CN113506409A - 架空线路的周界防护系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种架空线路的周界防护系统，包括警示装置，由激光警示模块、语音警示模块和主控模块组成，警示装置安装在架空线路的铁塔架上，用于在现场起到警示作用；云平台，部署在供电局内网服务器上，用于对所述警示装置进行综合管理，云平台与警示装置之间存在网络连接。整个警示装置安装在架空线路的铁架上，避免带电作业，安全性高。警示装置采用可见激光器形成准确和明显的警示区域，光束覆盖了整条导线，警示区域广；激光亮度高，不宜被大阳光干扰；通过激光的整形扩束增加了激光的可识别性；定向喇叭可以实现声音的远距离精准传播，避免了噪音污染；并且增加多功能云平台，实现统一管理，使得警示装置的警示效果更加灵活多样。

Description

架空线路的周界防护系统

技术领域

本申请涉及电力架空线路周界防护技术领域，特别是涉及一种架空线路的周界防护系统。

背景技术

随着经济改革的迅速发展，电力已经成为了我们生活中不可分割的一部分，方便了我们的生活，提高了人们生活的幸福指数。那么，在如今这个电力不可或缺的时代，如何保证供电的安全性和可靠性就成了至关重要的问题。而在整个供电系统中，保证电力在架空的输电线路上的正常传输也就成了非常重要的一个环节。由于现在工程建设越来越多，有许多建设工地处在多架空输电线路走廊内，对输电线路造成安全威胁。因此，在线路日常修护过程中需要必要的周界防护装置，通过提醒或警示，来确保架空线路的完好无损和工作人员的人身安全，从而降低和避免在架空线路走廊内的施工过程中发生安全事故。

目前在架空线路的周界防护领域已有相关警示产品，这些产品一般是通过LED警示灯、反光警示牌、显示屏、蜂鸣报警器来实现警示。由于建设工地属于户外环境，警示装置会受到太阳光的干扰以及受到现场机械施工噪音的影响，导致有效警示距离小，使得现场的工程人员无法观察到警示灯光和听到报警器的声音，无法达到预期的警示效果，并且传统安装在导线上的警示球、警示牌，在安装时需要带电作业或者停电作业，作业成本、危险性和复杂程度都很高，拆装还不方便。而一些采用大功率的语音播报器虽然增加了警示距离，但是采用的是号角喇叭，声音可以向四面八方传播，会造成噪音污染，影响周边居民的日常生活，并且目前所具有的警示装置都缺乏统一有效的管理。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够安全有效地实现架空线路周界防护的警示装置。

一种架空线路的周界防护系统，该系统包括：

警示装置，由激光警示模块、语音警示模块和主控模块组成，警示装置安装在架空线路的铁塔架上，用于在现场起到警示作用；

其中，激光警示模块为警示装置提供可见激光警示功能，语音警示模块为警示装置提供语音警示功能；

云平台，部署在供电局内网服务器上，用于对警示装置进行综合管理，云平台与所述警示装置之间存在网络连接。

在其中一个实施例中，激光警示模块包括：激光发射单元、光强传感单元、激光驱动单元、光束整形单元及反光板单元；

激光发射单元，用于以预设工作模式为警示装置提供激光警示功能；激光发射单元包括第一激光发射子单元和第二激光发射子单元，第一激光发射子单元及第二激光发射子单元均包括可见激光发射器，且均位于架空线路的第一铁塔架上，出光方向均指向第二铁塔架；

光强传感单元，用于检测当前环境的光照强度；

激光驱动单元，用于为激光发射单元提供电源，并且基于光强传感单元或基于云平台下发的任务内容，对激光发射单元进行开关管控和功率调节；

光束整形单元，包括第一光束整形子单元和第二光束整形子单元，第一光束整形子单元安装在第一激光发射子单元的激光出口处，采用第一光栅镜片对第一激光发射子单元发射的激光进行整形处理；第二光束整形子单元安装在第二激光发射子单元的激光出口处，采用第二光栅镜片对第二激光发射子单元发射的激光进行整形处理；

反光板单元，包括第一反光板和第二反光板，第一反光板安装在第二铁塔架上，用于对第一激光发射子单元发射的激光光束进行拦截；第一反光板安装在所述第二铁塔架上，用于对第一激光发射子单元发射的激光光束进行拦截；

其中，第一铁塔架和第二铁塔架为架空线路两端的铁塔架，激光发射模块的安装位置是基于激光警示模块中形成的激光警示区域在架空线路最低点的下方这一条件所确定的。

在其中一个实施例中，预设工作模式包括连续发射工作模式或闪烁发射工作模式；连续发射工作模式指的是所述可见激光发射器不间断地发射激光光束，闪烁发射工作模式指的是所述可见激光发射器以第一预设频率间断性地发射激光光束。

