專利名稱：高壓線施工安全智能監(jiān)控裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
高壓線施工安全智能監(jiān)控裝置
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種安全監(jiān)控裝置，特別涉及一種應(yīng)用于移動(dòng)施工目標(biāo)與高壓線安全距離監(jiān)控與自動(dòng)報(bào)警的高壓線施工安全智能監(jiān)控裝置。
背景技術(shù)：
高壓線傳輸在電網(wǎng)中發(fā)揮著十分重要的作用。隨著城市化進(jìn)程的加快，基礎(chǔ)設(shè)施的蓬勃開(kāi)展與電力傳輸線路安全之間的矛盾凸顯，經(jīng)常發(fā)生高壓線路遭施工機(jī)械破壞的事故。此類事故在危害施工人員生命安全的同時(shí)，高壓線的破壞很容易影響大面積電網(wǎng)的供電，造成較大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，施工機(jī)械在高壓線附近的作業(yè)成為電力傳輸線路的一大主要安全隱患。人工監(jiān)控?zé)o論成管理成本、準(zhǔn)確性、監(jiān)控范圍等各方面都不能滿足安全生產(chǎn)的需求?，F(xiàn)有技術(shù)主要采用視頻監(jiān)控手段進(jìn)行預(yù)警，如專利CN200920021146. 9公開(kāi)了一種電力高壓線施工現(xiàn)場(chǎng)線纜監(jiān)控設(shè)備，可以對(duì)高壓線纜進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，使高壓線纜的安裝一次成功的電力高壓線施工現(xiàn)場(chǎng)線纜監(jiān)控設(shè)備，其包括檢測(cè)裝置、信號(hào)傳輸裝置、接收處理裝置，檢測(cè)裝置包括網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)設(shè)置在走板車上；信號(hào)傳輸裝置設(shè)置為無(wú)線信號(hào)傳輸裝置，其包括無(wú)線信號(hào)發(fā)送裝置、無(wú)線信號(hào)接收裝置，無(wú)線信號(hào)發(fā)送裝置設(shè)置在檢測(cè)裝置上，無(wú)線信號(hào)接收裝置設(shè)置在接收處理裝置上；接收處理裝置設(shè)置為電腦。該類技術(shù)雖然可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，但無(wú)法準(zhǔn)確地定量監(jiān)測(cè)施工機(jī)械與高壓線的距離，從而實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)自動(dòng)報(bào)警。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種利用磁場(chǎng)強(qiáng)度變化自動(dòng)判定施工機(jī)械最高點(diǎn)與高壓線的距離，能實(shí)時(shí)報(bào)警的智能監(jiān)控裝置。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是高壓線施工安全智能監(jiān)控裝置，包括以下模塊檢測(cè)模塊，由第一磁場(chǎng)傳感器、第一信號(hào)處理器和第一無(wú)線通信模塊組成，所述第一磁場(chǎng)傳感器用于測(cè)量高壓線的磁場(chǎng)強(qiáng)度，所接收的信號(hào)經(jīng)所述第一信號(hào)處理器進(jìn)行放大、整流、濾波、AD轉(zhuǎn)換，得到實(shí)際磁場(chǎng)強(qiáng)度數(shù)據(jù)送至第一無(wú)線通信模塊；智能監(jiān)控模塊，由第二磁場(chǎng)傳感器、第二信號(hào)處理器、微型計(jì)算機(jī)、第二無(wú)線通信模塊組成，第二磁場(chǎng)傳感器用于測(cè)量參考目標(biāo)的磁場(chǎng)強(qiáng)度，所得信號(hào)經(jīng)第二信號(