CN113983992B - 一种防触碰输电线路预警设备及方法 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种防触碰输电线路预警设备及方法。该设备包括光学镜头、多个伸缩杆、测量装置和集控器；其中，光学镜头，用于对待测物体进行取景；测量装置，用于若检测到待测物体出现在光学镜头的取景画面中，则通过多个伸缩杆使测量装置绕集控器转动，以使待测物体在取景画面中从初始坐标位置调整至目标坐标位置；并当待测物体位于取景画面的目标坐标位置时，通过测量测量装置的转动角度来计算高空作业机具与输电线路之间的距离；集控器，用于若距离小于预设距离，则控制集控器中的音响发出预警信号。本申请技术方案通过精确地测量垂直转动角度和水平转动角度来计算高空作业机具距离导地线的距离，从而传达出准确的预警信号。

Description

一种防触碰输电线路预警设备及方法

技术领域

本申请实施例涉及电力技术领域，尤其涉及一种防触碰输电线路预警设备及方法。

背景技术

现如今，电力行业的工作趋势向着智能化、高效化和机械化快速发展。在输电线路运行维护工作中，各种高空作业机具(如吊车、泵车、打桩机等)对输电线路安全运行的影响很大，各地出现高空作业机具因触碰架空输电线路而导致输电线路跳闸造成非常严重后果的案例屡见不鲜，例如：作业机具附近人员死伤、线路跳闸引起重大经济损失。现有技术中的输电线路监控装置无法精确得计算高空作业机具距离导地线的距离，故无法给出准确的预警监控信息。

发明内容

本申请实施例提供了一种防触碰输电线路预警设备及方法，精确地测量高空作业机具距离导地线的距离，并传达出准确的预警信号。

第一方面，本申请实施例提供了一种防触碰输电线路预警设备，该设备包括光学镜头、多个伸缩杆、测量装置和集控器；其中，所述测量装置通过万向铰与所述集控器相连接，并绕所述集控器做万向转动；所述多个伸缩杆的一端固定在所述测量装置上；所述光学镜头固定在所述测量装置上；

所述光学镜头，用于对待测物体进行取景，其中，所述待测物体为高空作业机具或输电线路；

所述测量装置，用于若检测到所述待测物体出现在光学镜头的取景画面中，则通过所述多个伸缩杆使得所述测量装置绕所述集控器转动，以使所述待测物体在所述取景画面中从初始坐标位置调整至目标坐标位置；并当所述待测物体位于所述取景画面的目标坐标位置时，通过测量所述测量装置的转动角度来计算高空作业机具与输电线路之间的距离；

所述集控器，用于若所述距离小于预设距离，则控制所述集控器中的音响发出预警信号。

进一步的，所述测量装置包括多个位移计、重锤、传感器、垂直角度测量单元、水平角度测量单元和数据处理单元；

所述多个位移计，用于在所述传感器检测到所述测量装置在绕所述集控器转动时，测量所述重锤发生的位移；

所述垂直角度测量单元，用于根据所述位移计算所述测量装置的垂直转动角度；

所述水平角度测量单元，用于获取所述多个伸缩杆的伸缩量，并根据所述伸缩量计算所述测量装置的水平转动角度；

所述数据处理单元，用于根据所述垂直转动角度和所述水平转动角度计算所述高空作业机具与所述输电线路之间的距离。

进一步的，所述测量装置，具体用于通过所述多个伸缩杆使得所述测量装置绕所述集控器转动，以使所述高空作业机具在所述取景画面中从初始坐标位置调整至第一目标坐标位置；相应的，所述垂直角度测量单元，用于根据所述位移计算所述高空作业机具的顶端与水平线之间的第一垂直角度。

进一步的，所述测量装置，还具体用于通过所述多个伸缩杆使得所述测量装置绕所述集控器转动，以使所述输电线路在所述取景画面中从所述第一目标坐标位置调整至第二目标坐标位置；相应的，所述垂直角度测量单元，用于根据所述位移计算所述输电线路与水平线之间的第二垂直角度。

进一步的，所述数据处理单元，具体用于根据所述第一垂直角度和所述第二垂直角度计算所述高空作业机具的顶端与所述输电线路之间的垂直距离。

进一步的，所述数据处理单元，还具体用于根据所述水平转动角度计算所述高空作业机具与所述输电线路之间的水平距离；并根据所述垂直距离和所述水平距离确定所述高空作业机具与所述输电线路之间的距离。

