输变电智能预警系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种输变电智能预警系统及方法，包括管控平台、周界前端预警装置、高压前端预警装置和防外破前端预警装置；防外破前端预警装置包括第三处理单元、第三无线通信模块、第三声光报警器、存储器、第三激光传感器、监测云台、继电器电路与摄像机，第三处理单元还通过继电器电路与摄像机连接；第三激光传感器安装于监测云台上；三种前端预警装置分别通过无线通信方式与管控平台连接。周界前端预警装置、防外破前端预警装置、高压前端预警装置从地面周界、空中线路走廊周界、施工设备前端三个层面分别进行监控，实现立体安防，全方位保护施工现场人员安全。护施工现场人员安全。护施工现场人员安全。

【技术实现步骤摘要】
输变电智能预警系统及方法


[0001]本专利技术属于电力施工预警领域，具体涉及能够立体安防的输变电智能预警系统及方法。

技术介绍

[0002]随着我国逐渐加快的城市化进程，各类基础设施建设进一步增速，机械化施工程度也越来越高，对于运行中的输电线路来说，外力风险源成倍增加，高压输电线路附近大型机械作业触电事故发生较为频繁，电网的安全运行面临着严峻的考验。高压架空输电线路分布范围广，总量规模大，目前全国35kV及以上高压输电线路总长达150万公里，且每年仍以6％左右的速度迅速增长。高压输电线和高压配电装置周围存在强大的电场，处在此电场内的导体会因静电感应而出现感应电压。工程作业施工时，不可避免的要在输电线路下方进行安装、吊运作业，当大型工程机械在高压线电缆下作业时，整个车身都是电的良导体，并且因车身不同部位与场源距离不同，所感应的场强电压亦不相同，现场人员很难判断吊车吊臂与高压导线间的距离，如果吊臂过于接近高压导线则会引发触电事故，目前主要是靠目测估算吊臂与高压线的安全距离，这种测距方式通常会存在较大误差，是现场工作的潜在危险源。目前，仅通过单一手段单一平面监测是否有外来入侵人员或者入侵机械，无法满足立体安防的需求。