在其中一个实施例中，第一光束整形子单元，用于通过第一光栅镜片将第一激光发射子单元发射的激光光束变成由第一中心光柱和第一散射光柱组成的光束；第二光束整形子单元，用于通过第二光栅镜片将第二激光发射子单元发射的激光光束变成由第二中心光柱和第二散射光柱组成的光束；

其中，第一中心光柱和第二中心光柱之间的区域为警示装置的激光警示区域。

在其中一个实施例中，语音警示模块包括：音频解码单元、功率放大单元及定向喇叭单元；

音频解码单元，用于将云平台下发的任务内容中的音频数据，进行数字化存储，并且能够将数字化存储的音频数据转化为模拟的音频信号；

功率放大单元，用于在播放时对音频解码单元输出的模拟音频信号进行功率放大处理；

定向喇叭单元，用于定向播报经功率放大单元放大的模拟音频信号；

其中，音频解码单元、功率放大单元和定向喇叭单元，均安装在所述架空线路的第一铁塔架或第二铁塔架上。

在其中一个实施例中，定向喇叭单元包括：

超声波定向喇叭子单元，用于利用超声波作为载波，将经功率放大单元放大的模拟音频信号朝预设目标进行播放；

定向喇叭驱动子单元，用于驱动超声波定向喇叭子单元开始播报，并对超声波定向喇叭子单元的播报方向和播报范围进行控制；

其中，预设目标包括现场施工人员、意外闯入施工现场的无关人员，播报方向是基于预设目标的方位所确定的，播报范围是基于预设目标的数量所确定的。。

在其中一个实施例中，主控模块包括：微处理单元、供电单元及4G通讯单元；

微处理单元，与激光驱动单元和音频解码单元连接，用于控制和管理激光警示模块的激光警示装置和语音警示模块的语音警示装置；

供电单元，用于给所有模块提供电力支持；

4G通讯单元，用于为所述微处理单元和所述云平台之间提供网络连接；

其中，所述微处理单元、所述供电单元和所述4G通讯单元，整体以一个机箱的形式安装在架空线路的第一铁塔或第二铁塔架上。

在其中一个实施例中，供电单元包括太阳能供电单元或蓄电池供电单元。

在其中一个实施例中，微处理单元包括以下四种芯片中的至少一种，以下四种芯片分别为单片机芯片、DSP(Digital Signal Processing，数字信号处理)芯片、ARM芯片、FPGA(Field Programmable Gate Array，现场可编程逻辑门阵列)芯片。

在其中一个实施例中，云平台包括：台帐管理单元、设备控制单元、定时任务单元、实时任务单元、播放资源单元、用户管理单元及系统配置单元；

台帐管理单元，用于将警示装置的特征信息进行关联和存储，并基于特征信息对所述警示装置统一管理，特征信息包括设备号、IP地址、线路名称、电压等级及杆塔号信息；

设备控制单元，用于显示警示装置的第一设备状态，并控制警示装置的第二设备状态；第一设备状态包括连接状态、信号强度、电池电压、任务状态、当前音量及禁音状态；第二设备状态包括开启状态、音量控制及禁音控制；禁音控制包括单个设备禁音、组内设备禁音或所有设备禁音；

定时任务单元，用于编辑和管理定时的任务内容，定时的任务内容包括任务名称、播报终端、播报文件、音量大小、启动日期、结束日期、播报次数、启动时间及执行单元；

实时任务单元，用于实时播报新的任务内容，并实时对单个所述架空线路的警示装置或多个所述架空线路的警示装置进行管理；

播放资源单元，用于上传播报文件以及报警文件，识别音频文件格式；

用户管理单元，用于对用户的类型和用户的权限进行管理；

系统配置单元，用于对系统配置、密码及优先等级进行管理；

其中，通过云平台与警示装置之间的网络连接，任务内容被下发到激光警示模块和语音警示模块。

附图说明

图1为一个实施例中架空线路的周界防护系统组成框架示意图；

图2为一个实施例中激光警示模块组成框架示意图；

图3为一个实施例中语音警示模块组成框架示意图；

图4为一个实施例中架空线路的周界防护系统安装示意图；

图5为一个实施例中云平台功能组成示意图；

图6为一个实施例中云平台主程序流程图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

可以理解，本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种专业名词，但除非特别说明，这些专业名词不受这些术语限制。这些术语仅用于将一个专业名词与另一个专业名词区分。举例来说，在不脱离本申请的范围的情况下，第一预设波长与第二预设波长可以相同可以不同。

