一种高空作业防误碰带电设备的智能化保护装置的制作方法

[0001]
本发明涉及电检技术领域，具体涉及一种高空作业防误碰带电设备的智能化保护装置。


背景技术：

[0002]
起重机是高空作业和线路带电检修中常用的载人起重设备，起重机可将人输送到一定高度进行树枝修剪和设备检修等工作，也可以起吊设备材料到一定位置进行建筑等工作。但在实际应用中，当起重机在带电设备下作业时，由于操作人员很难用肉眼控制吊臂和带电设备的距离，因此很难避免起重机吊臂误碰带电设备的意外发生。一旦吊臂触碰带电设备，一方面电就会通过金属吊臂传导，会使车身整体带电，车上和附近的相关人员会分别被接触电压、跨步电压所电击，由于高压带电设备的电力强、电压等级高，易发生人员触电伤亡事故。另一方面，会造成带电设备故障跳闸，特殊情况下会造成电网解列和大面积停电，严重影响电网安全稳定运行。较方便的，一般采用摄像头来采集吊臂附近的环境情况来判断吊臂的位置以做出相应的举措，但在采集图像时，由于吊臂需要沿其转轴抬起或放下，吊臂的角度时刻在变化，因此摄像头采集的图像的水平方向会发生变化，因此工作人员所看到的图像并非一直是水平图像，倾斜甚至颠倒的图像会引起工作人员对环境的误判。


