CN115346335A - 高空作业防触电预警装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种高空作业防触电预警装置，包括装置本体、测距模块、雷达扫描模块、处理器和固定底座，通过采集装置本体与带电设备之间的距离信息，通过雷达扫描模块获取装置本体周边的物体位置信息，进而使用处理器对测距模块和雷达扫描模块采集的信息进行处理，获得装置本体周边的风险区域，并基于该风险区域和雷达扫描模块扫描获得的信息判断维护维修人员等物体是否进入到风险区域内，并及时的发出报警信号，有效的实现了对装置本体周边作业的维护维修人员等的状态监控，为其开展作业划分明确的风险区域，并在维护维修人员等进入风险区域时发出报警信号，有效的保证了对维护维修人员的作业安全监控，为维护维修人员的作业安全提供安全保障。

Description

高空作业防触电预警装置

技术领域

本发明涉及电网安全作业设备技术领域，尤其涉及一种高空作业防触电预警装置。

背景技术

输电网作为将发电厂、变电所或变电所之间连接起来的送电网络，承担了输送电能的任务，输电网的工作可靠性影响着受电地区的供电稳定性。

输电网由输电设备和变电设备组成。其中，输电设备主要有输电线、杆塔、绝缘子串、空线路等；变电设备主要有变压器、电抗器、电容器、断路器、接地开关、避雷器、电压互感器、电流互感器以及电力保护、监视、控制、通信系统。在对输电设备和变电设备进行维护检修时，为了避免造成大范围的断路，通常都是对输电设备和变电设备进行部分隔离断电作业的，在维护检修的设备边上的其余设备并不进行断路处理，其仍出于带电运行状态。维护检修人员在维护检修的过程中需要格外注意不能碰触到带电设备，否则极易发生安全事故。

针对部分设备停电维护检修的情况，通常会由专业带电作业队伍对带电设备步骤绝缘布等器材，使维护检修作业人员的作用环境与带电设备隔离开，但是该方式需要专业的带电作业队伍完成，实际操作难度大，并且需要消耗大量的人力物力，并不利于实际维护检修作业的开展。

发明内容

本发明实施例的目的在于：提供一种高空作业防触电预警装置，其能够实现对维护检修作业人员的作业安全提供一定的安全保障。

为达上述目的，本发明采用以下技术方案：

提供一种高空作业防触电预警装置，包括装置本体、测距模块、雷达扫描模块、处理器和固定底座，装置本体设置于所述固定底座上，所述测距模块、所述雷达扫描模块和处理器安装于所述装置本体的内部；

所述测距模块与所述处理器电连接，用于采集所述装置本体与带电设备之间的距离信息；

所述雷达扫描模块与所述处理器电连接，用于扫描所述装置本体周围的空间内的物体；

所述处理器用于基于所述距离信息判断所述带电设备周边的风险区域，基于所述风险区域和所述雷达扫描模块的扫描数据对所述装置本体周围的物体的安全状态进行判断，并在所述装置本体周围的物体进入到所述风险区域时发出报警信号。

