输变电防外破智能预警系统技术方案

本实用新型专利技术为了防止大型工程机械施工过程中过度接近高压带电导体发生事故，提供了一种输变电防外破智能预警系统，其包括控制装置、电源、分别与控制装置连接的报警装置、摄像机、激光传感器和监测云台；所述激光传感器安装于监测云台上；所述控制装置包括MCU、电源保护电路、电源电路、485通讯电路、继电器电路，电源依次通过电源保护电路、电源电路给MCU供电，MCU通过485通讯电路与激光传感器和监测云台连接，MCU分别与存储器、报警装置连接，MCU通过继电器电路与摄像机连接。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。现场人员生命安全。现场人员生命安全。

【技术实现步骤摘要】
输变电防外破智能预警系统


[0001]本技术属于电力施工预警领域，具体涉及输变电防外破智能预警系统。

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；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，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。

技术实现思路

[0003]本技术为了防止大型工程机械施工过程中过度接近高压带电导体发生事故，提供了一种输变电防外破智能预警系统，可用于输电线路、变电站或其他近电施工场地。
[0004]本技术的技术解决方案是：
[0005]输变电防外破智能预警系统，其特殊之处在于：包括前端装置，所述前端装置包括控制装置、电源、分别与控制装置连接的报警装置、摄像机、激光传感器和监测云台；所述激光传感器安装于监测云台上；所述电源给控制装置、摄像机、报警装置、激光传感器、监测云台供电；所述控制装置包括MCU、电源保护电路、电源电路、485通讯电路、继电器电路，电源依次通过电源保护电路、电源电路给MCU供电，MCU通过485通讯电路与激光传感器和监测云台连接，MCU分别与存储器、报警装置连接，MCU通过继电器电路与摄像机连接。
[0006]优选的，MCU还通过网络芯片W5100电路与管控平台连接。
[0007]优选的，所述存储器为铁电存储器。
[0008]优选的，所述激光传感器和监测云台的数量均为两个。
[0009]优选的，前端装置还包括箱体，所述控制装置和电源安装于箱体内，报警装置、摄像机、激光传感器和监测云台安装于箱体外表面。
[0010]优选的，激光传感器发射端前方设置有前窗，激光传感器能够穿过前窗发射和反射激光，所述前窗的上方设置有防水罩。
[0011]优选的，所述箱体上设置有吊环和/或水平仪。
[0012]优选的，所述前窗上覆盖有滤光膜，可以将波长为905nm的之外的杂散光滤除。
[0013]优选的，所述箱体的底部设置有接线孔。
[0014]优选的，电源采用蓄电池供电和/或太阳能供电。
[0015]本技术的优点是：(1)专为输电线路区域防范而设计，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；当出现警情时，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。
[0016](2)一个前端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。
附图说明
[0017]图1为本技术系统结构示意图；
[0018]图2为前端装置原理图；
[0019]图3为本技术电源保护电路示意图；
[0020]图4为本技术电源电路示意图；
[0021]图5为本技术485通讯电路示意图；
[0022]图6为本技术继电器电路示意图；
[0023]图7为本技术铁电存储电路示意图；
[0024]图8为本技术网络芯片W5100电路示意图；
[0025]图9为本技术MCU电路示意图；
[0026]图10为本技术前端装置结构示意图。
[0027]其中，1
‑
箱体；2
‑
监测云台；3
‑
摄像机；4
‑
报警装置；5
‑
电池箱；6
‑
太阳能电池；7
‑
吊环。
具体实施方式
[0028]本技术可以单独由前端装置构成，前端装置安装于线路下方，优选地，前端装置安装于输电铁塔上，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；优选的，也可以由前端装置及管控平台两部分组成，当出现警情时，管控平台以短信、微信、App等方式向相关责任人推送报警信息及报警视频照片。系统结构示意见图1。
[0029]其中，前端装置的原理如图2，包括控制装置、电源、分别与控制装置连接的报警装置、摄像机、激光传感器和监测云台；所述激光传感器安装于监测云台上，监测云台为精密设备并集成有伺服电机，以0.02
°
精度驱动激光传感器进行水平方向的扫描，形成虚拟的激光幕墙；所述控制装置包括MCU、电源保护电路、电源电路、485通讯电路、继电器电路，电源依次通过电源保护电路、电源电路给MCU供电，MCU通过485通讯电路与激光传感器和监测云台连接，MCU分别与存储器、报警装置连接，MCU通过继电器电路与摄像机连接。所述电源给控制装置、摄像机、报警装置、激光传感器、监测云台供电；报警装置采用高分贝喇叭和可旋转红色报警灯，对违规人员进行有效警示作用。摄像机为精密设备，为系统的感知部分，可以360度无死角智能识别违规人员及违规机械，并对现场进行全程视频记录和拍照。电源采用蓄电池供电和太阳能供电两种方式同时供电，设置电池箱，内置大容量胶体蓄电池，以保证无阳光情况下的长期可靠运行。
[0030]优选的，一个前端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。
[0031]具体的，本系统可通过太阳能电池与蓄电池供电，电池电压为12伏，图3为电源保护电路示意图，TLOAD+和FD IN分别为12伏电源的正负端口，气体放电管GS1跨接在TLOAD+和FD IN的两端，TLOAD+通过压敏电阻RV1接地，FD IN端通过压敏电阻RV3接地，保险丝F1和电容C37串联后跨接在气体放电管GS1的两端，电感L7与电容C38串联后与电容C37并联，电容C38与压敏电阻RV2并联，电容C37与保险丝F1连接的一端为正极，电容C38与电感L7连接的一端为正极，当电池端出现故障出现浪涌电压时，压敏电阻与气体放电管起到电压钳位作用，压敏电阻具有响应时间短的优点，在气体放电管尚未导通之前.压敏电阻就开始动作，对暂态过电压进行钳位，泄放大电流，当放电管放电导通后它将与压本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.输变电防外破智能预警系统，其特征在于：包括前端装置，所述前端装置包括控制装置、电源、分别与控制装置连接的报警装置、摄像机、激光传感器和监测云台；所述激光传感器安装于监测云台上；所述电源给控制装置、摄像机、报警装置、激光传感器、监测云台供电；所述控制装置包括MCU、电源保护电路、电源电路、485通讯电路、继电器电路，电源依次通过电源保护电路、电源电路给MCU供电，MCU通过485通讯电路与激光传感器和监测云台连接，MCU分别与存储器、报警装置连接，MCU通过继电器电路与摄像机连接。2.根据权利要求1所述的输变电防外破智能预警系统，其特征在于：MCU还通过网络芯片W5100电路与管控平台连接。3.根据权利要求1或2所述的输变电防外破智能预警系统，其特征在于：所述存储器为铁电存储器。4.根据权利要求1或2所述的输变电防外破...

【专利技术属性】
技术研发人员：于涛，李伟鹏，孙锦钊，张齐爽，赵波，王学青，曲文煜，马元骏，
申请(专利权)人：烟台国网中电电气有限公司，
类型：新型
国别省市：