输电线路通道保护报警方法
【专利摘要】本发明涉及一种输电线路通道保护报警方法，包括（1）将保护区域划分为若干个子区域；（2）确定每个子区域的保护距离限值；（3）测距报警器依次扫视各个子区域，每段单位时间内测距报警器按照扫视角度扫视一个子区域；在每个子区域的扫视角度内：若测距报警器探测到物体，则测量所探测到的物体与测距报警器之间的距离；判断所探测到的物体与测距报警器之间的距离是否小于或等于该子区域的保护距离限值，若是，则该子区域中存在威胁输电线路通道安全的物体，此时，测距报警器进行报警。本发明的方法能够准确测距报警器所在高度上的物体是否在输电线路的保护区域内，并能够全面监控整个保护区域，从而为输电线路的安全提供保障。
【专利说明】输电线路通道保护报警方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种应用于测距报警器中以保护输电线路通道、避免其被下方物体破 坏的方法。
【背景技术】
[0002] 在架空输电线路通道下方施工已相当普遍，为了避免施工设备等对输电线路造成 破坏，在输电线路的铁塔的一定高度上，即保证距高压导线安全距离的前提下，安装保护输 电线路通道的测距报警器，其检测所在高度平面上的物体距离并判断其是否在输电线路通 道的保护区域内，若在范围内立即发出声光报警提醒现场操作人员，并可以通过手机短信 及彩信方式传递现场图像至输电线路通道保护计算机后台管理系统及监视人员手机上，提 醒监视人员及时的做出反应，制止此违规行为。故而，如何能够正确地判定所探测到的物体 是否在保护区域之内是亟待解决的问题。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是提供一种能够准确测距报警器所在高度上的物体是否在输电线 路的保护区域内的方法。
[0004] 为达到上述目的，本发明采用的技术方案是： 一种输电线路通道保护报警方法，应用于安装在架设有输电线路的杆塔上并位于输电 线路下方的测距报警器中，来判断测距报警器所在的高度上的保护区域中是否存在威胁输 电线路通道安全的物体，该方法包括 (1) 将所述的保护区域划分为若干个子区域，各个子区域的边界包括两条以所述的测 距报警器为交点的直线边界以及部分保护区域的边界，且两条以所述的测距报警器为交点 的直线边界之间的夹角为该子区域的扫视角度9 i; (2) 确定每个所述的子区域的保护距离限值Si ; (3) 所述的测距报警器依次扫视各个所述的子区域，每段单位时间s内所述的测距报 警器按照所述的扫视角度Θ i扫视一个所述的子区域； 在每个所述的子区域的扫视角度Θ i内： ① 若所述的测距报警器探测到物体，则测量所探测到的物体与所述的测距报警器之间 的距离； ② 判断所探测到的物体与所述的测距报警器之间的距离是否小于或等于该子区域的 保护距离限值Sp若是，则该子区域中存在威胁输电线路通道安全的物体，此时，所述的测 距报警器进行报警。
[0005] 所述的保护区域呈矩形，所述的矩形的四条边构成所述的保护区域的边界，所述 的输电线路两端的连线平行于所述的矩形的一条边，所述的测距报警器位于所述的矩形的 一条边上； 所述的子区域包括第一子区域和第二子区域；所述的第一子区域的边界包含所述的测 距报警器所在边的对边，所述的第二子区域的边界包含所述的测距报警器所在边的邻边。
[0006] 每个所述的第一子区域，其保护距离限值Si为其两条以所述的测距报警器为交点 的直线边界中较长的一条的长度； 每个所述的第二子区域，其保护距离限值Si为其两条以所述的测距报警器为交点的直 线边界中较短的一条的长度。
[0007] 所述的第一子区域，其位于所述的测距报警器所在边的对边上的边界的长度为其 扫视距，各个所述的第一子区域的扫视距离相同； 所述的第二子区域，其两条以所述的测距报警器为交点的直线边界中较短的一条和所 述的保护区域边界的交点到另一条直线边界的距离为其扫视距离，各个所述的第二子区域 的扫视距离相同。
[0008] 各个所述的第一子区域的扫视距离和各个所述的第二子区域的扫视距离均相同。
[0009] 所述的测距报警器通过激光传感器探测物体并测量距离。
[0010] 所述的测距报警器通过驱动电机的驱动而扫视各个子区域，所述的测距报警器的 扫视角度范围为180°。
[0011] 由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明的方法能 够准确测距报警器所在高度上的物体是否在输电线路的保护区域内，并能够全面监控整个 保护区域，从而为输电线路的安全提供保障。
【专利附图】
