员上方附近的导线上。受困人员将缓降器的安全吊带连接到身上，然后剪断与保护绳的连接，利用缓降器实现缓慢下降脱困。

为了实现上述目的，在一些实施方式中，采用如下技术方案：

一种输电线路高处坠落事故救援系统，包括：

无人机，用于携带连接有缓降器的挂钩，上升至被困人员所在的输电线路位置，并将所述挂钩挂到所述输电线路上；

挂钩，用于在救援时与输电线路连接；同时为缓降器提供高空固定点；

缓降器，用于使得被困人员缓慢下降；所述缓降器一端与挂钩连接，作为缓降器的高空固定点。

作为进一步地方案，所述无人机搭载图像采集装置，能够实时获取设定位置的图像信息并回传至地面监控终端。

作为进一步地方案，所述无人机搭载剪切装置，用于剪断被困人员自身的保护绳。

作为进一步地方案，所述挂钩包括：挂钩本体和挂嘴；所述挂钩本体包括用于连接无人机的第一连接端，和用于连接缓降器的第二连接端；所述挂嘴与挂钩本体连接，输电线路能够通过所述挂嘴进入挂钩本体内部。

作为进一步地方案，所述挂嘴开口逐渐增大，所述挂嘴与挂钩本体连接的位置设置挡片，所述挡片向挂钩本体侧倾斜，所述挡片与挂嘴之间留有开口。

作为进一步地方案，所述第一连接端和第二连接端在挂钩本体上相对设置。

作为进一步地方案，所述挂钩到缓降器的距离至少等于输电线路至被困人员的距离。

作为进一步地方案，所述缓降器的下降高度至少等于被困人员到地面的距离。

在另一些实施方式中，采用如下技术方案：

一种输电线路高处坠落事故救援方法，包括：

将缓降器与挂钩一端连接；

无人机连接挂钩另一端，飞行至被困人员所在输电线路位置附近，将挂钩挂在所述输电线路上；

被困人员拿到缓降器，并连接好缓降器的安全带；

剪断自身原有保护绳，通过缓降器降至地面。

作为进一步地方案，被困人员剪断自身原有保护绳之前，地面人员通过无人机返回的被困人员图像信息，确保挂钩以及缓降器安全带连接无误。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明建立了事故初期救援场景：在发生坠落后，受困人员自救不成功，专业救援队伍还没有到来，由作业小组组织互救；此时受困人员有清醒的意识和较好的行动能力，可以自主行动辅助作业小组互救的开展。

本发明救援装置及方法简单易行，没有经过专业的救援培训也可以完成；通过作业小组组织互救，响应速度快，可以在受困人员发生悬吊创伤之前快速完成救援。

(2)本发明将无人机与缓降器相结合，无需救援人员爬塔及建立复杂的救援系统，也无需救援人员接近被困人员，救援时间大幅缩短，救援安全性及救援成功率大幅提高。

(3)本发明大大缩短了救援绳索的长度及重量，降低了对无人机的配重要求，使无人机携带配重操作成为可能。

(4)本发明挂钩设计成鸭嘴形状，方便无人机进行挂线，通过挡片能够引导输电线路顺利进入挂钩本体，缩短挂线时间。

本发明的附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1为本发明实施例中的输电线路高处坠落事故救援系统结构示意图；

图2为本发明实施例中的挂钩结构示意图；

图3为本发明实施例中的救援方法流程图；

其中，1.无人机，2.挂钩，2-1.挂钩本体，2-2.挂嘴，2-3.第一连接端，2-4. 第二连接端，2-5.挡片，3.输电线路，4.缓降器，5.安全带。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例一

在一个或多个实施方式中，公开了一种输电线路高处坠落事故救援系统，参照图1，包括：

无人机1，用于携带连接有缓降器的挂钩，上升至被困人员所在的输电线路位置，并将所述挂钩挂到所述输电线路3上；

挂钩2，用于在救援时与输电线路3连接；同时为缓降器提供高空固定点；

缓降器4，用于使得被困人员缓慢下降；所述缓降器一端与挂钩连接，作为缓降器的高空固定点。

具体地，由于无人机需要搭载挂钩、缓降器等，所以在选择无人机时，要考虑无人机的搭载重量要求。

本实施例中，参照图2，挂钩2包括：挂钩本体2-1和挂嘴2-2；挂钩本体包括用于连接无人机的第一连接端2-3，和用于连接缓降器的第二连接端2-4；挂嘴2-2与挂钩本体2-1连接，输电线路能够通过挂嘴2-2进入挂钩本体2-1 内部；为了方便输电线路的挂入，挂嘴2-2的开口自挂钩本体2-1向外逐渐增大，同时，挂嘴与挂钩本体连接的位置设置挡片2-5，挡片2-5向挂钩本体2-1 侧倾斜，挡片2-5与挂嘴2-2之间留有开口；挡片2-5的作用是为了引导输电线路顺利挂入挂钩本体内，同时，输电线路进入挂钩本体后，不会自动脱出。

第一连接端2-3和第二连接端2-4在挂钩本体2-1上相对设置，第一连接端2-3在上，与无人机1连接，第二连接端2-4在下，与缓降器4连接。

作为一种可选的实施方式，在无人机上搭载图像采集装置，比如摄像头等，用于实时采集救援过程中被困人员位置的图像信息；同时，无人机通过无线传输将采集到的图像信息实时传回地面监控终端，救援人员通过地面监控终端能够及时了解被困人员的情况以及被困人员的操作是否正确，各项连接是否到位，充分保证救援安全。

