CN205264002U - 一种电力线路安全距离监控警示系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电力线路安全距离监控警示系统，涉及架空电力线路安全防护检测、监控技术领域。包括电力线路取能模块、微处理器控制模块、距离传感器模块、爆闪灯模块、音频模块、LED显示模块、无线数据通信模块、摄像头模块；电力线路取能模块为整个警示系统提供稳定的电压，微处理器控制模块通过外设控制接口与其他相应模块控制连接，并根据各单元模块反馈的数据进行处理后下达相应的动作指令信息。该系统能够自动检测防护区内的移动物体并智能控制各功能部件分别进行完成警示、告警、信息采集和上传，经后台管理系统操作调动故障抢修组织快速反应，解决区域性电力供应的突发事态。

Description

一种电力线路安全距离监控警示系统

技术领域

本实用新型涉及架空电力线路的安全防护检测、监控技术领域。

背景技术

国内所面市的线路警示类装置来自于国外的同类产品，其主要作用是被用作高大建筑或超高电力杆塔的航标导向灯一类进行设置的，而用于一般的电力杆塔，因其人文环境和技术管理方式均与国内有差异，所简单照搬过来的装置并未能真正解决国内电力线路安全防护所面临的实际问题，尤其是对防护区内移动物体的智能检测和监控没有应用措施。

现有的电力线路警示类装置主要突出了其外形的防风特征和产品的宣示性，且限于材料、部件的技术特征，又因对用户需求的许多功能并未引起足够的理论认识和部分材料部件的加工制造水平，而对即使已经出现的诸多成熟应用技术，由于成本较高等因素，也没得到有效的整合，所考虑和设计多为“球”状或“牌”状，以顺应所用材料部件的特性而满足预期效果，从而限制了许多新技术的应用和发展。

现有技术中对监控物体的感应对象和距离、安全防护和警示效果不能满足用户的实际需求，且功能单一化。例如：

1、现有技术中监控的感应技术主要定位于有生命体（人）而采用红外感应器，现实中大多为通过人操作的车辆或设备进行运动，当人在其中或被物体遮挡时很难用红外感应器检测出来，达不到监控目的；而部分采用微波技术的又由于防护和监控认识不足，检测区域及距离不能满足电力线路的防护要求。

2、现有技术中采用显示部件，由于材料技术限制造成功耗大而限制了使用量、显示效果不突出：一是球型装置，由于结构问题，采用的LED发光管一般为盘状较集中排列，只有处于其正下方可大致观察到发光的完整装置，而其侧面（也即附近、临近）也只是可观察到模糊的发光体大致位置，极大削弱了它的警示作用；二是牌型装置，一般结构为组成显示字体或标识形状，且无动态显示效果，功耗大而显示模糊，如果处于附近区域特别是移动时的车辆、设备或运动类施工作业，很难识别发光显示的具体内容。

3、现有技术中对事件现场（特别是临近电力线路某防护区域的施工作业行为）的反应能力缺失，不能及时通知管理单位关注，造成管理单位对现场事件可能进一步扩大和发展而引发的安全故障甚至事故，也即对相关装置的监控效果不能掌握。

4、现有技术中由于使用材料的限制，体积较大，从安装和放置要求上讲，也缺乏对电力线路安全运行的认识，也即在线路导线上附着体积和重量的物体超过导线直径范围的若干倍数时，既有电气安全的影响和威胁，又可引起机械物理变化而影响线路安全运行。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种电力线路安全距离监控警示系统，该系统灵敏度高，可靠性强，能够自动检测防护区内的移动物体并智能控制各功能部件分别进行完成警示、告警、信息采集和上传，经后台管理系统操作调动故障抢修组织快速反应，解决区域性电力供应的突发事态。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：一种电力线路安全距离监控警示系统，该系统包括电力线路取能模块、微处理器控制模块、距离传感器模块、安全距离警示模块、摄像头模块、无线数据通信模块；

电力线路取能模块包括取能互感器模块和取能电源模块，取能互感器模块可从电力线路上获取电能，并将电能输送给取能电源模块，取能电源模块将获取的电能进行整流滤波处理后为整个警示系统提供稳定的电源；

微处理器控制模块包括运算器单元和逻辑处理单元，通过外设控制接口与距离传感器模块、安全距离警示模块、摄像头模块、无线数据通信模块控制连接，并根据各单元模块反馈的数据进行处理下达相应的动作指令信息；

距离传感器模块由微波感应模块和/或超声波感应模块组成，采用直接放射式的检测模式对移动物体进行检测，并将检测到的信号传送给微处理器控制模块进行信号处理；

安全距离监控警示模块由LED显示模块、爆闪灯模块和音频模块组成，通过外设控制接口与微处理器控制模块连接，根据微处理器处理的数据信息激发相应动作；

摄像头模块由感光元件、嵌入式微控制器单元、放大运算单元组成，通过外设控制接口与微处理器控制模块连接，收到微处理器下达的指令后进行拍照，并将数据回传给微处理器控制模块，用于对现场进行图像记录；