hào)處理器的放大、整流、濾波、AD轉(zhuǎn)換后得到參考磁場(chǎng)強(qiáng)度數(shù)據(jù)并傳輸?shù)剿鑫⑿陀?jì)算機(jī)；所述第二無(wú)線通信模塊用于接收所述檢測(cè)模塊發(fā)送的實(shí)際磁場(chǎng)強(qiáng)度數(shù)據(jù)并傳輸?shù)剿鑫⑿陀?jì)算機(jī)，所述微型計(jì)算機(jī)將所述實(shí)際磁場(chǎng)強(qiáng)度數(shù)據(jù)與參考磁場(chǎng)強(qiáng)度數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比計(jì)算，得到與所述高壓線的實(shí)際距離，并與預(yù)先設(shè)定好的安全距離進(jìn)行比較，決定是否發(fā)送報(bào)警信號(hào)；當(dāng)此距離不大于設(shè)定安全距離時(shí)發(fā)送報(bào)警信號(hào)；當(dāng)此距離大于設(shè)定安全距離時(shí)則不發(fā)送報(bào)警信號(hào)。報(bào)警模塊，所述報(bào)警模塊包括聲光報(bào)警裝置、無(wú)線報(bào)警通信模塊，通過(guò)無(wú)線報(bào)警通信模塊接收所述智能監(jiān)控模塊發(fā)送過(guò)來(lái)的報(bào)警信號(hào)，觸發(fā)聲光報(bào)警裝置動(dòng)作進(jìn)行報(bào)警。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于本裝置利用參考目標(biāo)的磁場(chǎng)數(shù)據(jù)與實(shí)際數(shù)據(jù)對(duì)比，有效消除了電流擾動(dòng)等干擾因素的影響，準(zhǔn)確實(shí)時(shí)測(cè)量移動(dòng)目標(biāo)與高壓線之間的距離；同時(shí)自動(dòng)觸發(fā)聲光報(bào)警模塊報(bào)警，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)控的目的，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)險(xiǎn)情，避免事故發(fā)生。

下面參照附圖結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述圖I為本實(shí)用新型裝置系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成與信號(hào)傳輸示意圖，圖2是本實(shí)用新型實(shí)施方式示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖說(shuō)明本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
。理論說(shuō)明輸電高壓線路運(yùn)行時(shí)，由于電流的存在，會(huì)在其周圍產(chǎn)生磁場(chǎng)。高壓線周圍的工頻磁感應(yīng)強(qiáng)度B主要與線路運(yùn)行電流I有關(guān)。根據(jù)畢奧-薩伐爾定律B = #，
可得公式變形d = 3 = kI式中k為環(huán)境參數(shù)，空氣數(shù)值通常為lX10_7H/m，與濕度、溫度、污染物含量等一定關(guān)系，無(wú)特殊情況(如鋼、鐵、鎳等金屬微粒含量過(guò)高時(shí))，波動(dòng)范圍< 1%;1為導(dǎo)線中電流，在實(shí)際運(yùn)行條件下，高壓線中電流波動(dòng)較大，波動(dòng)范圍>20%。從公式中可以看出，k和I均與d成正比關(guān)系，因此這兩個(gè)因子的波動(dòng)直接反映為計(jì)算距離d的誤差。y ^為空氣中的磁導(dǎo)率。高壓線周圍的工頻磁感應(yīng)強(qiáng)度B除與線路運(yùn)行電流有關(guān)外，桿塔結(jié)構(gòu)、相序排列方式等都會(huì)對(duì)磁場(chǎng)分布產(chǎn)生影響。