CN206322303U - 激光结合电场的电力施工安全预警装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种激光结合电场的电力施工安全预警装置，包括测量比较部分和声光报警部分，所述的测量比较部分包括电场强度测量模块、激光测距模块、信号调理电路、第一单片机、无线数据发送模块，所述的报警部分包括无线数据接收模块、第二单片机、声光报警模块；所述的电场强度测量模块通过信号调理电路与第一单片机连接，所述的激光测距模块与第一单片机连接，第一单片机与无线数据发送模块连接，所述的无线数据接收模块与第二单片机连接，第二单片机与声光报警模块连接。本实用新型应用激光测距技术和电场强度测量技术，实现双重防护，激光扫描测距可以全方位测距，提高了装置的可靠性，结合单片机进行计算比较，完成复杂环境下的监控和报警。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电力施工安全预警装置，特别是一种激光结合电场的电力施工安全预警装置。
背景技术
输电线路和变电站的检修工作中，吊车等起重机械的使用十分常见，由于工作环境的特殊性以及操作的不灵活性，电力施工机械经常会过于靠近架空输电线路或电力设备，引起短路跳闸事故，造成经济损失，严重时还会造成大面积停电。
目前，在高压线以及电力设备附近的吊车施工作业时，很少应用防碰撞装置，仅有的措施多数是在施工前制定好详尽的安全施工方案，设置竹排保护屏障并限制塔机的回转方向，塔机只能由一个方向转动。而且在施工机械使用过程中，只能依靠工作人员目测安全距离，这种方式容易判断失误，不仅会给施工机械的使用带来不便，还容易因判断失误造成触电事故。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足之处，而提供一种激光结合电场的安全预警装置，可向现场操作人员、监护人员等持续地、实时地传送作业车辆与架空输电线路的距离是否满足规程规定安全距离的信息，最大程度上避免触电事故的发生，又便于工作人员操作作业车辆，保证检修工作的安全。
一种激光结合电场的安全预警装置，包括测量比较部分和声光报警部分，所述的测量比较部分包括电场强度测量模块、激光测距模块、信号调理电路、第一单片机、无线数据发送模块，所述的报警部分包括无线数据接收模块、第二单片机、声光报警模块；所述的电场强度测量模块通过信号调理电路与第一单片机连接，所述的激光测距模块与第一单片机连接，第一单片机与无线数据发送模块连接，所述的无线数据接收模块与第二单片机连接，第二单片机与声光报警模块连接。
所述的电场强度测量模块为半球形金属探头，用于实时测量装置所处位置的电场强度。
所述的信号调理电路包括低通滤波器、电压跟随器和电平抬升电路，用于对测量的电场强度信号进行传入单片机前的相应处理。
所述的激光测距模块为激光扫描测距传感器，用于测量装置与周围物体的距离。
所述的第一单片机用于对各模块起控制作用，选用AVRmega48单片机，根据所选电压等级选择三级报警的阀值，将电场强度信号和距离信号分别与各自对应的三个等级报警阀值比较，判别报警等级，发送报警等级信号至无线数据发送模块。
激光测距方法和电场强度方法各自有三个等级的报警阀值，一级、二级和三级，激光测距方法的报警阀值为距离值，电场强度方法的报警阀值为电场强度值，距离信号依次与对应的三级、二级、一级报警阀值比较，当判别需要进行三级报警时，则不需要再与二级和一级报警阀值比较，当判别需要进行二级报警时，则不需要再与一级报警阀值比较，电场强度信号依次与对应的三级、二级、一级报警阀值比较，当判别需要进行三级报警时，则不需要再与二级和一级报警阀值比较，当判别需要进行二级报警时，则不需要再与一级报警阀值比较，当电场强度方法和激光测距方法判别所得的报警等级不同时，以更高的报警等级（三级高于二级，二级高于一级）为准。
所述的无线数据发送模块用于发送报警信号。
所述的无线数据接收模块用于接收报警信号。
所述的第二单片机选用AVRmega48单片机，用于根据报警信号控制声光报警模块。
所述声光报警模块包括闪光报警器和蜂鸣报警器，实现多级告警，在装置靠近带电导线时，达到一级报警距离时绿灯亮，蜂鸣器以600Hz发声，在达到二级报警距离时黄灯亮，蜂鸣器以2730Hz发声，在达到三级报警距离时红灯亮，蜂鸣器以3000Hz发声。
本实用新型的有益效果是：
1） 本实用新型应用激光测距技术和电场强度测量技术，实现双重防护，激光扫描测距可以全方位测距，提高了装置的可靠性，结合单片机进行计算比较，完成复杂环境下的监控和报警，向现场操作人员、监护人员等持续地、实时地传送作业车辆与架空输电线路的距离是否满足规程规定的安全距离，最大程度上避免触电事故的发生，保障人身、电网和设备安全，减少线路停电次数，有效提高供电可靠性，特别是出现疲劳操作时，或现场作业人员因作业过程过长而出现麻痹，它将是一种极为有效的安全保护措施；
2） 本实用新型实现多级告警，在装置靠近带电导线时，达到有可能威胁安全时绿灯亮，在达到规程规定的一般距离时黄灯亮，在达到规程规定的最小安全距离时红灯亮；
3） 本实用新型采用闪光报警和蜂鸣器报警相结合的报警模式，使工作人员看得见、听得见，提高报警的效果，避免危险的发生；
4） 本实用新型体积小巧，可安装在起重机械顶端，安装拆卸方便。
附图说明
图1是本实用新型的测量比较部分原理框图。
图2是声光报警部分原理框图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