无线数据通信模块由基带控制单元、数据发射单元、天线增益单元、微嵌入式控制单元组成，通过外设接口与微处理器连接，收到微处理器下达的指令后，用于发送和下载信息。

进一步优化的技术方案为音频模块包括音频数据存储单元和音频处理单元，音频数据存储单元用于读写各种音频数据，音频处理单元接收到微处理器控制模块下达的指令信息后进行播发音频数据，用于对移动物体的声音告警。

进一步优化的技术方案为爆闪灯模块主要有爆闪灯组成，根据微处理器控制模块下达的指令信息对爆闪灯的显示模式和强度进行控制，用于提高爆闪灯的告警效果。

进一步优化的技术方案为LED显示模块主要由LED灯带组成，根据微处理器控制模块下达的指令信息对LED灯带的显示模式、速度、频率进行控制，用于增强LED灯的警示和告警作用。

进一步优化的技术方案为该系统还包括用于存储整个警示系统运行数据的数据存储扩展模块。

进一步优化的技术方案为所述取能电源模块还包括取电调节保护电路，取电调节保护电路可实时的调节和限制接收的获取电能。

进一步优化的技术方案为摄像头模块采用支持多种控制模式的图像传感器，还包括拍照单元，其能够完成拍照及将拍照的图像压缩为多种格式图片的功能。

进一步优化的技术方案为无线数据通信模块为内置处理功能单元的通信模块，能够进行通道数据传输、支持远程参数传输方式，用于发送和下载微处理器控制模块处理后的信息。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本实用新型利用微波及超声波两种感应模式的传感器能够发挥各自的电磁波和声波不同的传感优势，对电力线路防护区内的人员、车辆、机械等其它可能产生故障威胁的物体进行检测，和对被检测物进行非接触式的检测，并将检测信号传送至微控制器进行处理，微控制器通过声光形式对临近线路的人员、车辆、机械等其它可能产生故障威胁的物体进行预警和告知；该系统灵敏度高，可靠性强，能够自动检测防护区内的移动物体并智能控制各功能部件分别进行完成警示、告警、信息采集和上传，经后台管理系统操作调动故障抢修组织快速反应，解决区域性电力供应的突发事态。

附图说明

图1是本实用新型原理结构图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，电力线路取能模块包括取能互感器模块和取能电源模块，取能互感器模块可从电力线路上获取电能，并将电能输送给取能电源模块，取能电源模块将获取的电能进行整流滤波处理后为整个警示系统提供稳定的电源，取能电源模块还包括取电调节保护电路，取电调节保护电路可实时的调节和限制接收的获取电能，还可以吸收因雷击等特殊情况引起的瞬间大电流，保证模块能在电力线路电流不稳定时仍能输出稳定的电压；当电力线路取能模块有工作电压和电流输出时，各部件开始智能处理捕捉到的信息；通过微处理器控制模块的运算器和逻辑处理单元、各外设控制接口及连接各单元模块，系统进行正常工作；微波感应模块、超声波感应模块通过传感器件接收被检物体反射的信号发送到微处理器进行处理；微处理器控制模块是一种超大规模集成电路，运行主频高，具备运算器单元和逻辑处理单元，具备丰富的外设控制接口和大容量的掉电不丢失存储空间（FLASH），能够完成对各种外部单元模块的信息采集、数据存储分析、过程控制、结果处理功能；微处理器控制模块采用高性能、低功耗的控制模块，具备待机和唤醒模式，主要负责智能处理各单元模块反馈的数据并下达动作指令信息；经微处理器发出的动作指令，LED显示模块完成设定的闪光模式变化并循环闪烁、音频模块可发出男女声轮换播放“注意！高压有电危险，请远离15米以外！”语音提示告警，音频模块包含音频数据存储单元和控制单元，可多次擦除读写各种音频数据，实现不同语音的存储和播放功能；爆闪灯控制模块则可通过设定发出不同发光模式和色彩的爆闪强光，爆闪灯控制模块可完成对爆闪灯工作模式的控制功能，提高爆闪灯的警示效率及效果；当有移动物体临近设定的监控距离和导线下时，还可同时启动无线数据通信模块和摄像头模块，既可在同时保存视频影像，以及同时发信息给管理人员，又可进行现场下载数据，用以分析确定用户设备的隐患或故障；经一定周期的变换控制方式循环后、监控范围内如无物体，即转入暂停阶段处于工作静态；如检测到移动物体，将再次激发监控装置工作及全过程的循环。

为确保本实用新型的安全实施，以下说明作为实施方式的辅助措施条件：

1、运输安装：运输中应采取防潮湿、防挤压、防剧烈振动措施，保证包装完好；安装方法可采取停电作业或者带电作业方式，按照电力行业安全和技术要求操作即可；安装时，打开本实用新型警示系统装置的紧固螺丝和钩卡，按预定位置和说明书标注方法夹住导线，紧固各螺丝即可；作业时按常规操作的方法，由于本实用新型警示系统装置具有纵向延展度，可于装置的一端依顺序向后转移作业位置，以利于装置的安装操作；如为带电作业安装，装置在安装前的地面准备时应用外部电源操作，关闭遥控开关，解除外部电源后装置的微处理器会记忆关闭状态，使本实用新型警示系统装置处于停电待机状态。