作为一种可选的实施方式，在无人机上搭载剪切装置，用于在被困人员无法剪断自身原有的保护绳的时候，通过无人机上搭载的剪切装置，将所述的保护绳剪断。

在救援时首先通过无人机将挂钩挂在输电线路上，挂钩另一端与缓降器连接，能够为缓降器提供高空固定点。

缓降器可以通过救援绳索与挂钩连接，挂钩搭载在输电线路上以后，只需要让被困人员能够到缓降器，因此，挂钩到缓降器的长度满足至少为输电线路至被困人员的距离即可，无需设置很长的救援绳索，在一定程度上减轻了无人机的搭载重量，降低了对无人机的要求。

根据救援需要，选择断裂强度满足要求的救援绳索，比如：可以选择断裂强度不小于30kN的救援绳索。

本实施例中，缓降器采用现有技术已有的缓降器即可实现，包括调速器、安全带5和缓降绳索；其中，缓降绳索的缓降高度需要至少满足受困人员距离地面的高度。

本实施例救援系统无需救援人员爬上铁塔或者靠近被困人员，保证了救援人员的安全，同时，被困人员通过简单的操作即可完成救援工作，缩短了救援时间，充分保证了被困人员的安全。

实施例二

在一个或多个实施方式中，公开了一种输电线路高处坠落事故救援方法，参照图3，包括以下过程：

步骤1：救援人员选择救援绳索长度足够的缓降器，将缓降器挂钩连接到无人机挂钩上，打开无人机电源；

步骤2：救援人员控制无人机上升到受困人员上方，利用无人机拍摄画面，控制无人机对准目标输电线路，将缓降器挂钩挂到目标输电线路上，无人机释放挂钩；

步骤3：救援人员控制无人机监控现场情况；

步骤4：控制无人机使缓降器悬垂的安全吊带调整到受困人员附近，使其方便拿到。

步骤5：受困人员拿到缓降器的安全吊带，连接到身上，安全吊带收紧，调节缓降器绳索使安全吊带端绳索绷紧，避免下降时发生冲坠。

步骤6：连接好安全吊带后，受困人员检查连接可靠性，地面救援人员通过望远镜或无人机拍摄画面检查连接情况，双方确认无误后方可进入下一步。

步骤7：检查无误后，受困人员剪断与保护绳的连接，利用缓降器实现缓慢下降脱困。

如果受困人员无法完成剪断操作，可以由无人机携带安装好的剪切装置剪断保护绳。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (8)

1.一种输电线路高处坠落事故救援系统，其特征在于，包括：

无人机，用于携带连接有缓降器的挂钩，上升至被困人员所在的输电线路位置，并将所述挂钩挂到所述输电线路上；

挂钩，用于在救援时与输电线路连接；同时为缓降器提供高空固定点；所述挂钩包括：挂钩本体和挂嘴；所述挂嘴开口逐渐增大，所述挂嘴与挂钩本体连接的位置设置挡片，所述挡片向挂钩本体侧倾斜，所述挡片与挂嘴之间留有开口;

缓降器，用于使得被困人员缓慢下降；所述缓降器一端与挂钩连接，作为缓降器的高空固定点，所述挂钩到缓降器的距离至少等于输电线路至被困人员的距离。

2.如权利要求1所述的一种输电线路高处坠落事故救援系统，其特征在于，所述无人机搭载图像采集装置，能够实时获取设定位置的图像信息并回传至地面监控终端。

3.如权利要求1所述的一种输电线路高处坠落事故救援系统，其特征在于，所述无人机搭载剪切装置，用于剪断被困人员自身的保护绳。

4.如权利要求1所述的一种输电线路高处坠落事故救援系统，其特征在于，所述挂钩本体包括用于连接无人机的第一连接端，和用于连接缓降器的第二连接端；所述挂嘴与挂钩本体连接，输电线路能够通过所述挂嘴进入挂钩本体内部。

5.如权利要求4所述的一种输电线路高处坠落事故救援系统，其特征在于，所述第一连接端和第二连接端在挂钩本体上相对设置。

6.如权利要求1所述的一种输电线路高处坠落事故救援系统，其特征在于，所述缓降器的下降高度至少等于被困人员到地面的距离。

7.根据权利要求1-6任一项所述的一种输电线路高处坠落事故救援系统的救援方法，其特征在于，包括：

将缓降器与挂钩一端连接；

无人机连接挂钩另一端，飞行至被困人员所在输电线路位置附近，将挂钩挂在所述输电线路上；所述挂钩包括：挂钩本体和挂嘴；所述挂嘴开口逐渐增大，所述挂嘴与挂钩本体连接的位置设置挡片，所述挡片向挂钩本体侧倾斜，所述挡片与挂嘴之间留有开口;

被困人员拿到缓降器，并连接好缓降器的安全带；

剪断自身原有保护绳，通过缓降器降至地面。

8.如权利要求7所述的一种输电线路高处坠落事故救援系统的救援方法，其特征在于，被困人员剪断自身原有保护绳之前，地面人员通过无人机返回的被困人员图像信息，确保挂钩以及缓降器安全带连接无误。

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