进一步的，所述设备还包括连接板；所述多个伸缩杆的另一端通过万向铰固定在所述连接板上，并绕所述连接板做万向转动；

所述连接板，用于通过预设连接方式将所述设备固定在所述输电线路的杆塔上。

进一步的，所述设备还包括瞄准镜头；

所述瞄准镜头，用于瞄准所述待测物体，配置在所述光学镜头上面。

进一步的，所述集控器中包括供电单元，与所述瞄准镜头、所述集控器中的音响和所述测量装置相连接；

所述供电单元，用于为所述瞄准镜头、所述集控器中的音响和所述测量装置供电。

第二方面，本申请实施例提供了一种防触碰输电线路预警方法，该方法包括：

通过光学镜头对待测物体进行取景，其中，所述待测物体为高空作业机具或输电线路；

若检测到所述待测物体出现在所述光学镜头的取景画面中，则通过多个伸缩杆使得测量装置绕集控器转动，以使所述待测物体在所述取景画面中从初始坐标位置调整至目标坐标位置；并当所述待测物体位于所述取景画面的目标坐标位置时，通过测量所述测量装置的转动角度来计算高空作业机具与输电线路之间的距离；

若所述距离小于预设距离，则所述集控器控制所述集控器中的音响发出预警信号。

本申请实施例提供了一种防触碰输电线路预警设备及方法，该设备包括光学镜头、多个伸缩杆、测量装置和集控器；其中，光学镜头，用于对待测物体进行取景；测量装置，用于若检测到待测物体出现在光学镜头的取景画面中，则通过多个伸缩杆使得测量装置绕集控器转动，以使待测物体在取景画面中从初始坐标位置调整至目标坐标位置；并当待测物体位于取景画面的目标坐标位置时，通过测量测量装置的转动角度来计算高空作业机具与输电线路之间的距离；集控器，用于若距离小于预设距离，则控制集控器中的音响发出预警信号。本申请通过多个伸缩杆调整测量装置的测量角度，以便测量装置能够精确地测量高空作业机具距离导地线的距离，从而通过集控器传达出准确的预警信号。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本申请的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本申请的范围。本申请的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

附图说明

附图用于更好地理解本方案，不构成对本申请的限定。其中：

图1为本申请实施例提供的防触碰输电线路预警设备的第一结构示意图；

图2为本申请实施例提供的防触碰输电线路预警设备的第二结构示意图；

图3A为本申请实施例提供的测量装置的立体结构简图；

图3B为本申请实施例提供的测量装置的在初始状态的主视图；

图3C为本申请实施例提供的测量装置的发生倾斜之后的主视图；

图4A为本申请实施例提供的防触碰输电线路预警设备的第一原理示意图；

图4B为本申请实施例提供的防触碰输电线路预警设备的第二原理示意图；

图4C为本申请实施例提供的防触碰输电线路预警设备的第三原理示意图；

图4D为本申请实施例提供的防触碰输电线路预警设备的第四原理示意图；

图5为本申请实施例提供的防触碰输电线路预警方法的流程示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在介绍本申请实施例之前，需要对防触碰输电线路预警设备的使用场景进行说明：由两个塔杆架设输电线路，输电线路呈一定的弧线状态。优选的，本申请是在架设输电线路的两个塔杆上(等高位置处或不等高位置处)分别配置防触碰输电线路预警设备，用来测量高空作业机具的顶端与其正上空的输电线路之间的距离。可选的，也可以是在两个塔杆的其中一个塔杆上配置防触碰输电线路预警设备。本申请对防触碰输电线路预警设备的数量和位置不进行限定，本领域技术人员可依据实际情况需求进行配置。需要说明的是，本申请的技术方案不会因设置防触碰输电线路预警设备的数量不同或配置在塔杆的位置不同而造成影响。下述实施例是以两个防触碰输电线路预警设备分别配置在两个塔杆的情况对本申请方案进行解释说明。

实施例一

图1为本申请实施例提供的一种防触碰输电线路预警设备的第一结构示意图，本实施例可适用于通过防触碰输电线路预警设备测量高空作业机具的顶端与输电线路之间距离，当该距离达到危险距离时进行预警的情况。

