CN207489190U - 一种电力设施防触碰警示装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电力设施防触碰警示装置，包括设置在高压线路上的圆球形的壳体，所述壳体对应所述高压线路设置紧固机构，所述壳体上方设置通信模块，所述壳体的下方设置监测模块和报警模块，所述壳体内设置控制模块以及对应所述高压线路设置对现场各个模块进行供电的取能模块，所述控制模块与所述监测模块、报警模块和通信模块信号连接。本实用新型大大提高了施工工地、交叉跨越等外力破坏频发区域的输电线路安全运行水平，减少停电对工业和生活的影响，可以有效防止机械误碰线造成的设备损坏和人员伤亡。

Description

一种电力设施防触碰警示装置

技术领域

本实用新型涉及输电线路保护技术领域，具体涉及一种电力设施防触碰警示装置。

背景技术

近年来，电力的快速发展，电网越来越密集，随着各地用电需求不断增长，使得高压输电线路遍布城市、乡村。高压输电线路的电压高达几万伏甚至几十万伏，即使不直接接触也能使人致命，非常危险。电压越高，对人的危险性也就越大。密集的线路导致夜间过往行人、车辆等，常常因防备不及而酿成恶性事故，线路缺乏警示，装备技术滞后，是导致高压事故累累发生的重要原因。

与此同时国家经济的快速发展，高铁建设、高速公路建设、桥梁建设以及城镇化带来的众多高楼建设，多条道路施工等使得施工工地随处可见。建筑、道路施工的增多，吊车、挖掘机等大型机械车辆必然会被频繁使用。大型车辆对电力线路的安全运行造成了威胁。据记录统计，因施工吊车和其他运输车辆剐碰输电线路和相关设备而引起的事故占50%以上，并且这些事故大多发生在夜间。从全国统计数据看，外力破坏事故多数是由于吊车、塔吊、混凝土泵车造成，能占架空线路事故60%以上。特别是夜间施工，由于施工人员看不清高压导线具体位置造成线路跳闸事故常时有发生，约占外力事故的70-80%。

另外，交通的快速发展，我国已经成为汽车大国，高压线路的密集和交通的密集成为了矛盾点，密集的线路，密集的车辆导致夜间常常因未能及时发现前方电线线路发生安全事故。

上述电力事故频频发生，除了施工人员安全意识淡薄以外，电力部门也需要加强对线路的管理，对易发生绊线事故区及重点岔区线路需要安装高压线防护安全警示灯，并且要求施工单位对大型施工车辆、塔吊、挖掘机、混凝土泵送车、高空作业车、起重机械等高大设备上安装近电报警器进行危险提醒，以此来保障安全施工作业。

公开号为104392581A的实用新型提供了一种高压线路防外力破坏激光监测预警系统，包括：激光报警控制主机，包括激光测距模块、分析模块和通讯模块；激光探头，与激光报警控制主机连接，发出激光射线对外物体进行测距并将测距信息反馈至激光报警控制主机；报警器，与分析模块连接，当分析模块对距离值的分析结果为异常时，发出报警信号；远距离视频监控单元，与激光报警控制主机连接，对监测区域进行外力破坏险情巡查并将巡查信息反馈至激光报警控制主机；后台监控中心，与激光报警控制主机连接，接收显示异常结果并通过通讯模块通知监控人员处理异常结果。但是激光测距需注意人体安全，制造难度较大，成本较高，光学系统需要保持洁净，否则影响测量，这都影响了它的广泛使用。

公开号为105427516A的实用新型公开了一种高压线路防外力破坏激光检测预警系统，其组成包括：太阳能电源箱（1），所述的太阳能电源箱与支撑架（2）连接，所述的支撑架分别与高音喇叭（3）、报警主机（4）、激光探测器（9）、安装架（5）连接，所述的安装架与红外摄像机保护壳（7）连接，所述的红外摄像机保护壳与红外摄像机（8）连接。该申请也是采用了激光探测器，存在着诸多的缺陷。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种电力设施防触碰警示装置，来解决现有技术中高压线路防外力破坏警示装置造价过高、不宜推广且功能单一的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种电力设施防触碰警示装置，包括设置在高压线路上的圆球形的壳体，所述壳体对应所述高压线路设置紧固机构，所述壳体上方设置通信模块，所述壳体的下方设置监测模块和报警模块，所述壳体内设置控制模块以及对应所述高压线路设置对现场各个模块进行供电的取能模块，所述控制模块与所述监测模块、报警模块和通信模块信号连接。

