CN211255015U - 防碰架空导线装置及吊车系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种防碰架空导线装置及吊车系统。上述的防碰架空导线装置，包括扫描测距模块、数据显示模块以及报警模块。扫描测距模块包括激光雷达、数据处理部件以及数据传输部件；激光雷达与数据处理部件连接；数据处理部件与数据传输部件连接；扫描测距模块还包括电源部件，激光雷达、数据处理部件以及数据传输部件分别与电源部件电连接；数据显示模块与数据传输部件通信连接；报警模块与数据传输部件通信连接。上述的防碰架空导线装置及吊车系统能够降低固定点吊车施工作业的触线风险，降低线路跳闸率，提高线路运维质量。

Description

防碰架空导线装置及吊车系统

技术领域

本实用新型涉及输电线路技术领域，特别是涉及一种防碰架空导线装置及吊车系统。

背景技术

输电线路分布点多面广，所处地形复杂，线路下方经常会有施工单位进行相关的吊车作业与钩机作业，为了防止吊车触碰架空导线，运维人员需要进行技术交底，确保吊车不触碰架空导线。目前的常规处理方式是运维人员进行技术交底、现场测量导线相对位置数据，并派人现场值守，防止吊机在转向架空导线路时触电。

目前防止吊车碰线的主要措施有以下几种：对吊车司机进行技术交底，加强司机的安全隐患意识；派人现场值守，在司机无法判断吊机与架空导线距离的情况下由外部人员判断并提醒司机；安装现场监控装置。但这几种方式成本较高，现场值守的人力成本高，长期值守还易疏忽，现场监控装置价格昂贵，后台还需要人员实时监控，人力物力成本高昂，效果也不理想，面对吊车的流动施工时，尤其是夜间施工依然会出现吊车触线的可能。目前已知的防吊车触线的设备大部分采用电位梯度法，即在吊车或导线上安装线圈测量周边电位分布，当吊车进入导线电场时导致电场畸变，引发报警机构动作。以上几种预警方法均成本高昂，效果不明显。

实用新型内容

基于此，有必要针对现有的防止吊车碰架空导线的措施人力物力成本高且效果不明显的问题，提供一种防碰架空导线装置及吊车系统。

一种防碰架空导线装置，包括：

扫描测距模块，所述扫描测距模块包括激光雷达、数据处理部件以及数据传输部件；所述激光雷达与所述数据处理部件连接；所述数据处理部件与所述数据传输部件连接；所述扫描测距模块还包括电源部件，所述激光雷达、所述数据处理部件以及所述数据传输部件分别与所述电源部件电连接；

数据显示模块，所述数据显示模块与所述数据传输部件通信连接；

报警模块，所述报警模块与所述数据传输部件通信连接。

在其中一个实施例中，所述数据传输部件为无线数据传输部件，所述数据显示模块与所述数据传输部件无线连接。

在其中一个实施例中，所述激光雷达为小型单线激光雷达。

在其中一个实施例中，所述防碰架空导线装置还包括终端控制器，所述终端控制器与所述激光雷达通信连接。

在其中一个实施例中，所述终端控制器具有信号发送模块，所述信号发送模块与所述激光雷达通信连接。

在其中一个实施例中，所述数据显示模块集成设置于所述终端控制器。

在其中一个实施例中，所述终端控制器与所述数据处理部件通信连接。

在其中一个实施例中，其特征在于所述终端控制器与所述数据传输部件通信连接。

在其中一个实施例中，其特征在于所述报警模块集成设置于所述终端控制器。

一种吊车系统，包括吊车台、吊车杆和如上述任一实施例所述的防碰架空导线装置，所述吊车杆的一端与所述吊车台连接，另一端设置所述扫描测距模块，所述吊车台具有驾驶室，所述数据显示模块和所述报警模块分别设置于所述驾驶室内。