可选的，还包括图像采集模块，用于采集所述装置本体周围的图像信息；

所述处理器基于所述图像信息识别周边的所述带电设备，并向所述测距模块发出测距信号，采集所述装置本体与所述带电设备的距离信息。

可选的，所述处理器还基于所述图像信息对所述带电设备的设备信息进行识别，并基于识别结果确定所述带电设备的安全距离。

可选的，所述设备信息包括所述带电设备的设备型号和设备工作电压。

可选的，所述图像采集模块通过电动云台安装于所述装置本体内，所述电动云台可响应所述处理器的控制命令调整所述图像采集模块的采集方向。

可选的，所述雷达扫描模块包括至少一个超声波探头，至少一个所述超声波探头设置于所述装置本体内部，并且所述超声波探头的超声波发射口延伸至所述装置本体的表面之外。

可选的，还包括声光报警模块，所述声光报警模块与所述处理器电连接，用于在所述处理器判断所述装置本体周围的物体进入到所述风险区域时发出声光报警信号。

可选的，所述装置本体上还设置有显示屏，所述显示屏与所述处理器电连接，所述显示屏用于显示所述测距模块、所述雷达扫描模块和所述处理器的工作状态。

可选的，所述固定底座与所述装置本体之间还设置有绝缘隔板，以使所述装置本体与所述固定底座相互绝缘。

可选的，所述测距模块为红外线测距仪或激光测距仪。

本发明的有益效果为：通过设置测距模块采集装置本体与带电设备之间的距离信息，设置雷达扫描模块获取装置本体周边的物体位置信息，进而使用处理器对测距模块和雷达扫描模块采集的信息进行处理，获得装置本体周边的风险区域，并基于该风险区域和雷达扫描模块扫描获得的信息判断维护维修人员等物体是否进入到风险区域内，并及时的发出报警信号，有效的实现了对装置本体周边作业的维护维修人员等的状态监控，为其开展作业划分明确的风险区域，并在维护维修人员等进入风险区域时发出报警信号，有效的保证了对维护维修人员的作业安全监控，为维护维修人员的作业安全提供安全保障。

附图说明

下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

图1为本发明实施例所述高空作业防触电预警装置的结构示意图。

图2为本发明实施例所述的作业现场示意图。

图中：

1、高空作业防触电预警装置；11、装置本体；12、测距模块；13、雷达扫描模块；14、固定底座；15、显示屏；16、绝缘隔板；2、变压器；3、熔断刀闸；4、隔离刀闸；5、高压输电线；6、电杆。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，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，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

于本发明实施例中，本发明所述的一种高空作业防触电预警装置1，应用于维护检修人员对配电网的电力设备进行维护检修过程中的安全保护，其设置于维护检修人员与带电设备之间，起到监测和提醒的作用。

如图1所示，本发明所述的一种高空作业防触电预警装置1包括装置本体11、测距模块12、雷达扫描模块13、处理器(图中未示出)和固定底座14。

其中，装置本体11用于安装测距模块12、雷达扫描模块13、处理器，并且装置本体11被进一步的安装在固定底座14上，最终通过固定底座14被固定安装在维护检修作业的现场，对维护维修人员的维护维修过程进行监测，在维护维修人员或其所操作的设备涉及带电设备的风险区域时及时对维护维修人员发出相应的警告，以提醒维护维修人员注意带电设备，避免发生安全事故，有效的避免维护维修人员在维护维修的过程中由于疏忽进入到带电设备的风险区域内发生触电事故。

在本发明实施例中，测距模块12与处理器电连接，用于采集装置本体11与带电设备之间的距离信息。也就是说，测距模块12在本发明实施例中主要是用于实现对装置与带电设备之间的距离信息的获取。该距离信息可以包括装置本体11与带电设备之间的距离信息，以及装置本体11与带电设备之间相对位置。例如，可基于装置本体11所在的位置建立空间坐标系，记录下装置本体11与带电设备之间的距离信息，以及装置本体11与带电设备的连线空间坐标系的XYZ轴所成的空间角。

通过对装置本体11与带电设备之间的距离信息获取，可清楚的得知装置本体11与带电设备之间的位置关系，进而为后续计算提供位置信息参考。

在具体实现中，测距模块12可以是红外线测距仪或激光测距仪等能够采集装置本体11与带电设备之间的距离信息的设备、装置，除了上述的红外线测距仪或激光测距仪之外还可以是例如超声波测距、电磁测距等方式原理的距离采集设备。在本发明实施例中，并不限定测距模块12的具体形式，只要能够实现本申请方案所需的装置本体11与带电设备之间的距离信息采集即可。

在本发明实施例中，雷达扫描模块13与处理器电连接，用于扫描装置本体11周围的空间内的物体。也就是说，本发明实施例中通过雷达扫描模块13来采集装置本体11周围的维护维修人员的作业信息。换句话说，就是通过雷达扫描模块13对装置本体11周边的维护维修人员、物体与装置本体11之间的距离和方位进行采集。

在具体实现中，雷达扫描模块13可以是脉冲雷达、连续波雷达、脉部压缩雷达、频率捷变雷达、激光雷达等能够获取到装置本体11周边的物体信息的装置。

在本发明实施例中，处理器用于基于测距模块12采集的装置本体11与带电设备之间的距离信息判断带电设备周边的风险区域，基于风险区域和雷达扫描模块13的扫描数据对装置本体11周围的物体的安全状态进行判断，并在装置本体11周围的物体进入到风险区域时发出报警信号。

其中，风险区域在本发明实施例中是指的距离带电设备小于安全距离的区域，也就说较为容易发生安全事故的区域。对于带电设备的风险区域可通过不同带电设备的安全距离进行确定，既，将距离带电设备的距离小于安全定为风险区域。