2、调试设置：本实用新型警示系统装置固定好后，如为停电作业可采用外部电源通电检查显示模块及LED显示是否正常运行，工作状态指示灯是否显示正常；如为带电作业安装，检查各部连接及紧固是否完成即可，操作人员应撤离高空作业环境在地面进行遥控打开本实用新型警示系统装置激活运行方式，随后进行其它项目的检查和调试。

3、检测监控：本实用新型警示系统装置正常运行后，在安装点周围的防护区外500～1000米，可清晰看到本实用新型警示系统装置的LED灯光显示和闪光方式，在防护域内20～30米可明显看到因本实用新型警示系统装置检测出移动物体而启动发出的爆闪灯光和显示模式，并同时听到清晰响亮的语音告警声音，地面检测人员可接收、下载到本实用新型警示系统装置采集的动作信息及安装位置信息，如携带管理后台设备可同时接收到摄像模块采集的图像信息。

4、数据采集：本实用新型警示系统装置运行后，除按上述第3步进行检验外，检查监控模块的距离检测功能、声光告警功能、通信模块的数据上传及下载功能、图像拍照及上传下载功能和操作方法，按使用说明书标注进行。

5、管理处置：根据用户需求可编制出管理规范；主要管理流程包括：本实用新型警示系统装置安装的电力线路设备、地理位置和环境，线路设备的技术参数，装置的产品名称和型号、安装及开始运行时间，装置的后台设备及管理人员，监管规定，接收上传数据后的处置流程及措施等。

Claims (8)

1.一种电力线路安全距离监控警示系统，其特征在于：该系统包括电力线路取能模块、微处理器控制模块、距离传感器模块、安全距离监控警示模块、摄像头模块、无线数据通信模块；

电力线路取能模块包括取能互感器模块和取能电源模块，取能互感器模块可从电力线路上获取电能，并将电能输送给取能电源模块，取能电源模块将获取的电能进行整流滤波处理后为整个警示系统提供稳定的电源；

微处理器控制模块包括运算器单元和逻辑处理单元，通过外设控制接口与距离传感器模块、安全距离警示模块、摄像头模块、无线数据通信模块控制连接，并根据各单元模块反馈的数据进行处理下达相应的动作指令信息；

距离传感器模块由微波感应模块和/或超声波感应模块组成，采用直接放射式的检测模式对移动物体进行检测，并将检测到的信号传送给微处理器控制模块进行信号处理；

安全距离监控警示模块由LED显示模块、爆闪灯模块和音频模块组成，通过外设控制接口与微处理器控制模块连接，根据微处理器处理的数据信息激发相应动作；

摄像头模块由感光元件、嵌入式微控制器单元、放大运算单元组成，通过外设控制接口与微处理器控制模块连接，收到微处理器下达的指令后进行拍照，并将数据回传给微处理器控制模块，用于对现场进行图像记录；

无线数据通信模块由基带控制单元、数据发射单元、天线增益单元、微嵌入式控制单元组成，通过外设接口与微处理器连接，收到微处理器下达的指令后，用于发送和下载信息。

2.根据权利要求1所述的一种电力线路安全距离监控警示系统，其特征在于：音频模块包括音频数据存储单元和音频处理单元，音频数据存储单元用于读写各种音频数据，音频处理单元接收到微处理器控制模块下达的指令信息后进行播发音频数据，用于对移动物体的声音告警。

3.根据权利要求1所述的一种电力线路安全距离监控警示系统，其特征在于：爆闪灯模块主要有爆闪灯组成，根据微处理器控制模块下达的指令信息对爆闪灯的显示模式和强度进行控制，用于提高爆闪灯的告警效果。

4.根据权利要求1所述的一种电力线路安全距离监控警示系统，其特征在于：LED显示模块主要由LED灯带组成，根据微处理器控制模块下达的指令信息对LED灯带的显示模式、速度、频率进行控制，用于增强LED灯的警示和告警作用。

5.根据权利要求1所述的一种电力线路安全距离监控警示系统，其特征在于：该系统还包括用于存储整个警示系统运行数据的数据存储扩展模块。

6.根据权利要求1所述的一种电力线路安全距离监控警示系统，其特征在于：所述取能电源模块还包括取电调节保护电路，取电调节保护电路可实时的调节和限制接收的获取电能。

7.根据权利要求1所述的一种电力线路安全距离监控警示系统，其特征在于：摄像头模块采用支持多种控制模式的图像传感器，还包括拍照单元，其能够完成拍照及将拍照的图像压缩为多种格式图片的功能。

8.根据权利要求1所述的一种电力线路安全距离监控警示系统，其特征在于：无线数据通信模块为内置处理功能单元的通信模块，能够进行通道数据传输、支持远程参数传输方式，用于发送和下载微处理器控制模块处理后的信息。