一种智能预警装置的制作方法

1.本发明属于电力输电线路运维的技术领域，尤其是一种智能预警装置。


背景技术：

2.架空输电线路分布范围广，所处环境比较复杂，当前输电通道中由于树木超高、大型 机械施工等外力破坏而造成的跳闸事故越来越频繁，外破问题已经严重影响了输电线路的 运行安全，因此在外破问题多发或长期施工点位，做好输电线路外破预警工作尤其重要。
3.现有技术中针对外破隐患点的预警，一般采用人工值守的方式，存在值守人员精力不 足、脱岗，不能全时值守，成本高等缺点。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出一种智能预警装置，当输电通道中存在 超过安全高度的隐患时可以及时且不间断的发出预警信息，以使操作人员可以快速消除安 全隐患。
5.本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
6.一种智能预警装置，包括光伏发电组件和线路预警组件，所述光伏发电组件与线路预 警组件连接并向其提供电能，
7.所述光伏发电组件包括太阳能板、降压稳压模块和太阳能控制器，所述太阳能板的输 出端和所述降压稳压模块的输入端分别与所述太阳能控制器连接，所述降压稳压模块的输 出端与所述线路预警组件连接，用于向所述线路预警组件提供电能，
8.所述线路预警组件包括外壳体、控制模块、旋转装置、扫描装置和报警装置， 所述控制模块、旋转装置和报警装置设置在所述外壳体的内部，所述扫描装置固定 设置在所述外壳体的顶端，所述旋转装置的低端与所述外壳体的底部内壁固定连 接，所述报警装置的低端与所述旋转装置的顶端可拆卸连接，所述控制模块分别与 所述旋转装置、扫描装置和报警装置连接，所述扫描组件用于将扫描的数据传输至 所述控制模块，所述控制用于接受扫描数据并进行运算、处理后分别向所述旋转组 件和报警装置发出执行信号；
9.优选地，所述旋转装置包括舵机本体及舵机支架，所述舵机本体的两端与所述 舵机支架可拆卸连接，所述舵机支架的底端与所述外壳体的底部内壁固定连接，所 述舵机本体与所述控制模块连接；
10.优选地，所述报警装置包括报警平台和扩音器，所述报警平台上设置有扩音器 安装通孔，所述扩音器通过所述扩音器安装通孔与所述报警平台螺栓连接，所述扩 音器与所述控制模块连接；
11.优选地，所述报警平台上设置有舵机本机安装通孔，所述报警平台通过舵机本 机安装通孔与舵机本体的顶端螺栓连接；
12.优选地，所述扫描装置包括雷达通讯盒和单线激光雷达，所述单线激光雷达与 所
述雷达通讯盒连接，所述雷达通讯盒与所述控制模块连接，所述雷达通讯盒用于 接收所述单线激光雷达发送的数据，且将数据转换后传输至所述控制模块；
13.优选地，所述太阳能控制器连接有蓄电池，所述蓄电池用于将所述太阳能板剩 余的电能进行储能；
14.优选地，所述外壳体为半开放式结构；
15.优选地，所述报警平台为圆形结构。
16.本发明的优点和积极效果是：
17.本发明涉及的一种智能预警装置，与现有技术相比，可在限定高度进行不间断360度 面式扫描，当发现输电通道中存在超过安全高度的隐患时，可以及时发出预警信息，具有 自动适应环境、警戒范围和形状可调、不间断、反应快、便于安装、成本低的特点，且适 用于塔上安装，用于整档通道限高预警，也可适用于施工隐患点临时安装，用于施工限高 预警，可以改变输电通道外破预警的方式，大幅降低输电线路运维人员的工作强度，工作 过程中无需人员操作，节省人力，还可以消除因值守人员精力不够或疏忽而错漏外破隐患 的问题。
18.本发明能够对超过安全高度的施工机械、树木等外破隐患进行预警，该装置结构简单， 无过多零件，便于运输和现场安装，发现安全隐患时可进行快速反应，发出警告没有时间 差，可根据发现超过安全高度的隐患位置，自动调整警告语音发出方向。
19.本发明采用太阳能供电方式，无需外接电源能进行不间断工作，不受光线影响，设置 有蓄电池可以在夜间进行工作。
20.本发明可以根据现场情况，通过设置控制模块的参数，可以灵活设置警戒的范围的大 小及形状。
附图说明
21.图1是本发明线路预警组件电的整体结构示意图；
22.图2是本发明报警平台的连接示意图；
23.图3是本发明光伏发电组件的连接示意图；
24.图4是本发明控制模块的电路连接示意图；
25.图5是本发明智能预警装置的工作流程图。
26.其中，1、太阳能板；2、外壳体；3、舵机支架；4、报警平台；5、扩音器；6、单线 激光雷达；31、舵机本机安装通孔；41、扩音器安装通孔。
具体实施方式
27.以下结合附图对本发明做进一步详述。
28.本发明提出了一种智能预警装置，如图1至图3所示，包括光伏发电组件和线路预警 组件，所述光伏发电组件与线路预警组件连接并向其提供电能，
29.所述光伏发电组件包括太阳能板1、降压稳压模块和太阳能控制器，所述太阳能板1 的输出端和所述降压稳压模块的输入端分别与所述太阳能控制器连接，所述降压稳压模块 的输出端与所述线路预警组件连接，用于向所述线路预警组件提供电能，