参见图1，所述设备包括光学镜头110、多个伸缩杆120、测量装置130和集控器140；其中，测量装置130通过万向铰150与集控器140相连接，并绕集控器140做万向转动；多个伸缩杆120的一端固定在测量装置130上；光学镜头110固定在测量装置130上。具体的：

光学镜头110，用于对待测物体进行取景。

测量装置130，用于若检测到待测物体出现在光学镜头的取景画面中，则通过多个伸缩杆使测量装置绕集控器转动，以使待测物体在取景画面中从初始坐标位置调整至目标坐标位置；并当待测物体位于取景画面的目标坐标位置时，通过测量所述测量装置的转动角度来计算高空作业机具与输电线路之间的距离。

集控器140，用于若距离小于预设距离，则控制集控器中的音响发出预警信号。

其中，待测物体可以是各种高空作业机具，如吊车、泵车和打桩机等，也可以是输电线路。例如：当需要测量高空作业机具的顶端与水平线之间的垂直角度时，那么待测物体为高空作业机具；当需要测量高空作业机具正上空的输电线路与水平线之间的垂直角度时，那么待测物体为输电线路；当需要测量高空作业机具与输电线路在地面垂直投影的直线之间水平角度时，那么待测物体为高空作业机具。

在本申请实施例中，光学镜头110内置十字丝和刻度线，并可伸长缩短进行大幅度光学变焦。当光学镜头110中出现待测物体时便对待测物体进行取景，以将待测物体呈现在光学镜头110的取景画面中。

在本申请实施例中，测量装置130的形状为一个立体装置，优选的，测量装置130为正方体或长方体。优选的，多个伸缩杆120的数量可以是四个，伸缩杆的一端分别固定在测量装置130的上面、前面、下面和后面。测量装置130通过万向铰150与集控器140相连接，并绕集控器140做万向转动，集控器140是呈水平状态固定不动的。测量装置130的初始状态是通过多个伸缩杆120驱动也呈水平状态。当测量装置130中的传感器检测到高空作业机具或输电线路出现在光学镜头110的取景画面中，便通过伸缩多个伸缩杆120使测量装置130绕集控器140水平转动和/或垂直转动，以使高空作业机具或输电线路在取景画面中从初始坐标位置调整至目标坐标位置；其中，初始坐标位置是高空作业机具或输电线路刚开始出现在取景画面的位置，目标坐标位置是为了更好地计算高空作业机具与输电线路之间的距离所设置的一个位置，可选的，目标坐标位置可以是取景画面的中间位置，可以是取景画面的其他位置，本申请不进行具体限定。

在本申请实施例中，当高空作业机具或输电线路位于取景画面的目标坐标位置时，测量测量装置130的水平转动角度和垂直转动角度，再根据水平转动角度和垂直转动角度来计算高空作业机具与输电线路之间的距离。

在本申请实施例中，集控器140的形状为一个立体装置，优选的，集控器140为正方体或长方体。集控器140的内部有音响，可以发出警报声音。当高空作业机具与输电线路之间的距离小于预设距离，表明当前高空作业机具处于危险状态，那么集控器140便控制音响发出警报声音。

本申请实施例提供了一种防触碰输电线路预警设备，该设备包括光学镜头、多个伸缩杆、测量装置和集控器；其中，光学镜头，用于对待测物体进行取景；测量装置，用于若检测到待测物体出现在光学镜头的取景画面中，则通过多个伸缩杆使得测量装置绕集控器转动，以使待测物体在取景画面中从初始坐标位置调整至目标坐标位置；并当待测物体位于取景画面的目标坐标位置时，通过测量测量装置的转动角度来计算高空作业机具与输电线路之间的距离；集控器，用于若距离小于预设距离，则控制集控器中的音响发出预警信号。本申请通过多个伸缩杆调整测量装置的测量角度，以便测量装置通过精确地测量垂直转动角度和水平转动角度来计算高空作业机具距离导地线的距离，从而通过集控器传达出准确的预警信号。

实施例二

图2为本申请实施例提供的一种防触碰输电线路预警设备的第二结构示意图；图3A-3C为本申请实施例提供的测量装置的结构简图；图4A-4D为本申请实施例提供的防触碰输电线路预警设备的原理示意图。本申请实施例是在上述实施例的基础上进行优化，具体优化为：本实施例对测量装置130转动角度的测量过程进行详细的解释说明，以及增加了对连接板、瞄准镜头和供电单元的解释说明。