在一个实施例中，提供一种架空线路的周界防护系统，参见图1，包括警示装置101，由激光警示模块1011、语音警示模块1012和主控模块1013组成，所述警示装置101安装在架空线路的铁塔架上，用于在现场起到警示作用；

其中，所述激光警示模块1011为所述警示装置101提供可见激光警示功能，所述语音警示模块1012为所述警示装置101提供语音警示功能；

云平台102，部署在供电局内网服务器上，用于对所述警示装置101进行综合管理，所述云平台102与所述警示装置101之间存在网络连接。

需要说明的是，云平台部署在供电局内网服务器上，是一个对警示装置统一综合管理的网络平台。一般为节约资源，一个供电局拥有一个云平台对所管辖区域的架空线路进行处理就够了，一个云平台可以同时对多个警示装置进行管理。在使用时，现场警示装置使用特制的APN卡与云平台进行通讯，用户可以通过PC端或移动终端，在云平台上对现场的警示装置进行远程管理。

在本发明实施例中，警示装置由激光警示模块、语音警示模块和主控模块组成，警示装置安装在架空线路的铁塔架上，用于在现场起到警示作用；其中，激光警示模块为警示装置提供可见激光警示功能，语音警示模块为警示装置提供语音警示功能；云平台，部署在供电局内网服务器上，用于对警示装置进行综合管理，云平台与所述警示装置之间存在网络连接。警示装置采用激光光束形成警示区域，激光具有很好的穿透性，能够避免受到太阳光或恶劣天气的影响，进而形成光柱警戒线标识出架空线路的安全距离，并且激光警示模块安装在铁塔架上，避免了在带电线路上安装时会发生的危险和警示装置给架空线路带来的外力破坏，语音警示模块能够通过定向语音播报提高现场工作人员的安全意识和减小对周边居民产生的噪音污染，并且在本发明实施例中，通过云平台增加后台管理功能，实现远程管理语音播报和激光功率调整，便于统一管理。

结合上述实施例的内容，在一个实施例中，参见图2，所述激光警示模块1011包括激光发射单元201、光强传感单元202、激光驱动单元203、光束整形单元204及反光板单元205；

激光发射单元201，用于以预设工作模式为警示装置提供激光警示功能；激光发射单元201包括第一激光发射子单元和第二激光发射子单元，第一激光发射子单元及第二激光发射子单元均包括可见激光发射器，且均位于架空线路的第一铁塔架上，出光方向均指向第二铁塔架；

光强传感单元202，用于检测当前环境的光照强度；

激光驱动单元203，用于为激光发射单元提供电源，并且基于光强传感单元或基于云平台下发的任务内容，对激光发射单元进行开关管控和功率调节；

光束整形单元204，包括第一光束整形子单元和第二光束整形子单元，第一光束整形子单元安装在第一激光发射子单元的激光出口处，采用第一光栅镜片对第一激光发射子单元发射的激光进行整形处理；第二光束整形子单元安装在第二激光发射子单元的激光出口处，采用第二光栅镜片对第二激光发射子单元发射的激光进行整形处理；

反光板单元205，包括第一反光板和第二反光板，第一反光板安装在第二铁塔架上，用于对第一激光发射子单元发射的激光光束进行拦截；第一反光板安装在第二铁塔架上，用于对第一激光发射子单元发射的激光光束进行拦截；

其中，所述第一铁塔架和所述第二铁塔架为所述架空线路两端的铁塔架，所述激光发射模块的安装位置是基于所述激光警示模块中形成的激光警示区域在所述架空线路最低点的下方这一条件所确定的。

需要说明的是，激光驱动单元203和光强传感单元202均与主控模块1013连接，以便对激光发射单元201所发射的激光光束的发射功率进行调节。由激光驱动单元203驱动激光发射单元201发射的激光光束，通过光束整形单元204整形后到达反光板205，反光板205表面采用漫反射材料，能够对激光光束进行漫反射，进而实现对激光光束的拦截。

具体地，本发明实施例中每一激光发射子单元均采用大功率可见激光发射器，所述大功率可见激光发射器可以是波长为532nm的黄绿激光激光器，激光发射器的具体参数可以根据应用场景的施工环境决定，或者在使用过程中由光强传感单元得到的光感强度决定，例如，相同功率时，白天自然光强，可以采用亮度较大的绿激光，在夜晚这种黑暗环境下，可以采用亮度中等的蓝激光；或者同一颜色的激光，白天自然光强，激光功率调大，夜晚黑暗，激光功率调小。