图1显示了本实用新型的结构原理框图。该装置主要包含测量比较部分和声光报警部分，所述的测量比较部分包括电场强度测量模块、激光测距模块、信号调理电路、第一单片机、无线数据发送模块，所述的报警部分包括无线数据接收模块、第二单片机、声光报警模块。
所述的电场强度测量模块通过信号调理电路与第一单片机连接，所述的激光测距模块与第一单片机连接，第一单片机与无线数据发送模块连接，所述的无线数据接收模块与第二单片机连接，第二单片机与声光报警模块连接。
所述的电场强度测量模块为半球形金属探头，用于实时测量装置所处位置的电场强度；所述的信号调理电路包括低通滤波器、电压跟随器和电平抬升电路，用于对测量的电场强度信号进行传入单片机前的相应处理；所述的激光测距模块为激光扫描测距传感器，用于测量装置与周围物体的距离；所述的第一单片机用于对各模块起控制作用，选用AVRmega48单片机，根据所选电压等级选择三级报警的阀值，激光测距方法和电场强度方法各自有三个等级的报警阀值，一级、二级和三级，激光测距方法的报警阀值为距离值，电场强度方法的报警阀值为电场强度值，电压等级为35kv时，一级、二级、三级报警阀值分别为5m、4m、3m及其对应的架空输电线路下相应距离的空间电场强度值，电压等级为110kv时，一级、二级、三级报警阀值分别为7m、6m、5m及其对应的架空输电线路下相应距离的空间电场强度值，电压等级为220kv时，一级、二级、三级报警阀值分别为10m、8m、7m及其对应的架空输电线路下相应距离的空间电场强度值，电场强度信号依次与对应的三级、二级、一级报警阀值比较，当判别需要进行三级报警时，则不需要再与二级和一级报警阀值比较，当判别需要进行二级报警时，则不需要再与一级报警阀值比较，距离信号依次与对应的三级、二级、一级报警阀值比较，当判别需要进行三级报警时，则不需要再与二级和一级报警阀值比较，当判别需要进行二级报警时，则不需要再与一级报警阀值比较，当电场强度方法和激光测距方法判别所得的报警等级不同时，以更高的报警等级（三级高于二级，二级高于一级）为准，发送报警等级信号至无线数据发送模块；所述的无线数据发送模块用于发送报警信号；所述的无线数据接收模块用于接收报警信号；所述的第二单片机用于根据报警信号控制声光报警模块；所述的声光报警模块包括闪光报警器和蜂鸣器报警器，实现多级告警，在装置靠近带电导线时，达到一级报警距离时绿灯亮，蜂鸣器以600Hz发声，在达到二级报警距离时黄灯亮，蜂鸣器以2730Hz发声，在达到三级报警距离时红灯亮，蜂鸣器以3000Hz发声。
本实用新型的工作原理是利用半球形金属探头实时测量装置所处位置的电场强度，该信号经由低通滤波器、电压跟随器、电平抬升电路处理传入第一单片机，第一单片机控制激光扫描测距传感器，测量装置与周围物体的距离，将距离信息传入第一单片机，第一单片机判断是否需要报警以及报警等级，并将报警等级信号通过无线数据发送模块发送到报警部分，无线数据接收模块将接收到的报警信号传入第二单片机，第二单片机控制闪光报警器和蜂鸣器报警器工作，实现实时分等级的声光报警。
将本实用新型装置安装在施工机械上，当施工机械靠近架空输电线路时，装置会根据所处位置的电场强度和与周围物体的距离两个方面判别危险等级并发动报警，可以全方位保护施工机械，最大程度上避免触电事故对的发生。
以上所述只是本实用新型的优选实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也被视为本实用新型的保护范围。
本实施例未述部分与现有技术相同。
Claims (4)
1.一种激光结合电场的安全预警装置，其特征在于：包括测量比较部分和声光报警部分，所述的测量比较部分包括电场强度测量模块、激光测距模块、信号调理电路、第一单片机、无线数据发送模块，所述的报警部分包括无线数据接收模块、第二单片机、声光报警模块；所述的电场强度测量模块通过信号调理电路与第一单片机连接，所述的激光测距模块与第一单片机连接，第一单片机与无线数据发送模块连接，所述的无线数据接收模块与第二单片机连接，第二单片机与声光报警模块连接。
2.根据权利要求1所述的激光结合电场的安全预警装置，其特征在于：所述的电场强度测量模块为半球形金属探头，用于实时测量装置所处位置的电场强度。
3.根据权利要求1所述的激光结合电场的安全预警装置，其特征在于：所述的信号调理电路包括低通滤波器、电压跟随器和电平抬升电路，用于对测量的电场强度信号进行传入单片机前的相应处理。
4.根据权利要求1所述的激光结合电场的安全预警装置，其特征在于：所述的激光测距模块为激光扫描测距传感器，用于测量装置与周围物体的距离。
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| CN110335442A (zh) * | 2019-07-31 | 2019-10-15 | 国网河南省电力公司漯河供电公司 | 一种安全距离测量仪及其测量方法 |
| CN111207787A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-05-29 | 国网河南省电力公司郑州供电公司 | 高压输电线路施工距离预警装置及其方法 |
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| CN113991493A (zh) * | 2021-10-25 | 2022-01-28 | 广东电网有限责任公司江门供电局 | 一种变电站相邻间隔带电条件下不停电作业方法 |
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2016
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