一种电力线路防触线防外力警示系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种电力线路防触线防外力警示系统，该电力线路防触线防外力警示系统包括：蓄电池、红外线监控模块、逻辑判断模块、警示扩音器、警示灯；利用高频的红外线发射和接收监测和判断输电线路保护区域是否有侵犯线路安全距离的异物。根据输电安全距离，设置防触线系统的安装位置和高度，在异物进入输电线路保护区域之前既进行警示。本发明能够在诸如吊车等大型机械或者可控制异物在进去临近输电线路保护区域就给予语音和警示灯警示，从源头解决输电线路的安全距离侵犯问题，避免在车辆、机械等流动频繁，或施工的输电线路保护区域发生触线事故，提升输电线路外力防护的效果，更好的保障人员的人身安全和输电线路的安全稳定运行。
【专利说明】一种电力线路防触线防外力警示系统
【技术领域】
[0001]本发明属于输电线路防外力的安全距离警示【技术领域】，尤其涉及一种电力线路防触线防外力警示系统。
【背景技术】
[0002]高压输电线路防外力一直是输电线路运行维护的重大课题。在车辆、机械流动频繁或者施工的输电线路保护区域，车辆或机械侵犯输电线路安全距离，尤其是吊车触碰输电线路的事故时有发生。
[0003]目前，已有的输电线路防触碰警示系统，基本是在吊车臂上配置电场测量传感器，尚未有配置在输电线路侧的防触线的警示系统。一方面，基于电场测量的防触线警示系统的灵敏度受测量传感器的限制，很多情况下，待检测并发出防触线警示时，吊车等机械已经侵犯输电线路安全距离，可能已经来不及闪避。另一方面，对于输电线路设备管理单位，在吊车等机械上全面安装防触线装置不实际，也不能一劳永逸。
【发明内容】
[0004]本发明实施例的目的在于提供一种电力线路防触线防外力警示系统，旨在解决警示和防止在输电线路保护区域附近的吊车等大型机械在操作或者移动过程中侵犯线路安全距离的问题。
[0005]本发明实施例是这样实现的，一种电力线路防触线防外力警示系统，该电力线路防触线防外力警示系统包括:蓄电池、红外线监控模块、逻辑判断模块、警示扩音器、警示灯；
[0006]蓄电池，与红外线监控模块、逻辑判断模块、警示扩音器和警示灯连接，用于为红外线监控模块、逻辑判断模块、警示扩音器和警示灯提供稳定的电源；
[0007]红外线监控模块，与蓄电池连接，包括红外线发射模块和红外线接收模块两部分，正常状态下，红外线发射模块用于发射百兆Hz的红外线光束，同时，红外线接收模块用于接收该红外线光束。红外线是电源激发红外发光二极管发出，此红外线光束的波长约为I微米。其中红外发光二极管采用多管并列激发，以提升红外线光束的强度，增大红外线光束的传输距离。初始的红外线经光学透镜聚焦成较细的，能量集中的平行光束，以达到较远距离传送的效果。红外线发射模块发射的红外线光束经过警示区域传送至红外线接收模块，由此构成一条红外警示线。红外线发射模块发射的红外线光束被红外线接收模块的红外光电传感器阵列接收，光信号转换为电信号后传给逻辑判断模块。红外线发射模块和红外线接收模块在安装时应对齐，使得红外线发射模块发射的红外线光束垂直于红外线接收模块的红外光电传感器。红外线接收模块传感器采用阵列式布置，以防止红外线发射或接收装置因安装不牢靠或者地震等影响造成误警示。红外线的发射到接受是点到面的。
[0008]逻辑判断模块，与红外线监控模块连接，用于判断有无异物进入保护区域；正常状态下，红外线光束从红外线发射模块到红外光电传感器间是保持贯通。此时，逻辑判断模块接收的红外线强度保持为Ptl(红外线强度P由接收的红外线经光电转换后的电信号表征，匕为正常状态的红外线强度)。一旦诸如吊车等的大型施工机械接近警示区域，在报警区域侵犯了警示安全距离。红外线光束将被遮挡。在越过警示红外线时，逻辑判断模块接收的红外线强度骤然减弱为Pi。因为P1KPtl,逻辑判断模块触发警示扩音器和警示灯。考虑电源波动、自然光干扰等影响，设定保护系数k，保护系数可根据现场调节，预设k = 0.8。
[0009]则警示判据为=P1 ( kPQ
[0010]警示扩音器，警示灯，与逻辑判断模块连接，用于警示吊车驾驶员注意与高压输电线路的安全距离。
[0011]进一步，逻辑判断模块根据红外线接收模块接收到的红外线光束的频率和强度的变化判断有无异物进入保护区域。
[0012]进一步，线路最低点到红外线发射模块和红外线接收模块水平连线的垂直距离不小于2倍的安全距离，安装高度距离地面垂直距离4?5m。保护区域的范围大于线路的安全距离构成的区域，对有侵犯保护区域的外力均予以预保护式警示。
