CN202470995U - 高压线施工安全智能监控装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种安全监控装置，特别涉及一种应用于移动施工目标与高压线安全距离监控与自动报警的高压线施工安全智能监控装置，包括以下模块：检测模块，用于测量高压线的磁场强度，所接收的实际磁场强度数据送至第一无线通信模块；智能监控模块，用于测量参考目标的磁场强度，所得参考磁场强度数据并传输到微型计算机；所述第二无线通信模块用于接收所述检测模块发送的实际磁场强度数据并传输到所述微型计算机，所述微型计算机将所述实际磁场强度数据与参考磁场强度数据进行对比计算，得到与所述高压线的实际距离，并与预先设定好的安全距离进行比较，决定是否发送报警信号。报警模块，所述报警模块包括声光报警装置、无线报警通信模块。

Description

高压线施工安全智能监控装置

【技术领域】

本实用新型涉及一种安全监控装置，特别涉及一种应用于移动施工目标与高压线安全距离监控与自动报警的高压线施工安全智能监控装置。

【背景技术】

高压线传输在电网中发挥着十分重要的作用。随着城市化进程的加快，基础设施的蓬勃开展与电力传输线路安全之间的矛盾凸显，经常发生高压线路遭施工机械破坏的事故。此类事故在危害施工人员生命安全的同时，高压线的破坏很容易影响大面积电网的供电，造成较大的经济损失。

因此，施工机械在高压线附近的作业成为电力传输线路的一大主要安全隐患。人工监控无论成管理成本、准确性、监控范围等各方面都不能满足安全生产的需求。现有技术主要采用视频监控手段进行预警，如专利CN200920021146.9公开了一种电力高压线施工现场线缆监控设备，可以对高压线缆进行实时监控，使高压线缆的安装一次成功的电力高压线施工现场线缆监控设备，其包括检测装置、信号传输装置、接收处理装置，检测装置包括网络摄像机，网络摄像机设置在走板车上；信号传输装置设置为无线信号传输装置，其包括无线信号发送装置、无线信号接收装置，无线信号发送装置设置在检测装置上，无线信号接收装置设置在接收处理装置上；接收处理装置设置为电脑。该类技术虽然可以实现远程监控，但无法准确地定量监测施工机械与高压线的距离，从而实现实时自动报警。

【实用新型内容】

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种利用磁场强度变化自动判定施工机械最高点与高压线的距离，能实时报警的智能监控装置。

本实用新型的技术方案是：高压线施工安全智能监控装置，包括以下模块：

检测模块，由第一磁场传感器、第一信号处理器和第一无线通信模块组成，所述第一磁场传感器用于测量高压线的磁场强度，所接收的信号经所述第一信号处理器进行放大、整流、滤波、AD转换，得到实际磁场强度数据送至第一无线通信模块；

智能监控模块，由第二磁场传感器、第二信号处理器、微型计算机、第二无线通信模块组成，第二磁场传感器用于测量参考目标的磁场强度，所得信号经第二信号处理器的放大、整流、滤波、AD转换后得到参考磁场强度数据并传输到所述微型计算机；所述第二无线通信模块用于接收所述检测模块发送的实际磁场强度数据并传输到所述微型计算机，所述微型计算机将所述实际磁场强度数据与参考磁场强度数据进行对比计算，得到与所述高压线的实际距离，并与预先设定好的安全距离进行比较，决定是否发送报警信号；当此距离不大于设定安全距离时发送报警信号；当此距离大于设定安全距离时则不发送报警信号。

报警模块，所述报警模块包括声光报警装置、无线报警通信模块，通过无线报警通信模块接收所述智能监控模块发送过来的报警信号，触发声光报警装置动作进行报警。

本实用新型的优点在于：本装置利用参考目标的磁场数据与实际数据对比，有效消除了电流扰动等干扰因素的影响，准确实时测量移动目标与高压线之间的距离；同时自动触发声光报警模块报警，实现实时动态监控的目的，能及时发现险情，避免事故发生。

【附图说明】

下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步的描述：

图1为本实用新型装置系统结构组成与信号传输示意图，

图2是本实用新型实施方式示意图。

【具体实施方式】

下面结合附图说明本实用新型的具体实施方式。

理论说明：输电高压线路运行时，由于电流的存在，会在其周围产生磁场。高压线周围的工频磁感应强度B主要与线路运行电流I有关。根据毕奥-萨伐尔定律

可得公式变形

式中：k为环境参数，空气数值通常为1×10^-7H/m，与湿度、温度、污染物含量等一定关系，无特殊情况(如钢、铁、镍等金属微粒含量过高时)，波动范围＜1％；I为导线中电流，在实际运行条件下，高压线中电流波动较大，波动范围＞20％。从公式中可以看出，k和I均与d成正比关系，因此这两个因子的波动直接反映为计算距离d的误差。μ₀为空气中的磁导率。高压线周围的工频磁感应强度B除与线路运行电流有关外，杆塔结构、相序排列方式等都会对磁场分布产生影响。但在安全距离范围内，每根相线在周围所产生的磁感应强度主要与电流I相关，在工程上可以近似认为符合毕奥-萨伐尔定律。