30.所述线路预警组件包括外壳体2、控制模块、旋转装置、扫描装置和报警装置， 所
述控制模块、旋转装置和报警装置设置在所述外壳体2的内部，所述扫描装置固 定设置在所述外壳体2的顶端，所述旋转装置的低端与所述外壳体2的底部内壁固 定连接，所述报警装置的低端与所述旋转装置的顶端可拆卸连接，所述控制模块分 别与所述旋转装置、扫描装置和报警装置连接，所述扫描组件用于将扫描的数据传 输至所述控制模块，所述控制用于接受扫描数据并进行运算、处理后分别向所述旋 转组件和报警装置发出执行信号。
31.使用时，当所述扫描组件对周围环境进行360度扫描，将扫描数据发送给所述控 制模块，所述控制模块采用树莓派搭载linux系统，在接收所述扫描组件的数据后， 将数据进行解析和处理，根据数据解析结果，若未发现障碍物则要求所述扫描组件 继续扫描，若发现障碍物则所述扫描组件暂停扫描，所述控制模块向所述旋转组件 输出pwm波以控制所述旋转组件执行旋转动作，进而带动所述报警装置调整方向， 同时所述控制模块通过所述报警装置播放语音报警信息，播放完毕后继续进入下一 轮扫描。
32.在本实施例中，所述旋转装置包括舵机本体及舵机支架3，所述舵机本体的两端 与所述舵机支架3可拆卸连接，所述舵机支架3的底端与所述外壳体2的底部内壁 固定连接，所述舵机本体与所述控制模块连接，通过所述控制模块向所述旋转组件 输出pwm波以控制所述旋转组件执行旋转动作。
33.在本实施例中，所述报警装置包括报警平台4和扩音器5，所述报警平台4上设 置有扩音器安装通孔41，所述扩音器5通过所述扩音器安装通孔41与所述报警平 台4螺栓连接，所述扩音器5与所述控制模块连接，通过所述控制模块向所述扩音 器5输出报警信号以控制所述扩音器5执行播放报警语音。
34.在本实施例中，所述报警平台4上设置有舵机本机安装通孔31，所述报警平台4 通过舵机本机安装通孔31与舵机本体的顶端螺栓连接。
35.在本实施例中，所述扫描装置包括雷达通讯盒和单线激光雷达6，所述单线激光 雷达6与所述雷达通讯盒连接，所述雷达通讯盒与所述控制模块连接，所述单线激 光雷达6将扫描的信号传输至所述雷达通讯盒，所述雷达通讯盒将数据转换后传输 至所述控制模块，所述雷达通讯盒采用udp单播模式，可保证所述单线激光雷达 6与所述控制模块传输的实时性。
36.在本实施例中，所述太阳能控制器连接有蓄电池，所述蓄电池用于将所述太阳能 板1剩余的电能进行储能，当太阳能板1不能提供电能时，可通过蓄电池的电能持 续供电。
37.在本实施例中，所述外壳体2为半开放式结构。
38.在本实施例中，所述报警平台4为圆形结构。
39.实际操作时，通过所述单线激光雷达6可以对现场特定范围进行360度不间断扫描， 在扫描范围内，可以准确发现超过安全高度的施工机械等安全隐患，数据输出方式为：以 设备安装位置为原点的极坐标中的角度和距离信息，其工作方案采用tof方式，能对周围 环境进行二维扫描探测，可以获得量程内周围360环境的二维平面信息，扫描精度为0.18 度，测量距离精度为3cm，
40.所述单线激光雷达6采用udp通讯方式，将扫描获得的信息发送给所述控制模块， 所述控制模块采用树莓派搭载linux系统，对信息进行解析和处理，并根据解析结果控制 所述舵机本体转动，通过所述舵机支架3和所述报警平台4的配合进而带动扩音器5调整 方向，方向调整完毕后，所述控制模块向扩音器5输出警告信息，扩音器5负责将警告信 息进
行广播。
41.在本实施例中，如图5所示，本发明的工作流程主要分为三个步骤：
42.设置扫描参数，确定扫描范围的形状和范围大小，
43.初始化，用以记录现场固有环境，消除对输电线路无威胁的障碍物的影响，实现环境 自适应功能。
44.警戒扫描，对设定范围内环境进行不间断360度扫描，警戒侵犯输电线路安全距离的 施工机械等隐患。
45.发现隐患，控制中心发出指令使舵机转动以调整扩音器方向，播放警告信息
46.警告发出后，继续进行警戒扫描。
47.除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对步骤、数字表达式 和数值并不限制本发明的范围。
48.所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和装 置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
49.综上所述，本发明的内容并不局限在上述的实施例中，本领域的技术人员可以在本发 明的技术指导思想之内提出其他的实施例，但这些实施例都包括在本发明的范围之内。
50.需要强调的是，本发明所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本发明包括 并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得 出的其他实施方式，同样属于本发明保护的范围。