上述的防碰架空导线装置及吊车系统，通过激光雷达扫描测量吊车杆的远离吊车台的一端与架空导线之间的距离，即测量吊车顶部吊钩位置与架空导线的净空距离；并将距离信息通过数据传输部件实时传送至驾驶室内的数据显示模块，通过驾驶室的数据显示模块实时监控吊车与架空导线之间的净空距离，判断该净空距离是否小于规定要求的安全距离，以便能够及时停止吊车作业；报警模块用于接收净空距离数据，并比较净空距离与安全距离的大小，当净空距离小于安全距离时，报警模块发出警报，这样可以在吊车杆顶部刚刚距离架空导线小于安全距离时及时发出警报提醒驾驶员，此时吊车杆顶部还未触及架空导线，因此驾驶员可以及时操作吊车使得吊车杆暂时停止前进或者改变方向运动，以防触线，从而降低固定点吊车施工作业的触线风险，降低线路跳闸率，提高线路运维质量。

附图说明

图1为一实施例的防碰架空导线装置的结构示意图；

图2为一实施例的扫描测距模块的结构示意图；

图3为一实施例的扫描测距模块的另一角度的结构示意图；

图4为一实施例的吊车系统的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对防碰架空导线装置及吊车系统进行更全面的描述。附图中给出了防碰架空导线装置及吊车系统的首选实施例。但是，防碰架空导线装置及吊车系统可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对防碰架空导线装置及吊车系统的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在防碰架空导线装置及吊车系统的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

在一个实施例中，一种防碰架空导线装置，包括扫描测距模块、数据显示模块以及报警模块。所述扫描测距模块包括激光雷达、数据处理部件以及数据传输部件；所述激光雷达与所述数据处理部件连接；所述数据处理部件与所述数据传输部件连接；所述扫描测距模块还包括电源部件，所述激光雷达、所述数据处理部件以及所述数据传输部件分别与所述电源部件电连接；所述数据显示模块与所述数据传输部件通信连接；所述报警模块与所述数据传输部件通信连接。

如图1至图3所示，一实施例的防碰架空导线装置10，包括扫描测距模块100、数据显示模块200以及报警模块300。所述扫描测距模块100包括激光雷达110、数据处理部件120以及数据传输部件130。所述激光雷达110与所述数据处理部件120连接。所述数据处理部件120与所述数据传输部件130连接。所述扫描测距模块100还包括电源部件，所述激光雷达110、所述数据处理部件120以及所述数据传输部件130分别与所述电源部件电连接。所述数据显示模块200与所述数据传输部件130通信连接；所述报警模块300与所述数据传输部件130通信连接。所述激光雷达110用于扫描测量架空导线周围范围内的物体分布情况并生成数据，且将生成的数据传输至所述数据处理部件120。所述数据处理部件120用于将数据整理计算后再将处理过的数据传输至所述数据传输部件130。所述数据传输部件130用于将收集到的数据传输至所述数据显示模块200，所述数据显示模块200用于接收数据并显示吊车杆与架空导线之间的净空距离。所述电源部件用于分别对所述激光雷达110、所述数据处理部件120以及所述数据传输部件130供电。所述数据传输部件130用于将收集到的数据传输至所述报警模块300，当净空距离小于安全距离时，所述报警模块300用于报警。

上述的防碰架空导线装置10，应用于吊车，可安装在吊车的吊车杆的远离吊车台的一端，即安装在吊车顶部的吊钩位置，当吊车在架空导线下作业时，通过防碰架空导线装置10的激光雷达110扫描测量吊车杆的远离吊车台的一端与架空导线之间的距离，即测量吊车顶部吊钩位置与架空导线的净空距离；并将距离信息通过数据传输部件130实时传送至驾驶室内的数据显示模块200，通过驾驶室的数据显示模块200实时监控吊车与架空导线之间的净空距离，判断该净空距离是否小于规定要求的安全距离，以便能够及时停止吊车作业；报警模块300用于接收净空距离数据，并比较净空距离与安全距离的大小，当净空距离小于安全距离时，报警模块300发出警报，这样可以在吊车杆顶部刚刚距离架空导线小于安全距离时及时发出警报提醒驾驶员，此时吊车杆顶部还未触及架空导线，因此驾驶员可以及时操作吊车使得吊车杆暂时停止前进或者改变方向运动，以防触线，从而降低固定点吊车施工作业的触线风险，降低线路跳闸率，提高线路运维质量。

在其中一个实施例中，所述安全距离的要求为110kV：5米，220kV：6米以及500kV：8米的距离要求，当架空导线为分别为110kV、220kV以及500kV时，对应的安全距离分别为5米、6米以及8米。