[0013]本发明提供的电力线路防触线防外力警示系统，利用高频的红外线发射和接收监测和判断输电线路保护区域是否有侵犯线路安全距离的异物。根据输电安全距离，设置防触线系统的安装高度，在异物进入输电电路保护区域之前既进行警示。本发明能够在诸如吊车等大型机械或者可控制异物在进去临近输电线路保护区域就给予语音和警示灯警示，从源头解决输电线路的安全距离侵犯问题，避免在车辆、机械等流动频繁，或施工的输电线路保护区域发生触线事故，提升输电线路外力防护的效果，更好的保障人员的人身安全和输电线路的安全稳定运行。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是本发明实施例提供的电力线路防触线防外力警示系统结构示意图；
[0015]图2是本发明实施例提供的电力线路防触线防外力警示系统信号流程示意图；
[0016]图中:1、蓄电池；2、红外线监控模块；3、逻辑判断模块；4、警示扩音器；5、警示灯；
6、红外线发射模块；7、红外线接受模块；8、线路杆塔；9、输电线路。
【具体实施方式】
[0017]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明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发明，并不用于限定本发明。
[0018]下面结合附图及具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。
[0019]如图1所示，本发明实施例的电力线路防触线防外力警示系统主要由:蓄电池1、红外线监控模块2、逻辑判断模块3、警示扩音器4、警示灯5、线路杆塔6、输电线路7 ；
[0020]蓄电池1，与红外线监控模块2、逻辑判断模块3、警示扩音器4和警示灯5连接，用于供电；
[0021]红外线监控模块2，与蓄电池I连接，包括红外线发射模块和红外线接收模块两部分，正常状态下，红外线发射模块用于发射百兆Hz的红外线光束，同时，红外线接收模块用于接收该红外线光束。红外线发射模块发射的红外线光束经过警示区域传送至红外线接收模块，由此构成一条红外警示线。红外线发射模块发射的红外线光束被红外线接收模块的红外光电传感器阵列接收，光信号转换为电信号后传给逻辑判断模块。
[0022]红外线是电源激发红外发光二极管发出，此红外线光束的波长约为I微米。其中红外发光二极管采用多管并列激发，以提升红外线光束的强度，增大红外线光束的传输距离。初始的红外线经光学透镜聚焦成较细的，能量集中的平行光束，以达到较远距离传送的效果。红外线发射模块发射的红外线光束经过警示区域传送至红外线接收模块，由此构成一条红外警示线。红外线发射模块发射的红外线光束被红外线接收模块的红外光电传感器阵列接收，光信号转换为电信号后传给逻辑判断模块。红外线发射模块和红外线接收模块在安装时应对齐，使得红外线发射模块发射的红外线光束垂直于红外线接收模块的红外光电传感器。红外线接收模块传感器采用阵列式布置，以防止红外线发射或接收装置因安装不牢靠或者地震等影响造成误警示。红外线的发射到接受是点到面的。
[0023]逻辑判断模块3，与红外线监控模块2连接，用于判断有无异物进入保护区域。正常状态下，红外线光束从红外线发射模块到红外光电传感器间是保持贯通。一旦诸如吊车等的大型施工机械接近警示区域，在报警区域侵犯了警示安全距离。红外线光束将被遮挡。在越过警示红外线时，逻辑判断模块接收的红外线强度骤然减弱。逻辑判断模块触发警示扩音器和警示灯。
[0024]正常状态下，红外线光束从红外线发射模块到红外光电传感器间是保持贯通。此时，逻辑判断模块接收的红外线强度保持为Ptl (红外线强度P，为红外发射模块发射的特定单频率的红外光束的强度，由接收的红外线经光电转换后的电信号表征，Po为正常状态的红外线强度)。一旦诸如吊车等的大型施工机械接近警示区域，在报警区域侵犯了警示安全距离。红外线光束将被遮挡。在越过警示红外线时，逻辑判断模块接收的红外线强度骤然减弱为Pi。因为P1KPtl,逻辑判断模块触发警示扩音器和警示灯。考虑电源波动、自然光干扰等影响，设定保护系数k，保护系数可根据现场调节，预设k = 0.8。
[0025]则警示判据为=P1 ( kP0 ；
[0026]警示扩音器4，警示灯5，与逻辑判断模块3连接，用于警示吊车驾驶员注意与高压输电线路的安全距离。保护区域的范围大于线路的安全距离构成的区域，对有侵犯保护区域的外力既予以预防式警示。