参见图2，所述设备包括连接板160、瞄准镜头170、光学镜头110、多个伸缩杆120、测量装置130和集控器140；其中，测量装置130通过万向铰150与集控器140相连接，并绕集控器140做万向转动；多个伸缩杆120的一端固定在测量装置130上；多个伸缩杆120的另一端通过万向铰150固定在连接板160上，并绕连接板160做万向转动；光学镜头110固定在测量装置130上；瞄准镜头170配置在光学镜头110上面；测量装置130包括多个位移计1301、重锤1302、传感器、垂直角度测量单元、水平角度测量单元和数据处理单元；集控器140包括音响和供电单元；供电单元分别与瞄准镜头170、集控器140中的音响和测量装置130相连接。具体的：

连接板160，用于通过预设连接方式将设备固定在输电线路的杆塔上。

瞄准镜头170，用于瞄准待测物体，配置在光学镜头上面。

集控器140中的供电单元，用于为瞄准镜头、集控器中的音响和测量装置供电。

光学镜头110，用于对待测物体进行取景。

测量装置130中的多个位移计1301，用于在传感器检测到测量装置在绕集控器转动时，测量重锤1302发生的位移。

测量装置130中的垂直角度测量单元，用于根据位移计算测量装置的垂直转动角度；

测量装置130中的水平角度测量单元，用于获取多个伸缩杆的伸缩量，并根据伸缩量计算测量装置的水平转动角度；

测量装置130中的数据处理单元，用于根据垂直转动角度和水平转动角度计算高空作业机具与输电线路之间的距离。

集控器140，用于若距离小于预设距离，则控制集控器中的音响发出预警信号。

在本申请实施例中，连接板160是用于将防触碰输电线路预警设备固定在架设输电线路的杆塔上，连接板160的一侧为平板形状，用于连接集控器140和多个伸缩杆120；连接板160的另一侧的形状可以根据杆塔实际情况而设计，可焊接也可螺栓连接在塔杆上。集控器140的内部还配置供电单元，可为整个防触碰输电线路预警设备供电，其上表面还可配置太阳能电池板。瞄准镜头170是用于使防触碰输电线路预警设备瞄准待测物体，其通过导线连接集控器140中的供电单元进行供电。

其中，在测量装置130的内部配置有多个位移计1301和一个重锤1302。优选的，位移计的数量为四个，分布在重锤1302的前方、后方、左方和右方，并分别与重锤1302相连接。通过位移计的长短伸缩来保持重锤1302的重心稳定。如图3A为测量装置130的立体结构简图，重锤1302通过连接绳挂在测量装置130上壁并位于测量装置130的中间；多个位移计1301的一侧与测量装置130的内壁相连接，另一侧与重锤1302相连接。如图3B所示为测量装置130在未转动之前处于初始状态(即水平状态)的示意图。如图3C所示为测量装置130在发生转动之后发生倾斜的示意图，由于图3B和3C是图3A的主视图，所以图3B和3C只能看到左方和右方的位移计。需要说明的是，重锤1302左方和右方的位移计是不仅用于保持重锤1302的重心稳定，还用于通过伸缩长度表示重锤1302的位移，进而通过三角函数关系计算重锤1302的垂直转动角度(如图中的角度α)。

在本申请实施例中，测量装置130垂直转动角度的具体计算过程为：当光学镜头110中出现高空作业机具或输电线路时便对其进行取景，以将高空作业机具或输电线路呈现在光学镜头110的取景画面中。当测量装置130中的传感器检测到高空作业机具或输电线路出现在光学镜头110的取景画面中，便通过伸缩多个伸缩杆120使得测量装置130绕集控器140垂直转动，以使高空作业机具或输电线路位于取景画面的目标坐标位置，当传感器检测到测量装置130在绕集控器140转动并在转动结束之后，通过重锤1302左方和右方位移计的伸缩长度测量重锤1302发生的位移，再根据重锤1302的位移和将连接绳的长度通过三角函数关系计算重锤1302的垂直转动角度。