但在安全距離范圍內(nèi)，每根相線在周圍所產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度主要與電流I相關(guān)，在工程上可以近似認(rèn)為符合畢奧-薩伐爾定律。因此，根據(jù)已知參考模塊所處位置離高壓線的距離d、參考模塊所測(cè)得工頻磁感應(yīng)強(qiáng)度幅度B、檢測(cè)模塊所測(cè)得工頻磁感應(yīng)強(qiáng)度幅度B1，可以計(jì)算出檢測(cè)模塊所處位置離高壓線的距離Cl1，計(jì)算方法如下參考節(jié)點(diǎn)與高壓線距離d為已知定值，因此可得到kl = Cl1XB1 = dXB，從而得出待測(cè)距離式中B和B1均為實(shí)時(shí)測(cè)量的
Bi ,
磁場(chǎng)值，完全消除了 k和I的誤差影響。參見(jiàn)圖I和圖2，高壓線施工安全智能監(jiān)控裝置，包括以下模塊檢測(cè)模塊1，由第一磁場(chǎng)傳感器、第一信號(hào)處理器和第一無(wú)線通信模塊組成，所述第一磁場(chǎng)傳感器用于測(cè)量高壓線的磁場(chǎng)強(qiáng)度，所接收的信號(hào)經(jīng)所述第一信號(hào)處理器進(jìn)行放大、整流、濾波、AD轉(zhuǎn)換，得到實(shí)際磁場(chǎng)強(qiáng)度數(shù)據(jù)BI送至第一無(wú)線通信模塊；智能監(jiān)控模塊，由第二磁場(chǎng)傳感器、第二信號(hào)處理器、微型計(jì)算機(jī)、第二無(wú)線通信模塊組成，第二磁場(chǎng)傳感器用于測(cè)量參考目標(biāo)的磁場(chǎng)強(qiáng)度，所得信號(hào)經(jīng)第二信號(hào)處理器的放大、整流、濾波、AD轉(zhuǎn)換后得到參考磁場(chǎng)強(qiáng)度數(shù)據(jù)B并傳輸?shù)剿鑫⑿陀?jì)算機(jī)；所述第二無(wú)線通信模塊用于接收所述檢測(cè)模塊發(fā)送的實(shí)際磁場(chǎng)強(qiáng)度數(shù)據(jù)并傳輸?shù)剿鑫⑿陀?jì)算機(jī)，所述微型計(jì)算機(jī)將所述實(shí)際磁場(chǎng)強(qiáng)度數(shù)據(jù)與參考磁場(chǎng)強(qiáng)度數(shù)據(jù)以及參考目標(biāo)的距離d代
入公式 進(jìn)行計(jì)算，得到與所述高壓線的實(shí)際距離Cl1，并與預(yù)先設(shè)定好的安全距 m離進(jìn)行比較，決定是否發(fā)送報(bào)警信號(hào)；本實(shí)用新型的高壓線施工安全智能監(jiān)控裝置由檢測(cè)模塊I、參考模塊2、視頻模塊3、報(bào)警模塊4組成。該檢測(cè)模塊I包括磁場(chǎng)傳感器、信號(hào)處理器、無(wú)線通信模塊。該檢測(cè)模塊I優(yōu)先安裝在移動(dòng)施工機(jī)械的最高點(diǎn)處，或其他最有可能接近高壓線8的位置。該檢測(cè)模塊I可以得到所處位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度，并將數(shù)據(jù)經(jīng)無(wú)線傳輸至參考模塊2。該參考模塊2包括磁場(chǎng)傳感器、信號(hào)處理器、微型計(jì)算機(jī)、無(wú)線通信模塊。該參考模塊2優(yōu)先固定安裝在桿塔9上離高壓線較近的位置。該參考模塊2可以得到所處位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度，并接收檢測(cè)模塊I發(fā)送過(guò)來(lái)的磁感應(yīng)強(qiáng)度數(shù)據(jù)，微型計(jì)算機(jī)根據(jù)上述兩磁感應(yīng)強(qiáng)度數(shù)據(jù)得到檢測(cè)模塊所處位置離高壓線的距離，并于設(shè)定安全距離進(jìn)行比較，當(dāng)此距離不大于設(shè)定安全距離時(shí)發(fā)送報(bào)警信號(hào)；當(dāng)此距離大于設(shè)定安全距離時(shí)則不發(fā)送報(bào)警信號(hào)。視頻模塊3由攝像頭5、視頻服務(wù)器6、太陽(yáng)能電池7組成。