由激光驱动单元203为激光发射单元201提供电源，激光驱动单元203可以根据光强传感单元202所检测到的当前环境的光照强度，对激光发射单元201进行开关控制和功率调节，例如，当光强传感单元202检测到当前环境的光照强度较大时，激光驱动单元203增加激光发射单元201的发射功率；激光驱动单元203还可以根据云平台下发的任务内容，对激光发射单元201的发射功率进行调节。两个激光发射子单元采用分体的结构方式，分别安装在第一铁塔架的两侧，出光方向均指向第二铁塔架，两个激光发射子单元的安装位置可以根据架空线路的最低点而定，具体地，只要满足“架空线路的最低点在两个激光发射子单元形成的激光警示区域的上方”这一条件，就可以根据现场施工情况选择合适的安装位置。相应地，根据两个激光发射子单元的安装位置，安装对应的两个光束整形子单元和两个反光板。

在本发明实施例中，激光警示模块包括：激光发射单元、光强传感单元、激光驱动单元、光束整形单元及反光板，激光警示模块采用两束可见激光器，可以在导线的两个外边界形成可视的警戒线，形成准确和明显的警示区域，符合实际需要；光束覆盖了整条导线，警示区域广；激光亮度高，不宜被大阳光干扰；通过激光的整形扩束增加了激光的可识别性。反光板表面采用漫反射材料，防止光束的镜面反射伤及周边人员，还可以增加光斑的可识别性，便于现场工程人员眼睛观察。两路激光可以在导线下方形成由两束中心光柱组成的明显的警戒区域，散射光束增加了警示装置的可视范围和可识别性，由于散射后光强较弱，不会给周边人员造成伤害。

结合上述实施例的内容，在一个实施例中，预设工作模式包括连续发射工作模式或闪烁发射工作模式；连续发射工作模式指的是所述可见激光发射器不间断地发射激光光束，闪烁发射工作模式指的是所述可见激光发射器以第一预设频率间断性地发射激光光束。

其中，第一预设频率可以依据具体的应用场景由经验设定。具体的，由激光驱动单元驱动激光发射单元的激光发射器，调节激光发射器所发射激光光束的发射功率，在施工工地繁忙时段采用连续发射工作模式，形成持续的激光光束，保证施工人员每时每刻都能够看到激光警示，非繁忙时段采用闪烁发射工作模式，间隔性地发射激光光束。

在本发明实施中，预设工作模式包括连续发射工作模式和闪烁发射工作模式，根据具体的施工情况选择工作模式，在确保警示装置发挥警示功能的同时，也能节能减排，减小功耗。

结合上述实施例的内容，在一个实施例中，第一光束整形子单元，用于通过第一光栅镜片将第一激光发射子单元发射的激光光束变成由第一中心光柱和第一散射光柱组成的光束；

第二光束整形子单元，用于通过第二光栅镜片将第二激光发射子单元发射的激光光束变成由第二中心光柱和第二散射光柱组成的光束；

其中，第一中心光柱和第二中心光柱之间的区域为警示装置的激光警示区域。

需要说明的是，第一中心光柱和第二中心光柱的位置关系可以是平行的，也可以是不平行的，可以在同一水平面上，也可以不在同一水平面上，也就是说，只要第一中心光柱和第二中心光柱之间形成的激光警示区域在架空线路的下方，激光警示区域能够将施工空间和架空线路隔开，并警示施工人员在施工时不得越过激光警示区域，则不对光束整形单元的安装位置(或激光发射单元的位置，因为光束整形单元是安装在激光发射单元中激光发射器的出光口)作具体限定。光栅镜片是一种光学器件，通过调整能够对光束实现预期处理。

在本发明实施例中，第一光束整形子单元，用于通过第一光栅镜片将第一激光发射子单元发射的激光光束变成由第一中心光柱和第一散射光柱组成的光束；第二光束整形子单元，用于通过第二光栅镜片将第二激光发射子单元发射的激光光束变成由第二中心光柱和第二散射光柱组成的光束；其中，第一中心光柱和第二中心光柱之间的区域为警示装置的激光警示区域。光束整形单元能够对激光发射单元所发射的激光光束进行整形约束，利用光栅镜片将激光光束分为中心光柱和散射光柱，中心光柱形成架空线路警示装置的激光警示区域，散射光柱为散射满天星状的光束，使激光光束在能够起到警示作用的同时，也能增强警示区域的可识别性并减小给现场施工人员带来的伤害。