在本申请实施例中，还需计算测量装置130的水平转动角度，具体计算过程为：当防触碰输电线路预警设备被配置在架设输电线路两个塔杆的其中一个塔杆上，在水平方向上通过调整多个伸缩杆120使得测量装置130的初始方向为对准另一个杆塔，使得射出去的瞄准光束与输电线路在地面上的投影相平行，此时测量装置130初始方向的水平角度为0°。当光学镜头110中出现高空作业机具时，通过伸缩多个伸缩杆120伸缩使测量装置130绕集控器140水平转动，以使高空作业机具位于取景画面的目标坐标位置，此时，通过记录多个伸缩杆120的伸缩量和三角函数关系得到水平转动角度。

在本申请实施例中，计算出测量装置130的垂直转动角度和水平转动角度之后，测量装置130中的数据处理单元再根据三角函数关系计算高空作业机具的顶端与输电线路之间的垂直距离，和高空作业机具与输电线路在地面上的投影之间的水平距离；最后根据勾股定理便可计算出高空作业机具与输电线路之间的距离。

在一个优选的实施例方案中，测量装置130具体用于通过多个伸缩杆120使测量装置130绕集控器140转动，以使高空作业机具在取景画面中从初始坐标位置调整至第一目标坐标位置；相应的，垂直角度测量单元用于根据位移计算高空作业机具的顶端与水平线之间的第一垂直角度。测量装置130还具体用于通过多个伸缩杆120使测量装置130绕集控器140转动，以使待测物体在取景画面中从第一目标坐标位置调整至第二目标坐标位置；相应的，垂直角度测量单元用于根据位移计算输电线路与水平线之间的第二垂直角度。相应的，数据处理单元具体用于根据第一垂直角度和第二垂直角度计算高空作业机具的顶端与输电线路之间的垂直距离；数据处理单元还具体用于根据水平转动角度计算高空作业机具与输电线路之间的水平距离；并根据垂直距离和水平距离确定高空作业机具与输电线路之间的距离。

优选的，在本申请实施例中，首先，当测量装置130中的传感器检测到高空作业机具出现在光学镜头110的取景画面中，便通过伸缩多个伸缩杆120使测量装置130绕集控器140水平转动和/或垂直转动，以使高空作业机具位于光学镜头110取景画面中的目标坐标位置，此时，水平角度测量单元根据多个伸缩杆120的伸缩量和三角函数关系计算水平转动角度，垂直角度测量单元根据重锤1302的位移可以计算高空作业机具的顶端与水平线之间的第一垂直角度。然后，测量装置130再绕集控器140转动，以使得输电线路出现在光学镜头110的取景画面中，并使得输电线路位于光学镜头110取景画面的目标坐标位置，此时，垂直角度测量单元根据重锤1302的位移可以计算输电线路与水平线之间的第二垂直角度。最后，数据处理单元根据第一垂直角度和第二垂直角度计算高空作业机具的顶端与输电线路之间的垂直距离，根据水平转动角度计算高空作业机具与输电线路之间的水平距离，并根据垂直距离和水平距离确定高空作业机具与输电线路之间的距离。

需要说明的是，由于本申请实施例是在两个塔杆上分别配置两个防触碰输电线路预警设备(即设备1和设备2)，所以设备1可以计算出一个第一垂直角度(即α₁)、一个第二垂直角度(即β₁)和一个水平转动角度(即λ₁)，设备2也可以计算出一个第一垂直角度(即α₂)、一个第二垂直角度(即β₂)和一个水平转动角度(即λ₂)，也就是，分别有两个第一垂直角度、两个第二垂直角度和两个水平转动角度。

具体的，根据水平转动角度计算高空作业机具与输电线路之间的水平距离的具体过程为：如图4A所示，图中1、2分别是防触碰输电线路预警设备，3为高空作业机具，两个塔杆之间的距离为L，高空作业机具与输电线路在地面上的投影之间的水平距离为D，水平转动角度(即高空作业机具与输电线路在地面上的投影之间夹角)为λ₁和λ₂，那么根据三角函数关系可以推导出高空作业机具与输电线路在地面上的投影之间的水平距离H的计算公式如下：