为了便于设置数据传输部件130，在其中一个实施例中，所述数据传输部件130为无线数据传输部件，所述数据显示模块200与所述数据传输部件130无线连接。数据传输部件130为无线数据传输部件，相对于有线的传输方式而言，设置比较方便，而且节省了连接线这一块的成本，并且当防碰架空导线装置10应用于吊车时，由于吊车杆的顶部距离吊车台距离不远，数据传输部件130与数据显示模块之间的无线传输不会受影响。

为了提高防碰架空导线装置10的工作效率、降低使用成本以及提高使用方便性，在其中一个实施例中，所述激光雷达110为小型单线激光雷达110，单线激光雷达110一路发射一路接收，结构简单，体积小，重量低，使用方便，且便于拆卸；单线激光雷达110扫描速度高、角度分辨率高；功耗低，而且成本低，因此使得防碰架空导线装置10使用成本低。

在其中一个实施例中，所述激光雷达110采用小型单线式激光雷达扫描测距仪开发套件，此套件重130克，测量半径10米，测量分辨率为40mm，角度分辨率为0.25°，可扫描270°范围内的物体，可以有效用于扫描测量吊钩与架空导线之间的净空距离。

在其中一个实施例中，所述防碰架空导线装置10还包括终端控制器，所述终端控制器与所述激光雷达110通信连接，所述终端控制器用于发送启动信号给所述激光雷达110。这样便于用户操作终端控制器发送信号驱动激光雷达110，而后激光雷达110开始工作，对架空导线周围范围内的物体分布情况进行扫描测量并生成数据。在其中一个实施例中，所述终端控制器具有信号发送模块，所述信号发送模块与所述激光雷达110通信连接，所述信号发送模块用于发送启动信号至所述激光雷达110。在其中一个实施例中，所述终端控制器与所述数据处理部件120通信连接，用于控制数据处理部件120接收激光雷达110传输来的数据、分析处理数据以及将处理后得到的净空距离数据传输至数据传输部件。在其中一个实施例中，所述终端控制器与所述数据传输部件130通信连接，用于控制数据传输部件130接收数据处理部件120传输来的净空距离数据，并将该净空距离数据分别发送至数据显示模块200和报警模块300。

为了便于用户查看测量得到的净空距离，在其中一个实施例中，所述数据显示模块200集成设置于所述终端控制器，用户通过终端控制器的数据显示模块200查看净空距离，确定净空距离是否小于安全距离，若是小于安全距离，则用户可以控制吊车杆远离架空导线，这样用户既可以通过终端控制器启动雷达部件，又可以通过终端控制器的数据显示模块200查看吊车杆与架空导线之间的净空距离，非常方便。

在其中一个实施例中，所述报警模块300集成设置于所述终端控制器，报警模块300用于接收净空距离数据，并比较净空距离与安全距离的大小，当净空距离小于安全距离时，报警模块300发出警报，这样可以在吊车杆顶部刚刚距离架空导线小于安全距离时及时发出警报提醒驾驶员，此时吊车杆顶部还未触及架空导线，因此驾驶员可以及时操作吊车使得吊车杆暂时停止前进或者改变方向运动，以防触线；这样用户既可以通过终端控制器启动雷达部件，又可以通过终端控制器的数据显示模块200查看吊车杆与架空导线之间的净空距离，还可以通过终端控制器的报警模块300发出警报以及时提醒用户停止吊车作业，非常方便。

在其中一个实施例中，所述数据处理部件120采用嵌入式计算机，所述数据处理部件120与所述激光雷达110的转换接口连接，激光雷达110测量在测量目标物周围范围内的物体分布情况后通过转换接口将数据传输至嵌入式计算机，嵌入式计算机将数据整理计算后将处理过的数据传输至数据传输部件130。

在其中一个实施例中，所述数据传输部件130为无线数据传输部件，所述报警模块300与所述数据传输部件130无线连接，数据传输部件130为无线数据传输部件，相对于有线的传输方式而言，设置比较方便，而且节省了连接线这一块的成本，并且当防碰架空导线装置10应用于吊车时，由于吊车杆的顶部距离吊车台距离不远，无线传输不会受影响，可以将数据传输至报警模块300。