【附图说明】
[0012] 附图1为测距报警器的安装示意图。
[0013] 附图2为本发明的方法的原理示意图。
[0014] 以上附图中：1、杆塔；2、输电线路；3、保护区域；4、测距报警器。
【具体实施方式】
[0015] 下面结合实施例对本发明作进一步描述。
[0016] 实施例一：输电线路2通常通过若干个塔杆架设于空中一定高度，相邻两个塔杆 之间的空间中，设置一个测距报警器4对这两个塔杆之间的输电线路2进行监控，当发现威 胁输电线路2的物体出现时能够及时报警。测距报警器4安装于一个塔杆上并朝向其相邻 的另一塔杆。测距报警器4采用激光传感器，一方面其能够发出激光束探测其发射方向上 是否有物体，另一方面，在发现物体时还能够通过激光测量物体与其之间的距离，并在距离 在设定范围内时进行报警。本发明的输电线路通道保护报警方法就应用于该测距报警器4 中，将测距报警器4安装在塔杆上并位于待保护的输电线路2下方特定高度处，在该高度上 划定一个保护区域3,测距报警器4对该区域进行监控，来判断该保护区域3中是否存在威 胁输电线路2通道安全的物体。
[0017] 如附图2所示，其为两杆塔1之间空间的俯视图。通常，两杆塔1之间的输电线路 2的两端的连线近似平行于两杆塔1之间的地面，而保护区域3所在的平面也平行于输电线 路2两端的连线。所划定的保护区域3为矩形，其四条边构成保护区域3的四条边界。待 保护的输电线路2的两端的连线平行于矩形的一条长度为L的边设置，且输电线路2位于 保护区域3的中部。输电线路2两端的连线将保护区域3划分为左右两部分，这两部分的 宽度分别为L1和L2。测距报警器4安装于一个杆塔1上从而其位于保护区域3的一条边 界上。
[0018] 以附图2中所示的保护区域3的右半部分为例，本发明的输电线路通道保护报警 方法如下： (1)将右半部分的保护区域3划分为（n+m)个子区域（n、m均为正整数)。每个子区域 的边界均由三部分构成：两条以测距报警器4为交点的直线边界以及部分保护区域3的边 界，使得每个子区域均为三角形，每个子区域中两条以测距报警器4为交点的直线边界之 间的夹角为该子区域的扫视角度，其中i = l，2，…，（^!!!)。
[0019] 这些子区域又可以分为两类：n个第一子区域和m个第二子区域。第一子区域为： 其所包含的部分保护区域3的边界位于测距传感器所在的矩形边的对边上；第二子区域 为：其所包含的部分保护区域3的边界位于测距传感器所在的矩形边的邻边上。
[0020] (2)确定每个子区域的保护距离限值Sp其中i=l，2，…，（n+m)。
[0021] 在第一子区域中，其保护距离限值Si (i=l，2, ···，!〇为其两条以测距报警器4为 交点的直线边界中较长的一条的长度。仍以附图2中所示的保护区域3的右半部分为例， 设输电线路2两端之间连线在保护区域3上的投影的长度为S，其为右侧第一个第一子区域 的一条直线边界，该第一子区域的另一条直线边界的长度为Si，则显然Si大于S，那么这个 右侧第一个第一子区域的保护距离限值就为Si。长度为Si的这条直线边界还同时为右侧 第二个第一子区域的一条直线边界，这个右侧第二个第一子区域的另一条直线边界的长度 为S 2, S2大于Si，则右侧第二个第一子区域的保护距离限值就为S2。以此类推，各个第一子 区域的保护距离限值SSpS 2、…、Sn。各个第一子区域的边界还包括部分矩形的保护区域 3的边界，各个第一子区域中，其位于测距报警器4所在边的对边上的边界的长度为其扫视 距，各个第一子区域的扫视距离相同，均为K。
[0022] 第二子区域中，其保护距离限值Si (i=n+l，n+2，…，n+m)为其两条以测距报警 器4为交点的直线边界中较短的一条的长度。以附图2中所示的保护区域3的右半部分为 例，最长的一条直线边界为测距报警器4与矩形的保护区域3的对边端点之间的连线，其长 度为S n，而各个第二子区域中的直线边界逐渐缩短，设划分各个第二子区域的各条直线边 界依次为Sn+1、S n+2、…、Sn+m，则可知，各个第二子区域的保护距离限值分别为Sn+1、S n+2、…、 Sn+m。各个第二子区域中，其两条以测距报警器4为交点的直线边界中较短的一条和保护 区域3边界的交点到另一条直线边界的距离为其扫视距离，各个第二子区域的扫视距离相 同，并与各个第一子区域的扫视距离也相同，同为K，通常K能够被矩形保护区域3的边长L 和L1、L2整除。