具体的，在根据第一垂直角度和第二垂直角度计算高空作业机具的顶端与输电线路之间的垂直距离之前，对测量装置130的第一垂直角度和第二垂直角度的测量存在三种情况：

情况一：如图4B所示，高空作业机具的顶端比防触碰输电线路预警设备的高度高，且两个防触碰输电线路预警设备分别配置在两个塔杆的等高位置处。如图所示，图中1、2分别是防触碰输电线路预警设备，3为高空作业机具，两个塔杆之间的距离为L，高空作业机具的顶端与水平线之间的第一垂直角度为α₁和α₂，高空作业机具的顶端与水平线之间第一垂直距离为h1，输电线路与水平线之间的第二垂直角度β₁和β₂，输电线路与水平线之间的第二垂直距离为h2，高空作业机具的顶端与输电线路之间的垂直距离H＝h2-h1；那么根据三角函数关系可以推导出垂直距离H的计算公式如下：

情况二：如图4C所示，高空作业机具的顶端比防触碰输电线路预警设备的高度低，且两个防触碰输电线路预警设备分别配置在两个塔杆的等高位置处。如图所示，图中1、2分别是防触碰输电线路预警设备，3为高空作业机具，两个塔杆之间的距离为L，高空作业机具的顶端与水平线之间的第一垂直角度为α₁和α₂，高空作业机具的顶端与水平线之间第一垂直距离为h1，输电线路与水平线之间的第二垂直角度β₁和β₂，输电线路与水平线之间的第二垂直距离为h2，高空作业机具的顶端与输电线路之间的垂直距离H＝h2+h1；那么根据三角函数关系可以推导出垂直距离H的计算公式如下：

情况三：如图4D所示，高空作业机具的顶端比防触碰输电线路预警设备的高度低，且两个防触碰输电线路预警设备分别配置在两个塔杆的非等高位置处。如图所示，图中1、2分别是防触碰输电线路预警设备，3为高空作业机具，两个塔杆之间的距离为L，高空作业机具的顶端与设备1水平线之间的第一垂直角度为α₁+β₁，与设备2水平线之间的第一垂直角度为α₂；输电线路与设备1水平线之间的第二垂直角度β₁，与设备2水平线之间的第二垂直角度β₂，高空作业机具的顶端与输电线路之间的垂直距离H；那么根据三角函数关系可以推导出垂直距离H的计算公式如下：

需要说明的是，当高空作业机具和输电线路都位于设备的水平线的同一侧，测量装置在测量完第一垂直角度或第二垂直角度之后，无需再恢复至初始状态，而是在同方向上继续绕集控器转动，去测量第二垂直角度或第一垂直角度。例如情况三，高空作业机具和输电线路都位于设备1水平线的下方，测量装置在测量输电线路与设备1水平线之间的第二垂直角度β₁之后，无需再恢复至初始状态，而是在同方向上继续绕集控器转动，去测量高空作业机具的顶端与设备1水平线之间的第一垂直角度，即α₁+β₁。

本申请实施例提供了一种防触碰输电线路预警设备，该设备包括连接板、瞄准镜头光学镜头、多个伸缩杆、测量装置和集控器；其中，连接板用于通过预设连接方式将设备固定在输电线路的杆塔上；瞄准镜头用于瞄准待测物体，配置在光学镜头上面；光学镜头，用于对待测物体进行取景；测量装置中的多个位移计用于在传感器检测到测量装置在绕集控器转动时测量重锤发生的位移；测量装置中的垂直角度测量单元用于根据位移计算的高空作业机具顶端与水平线之间的垂直角度和输电线路与水平线之间的垂直角度；测量装置中的水平角度测量单元用于获取多个伸缩杆的伸缩量，并计算测量装置的水平转动角度；测量装置中的数据处理单元用于根据垂直角度和水平角度确定高空作业机具与输电线路之间的距离。集控器用于若距离小于预设距离，则控制集控器中的音响发出预警信号。申请通过多个伸缩杆调整测量装置的测量角度，以便测量装置通过精确地测量垂直转动角度和水平转动角度来计算高空作业机具距离导地线的距离，从而通过集控器传达出准确的预警信号。

实施例三

图5为本申请实施例提供的防触碰输电线路预警方法的流程示意图。本实施例可适用于通过防触碰输电线路预警设备测量高空作业机具的顶端与输电线路之间距离，当该距离达到危险距离时进行预警的情况。该方法可以由本申请任意实施例提供的防触碰输电线路预警设备来执行。