技术实现思路

[0003]本专利技术为了防止施工现场非法进入机械、并保证作业设备与高压导线之间保持安全距离，提供了一种输变电智能预警系统及方法，可用于输电线路、变电站或其他近电施工场地。
[0004]本专利技术的技术解决方案是：
[0005]输变电智能预警系统，其特殊之处在于：包括管控平台、用于防止入侵物入侵地面警戒范围的周界前端预警装置、放置于作业设备前端并防止作业设备接近高压电场的高压前端预警装置和用于防止入侵物入侵线路走廊的防外破前端预警装置；
[0006]所述周界前端预警装置包括第一激光传感器、第一声光报警器、第一无线通信模块以及第一处理单元，第一激光传感器与第一处理单元电连接，第一处理单元的输出端与第一声光报警器电连接，所述第一激光传感器采用发射端和接收端集成为一体的激光传感器模组；
[0007]所述高压前端预警装置包括传感器、与传感器依次电连接的滤波电路、采样量化电路、数字处理电路、第二无线通信模块以及第二声光报警器；
[0008]所述防外破前端预警装置包括第三处理单元、第三无线通信模块、第三声光报警器、存储器、第三激光传感器、监测云台、继电器电路与摄像机，第三处理单元通过第三无线通信模块与第三激光传感器和监测云台连接，第三处理单元分别与存储器、第三声光报警器连接，第三处理单元还通过继电器电路与摄像机连接；第三激光传感器安装于监测云台
上；
[0009]所述第一处理单元通过第一无线通信模块与管控平台连接；数字处理电路通过第二无线通信模块与管控平台连接；第三处理单元通过第三无线通信模块与管控平台连接。
[0010]具体的，所述管控平台包括WEB服务器、智能图像分析服务器、数据库服务器、存储服务器、B接口服务器、信令服务器。
[0011]优选的，所述管控平台还包括GIS服务器，能够获取报警设备的地理位置信息。
[0012]优选的，所述管控平台还包括通过交换机与各种服务器连接的运维设备，所述运维设备包括管控平台显示屏、管控平台客户端或者手机APP，可及时向有关人员推送报警信息。
[0013]优选的，所述第三激光传感器和监测云台的数量均为两个。
[0014]优选的，所述高压前端预警装置的传感器采用铜箔或者铝箔或者金箔或者银箔或者铁箔。
[0015]优选的，所述存储器为铁电存储器。
[0016]优选的，高压前端预警装置的外壳上设置有强力磁铁。
[0017]本专利技术还提供一种输变电智能预警方法，其特殊之处在于：包括以下步骤：
[0018]1】管控平台接收周界前端预警装置、高压前端预警装置、防外破前端预警装置发来的报警信息；
[0019]2】管控平台根据报警信息判断报警类型，如果是防外破报警，则进一步进行图像分析识别，如果识别为真实报警，则通过网页、微信或APP方式推送防外破图文信息，如果是伪报警，则进入步骤3】；如果是高压报警或者周界报警，则通过网页、微信、APP方式推送防外破图文信息；
[0020]3】存储数据。
[0021]优选的，上述步骤2】中，如果是防外破报警并识别为真实报警，则获取报警设备的位置信息并推送；如果是高压报警或者周界报警，则获取报警设备的位置信息并推送。
[0022]本专利技术的优点是：
[0023]在人或大型工程机械进入周界前端预警装置的激光传感器的探测范围时，周界前端预警装置进行声光报警提醒驾驶员以及现场的其他施工人员，并远程通知管控平台，管控平台的智能图像分析服务器进行图像分析识别，判断是否是合法人员或者机械，如果是非法人员或者机械，管控平台系统以短信、微信、App等方式向相关责任人推送报警信息及报警照片。周界前端预警装置为空旷无围墙的区域防范而设计，直接安装固定在地面，采用单端布防设计，只需要在布防区域单端放置周界前端预警装置，即可完成布防，无需繁琐操作，方便快捷。以单台装置为防范单元，可连续布设并直接驱动声光报警设备。
[0024]高压前端预警装置安装于工程车辆最容易接近高压导线的部位(如吊车的吊臂最前端)，负责实时采集当前电场强度并将数据传输给第二声光报警器；第二声光报警器可警告驾驶员及现场其他人员工程机械已进入危险区域，并通过无线方式传输信号给管控平台，远程提示运维工作人员。高压前端预警装置采用磁吸安装方式，便于频繁拆卸。
[0025]防外破前端预警装置可实时对线路走廊进行监控，当发现有超高作业或靠近杆塔的大型机械突破警戒区域时，便立即进行现场声光报警，警示工作人员及工程机械驾驶员并远程通知管控平台；当出现警情时，管控平台系统以短信、微信、App等方式向相关责任人
推送报警信息及报警照片。解决了只靠看护人员目测监视吊臂与高压线的安全距离存在不确定性的问题，杜绝大型机械碰线事故发生，保障了现场人员生命安全。在一个防外破前端预警装置上安装有两套激光传感器、监测云台、摄像机、报警装置，共用一套电路或者分别使用两套电路，可以实现一次输电塔上的安装，两侧的线路同时扫描，降低安装成本和设备成本，监测的范围也增加为两倍。
[0026]周界前端预警装置、防外破前端预警装置、高压前端预警装置从地面周界、空中线路走廊周界、施工设备前端三个层面分别进行监控，实现立体安防，全方位保护施工现场人员安全。
附图说明
[0027]图1为系统结构示意图；
[0028]图2为周界前端预警装置原理图；
[0029]图3为高压前端预警装置原理图；
[0030]图4为防外破前端预警装置原理图；
[0031]图5为输变电智能预警方法流程示意图；
[0032]图6为管控平台登录流程示意图。
具体实施方式
[0033]如图1，输变电智能预警系统，包括管控平台和三类前端预警装置，三类前本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.输变电智能预警系统，其特征在于：包括管控平台、用于防止入侵物入侵地面警戒范围的周界前端预警装置、放置于作业设备前端并防止作业设备接近高压电场的高压前端预警装置和用于防止入侵物入侵线路走廊的防外破前端预警装置；所述周界前端预警装置包括第一激光传感器、第一声光报警器、第一无线通信模块以及第一处理单元，第一激光传感器与第一处理单元电连接，第一处理单元的输出端与第一声光报警器电连接，所述第一激光传感器采用发射端和接收端集成为一体的激光传感器模组；所述高压前端预警装置包括传感器、与传感器依次电连接的滤波电路、采样量化电路、数字处理电路、第二无线通信模块以及第二声光报警器；所述防外破前端预警装置包括第三处理单元、第三无线通信模块、第三声光报警器、存储器、第三激光传感器、监测云台、继电器电路与摄像机，第三处理单元通过第三无线通信模块与第三激光传感器和监测云台连接，第三处理单元分别与存储器、第三声光报警器连接，第三处理单元还通过继电器电路与摄像机连接；第三激光传感器安装于监测云台上；所述第一处理单元通过第一无线通信模块与管控平台连接；数字处理电路通过第二无线通信模块与管控平台连接；第三处理单元通过第三无线通信模块与管控平台连接。2.根据权利要求1所述的输变电智能预警系统，其特征在于：所述管控平台包括WEB服务器、智能图像分析服务器、数据库服务器、存储服务器、B接口服务器、信令服务器。3.根据权利要求2所述的输变电智能预警系统，其特征在于：所述管控平台还包括GIS服务器。4.根据权利要求1
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【专利技术属性】
技术研发人员：王国治，赵品，孙锦钊，张现利，马元骏，马俊峰，薛浩，
申请(专利权)人：烟台国网中电电气有限公司，
类型：发明
国别省市：