技术实现要素：

[0003]
针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种高空作业防误碰带电设备的智能化保护装置，使得工作人员能够通过摄像头看到时刻水平的监控图像。
[0004]
一种高空作业防误碰带电设备的智能化保护装置，包括吊臂，所述吊臂上设有平衡采集器；
[0005]
所述平衡采集器包括有机壳，所述机壳通过转轴安装在所述吊臂上，所述机壳内部设有多个摄像头，机壳外部设有测距器，所述摄像头的采集窗口突出于所述机壳的侧表面和底表面；
[0006]
所述机壳底部设有重锤杆，所述重锤杆上配置有重锤。
[0007]
进一步的，所述机壳内还设有处于左侧的第一散热空腔和处于右侧的第二散热空腔，第一散热空腔和第二散热空腔与机壳外界连通，各摄像头与第一散热空腔或第二散热空腔接触；所述第一散热空腔与机壳外界连通的开口上设有第一滤网。
[0008]
进一步的，所述第一散热空腔与机壳外界连通的开口处于机壳侧面。
[0009]
进一步的，所述第二散热空腔与机壳外界连通的开口上设有第二滤网。
[0010]
进一步的，所述第二散热空腔与机壳外界连通的开口处于机壳侧面。
[0011]
进一步的，所述机壳内还设有第一配重块和第二配重块，所述重锤的重量大于机壳、所有摄像头、第一配重块和第二配重块相加的重量。
[0012]
进一步的，所述第一配重块和第二配重块分别处于所述转轴的左右两侧。
[0013]
本发明的有益效果体现在：本发明在使用时，摄像头朝向各个方向拍摄图像，以采
集吊臂附近的环境情况，该图像可远程传输给控制端以供查看附近的环境情况从而做出正确判断，可根据需要来设定各个摄像头的朝向；例如可在机壳侧面设置几个，在机壳底部设置几个，以采集机壳侧方和下方的环境情况；
[0014]
可选用能够接入网络的测距器，例如可选用激光雷达，激光雷达与驾驶人员控制设备和远方监控设备连接，可将距离数据实时传输给驾驶人员控制设备和远方监控设备；例如可接入紧急刹车系统，当激光雷达测量机壳与带电设备距离达到某预设值时，紧急刹车系统制动吊臂使得吊臂停止抬放；也可以是激光雷达测量机壳与带电设备距离达到某预设值时，发出预警信号；
[0015]
机壳通过转轴安装在吊臂上，具体的可使转轴处于机壳整体的几何中心处或重心处，由于重锤的重量大于机壳和所有摄像头相加的重量，在重锤杆上的重锤的下坠作用下，机壳可时刻保持水平方位角不变的状态；例如可使得转轴处于机壳整体的重心处，并且重锤处于机壳的重心的重锤线上；同理，可根据需要来设定转轴和重锤的位置来使得机壳处于特定的角度状态；
[0016]
在上述过程中，可使得吊臂在上抬和下抬过程中，各个摄像头的拍摄图像的水平方位角不变；例如吊臂在顶部时，摄像头所拍摄到的图像为水平画面，吊臂沿其转轴下转到底部时，摄像头拍摄到的图像也为水平画面；这样使得在实时或者后续使用摄像头拍摄图像时，水平画面让操作人员更好观看附近的环境情况，避免了吊臂上下转动时导致的画面水平方位变化引起的误判和误解。
附图说明
[0017]
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
[0018]
图1为本发明一实施例提供的主要结构图；
[0019]
图2为图1的部分结构示意图。
具体实施方式
[0020]
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
[0021]
需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
[0022]
为解决起重机吊臂在高压带电设备下作业时，误碰高压带电设备导致吊臂车内人员触电伤亡和因车体带电导致车辆附近人员被接触电压、跨步电压所击中的人员伤亡事故，本项目提出了一种高空作业防误碰带电设备的智能化保护装置。
[0023]
在一些实际实施例中，可通过一些距离监测设备在吊臂接近与高压带电设备安全距离时首先发出预警信息、当接近一定距离范围限值时自动断开吊臂伸缩装置的控制回路并发出告警信息，保障人身、电网和设备安全。
[0024]
这类设备中，由监控影像、测距传感器、自动停止吊臂运动的控制装置和远程报警
装置构成。监控影像将摄像头按照在吊臂顶端，负责将吊臂四周的环境影像实时传输至驾驶室内，便于驾驶员操作起重机吊臂。测距部分负责测量起重机吊臂与带电设备的距离。当起重机在带电设备下工作时，测距传感器测量到距离带电物体距离即将接近安全距离范围内(即到达-段距离时)，立刻向驾驶室和作业人员发送提示信号，示意与带电设备的距离即将到达安全距离范围的界限；当测距传感器测量到与带电设备距离到达-段和-段之间，则驾驶室与作业人员身边的报警信号响起，示意吊臂与带电设备距离即将超过危险值；当测距传感器测量到与带电物体距离接近-段限值时，自动断开吊臂伸缩装置的控制回路并发出告警信息，并将报警信号传输到驾驶室内及远方监控平台。
[0025]
在上述实施例中，由于吊臂的上台下压会导致监控影像不断以各种角度倾斜，这会为驾驶员带来一定的实际情况判断困难，本发明在此同时提出另一种实施例，一种高空作业防误碰带电设备的智能化保护装置，如图1和2所示，包括吊臂1，所述吊臂1上设有平衡采集器2；
[0026]
所述平衡采集器2包括有机壳201，所述机壳201通过转轴200安装在所述吊臂1上，所述机壳201内部设有多个摄像头202，机壳201外部设有测距器3，所述摄像头202的采集窗口突出于所述机壳201的侧表面和底表面；
[0027]
所述机壳201底部设有重锤杆209，所述重锤杆209上配置有重锤210，所述重锤210的重量大于机壳201和所有摄像头202相加的重量。
[0028]