结合上述实施例的内容，在一个实施例中，参见图3，所述语音警示模块包括：音频解码单元301、功率放大单元302及定向喇叭单元303；

音频解码单元301，用于将云平台下发的任务内容中的音频数据，进行数字化存储，并且能够将数字化存储的音频数据转化为模拟的音频信号；

功率放大单元302，用于在播放时对音频解码单元输出的模拟音频信号进行功率放大处理；

定向喇叭单元303，用于定向播报经功率放大单元放大的模拟音频信号；

其中，音频解码单元301、功率放大单元302和定向喇叭单元303，均安装在架空线路的第一铁塔架或第二铁塔架上。

需要说明的是，云平台中下发的任务内容通过主控模块输入到音频解码单元，音频解码单元会对这些任务内容按照特定的编号进行数字化存储，然后在需要播报时对数字化的音频数据进行解码处理，得到模拟的音频信号，将所得到的模拟的音频信号送到功率放大单元，其中，特定的编号可以是按照不同的任务内容得到的编号。在功率放大单元，可以采用A类、B类或AB类音频功率放大器，对模拟音频信号进行放大，具体的放大程度可以参考具体应用场景的需求。得到放大后的模拟音频信号通过定向喇叭单元播放出去，这里的定向喇叭单元利用定向声技术，将音频信号播报出去，且超声波喇叭安装在铁塔架上，可以根据指定工作人员的移动，对超声波喇叭的方向进行调整。

一般情况下，为了使用时方便安装，音频解码单元、功率放大单元及定向喇叭单元会组装在一起，整个语音警示模块在铁塔架上的具体安装位置可以根据对定向喇叭的位置要求所决定，参见图4警示装置的安装位置示意图。

在本发明实施例中，语音警示模块包括音频解码单元、功率放大单元和定向喇叭单元，音频解码单元与主控模块连接，可以对语音播报进行远程管理，能够实现远程播报、定时播报等功能，可以根据现场情况远程修改语音播报时间、内容、音量及频率。并且语音播报采用的是定向喇叭，它的“高指向性”特点可以有效避免普通号角喇叭导致的噪音污染问题，它的“传播距离远”特点可以减小声音衰减。

结合上述实施例的内容，在一个实施例中，定向喇叭单元包括：

超声波定向喇叭子单元，用于利用超声波作为载波，将经功率放大单元放大的模拟音频信号朝预设目标进行播放；

定向喇叭驱动子单元，用于驱动超声波定向喇叭子单元开始播报，并对超声波定向喇叭子单元的播报方向和播报范围进行控制；

其中，预设目标包括现场施工人员、意外闯入施工现场的无关人员，所述播报方向是基于所述预设目标的方位所确定的，所述播报范围是基于所述预设目标的数量所确定的。

超声波定向喇叭首先将低频声音信号载于指向性很强的高频信号之上，再经过放大、发射到空气中，而后，空气会把高频信号迅速过滤，其中的可听声音信号便会自然滤出，然后像激光一样定向传播。

在本发明实施例中，定向喇叭单元包括超声波定向喇叭子单元和定向喇叭驱动子单元，语音播报采用的是超声波定向喇叭，它的“高指向性”特点可以有效避免普通号角喇叭导致的噪音污染问题，它的“传播距离远”特点可以减小声音衰减，让现场工程车辆的司机明显听到语音播报的内容，并且通过定向喇叭驱动单元能够对超声波喇叭的方向和范围进行调整，使得语音警示装置在使用时更加灵活，能够适应不同的应用场景。

结合上述实施例的内容，在一个实施例中，主控模块包括：微处理单元、供电单元及4G通讯单元；

微处理单元，与激光驱动单元和音频解码单元连接，用于控制和管理激光警示模块的激光警示装置和语音警示模块的语音警示装置；

供电单元，用于为所述警示装置提供电力支持；

4G通讯单元，用于为微处理单元和所述云平台之间提供网络连接；

其中，微处理单元、供电单元和4G通讯单元，整体以一个机箱的形式安装在架空线路的第一铁塔或第二铁塔架上

微处理单元一方面与激光驱动单元和音频解码单元连接，另一方面通过4G通讯单元与云平台实现无线连接，基于上述连接结构，利用云平台后台管控激光警示模块和语音警示模块，可以对激光警示模块和语音警示模块实时调整，也可以下达周期任务，将周期任务通过微处理单元下达到具体的激光警示模块和语音警示模块中进行实施。其中，周期任务即根据特定的施工环境所设定的警示需求，例如：语音播报的内容，语音播报的音量，激光的功率，激光的工作模式等。在实施过程中，语音播报和激光发射模式可以通过云平台自由设定，可以根据现场环境的不同设定不同的定时任务，这些任务可以进行有机组合，形成不同的方案以适应不同场合、不同时间的需要。