进一步的，所述控制模块采用单片机，所述通信模块采用GPRS模块。

进一步的，所述报警模块采用声光报警器。

进一步的，所述取能模块包括依次连接的取能线圈、整流滤波电路、取电功率调节模块、稳压模块、充电模块、超级电容组，所述稳压模块、超级电容组分别与升压输出电路连接，所述升压输出电路与监测模块、报警模块、控制模块和通信模块连接，所述取能线圈对应所述高压线路设置。

进一步的，所述监测模块包括超声波传感器，所述超声波传感器为若干个。

进一步的，所述超声波传感器为四个，四个所述超声波传感器均布设置在所述壳体的下表面的同一水平高度上，贯穿所述超声波传感器和壳体的圆心的直线与贯穿壳体的最下端与圆心的直线夹角为四十五度。

进一步的，所述壳体包括上壳体和下壳体，所述上壳体和下壳体的边缘设置第一连接耳，所述第一连接耳上设置第一螺纹孔，所述上壳体对应所述高压线路设置半圆形的上穿孔，所述下壳体对应所述高压线路设置半圆形的下穿孔，所述上穿孔和下穿孔相配合组成供高压线路穿过的通孔。

进一步的，所述紧固机构包括所述上穿孔外侧对应高压线路设置的上弧形板以及所述下穿孔外侧对应高压线路设置的下弧形板，所述上弧形板和下弧形板的两侧对应设置第二连接耳，所述第二连接耳上设置第二螺纹孔，所述上弧形板和下弧形板对应所述高压线路设置防滑刺凸。

该装置的实现方法包括如下步骤：

S1、将该装置安装在高压线路上，装置采用多个，沿着高压线路均布设置；

S2、壳体上的报警模块在晚上进行闪烁，警示周围车辆和人员上方有输电导线；白天关闭闪烁，通过壳体外表面警示色进行警示；

S3、对该装置的超声波传感器设定报警阈值，当超声波传感器监测到有物体与高压线路之间的距离小于阈值时，控制模块控制报警模块进行警示，并通过通信模块将报警信息发送至监控平台，监控平台对该线路进行重点监测；

S4、监控平台存储对应高压线路的检修值班人员信息，在受到警报信息后将警报信息发送至检修值班人员；

S5、同一高压线路上设置的现场终端通过Lora通信技术互相通信，在某个现场终端向监控平台发出警报信息时，通过Lora通信模块同时向位于同一高压线路上的其它现场终端发出警报信息。

本实用新型提供了一种电力设施防触碰警示装置，该装置包括设置在高压线路上的圆球形的壳体，壳体对应高压线路设置紧固机构，壳体上方设置通信模块，壳体的下方设置监测模块和报警模块，壳体内设置控制模块以及对应高压线路设置对现场各个模块进行供电的取能模块，控制模块与监测模块、报警模块和通信模块信号连接。该装置利用导线电磁场自励取电，实时探测下方区域的入侵行为，对闯入安全距离以内的行为发出声光报警，并上报后台。通信模块可以与监控平台连接，监控平台采用先进的物联网云平台技术，可以及时处理报警信息，并推送至相关人员的手机，使得工作人员可以及时查看现场情况，对外力入侵行为作出相应的处理。紧固机构对壳体在高压线路上进行固定，避免壳体在大风的条件下产生滑动或脱落，造成设备损坏或监测效果变差。取能模块通过卡合在导线上的铁芯获取电源，并整流输出为直流电源；监测模块采用多组远距离超声波传感器，对下方区域进行实时探测；报警模块可以在夜间以设定频率自动闪烁，在入侵探测触发时，会发出强闪光和语音喊话报警；通信模块主要负责通过GPRS网络将报警信息上传，且现场可以设置视频监控装置，并通过Lora近距离通信模块与视频监控装置进行联动。