进一步的，还可基于带电设备与装置本体11之间的距离信息(位置关系)确定以装置本体11为原点的空间坐标系内的风险区域范围。处理器基于雷达扫描模块13的扫描数据，可获知在装置本体11周边范围内的维护维修人员、器件、设备等的位置信息，进而与前述基于距离信息确定的风险区域进行比较，判断装置本体11周围的物体(维护维修人员、器件、设备等)是否进入到风险区域内，进而在有物体进入到风险区域内时及时的发出报警信号信息，以提醒相关的维护维修人员注意人身安全，及时退出风险区域。

在一个具体的示例中，如图2所示的作业现场示意图，作业现场在电杆6上设置有变压器2、熔断刀闸3、隔离刀闸4和高压输电线5，在作业的过程中对变压器2、熔断刀闸3、隔离刀闸4部分进行维修维护，位于变压器2、熔断刀闸3、隔离刀闸4上方的高压输电线5仍然处于带电状态，此时若维护维修人员进入到高压输电线5一定距离内则进入了风险区域，极易发生安全事故。在实际作业中，可将本方案实施例提供的高空作业防触电预警装置1安装在变压器2、熔断刀闸3、隔离刀闸4上方的电杆6上，高空作业防触电预警装置1基于与上方的高压输电线5的距离信息和高压输电线5路的安全距离计算确定高压输电线5的风险区域，对维护维修人员的活动范围进行监控，在维护维修人员即将进入到风险区域时进行报警。

在本发明实施例中，通过设置测距模块12采集装置本体11与带电设备之间的距离信息，设置雷达扫描模块13获取装置本体11周边的物体位置信息，进而使用处理器对测距模块12和雷达扫描模块13采集的信息进行处理，获得装置本体11周边的风险区域，并基于该风险区域和雷达扫描模块13扫描获得的信息判断维护维修人员等物体是否进入到风险区域内，并及时的发出报警信号，有效的实现了对装置本体11周边作业的维护维修人员等的状态监控，为其开展作业划分明确的风险区域，并在维护维修人员等进入风险区域时发出报警信号，有效的保证了对维护维修人员的作业安全监控，为维护维修人员的作业安全提供安全保障。

在一个可选的实施例中，高空作业防触电预警装置1还包括图像采集模块，图像采集模块用于采集装置本体11周围的图像信息；处理器可基于图像信息识别周边的带电设备，并向测距模块12发出测距信号，以控制测距模块12采集装置本体11与带电设备的距离信息。

图像信息是通过图像采集模块采集的周边事物的图像，处理器可基于该图像进行处理获得装置本体11周边的物体的信息。例如，处理器基于该图像信息进行图像识别，识别装置本体11的周边的带电设备，确定该带电设备与装置本体11的相对位置等信息。并进一步的，基于识别结果可控制测距模块12对确定的带电设备的距离信息进行获取。

可选的，处理器还可基于图像信息对带电设备的设备信息进行识别，并基于识别结果确定带电设备的安全距离。其中，设备信息包括带电设备的设备型号和设备工作电压。

处理器可基于图像识别技术对图像采集模块采集的图像信息进行处理、识别图像信息中的带电设备以及匹配带电设备的设备信息。图像识别，是指利用计算机对图像进行处理、分析和理解，以识别各种不同模式的目标和对象的技术，是应用深度学习算法的一种实践应用。通过对图像信息的预处理、特征提取，进而将特征与数据库中的特征进行对比识别，最终获得图像信息中的带电设备的设备信息。该设备信息可包括带电设备的设备型号、工作电压和安全距离等信息。进一步的，处理器就可基于设备信息确定带电设备的风险区域，为维护维修人员的作业确定安全区域。

在一个具体示例中，图像采集模块可通过电动云台安装于装置本体11内，电动云台可响应处理器的控制命令调整图像采集模块的采集方向。也就是说，在装置本体11内部设置的图像采集模块的采集方向可通过电动云台进行控制。可通过电动云台控制图像采集模块循环转动采集装置本体11周边的物体信息，以有效的增加图像采集范围，并降低对图像采集模块的数量要求。

可选的，装置本体11内部的测距模块12、图像采集模块和雷达扫描模块13均设置在电动云台上，该电动云台可以是同一个或分别对应设置有电动云台，以实现更灵活的控制高空作业防触电预警装置1的监测方向和范围。