4G通讯单元为4G全网通(移动联通电信)无线数据传输单元，常用于和固定IP的服务器组网通讯(如虚拟云主机或固定外网宽带接入电脑)，可通过RS485或232或TTL(Transistor Transistor Logic，晶体管-晶体管逻辑)接口连接各单片机设备及工控智能通讯设备。在本发明实施例提供的装置中，4G通讯单元与微处理单元中使用的主控芯片线连接，与云平台实现无线连接，通过此连接方式实现云平台的后台管路功能。在本发明实施例中不对使用的4G通讯单元的型号作具体限定。

在本发明实施例提供的系统中，主控模块包括微处理单元、云平台、供电单元和4G通讯单元。警示装置通过4G通讯单元和微处理单元使警示装置变得更加智能化，实现了音量管理、任务管理、方案管理、实时喊话等更为高级的功能，使得警示装置的警示效果更加灵活多样，可以适应各种不同的使用环境，可以有效增强警示效果，减小事故的发生率。

结合上述实施例的内容，在一个实施例中，供电单元包括太阳能供电单元或蓄电池供电单元。

供电单元为整个架空线路的周界防护系统中的现场警示装置提供电源，其中，太阳能供电单元含有光电管转换单元，光电转换单元将太阳能转化为电能，并输出给微处理单元、激光驱动单元、光强传感单元中的电子元器件，太阳能供电单元一般在晴朗天气即太阳光照好的时候使用。蓄电池供电单元即使用蓄电池给现场警示装置供电，电压稳定，但是需要在使用之前对蓄电池进行检查或充电。

在本发明实施例中，供电单元包括太阳能供电或蓄电池供电，太阳能供电模方便快捷，环保节约，蓄电池供电单元提供的电压稳定，且任何工作环境下都可以使用。本发明实施例提供的供电方式均能满足整个警示装置的电力需求。

结合上述实施例的内容，在一个实施例中，微处理单元包括以下四种芯片中的至少一种，所述以下四种芯片分别为单片机芯片、DSP(Digital Signal Processing)芯片、ARM芯片、FPGA(Field Programmable Gate Array)芯片。

结合上述实施例的内容，在一个实施例中，参见图4，云平台包括：台帐管理单元、设备控制单元、定时任务单元、实时任务单元、播放资源单元、用户管理单元及系统配置单元；

台帐管理单元，用于将警示装置的特征信息进行关联和存储，并基于特征信息对警示装置统一管理，特征信息包括设备号、IP地址、线路名称、电压等级及杆塔号信息；

设备控制单元，用于显示警示装置的第一设备状态，并控制警示装置的第二设备状态；第一设备状态包括连接状态、信号强度、电池电压、任务状态、当前音量及禁音状态；第二设备状态包括开启状态、音量控制及禁音控制；禁音控制包括单个设备禁音、组内设备禁音或所有设备禁音；

定时任务单元，用于编辑和管理定时的任务内容，定时的任务内容包括任务名称、播报终端、播报文件、音量大小、启动日期、结束日期、播报次数及启动时间；

实时任务单元，用于实时播报新的任务内容，并实时对单个架空线路的警示装置或多个架空线路的警示装置进行管理；

播放资源单元，用于上传播报文件以及报警文件，识别音频文件格式；

用户管理单元，用于对用户的类型和用户的权限进行管理；

系统配置单元，用于对系统配置、密码及优先等级进行管理；

其中，通过云平台与警示装置之间的网络连接，任务内容被下发到激光警示模块和语音警示模块。

需要说明的是，“设备”是警示装置中的激光警示模块和语音警示模块都在云平台中的统称。设备控制单元中，对警示装置第一设备状态的显示即图5功能图中的“设备状态显示”功能，对警示装置第二设备状态的控制即图5功能图中的“设备状态控制”功能，第二设备状态中的开启状态即图5功能图中的“启停控制”。设备控制单元中的音量控制优先级高于定时的任务内容中的音量大小。定时任务单元中，播报终端可以选择单个设备也可以同时选择多个设备；播报文件可以选择单条内容，也可以同时选择多条内容；播放次数可以根据具体需要进行设定；定时任务单元中的任务内容可以根据现场环境的不同进行设定，例如，根据场景可以分为白天方案、夜间方案、夏天方案、冬天方案、工程车辆播报方案、塔吊工地播报方案等；根据内容可以分为：法律法规播报方案、安全注意事项播报方案、警示语意播报方案。这些任务可以进行有机组合，形成定时方案。