该装置采用了自感应供电技术，无需外接电源，直接从导线获取电源。当导线电流大于设备最低工作电流后，设备即可正常工作。对装置内部多种不同的负载单元采用了独立的电源控制电路和节电算法，使得其运行情况与自感应供电的功率匹配，与导线电流大小相匹配。实现了在导线电流足够大的时候，可以取到足够的功率，满足设备满负荷运行，同时进行储能；在导线电流较小时，使得一部分负载关闭或休眠，有需要时通过储能单元进行补充供电；在导线无电流时，关闭所有负载，进入低功耗待机状态。

本实用新型采用先进的探测传感技术、无线自组网技术、自感应取电技术、物联网云平台技术，能够对恶劣环境中运行的高压输电线路的运行状况进行长期、实时监测，进行防外破预警。可自动对危险物体闯入进行识别和警示，并通过无线网络传送至监控中心提醒值班人员予以人工干预，将事故的发生率或事故危害降至最低提高线路安全运行水平。

（1）主动警示，提高输电线路自身醒目度

输电导线自身不醒目，容易被施工人员忽视，而且在夜间不可视。安装智能警示装置后，其自身的警示色，在白天即具有一定的警示能力。在夜间的闪烁，可以在800米之外可视，多个警示装置同时闪烁可以明确的指示出导线的存在及其走向，可以让危险车辆和施工机械及早发现导线的存在。

（2）不间断入侵探测，及时防范危险物体闯入导线安全距离

智能警示装置可以对线下区域进行24小时不间断扫描探测，只要有危险物体闯入，即可马上发出报警信号，对破坏行为进行声光警示。相比传统的视频监控方式，要更加灵敏和快捷，可以有效阻止外力入侵行为，保护电力线路的安全。

（3）高强度报警信号，有效阻止外力破坏行为

智能警示装置采用了高亮度LED灯珠和高分贝报警喇叭，在探测到外力入侵时，会进行快速的强光闪烁，并播放录制语音：高压危险，请勿靠近！提醒施工操作人员，有效阻止人为的闯入和破坏。

附图说明

图1为本实用新型电力设施防触碰警示装置的结构示意图。

图2为本实用新型取能模块的系统结构图；

图3为本实用新型壳体的结构示意图；

图4为本实用新型紧固机构的结构示意图；

图5为本实用新型实施例二的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例的附图，对本实用新型实施例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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一，如图1至图4所示，本实用新型提供了一种电力设施防触碰警示装置，包括设置在高压线路7上的圆球形的壳体10，所述壳体10对应所述高压线路7设置紧固机构8，所述壳体10上方设置通信模块2，所述壳体10的下方设置监测模块5和报警模块6，所述壳体10内设置控制模块4以及对应所述高压线路7设置对现场各个模块进行供电的取能模块3，所述控制模块4与所述监测模块5、报警模块6和通信模块2信号连接。

所述控制模块4采用单片机，所述通信模块2采用GPRS模块。

所述报警模块6采用声光报警器。

所述取能模块3包括依次连接的取能线圈13、整流滤波电路14、取电功率调节模块15、稳压模块16、充电模块17、超级电容组18，所述稳压模块16、超级电容组18分别与升压输出电路19连接，所述升压输出电路19与监测模块5、报警模块6、控制模块4和通信模块2连接，所述取能线圈13对应所述高压线路7设置。

所述监测模块5包括超声波传感器，所述超声波传感器为四个，四个所述超声波传感器均布设置在所述壳体10的下表面的同一水平高度上，贯穿所述超声波传感器和壳体10的圆心的直线与贯穿壳体10的最下端与圆心的直线夹角为四十五度。

所述壳体10包括上壳体20和下壳体21，所述上壳体20和下壳体21的边缘设置第一连接耳22，所述第一连接耳22上设置第一螺纹孔23，所述上壳体20对应所述高压线路7设置半圆形的上穿孔24，所述下壳体21对应所述高压线路7设置半圆形的下穿孔26，所述上穿孔24和下穿孔26相配合组成供高压线路7穿过的通孔25。壳体通过上下壳体的对接将壳体固定在高压线路上，完成现场终端的安装，上下壳体通过连接耳进行固定，操作方便。