在一个可选的实施例中，雷达扫描模块13包括至少一个超声波探头，至少一个超声波探头设置于装置本体11内部，并且超声波探头的超声波发射口延伸至装置本体11的表面之外。

上述方式只是雷达扫描模块13的其中一种设置方式，雷达扫描模块13还可以是其他类型的雷达模块，例如激光雷达、电磁波雷达等。

在一个可选的实施例中，高空作业防触电预警装置1还包括声光报警模块，声光报警模块与处理器电连接，用于在处理器判断装置本体11周围的物体进入到风险区域时发出声光报警信号。

可选的，装置本体11上还设置有显示屏15，显示屏15与处理器电连接，显示屏15用于显示测距模块12、雷达扫描模块13和处理器的工作状态。显示屏15的设置可以用于对测距模块12、雷达扫描模块13的采集信息进行显示，还可以用于对处理器处理的数据和处理方式等进行设定。

在本发明实施例中，固定底座14与装置本体11之间还设置有绝缘隔板16，以使装置本体11与固定底座14相互绝缘。通过在固定底座14与装置本体11之间设置绝缘隔板16，可有效的实现对装置本体11与固定底座14的绝缘，避免电流从固定底座14传入到装置本体11内部影响高空作业防触电预警装置1的正常运行。

在一个可选的示例中，固定底座14采用绝缘纸包裹锦纶、维纶料制成，金属配件用铝合金钢，并采用回形反扣的固定方式进行固定到带电设备周边的安全设备上。例如，将高空作业防触电预警装置1固定在电杆6等地方。

于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“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。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高空作业防触电预警装置，其特征在于，包括装置本体、测距模块、雷达扫描模块、处理器和固定底座，装置本体设置于所述固定底座上，所述测距模块、所述雷达扫描模块和处理器安装于所述装置本体的内部；

所述测距模块与所述处理器电连接，用于采集所述装置本体与带电设备之间的距离信息；

所述雷达扫描模块与所述处理器电连接，用于扫描所述装置本体周围的空间内的物体；

所述处理器用于基于所述距离信息判断所述带电设备周边的风险区域，基于所述风险区域和所述雷达扫描模块的扫描数据对所述装置本体周围的物体的安全状态进行判断，并在所述装置本体周围的物体进入到所述风险区域时发出报警信号。

2.根据权利要求1所述的高空作业防触电预警装置，其特征在于，还包括图像采集模块，用于采集所述装置本体周围的图像信息；

所述处理器基于所述图像信息识别周边的所述带电设备，并向所述测距模块发出测距信号，采集所述装置本体与所述带电设备的距离信息。

3.根据权利要求2所述的高空作业防触电预警装置，其特征在于，所述处理器还基于所述图像信息对所述带电设备的设备信息进行识别，并基于识别结果确定所述带电设备的安全距离。

4.根据权利要求3所述的高空作业防触电预警装置，其特征在于，所述设备信息包括所述带电设备的设备型号和设备工作电压。

5.根据权利要求2所述的高空作业防触电预警装置，其特征在于，所述图像采集模块通过电动云台安装于所述装置本体内，所述电动云台可响应所述处理器的控制命令调整所述图像采集模块的采集方向。

6.根据权利要求1所述的高空作业防触电预警装置，其特征在于，所述雷达扫描模块包括至少一个超声波探头，至少一个所述超声波探头设置于所述装置本体内部，并且所述超声波探头的超声波发射口延伸至所述装置本体的表面之外。

7.根据权利要求1所述的高空作业防触电预警装置，其特征在于，还包括声光报警模块，所述声光报警模块与所述处理器电连接，用于在所述处理器判断所述装置本体周围的物体进入到所述风险区域时发出声光报警信号。

8.根据权利要求1所述的高空作业防触电预警装置，其特征在于，所述装置本体上还设置有显示屏，所述显示屏与所述处理器电连接，所述显示屏用于显示所述测距模块、所述雷达扫描模块和所述处理器的工作状态。

9.根据权利要求1所述的高空作业防触电预警装置，其特征在于，所述固定底座与所述装置本体之间还设置有绝缘隔板，以使所述装置本体与所述固定底座相互绝缘。

10.根据权利要求1所述的高空作业防触电预警装置，其特征在于，所述测距模块为红外线测距仪或激光测距仪。

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