具体的，机壳201可通过抱箍等可拆卸装置固定在吊臂1上，从而防止破坏吊臂1结构。
[0029]
本发明在使用时，摄像头202朝向各个方向拍摄图像，以采集吊臂1附近的环境情况，该图像可远程传输给控制端以供查看附近的环境情况从而做出正确判断，可根据需要来设定各个摄像头202的朝向；例如可在机壳201侧面设置几个，在机壳201底部设置几个，以采集机壳201侧方和下方的环境情况；
[0030]
测距器3可设置在机壳201底部来实时测量机壳201底部与其他物体的距离，也可在机壳201顶部和底部均设置一个测距器3来测量机壳201与其他物体的距离，当本发明用于高空带电作业时，测距器3测量机壳201与带电设备的距离；机壳201与带电设备距离基本等同于吊臂1该位置与带电设备的距离；
[0031]
可选用带有距离显示功能的测距器3，并将距离显示面板设置在驾驶操控室中以实时得知机壳201与带电设备的距离；
[0032]
也可选用能够接入网络的测距器3，例如可选用激光雷达，激光雷达与驾驶人员控制设备和远方监控设备连接，可将距离数据实时传输给驾驶人员控制设备和远方监控设备；例如可接入紧急刹车系统，当激光雷达测量机壳201与带电设备距离达到某预设值时，紧急刹车系统制动吊臂1使得吊臂1停止抬放；也可以是激光雷达测量机壳201与带电设备距离达到某预设值时，发出预警信号；
[0033]
此外，摄像头202也可与驾驶人员控制设备和远方监控设备连接，并将周围图像实时传输给驾驶人员控制设备和远方监控设备以供查看；
[0034]
机壳201通过转轴200安装在吊臂1上，具体的可使转轴200处于机壳201整体的几何中心处或重心处，由于重锤210的重量大于机壳201和所有摄像头202相加的重量，在重锤杆209上的重锤210的下坠作用下，机壳201可时刻保持水平方位角不变的状态；例如可使得
转轴200处于机壳201整体的重心处，并且重锤210处于机壳201的重心的重锤线上，这样可使得图2实施例中机壳201的上表面能够时刻保持为水平面状态；同理，可根据需要来设定转轴200和重锤210的位置来使得机壳201处于特定的角度状态；
[0035]
在上述过程中，可使得吊臂1在上抬和下抬过程中，各个摄像头202的拍摄图像的水平方位角不变；例如吊臂1在顶部时，摄像头202所拍摄到的图像为水平画面，吊臂1沿其转轴下转到底部时，摄像头202拍摄到的图像也为水平画面；这样使得在实时或者后续使用摄像头202拍摄图像时，水平画面让操作人员更好观看附近的环境情况，避免了吊臂1上下转动时导致的画面水平方位变化引起的误判和误解。
[0036]
摄像头202、测距器3可通过无线传输方式与驾驶人员控制设备和远方监控设备相互通信以传输信息；测距器3与紧急刹车系统同样采用无线传输，通过无线传输来发送测距器3与周围设备的距离，该距离作为触发信号发送给紧急刹车系统，紧急刹车系统制动吊臂1使得吊臂1停止抬放。
[0037]
在图2中，斜线填充部分表示横截面，网格填充部分表示第一滤网204和第二滤网208。
[0038]
优选的，所述机壳201内还设有处于左侧的第一散热空腔203和处于右侧的第二散热空腔207，第一散热空腔203和第二散热空腔207与机壳201外界连通，各摄像头202与第一散热空腔203或第二散热空腔207接触；所述第一散热空腔203与机壳201外界连通的开口上设有第一滤网204。第一滤网204能够防止杂物进入第一散热空腔203，优选的可选用较轻的材质制作第一滤网204，减轻第一滤网204对机壳201平衡性的影响。
[0039]
处于左侧的第一散热空腔203和处于右侧的第二散热空腔207一方面为摄像头202提供散热空间，摄像头202所散发热量可排至两个散热空腔；另一方面散热空腔可减轻机壳201整体的重量，使得重锤210的下坠效果更好，机壳201更容易保持水平平衡状态。
[0040]
优选的，所述第一散热空腔203与机壳201外界连通的开口处于机壳201侧面，使得热量从机壳201侧面散出；由于热空气上升原理，若开口设在底部不易于热量散出；若开口设在顶部易进杂物雨水；因此开口设在侧面较佳。
[0041]
所述第二散热空腔207与机壳201外界连通的开口上设有第二滤网208。第二滤网208能够防止杂物进入第二散热空腔207，优选的可选用较轻的材质制作第二滤网208，减轻第二滤网208对机壳201平衡性的影响。
[0042]
优选的，所述第二散热空腔207与机壳201外界连通的开口处于机壳201侧面，其设置原理与第一散散热空腔203同理。
[0043]
优选的，所述机壳201内还设有第一配重块205和第二配重块206，所述重锤210的重量大于机壳201、所有摄像头202、第一配重块205和第二配重块206相加的重量。在第一配重块205和第二配重块206的配重作用下，能够使得机壳201更易保持稳定。在一些实施方式中，若机壳201经过加装摄像头202等设备后，可能使得机壳201整体的重心所在垂线和几何中心所在垂线不共线，此时可装配第一配重块205和第二配重块206以调整整体重心，在调整重心所在垂线与几何中心所在垂线共线后，机壳201更易保持平衡。重锤210再配置在几何中心所在垂线上，在重锤210的作用下，使得机壳201整体时刻保持水平方位。
[0044]
优选的，所述第一配重块205和第二配重块206分别处于所述转轴200的左右两侧，以实现更好的平衡性。
[0045]
具体的，重锤210可选用铅块等密度较大的材料制成；转轴200可选用阻尼较大的转轴，可一定程度防止在吊臂1沿自身转轴上抬和下压时，机壳201连同重锤210发生钟摆运动。
[0046]
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。