因此，根据已知参考模块所处位置离高压线的距离d、参考模块所测得工频磁感应强度幅度B、检测模块所测得工频磁感应强度幅度B₁，可以计算出检测模块所处位置离高压线的距离d₁，计算方法如下：

参考节点与高压线距离d为已知定值，因此可得到：

kI＝d₁×B₁＝d×B，从而得出待测距离

式中B和B₁均为实时测量的磁场值，完全消除了k和I的误差影响。

参见图1和图2，高压线施工安全智能监控装置，包括以下模块：

检测模块1，由第一磁场传感器、第一信号处理器和第一无线通信模块组成，所述第一磁场传感器用于测量高压线的磁场强度，所接收的信号经所述第一信号处理器进行放大、整流、滤波、AD转换，得到实际磁场强度数据B1送至第一无线通信模块；

智能监控模块，由第二磁场传感器、第二信号处理器、微型计算机、第二无线通信模块组成，第二磁场传感器用于测量参考目标的磁场强度，所得信号经第二信号处理器的放大、整流、滤波、AD转换后得到参考磁场强度数据B并传输到所述微型计算机；所述第二无线通信模块用于接收所述检测模块发送的实际磁场强度数据并传输到所述微型计算机，所述微型计算机将所述实际磁场强度数据与参考磁场强度数据以及参考目标的距离d代入公式

进行计算，得到与所述高压线的实际距离d₁，并与预先设定好的安全距离进行比较，决定是否发送报警信号；

本实用新型的高压线施工安全智能监控装置由检测模块1、参考模块2、视频模块3、报警模块4组成。该检测模块1包括磁场传感器、信号处理器、无线通信模块。该检测模块1优先安装在移动施工机械的最高点处，或其他最有可能接近高压线8的位置。该检测模块1可以得到所处位置的磁感应强度，并将数据经无线传输至参考模块2。该参考模块2包括磁场传感器、信号处理器、微型计算机、无线通信模块。该参考模块2优先固定安装在杆塔9上离高压线较近的位置。该参考模块2可以得到所处位置的磁感应强度，并接收检测模块1发送过来的磁感应强度数据，微型计算机根据上述两磁感应强度数据得到检测模块所处位置离高压线的距离，并于设定安全距离进行比较，当此距离不大于设定安全距离时发送报警信号；当此距离大于设定安全距离时则不发送报警信号。

视频模块3由摄像头5、视频服务器6、太阳能电池7组成。该视频模块3只有在接收参考模块2发送过来的报警信号后进行动作。视频服务器6可以将摄像头5接收的视频数据通过GPRS网络远程传输至监控室。该视频模块3优先安装在杆塔9较高位置处，或其他有利于获取移动施工机械目标视频数据的任意位置。

报警模块4由声光报警器和无线通信模块组成。无线通信模块通过接收参考模块发送过来的报警信号触发声光报警器动作进行报警。该报警模块4优先安装在移动施工机械操作室内，或其他有利于获取机械操作人员注意的任意位置。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (1)

1.高压线施工安全智能监控装置，其特征在于包括以下模块：

检测模块，由第一磁场传感器、第一信号处理器和第一无线通信模块组成，所述第一磁场传感器用于测量高压线的磁场强度，所接收的信号经所述第一信号处理器进行放大、整流、滤波、AD转换，得到实际磁场强度数据送至第一无线通信模块；

智能监控模块，由第二磁场传感器、第二信号处理器、微型计算机、第二无线通信模块组成，第二磁场传感器用于测量参考目标的磁场强度，所得信号经第二信号处理器的放大、整流、滤波、AD转换后得到参考磁场强度数据并传输到所述微型计算机；所述第二无线通信模块用于接收所述检测模块发送的实际磁场强度数据并传输到所述微型计算机，所述微型计算机将所述实际磁场强度数据与参考磁场强度数据进行对比计算，得到与所述高压线的实际距离，并与预先设定好的安全距离进行比较，决定是否发送报警信号；当此距离不大于设定安全距离时发送报警信号；当此距离大于设定安全距离时则不发送报警信号。

报警模块，所述报警模块包括声光报警装置、无线报警通信模块，通过无线报警通信模块接收所述智能监控模块发送过来的报警信号，触发声光报警装置动作进行报警。

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