云平台部署在供电局内网服务器上，现场警示装置通过微处理单元和4G通讯单元与云平台进行通讯。设备的台帐信息、状态信息、任务内容、播放资源、用户信息、系统配置信息等内容存储的服务器数据库中，用户可以在云平台上，对存储数据进行修改和对现场警示装置进行控制。整个云平台系统使用的主程序流程图参见图6，系统开启，硬件初始化，确保没有异常后开始使用；检查实时任务单元中是否具有实时任务，如有进入实时播报任务，如没有，检查定时任务单元中的定时任务是否到期，如到期进入读取定时任务环节，读取后，进行语音播报和激光发射，其中，整个设备的状态，如语音播报音量的大小、激光发射的强度等，都由设备控制单元显示并监测。

在本发明实施例中，云平台中包括台帐管理单元、设备控制单元、定时任务单元、实时任务单元、播放资源单元、用户管理单元和系统配置单元，利用这些单元，能够自由设定语音播报和激光发射的模式，实现了音量管理、任务管理、方案管理、实时喊话等更为高级的功能，使得警示装置的警示效果更加灵活多样，可以根据现场环境的不同设定不同的定时任务，以适应各种不同的使用环境，可以有效增强警示效果，减小事故的发生率；用户还可以通过手机软件选择单个或多个警示装置进行现场喊话，使现场工程人员实时感受到电力部门的监管压力，提高安全意识。

需要说明的是，上述阐述的技术方案在实际实施过程中可以作为独立实施例来实施，也可以彼此之间进行组合并作为组合实施例实施。另外，在对上述本发明实施例内容进行阐述时，仅基于方便阐述的思路，按照相应顺序对不同实施例进行阐述，如按照数据流流向的顺序，而并非是对不同实施例之间的执行顺序进行限定，也不是对实施例内部步骤的执行顺序进行限定。相应地，在实际实施过程中，若需要实施本发明提供的多个实施例，则不一定需要按照本发明阐述实施例时所提供的执行顺序，而是可以根据需求安排不同实施例之间的执行顺序。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种架空线路的周界防护系统，其特征在于，包括：

警示装置，由激光警示模块、语音警示模块和主控模块组成，所述警示装置安装在架空线路的铁塔架上，用于在现场起到警示作用；

其中，所述激光警示模块为所述警示装置提供可见激光警示功能，所述语音警示模块为所述警示装置提供语音警示功能；

云平台，部署在供电局内网服务器上，用于对所述警示装置进行综合管理，所述云平台与所述警示装置之间存在网络连接。

2.根据权利要求1所述的架空线路的周界防护系统，其特征在于，所述激光警示模块包括：激光发射单元、光强传感单元、激光驱动单元、光束整形单元及反光板单元；

所述激光发射单元，用于以预设工作模式为所述警示装置提供激光警示功能；所述激光发射单元包括第一激光发射子单元和第二激光发射子单元，所述第一激光发射子单元及所述第二激光发射子单元均包括可见激光发射器，且均位于架空线路的第一铁塔架上，出光方向均指向第二铁塔架；

所述光强传感单元，用于检测当前环境的光照强度；

所述激光驱动单元，用于为所述激光发射单元提供电源，并且基于所述光强传感单元或基于所述云平台下发的任务内容，对所述激光发射单元进行开关管控和功率调节；

所述光束整形单元，包括第一光束整形子单元和第二光束整形子单元，所述第一光束整形子单元安装在所述第一激光发射子单元的激光出口处，采用第一光栅镜片对所述第一激光发射子单元发射的激光进行整形处理；所述第二光束整形子单元安装在所述第二激光发射子单元的激光出口处，采用第二光栅镜片对所述第二激光发射子单元发射的激光进行整形处理；

所述反光板单元，包括第一反光板和第二反光板，所述第一反光板安装在所述第二铁塔架上，用于对所述第一激光发射子单元发射的激光光束进行拦截；所述第一反光板安装在所述第二铁塔架上，用于对所述第一激光发射子单元发射的激光光束进行拦截；

其中，所述第一铁塔架和所述第二铁塔架为所述架空线路两端的铁塔架，所述激光发射模块的安装位置是基于所述激光警示模块中形成的激光警示区域在所述架空线路最低点的下方这一条件所确定的。

3.根据权利要求2所述的架空线路的周界防护系统，其特征在于，所述预设工作模式包括连续发射工作模式或闪烁发射工作模式；连续发射工作模式指的是所述可见激光发射器不间断地发射激光光束，闪烁发射工作模式指的是所述可见激光发射器以第一预设频率间断性地发射激光光束。