参考图5，本实施例的方法包括但不限于如下步骤：

S110、通过光学镜头对待测物体进行取景。

其中，待测物体可以是各种高空作业机具，如吊车、泵车和打桩机等，也可以是输电线路。例如：当需要测量高空作业机具的顶端与水平线之间的垂直角度时，那么待测物体为高空作业机具；当需要测量输电线路与水平线之间的垂直角度时，那么待测物体为输电线路；当需要测量高空作业机具与输电线路在地面垂直投影的直线之间水平角度时，那么待测物体为高空作业机具。

在本申请实施例中，光学镜头内置十字丝和刻度线，并可伸长缩短进行大幅度光学变焦。当光学镜头中出现待测物体时便对待测物体进行取景，以将待测物体呈现在光学镜头的取景画面中。

S120、若检测到待测物体出现在光学镜头的取景画面中，则通过多个伸缩杆使测量装置绕集控器转动，以使待测物体在取景画面中从初始坐标位置调整至目标坐标位置；并当待测物体位于取景画面的目标坐标位置时，通过测量测量装置的转动角度来计算高空作业机具与输电线路之间的距离。

在本申请实施例中，当测量装置中的传感器检测到高空作业机具出现在光学镜头的取景画面中，便通过伸缩多个伸缩杆使测量装置绕集控器水平转动和/或垂直转动，以使高空作业机具位于光学镜头取景画面中的目标坐标位置，此时，水平角度测量单元根据多个伸缩杆的伸缩量和三角函数关系计算水平转动角度，垂直角度测量单元根据重锤的位移可以计算高空作业机具的顶端与水平线之间的第一垂直角度。然后，测量装置再绕集控器转动，以使得输电线路出现在光学镜头的取景画面中，并使得输电线路位于光学镜头取景画面的目标坐标位置，此时，垂直角度测量单元根据重锤的位移可以计算输电线路与水平线之间的第二垂直角度。最后，数据处理单元根据第一垂直角度和第二垂直角度计算高空作业机具的顶端与输电线路之间的垂直距离，根据水平转动角度计算高空作业机具与输电线路之间的水平距离，并根据垂直距离和水平距离确定高空作业机具与输电线路之间的距离。

S130、若距离小于预设距离，则集控器控制集控器中的音响发出预警信号。

在本申请实施例中，集控器的内部有音响，可以发出警报声音。当高空作业机具与输电线路之间的距离小于预设距离，表明当前高空作业机具处于危险状态，那么集控器便控制音响发出警报声音。

本实施例提供的技术方案，通过光学镜头对待测物体进行取景；若检测到待测物体出现在光学镜头的取景画面中，则通过多个伸缩杆使得测量装置绕集控器转动，以使待测物体在取景画面中从初始坐标位置调整至目标坐标位置；并当待测物体位于取景画面的目标坐标位置时，通过测量测量装置的转动角度来计算高空作业机具与输电线路之间的距离；若距离小于预设距离，则集控器控制集控器中的音响发出预警信号。本申请通过多个伸缩杆调整测量装置的测量角度，以便测量装置通过精确地测量垂直转动角度和水平转动角度来计算高空作业机具距离导地线的距离，从而通过集控器传达出准确的预警信号。

注意，上述仅为本申请的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本申请不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本申请的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本申请实施例进行了较为详细的说明，但是本申请实施例不仅仅限于以上实施例，在不脱离本申请构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本申请的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (9)

1.一种防触碰输电线路预警设备，其特征在于，所述设备包括光学镜头、多个伸缩杆、测量装置和集控器；其中，所述测量装置通过万向铰与所述集控器相连接，并绕所述集控器做万向转动；所述多个伸缩杆的一端固定在所述测量装置上；所述光学镜头固定在所述测量装置上；

所述光学镜头，用于对待测物体进行取景，其中，所述待测物体为高空作业机具或输电线路；

所述测量装置，用于若检测到所述待测物体出现在光学镜头的取景画面中，则通过所述多个伸缩杆使得所述测量装置绕所述集控器转动，以使所述待测物体在所述取景画面中从初始坐标位置调整至目标坐标位置；并当所述待测物体位于所述取景画面的目标坐标位置时，通过测量所述测量装置的转动角度来计算高空作业机具与输电线路之间的距离；