如图4所示，一种吊车系统50，包括吊车台20、吊车杆30和如上述任一实施例所述的防碰架空导线装置10，所述吊车杆30的一端与所述吊车台20连接，另一端设置所述扫描测距模块100，所述吊车台20具有驾驶室21，所述数据显示模块200和所述报警模块300分别设置于所述驾驶室21内。在本实施例中，当所述吊车杆30的远离吊车的一端接近架空导线40时，所述激光雷达110通过发出并返回的光信号将架空导线40检测出来，即当吊钩接近架空导线时激光雷达110通过发出并返回的光信号将架空导线40检测出来。

上述的吊车系统50，防碰架空导线装置10安装在吊车的吊车杆30的远离吊车台20的一端，即安装在吊车顶部的吊钩位置，当吊车在架空导线40下作业时，通过防碰架空导线装置10的激光雷达110扫描测量吊车杆30的远离吊车台20的一端与架空导线之间的距离，即测量吊车顶部吊钩位置与架空导线40的净空距离；并将距离信息通过数据传输部件130实时传送至驾驶室21内的数据显示模块200，通过驾驶室21的数据显示模块200实时监控吊车与架空导线之间的净空距离，判断该净空距离是否小于规定要求的安全距离S，以便能够及时停止吊车作业；报警模块300用于接收净空距离数据，并比较净空距离与安全距离的大小，当净空距离小于安全距离时，报警模块300发出警报，这样可以在吊车杆30顶部刚刚距离架空导线40小于安全距离时及时发出警报提醒驾驶员，此时吊车杆30顶部还未触及架空导线40，因此驾驶员可以及时操作吊车使得吊车杆30暂时停止前进或者改变方向运动，以防触线，从而降低固定点吊车施工作业的触线风险，降低线路跳闸率，提高线路运维质量。

为了便于拆卸防碰架空导线装置10的位于吊车杆30上的部分，在其中一个实施例中，所述扫描测距模块100可拆卸设置于所述吊车杆30的远离所述吊车台20的一端，这样便于拆卸防碰架空导线装置10的位于吊车杆30上的部分。以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种防碰架空导线装置，其特征在于，包括：

扫描测距模块，所述扫描测距模块包括激光雷达、数据处理部件以及数据传输部件；所述激光雷达与所述数据处理部件连接；所述数据处理部件与所述数据传输部件连接；所述扫描测距模块还包括电源部件，所述激光雷达、所述数据处理部件以及所述数据传输部件分别与所述电源部件电连接；

数据显示模块，所述数据显示模块与所述数据传输部件通信连接；

报警模块，所述报警模块与所述数据传输部件通信连接。

2.根据权利要求1所述的防碰架空导线装置，其特征在于，所述数据传输部件为无线数据传输部件，所述数据显示模块与所述数据传输部件无线连接。

3.根据权利要求1所述的防碰架空导线装置，其特征在于，所述激光雷达为小型单线激光雷达。

4.根据权利要求1所述的防碰架空导线装置，其特征在于，所述防碰架空导线装置还包括终端控制器，所述终端控制器与所述激光雷达通信连接。

5.根据权利要求4所述的防碰架空导线装置，其特征在于，所述终端控制器具有信号发送模块，所述信号发送模块与所述激光雷达通信连接。

6.根据权利要求4所述的防碰架空导线装置，其特征在于，所述数据显示模块集成设置于所述终端控制器。

7.根据权利要求4所述的防碰架空导线装置，其特征在于，所述终端控制器与所述数据处理部件通信连接。

8.根据权利要求4所述的防碰架空导线装置，其特征在于所述终端控制器与所述数据传输部件通信连接。

9.根据权利要求4所述的防碰架空导线装置，其特征在于所述报警模块集成设置于所述终端控制器。

10.一种吊车系统，其特征在于，包括吊车台、吊车杆和如权利要求1至9任一所述的防碰架空导线装置，所述吊车杆的一端与所述吊车台连接，另一端设置所述扫描测距模块，所述吊车台具有驾驶室，所述数据显示模块和所述报警模块分别设置于所述驾驶室内。

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