[0023] (3)测距报警器4依次扫视各个子区域，且每段单位时间s秒内测距报警器4按照 扫视角度视一个子区域。测距报警器4的全部扫视角度范围为180° 在每个子区域的扫视角度内，若测距报警器4探测到有物体，则其测量所探测到的 物体与测距报警器4之间的距离，该距离可以为单位时间内对该物体测距的平均值。然后， 判断所探测到的物体与测距报警器4之间的距离是否小于或等于该子区域的保护距离限 值& (i=l，2,…，n+m)。若是，则该子区域中存在威胁输电线路2通道安全的物体，此时， 测距报警器4进行报警。
[0024] 测距报警器4扫视各个子区域的过程由驱动电机的驱动而进行。驱动电机通过减 速器带动一旋转平台旋转，测距报警器4安装在该旋转平台上从而可以同步转动。扫视的 起始位置在两铁塔的中心连线所在的坚直面上。选用的步进电机或伺服电机的转速为YY 转/秒，送步进电机或伺服电机的驱动器BB个脉冲会驱动步进电机或伺服电机旋转一周。 选用的旋转平台的减速比为NN : 1。则每S秒旋转角度所需送的驱动脉冲数为（Θ jBB/360) *NN。扫描整个右侧保护区所需时间为S* (n+m)。
[0025] 上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人 士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明 精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1. 一种输电线路通道保护报警方法，应用于安装在架设有输电线路的杆塔上并位于输 电线路下方的测距报警器中，来判断测距报警器所在的高度上的保护区域中是否存在威胁 输电线路通道安全的物体，其特征在于：该方法包括 (1) 将所述的保护区域划分为若干个子区域，各个子区域的边界包括两条以所述的测 距报警器为交点的直线边界以及部分保护区域的边界，且两条以所述的测距报警器为交点 的直线边界之间的夹角为该子区域的扫视角度Θi; (2) 确定每个所述的子区域的保护距离限值Si ; (3) 所述的测距报警器依次扫视各个所述的子区域，每段单位时间s内所述的测距报 警器按照所述的扫视角度Θ i扫视一个所述的子区域； 在每个所述的子区域的扫视角度Θ i内： ① 若所述的测距报警器探测到物体，则测量所探测到的物体与所述的测距报警器之间 的距离； ② 判断所探测到的物体与所述的测距报警器之间的距离是否小于或等于该子区域的 保护距离限值Sp若是，则该子区域中存在威胁输电线路通道安全的物体，此时，所述的测 距报警器进行报警。
2. 根据权利要求1所述的输电线路通道保护报警方法，其特征在于：所述的保护区域 呈矩形，所述的矩形的四条边构成所述的保护区域的边界，所述的输电线路两端的连线平 行于所述的矩形的一条边，所述的测距报警器位于所述的矩形的一条边上； 所述的子区域包括第一子区域和第二子区域；所述的第一子区域的边界包含所述的测 距报警器所在边的对边，所述的第二子区域的边界包含所述的测距报警器所在边的邻边。
3. 根据权利要求2所述的输电线路通道保护报警方法，其特征在于：每个所述的第一 子区域，其保护距离限值Si为其两条以所述的测距报警器为交点的直线边界中较长的一条 的长度； 每个所述的第二子区域，其保护距离限值Si为其两条以所述的测距报警器为交点的直 线边界中较短的一条的长度。
4. 根据权利要求2或3所述的输电线路通道保护报警方法，其特征在于：所述的第一 子区域，其位于所述的测距报警器所在边的对边上的边界的长度为其扫视距，各个所述的 第一子区域的扫视距离相同； 所述的第二子区域，其两条以所述的测距报警器为交点的直线边界中较短的一条和所 述的保护区域边界的交点到另一条直线边界的距离为其扫视距离，各个所述的第二子区域 的扫视距离相同。
5. 根据权利要求4所述的输电线路通道保护报警方法，其特征在于：各个所述的第一 子区域的扫视距离和各个所述的第二子区域的扫视距离均相同。
6. 根据权利要求1所述的输电线路通道保护报警方法，其特征在于：所述的测距报警 器通过激光传感器探测物体并测量距离。
7. 根据权利要求1所述的输电线路通道保护报警方法，其特征在于：所述的测距报警 器通过驱动电机的驱动而扫视各个子区域，所述的测距报警器的扫视角度范围为180°。
【文档编号】G08B21/18GK104091417SQ201410373950
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年8月1日 优先权日:2014年8月1日
【发明者】袁力超, 韩柳凭, 姚维民, 李栋, 陆凤杨 申请人:国家电网公司, 江苏省电力公司, 江苏省电力公司苏州供电公司, 苏州通源自动化设备有限公司