4.根据权利要求2所述的架空线路的周界防护系统，其特征在于，所述第一光束整形子单元，用于通过所述第一光栅镜片将所述第一激光发射子单元发射的激光光束变成由第一中心光柱和第一散射光柱组成的光束；

第二光束整形子单元，用于通过所述第二光栅镜片将所述第二激光发射子单元发射的激光光束变成由第二中心光柱和第二散射光柱组成的光束；

其中，所述第一中心光柱和所述第二中心光柱之间的区域为所述警示装置的激光警示区域。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的架空线路的周界防护系统，其特征在于，所述语音警示模块包括：音频解码单元、功率放大单元及定向喇叭单元；

所述音频解码单元，用于将所述云平台下发的任务内容中的音频数据，进行数字化存储，并且能够将所述数字化存储的音频数据转化为模拟的音频信号；

所述功率放大单元，用于在播放时对所述音频解码单元输出的模拟音频信号进行功率放大处理；

所述定向喇叭单元，用于定向播报经所述功率放大单元放大的模拟音频信号；

其中，所述音频解码单元、所述功率放大单元和所述定向喇叭单元，均安装在所述架空线路的第一铁塔架或第二铁塔架上。

6.根据权利要求5所述的架空线路的周界防护系统，其特征在于，所述定向喇叭单元包括：

超声波定向喇叭子单元，用于利用超声波作为载波，将经所述功率放大单元放大的模拟音频信号朝预设目标进行播放；

定向喇叭驱动子单元，用于驱动所述超声波定向喇叭子单元开始播报，并对所述超声波定向喇叭子单元的播报方向和播报范围进行控制；

其中，所述预设目标包括现场施工人员、意外闯入施工现场的无关人员，所述播报方向是基于所述预设目标的方位所确定的，所述播报范围是基于所述预设目标的数量所确定的。

7.根据权利要求5所述的架空线路的周界防护系统，其特征在于，所述主控模块包括：微处理单元、供电单元及4G通讯单元；

所述微处理单元，与所述激光驱动单元和所述音频解码单元连接，用于控制和管理所述激光警示模块的激光警示装置和所述语音警示模块的语音警示装置；

所述供电单元，用于为所述微处理单元提供电力支持；

所述4G通讯单元，用于为所述微处理单元和所述云平台之间提供网络连接；

其中，所述微处理单元、所述供电单元和所述4G通讯单元，整体以一个机箱的形式安装在架空线路的第一铁塔或第二铁塔架上。

8.根据权利要求7所述的架空线路的周界防护系统，其特征在于，所述供电单元包括太阳能供电单元或蓄电池供电单元。

9.根据权利要求7所述的架空线路的周界防护系统，其特征在于，所述微处理单元包括以下四种芯片中的至少一种，所述以下四种芯片分别为单片机芯片、DSP(Digital SignalProcessing)芯片、ARM芯片、FPGA(Field Programmable Gate Array)芯片。

10.根据权利要求1所述的架空线路的周界防护系统，其特征在于，云平台包括：台帐管理单元、设备控制单元、定时任务单元、实时任务单元、播放资源单元、用户管理单元及系统配置单元；

所述台帐管理单元，用于将所述警示装置的特征信息进行关联和存储，并基于所述特征信息对所述警示装置统一管理，所述特征信息包括设备号、IP地址、线路名称、电压等级及杆塔号信息；

所述设备控制单元，用于显示所述警示装置的第一设备状态，并控制所述警示装置的第二设备状态；所述第一设备状态包括连接状态、信号强度、电池电压、任务状态、当前音量及禁音状态；所述第二设备状态包括开启状态、音量控制及禁音控制；禁音控制包括单个设备禁音、组内设备禁音或所有设备禁音；

所述定时任务单元，用于编辑和管理定时的任务内容，所述定时的任务内容包括任务名称、播报终端、播报文件、音量大小、启动日期、结束日期、播报次数及启动时间；

所述实时任务单元，用于实时播报新的任务内容，并实时对单个所述架空线路的警示装置或多个所述架空线路的警示装置进行管理；

所述播放资源单元，用于上传播报文件以及报警文件，识别音频文件格式；

所述用户管理单元，用于对用户的类型和用户的权限进行管理；

所述系统配置单元，用于对系统配置、密码及优先等级进行管理；

其中，通过所述云平台与所述警示装置之间的网络连接，所述任务内容被下发到所述激光警示模块和所述语音警示模块。

Images