[0027]在本发明的实施例中，逻辑判断模块根据红外线接收模块接收到的红外线光束的频率和强度的变化判断有无异物进入保护区域，进而触发警示扩音器和警示灯警示吊车驾驶员注意与高压输电线路的安全距离。
[0028]红外线发射模块和红外线接收模块的安装位置和高度决定了电力线路防触线防外力警示系统的保护高度。此处应注意，本发明的保护原则以预防为主，采取预保护式警示:警示系统的保护区域范围大于输电线路安全距离构成的安全区域。保护范围配置要求为，大型机械进去警示系统保护区域，即使未侵犯输电线路安全区域也予以警示，提示驾驶员注意与线路保持足够安全距离。
[0029]本发明的工作原理:
[0030]图2示出了本专利的信号流程示意图，如图所示，本发明是这样实现的，图2中蓄电池I向红外线监控模块2、逻辑判断模块3、警示扩音器4和警示灯5供电。其中红外线监控模块2包括红外线发射模块6和红外线接收模块7两部分，如图2所示。正常状态下，红外线发射模块6发射百兆Hz的红外线光束。同时，红外线接收模块7接收该红外线光束。如果有吊车臂等其他的有侵犯输电安全距离的异物进去监测区域，红外线光束被隔断，红外线接收模块7接收到的红外线光束的频率和强度瞬间减弱，逻辑判断模块3据此判断有异物进去保护区域，进而触发警示扩音器4和警示灯5警示吊车驾驶员注意与高压输电线路的安全距离。
[0031]特别要说明的是，红外线发射模块6和红外线接收模块7的安装高度决定了电力线路防触线防外力警示系统的保护高度。安装高度须满足，线路最低点到红外线发射模块6和红外线接收模块7水平连线的垂直距离不小于2倍的安全距离(例如，35kv线路为2m，IlOkv线路为3m)，安装高度距离地面垂直距离4?5m。安装高度的设定的依据是保障异物到线路有足够的安全距离。并且，通行普通车辆和机械，对于过高的大型机械予以警示。
[0032]本发明的基于红外线的防触线的警示系统，利用高频的红外线发射和接收监测和判断输电线路保护区域是否有侵犯线路安全距离的异物。根据输电安全距离，设置防触线系统的安装高度，在异物进入输电电路保护区域之前既进行警示。本发明能够在诸如吊车等大型机械或者可控制异物在进去临近输电线路保护区域就给予语音和警示灯警示，从源头解决输电线路的安全距离侵犯问题，避免在车辆、机械等流动频繁，或施工的输电线路保护区域发生触线事故，提升输电线路外力防护的效果，更好的保障人员的人身安全和输电线路的安全稳定运行。
[0033]本发明能够在诸如吊车等大型机械或者可控制异物在进去临近输电线路保护区域就给予语音和警示灯警示，从源头解决输电线路的安全距离侵犯问题，避免在车辆、机械等流动频繁，或施工的输电线路保护区域发生触线事故，提升输电线路外力防护的效果，更好的保障人员的人身安全和输电线路的安全稳定运行。
[0034]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种电力线路防触线防外力警示系统，其特征在于，该电力线路防触线防外力警示系统包括:蓄电池、红外线监控模块、逻辑判断模块、警示扩音器、警示灯； 蓄电池，与红外线监控模块、逻辑判断模块、警示扩音器和警示灯连接，用于为红外线监控模块、逻辑判断模块、警示扩音器和警示灯提供稳定的电源； 红外线监控模块，与蓄电池连接，包括红外线发射模块和红外线接收模块两部分，正常状态下，红外线发射模块用于发射百兆Hz的红外线光束，同时，红外线接收模块用于接收该红外线光束； 逻辑判断模块，与红外线监控模块连接，用于判断有无异物进入保护区域； 警示扩音器，警示灯，与逻辑判断模块连接，用于警示吊车驾驶员注意与高压输电线路的安全距离。
2.如权利要求1所述的电力线路防触线防外力警示系统，其特征在于，逻辑判断模块根据红外线接收模块接收到的红外线光束的频率和强度的变化判断有无异物进入保护区域。
3.如权利要求1所述的电力线路防触线防外力警示系统，其特征在于，线路最低点到红外线发射模块和红外线接收模块水平连线的垂直距离不小于2倍的安全距离，安装高度距离地面垂直距离4?5m。
【文档编号】G08B13/183GK104077869SQ201410301935
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2014年6月27日 优先权日:2014年6月27日
【发明者】苏琪, 苏国庆, 纪广裕, 胡庆虎, 王兆阳, 张伟龙 申请人:国家电网公司, 国网天津市电力公司