所述集控器，用于若所述距离小于预设距离，则控制所述集控器中的音响发出预警信号；

所述测量装置包括多个位移计、重锤、传感器、垂直角度测量单元、水平角度测量单元和数据处理单元；

所述多个位移计，用于在所述传感器检测到所述测量装置在绕所述集控器转动时，测量所述重锤发生的位移；

所述垂直角度测量单元，用于根据所述位移计算所述测量装置的垂直转动角度；

所述水平角度测量单元，用于获取所述多个伸缩杆的伸缩量，并根据所述伸缩量计算所述测量装置的水平转动角度；

所述数据处理单元，用于根据所述垂直转动角度和所述水平转动角度计算所述高空作业机具与所述输电线路之间的距离；

所述位移计用于保持所述重锤的重心稳定，以及用于通过伸缩长度表示所述重锤的位移。

2.根据权利要求1所述的防触碰输电线路预警设备，其特征在于，所述测量装置，具体用于通过所述多个伸缩杆使得所述测量装置绕所述集控器转动，以使所述高空作业机具在所述取景画面中从初始坐标位置调整至第一目标坐标位置；

相应的，所述垂直角度测量单元，用于根据所述位移计算所述高空作业机具的顶端与水平线之间的第一垂直角度。

3.根据权利要求2所述的防触碰输电线路预警设备，其特征在于，所述测量装置，还具体用于通过所述多个伸缩杆使得所述测量装置绕所述集控器转动，以使所述输电线路在所述取景画面中从所述第一目标坐标位置调整至第二目标坐标位置；

相应的，所述垂直角度测量单元，用于根据所述位移计算所述输电线路与水平线之间的第二垂直角度。

4.根据权利要求3所述的防触碰输电线路预警设备，其特征在于，所述数据处理单元，具体用于根据所述第一垂直角度和所述第二垂直角度计算所述高空作业机具的顶端与所述输电线路之间的垂直距离。

5.根据权利要求4所述的防触碰输电线路预警设备，其特征在于，所述数据处理单元，还具体用于根据所述水平转动角度计算所述高空作业机具与所述输电线路之间的水平距离；并根据所述垂直距离和所述水平距离确定所述高空作业机具与所述输电线路之间的距离。

6.根据权利要求1所述的防触碰输电线路预警设备，其特征在于，所述设备还包括连接板；所述多个伸缩杆的另一端通过万向铰固定在所述连接板上，并绕所述连接板做万向转动；

所述连接板，用于通过预设连接方式将所述设备固定在所述输电线路的杆塔上。

7.根据权利要求1所述的防触碰输电线路预警设备，其特征在于，所述设备还包括瞄准镜头；

所述瞄准镜头，用于瞄准所述待测物体，配置在所述光学镜头上面。

8.根据权利要求7所述的防触碰输电线路预警设备，其特征在于，所述集控器中包括供电单元，与所述瞄准镜头、所述集控器中的音响和所述测量装置相连接；

所述供电单元，用于为所述瞄准镜头、所述集控器中的音响和所述测量装置供电。

9.一种防触碰输电线路预警方法，其特征在于，所述方法包括：

通过光学镜头对待测物体进行取景，其中，所述待测物体为高空作业机具或输电线路；

若检测到所述待测物体出现在所述光学镜头的取景画面中，则通过多个伸缩杆使得测量装置绕集控器转动，以使所述待测物体在所述取景画面中从初始坐标位置调整至目标坐标位置；并当所述待测物体位于所述取景画面的目标坐标位置时，通过测量所述测量装置的转动角度来计算高空作业机具与输电线路之间的距离；

若所述距离小于预设距离，则所述集控器控制所述集控器中的音响发出预警信号；

所述测量装置包括多个位移计、重锤、传感器、垂直角度测量单元、水平角度测量单元和数据处理单元；

所述多个位移计，用于在所述传感器检测到所述测量装置在绕所述集控器转动时，测量所述重锤发生的位移；

所述垂直角度测量单元，用于根据所述位移计算所述测量装置的垂直转动角度；

所述水平角度测量单元，用于获取所述多个伸缩杆的伸缩量，并根据所述伸缩量计算所述测量装置的水平转动角度；

所述数据处理单元，用于根据所述垂直转动角度和所述水平转动角度计算所述高空作业机具与所述输电线路之间的距离；

所述位移计用于保持所述重锤的重心稳定，以及用于通过伸缩长度表示所述重锤的位移。