所述紧固机构8包括所述上穿孔24外侧对应高压线路7设置的上弧形板27以及所述下穿孔26外侧对应高压线路7设置的下弧形板28，所述上弧形板27和下弧形板28的两侧对应设置第二连接耳30，所述第二连接耳30上设置第二螺纹孔31，所述上弧形板27和下弧形板28对应所述高压线路7设置防滑刺凸29。在安装时上下壳体先通过第一连接耳螺栓固定，然后将高压线路放入上弧形板和下弧形板之间，将第二连接耳通过螺栓拧紧，使得上下弧形板上的防滑刺凸与高压线路紧密接触，大大增加壳体与线路间的摩擦力，对于该装置的固定效果更好。固定刺凸可以采用螺纹或锥形的凸起，防滑性更好。

实施例二

如图5所示，本实施例与实施例一的不同点在于：

所述壳体10的外表面设置柔性太阳能电池板9，所述柔性太阳能电池板9与所述充电模块17连接；所述壳体10内设置撑杆11，所述撑杆11的中心设置配重块12，所述撑杆11采用压电悬臂梁，所述压电悬臂梁与所述充电模块17连接。现场终端设计了自发电的机构，在壳体的外壳设置柔性太阳能电池板，柔性电池板可以紧紧的贴合壳体的表面，并将太阳能转换为电能，将电能存储在超级电容组；壳体内部还设置的有压电悬臂梁，通过配重块可以实现在高压线路晃动时压电悬臂梁进行振动变形从而发电，这样可以保证现场的终端的电能供应。该方式适合在某区域进行大规模施工时启用，可以随时保持对高压线路的监测，安全性更高。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，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所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种电力设施防触碰警示装置，其特征在于：包括设置在高压线路上的圆球形的壳体，所述壳体对应所述高压线路设置紧固机构，所述壳体上方设置通信模块，所述壳体的下方设置监测模块和报警模块，所述壳体内设置控制模块以及对应所述高压线路设置对现场各个模块进行供电的取能模块，所述控制模块与所述监测模块、报警模块和通信模块信号连接；所述壳体的外表面设置柔性太阳能电池板，所述柔性太阳能电池板与充电模块连接；所述壳体内设置撑杆，所述撑杆的中心设置配重块，所述撑杆采用压电悬臂梁，所述压电悬臂梁与所述充电模块连接。

2.如权利要求1所述的电力设施防触碰警示装置，其特征在于：所述控制模块采用单片机，所述通信模块采用GPRS模块。

3.如权利要求1所述的电力设施防触碰警示装置，其特征在于：所述报警模块采用声光报警器。

4.如权利要求1所述的电力设施防触碰警示装置，其特征在于：所述取能模块包括依次连接的取能线圈、整流滤波电路、取电功率调节模块、稳压模块、充电模块、超级电容组，所述稳压模块、超级电容组分别与升压输出电路连接，所述升压输出电路与监测模块、报警模块、控制模块和通信模块连接，所述取能线圈对应所述高压线路设置。

5.如权利要求1所述的电力设施防触碰警示装置，其特征在于：所述监测模块包括超声波传感器，所述超声波传感器为若干个。

6.如权利要求1所述的电力设施防触碰警示装置，其特征在于：所述壳体包括上壳体和下壳体，所述上壳体和下壳体的边缘设置第一连接耳，所述第一连接耳上设置第一螺纹孔，所述上壳体对应所述高压线路设置半圆形的上穿孔，所述下壳体对应所述高压线路设置半圆形的下穿孔，所述上穿孔和下穿孔相配合组成供高压线路穿过的通孔。

7.如权利要求6所述的电力设施防触碰警示装置，其特征在于：所述紧固机构包括所述上穿孔外侧对应高压线路设置的上弧形板以及所述下穿孔外侧对应高压线路设置的下弧形板，所述上弧形板和下弧形板的两侧对应设置第二连接耳，所述第二连接耳上设置第二螺纹孔，所述上弧形板和下弧形板对应所述高压线路设置防滑刺凸。