該視頻模塊3只有在接收參考模塊2發(fā)送過(guò)來(lái)的報(bào)警信號(hào)后進(jìn)行動(dòng)作。視頻服務(wù)器6可以將攝像頭5接收的視 頻數(shù)據(jù)通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程傳輸至監(jiān)控室。該視頻模塊3優(yōu)先安裝在桿塔9較高位置處，或其他有利于獲取移動(dòng)施工機(jī)械目標(biāo)視頻數(shù)據(jù)的任意位置。報(bào)警模塊4由聲光報(bào)警器和無(wú)線通信模塊組成。無(wú)線通信模塊通過(guò)接收參考模塊發(fā)送過(guò)來(lái)的報(bào)警信號(hào)觸發(fā)聲光報(bào)警器動(dòng)作進(jìn)行報(bào)警。該報(bào)警模塊4優(yōu)先安裝在移動(dòng)施工機(jī)械操作室內(nèi)，或其他有利于獲取機(jī)械操作人員注意的任意位置。盡管已經(jīng)示出和描述了本實(shí)用新型的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本實(shí)用新型的原理和精神的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本實(shí)用新型的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。
權(quán)利要求1.高壓線施工安全智能監(jiān)控裝置，其特征在于包括以下模塊 檢測(cè)模塊，由第一磁場(chǎng)傳感器、第一信號(hào)處理器和第一無(wú)線通信模塊組成，所述第一磁場(chǎng)傳感器用于測(cè)量高壓線的磁場(chǎng)強(qiáng)度，所接收的信號(hào)經(jīng)所述第一信號(hào)處理器進(jìn)行放大、整流、濾波、AD轉(zhuǎn)換，得到實(shí)際磁場(chǎng)強(qiáng)度數(shù)據(jù)送至第一無(wú)線通信模塊； 智能監(jiān)控模塊，由第二磁場(chǎng)傳感器、第二信號(hào)處理器、微型計(jì)算機(jī)、第二無(wú)線通信模塊組成，第二磁場(chǎng)傳感器用于測(cè)量參考目標(biāo)的磁場(chǎng)強(qiáng)度，所得信號(hào)經(jīng)第二信號(hào)處理器的放大、整流、濾波、AD轉(zhuǎn)換后得到參考磁場(chǎng)強(qiáng)度數(shù)據(jù)并傳輸?shù)剿鑫⑿陀?jì)算機(jī)；所述第二無(wú)線通信模塊用于接收所述檢測(cè)模塊發(fā)送的實(shí)際磁場(chǎng)強(qiáng)度數(shù)據(jù)并傳輸?shù)剿鑫⑿陀?jì)算機(jī)，所述微型計(jì)算機(jī)將所述實(shí)際磁場(chǎng)強(qiáng)度數(shù)據(jù)與參考磁場(chǎng)強(qiáng)度數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比計(jì)算，得到與所述高壓線的實(shí)際距離，并與預(yù)先設(shè)定好的安全距離進(jìn)行比較，決定是否發(fā)送報(bào)警信號(hào)；當(dāng)此距離不大于設(shè)定安全距離時(shí)發(fā)送報(bào)警信號(hào)；當(dāng)此距離大于設(shè)定安全距離時(shí)則不發(fā)送報(bào)警信號(hào)。
報(bào)警模塊，所述報(bào)警模塊包括聲光報(bào)警裝置、無(wú)線報(bào)警通信模塊，通過(guò)無(wú)線報(bào)警通信模塊接收所述智能監(jiān)控模塊發(fā)送過(guò)來(lái)的報(bào)警信號(hào)，觸發(fā)聲光報(bào)警裝置動(dòng)作進(jìn)行報(bào)警。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種安全監(jiān)控裝置，特別涉及一種應(yīng)用于移動(dòng)施工目標(biāo)與高壓線安全距離監(jiān)控與自動(dòng)報(bào)警的高壓線施工安全智能監(jiān)控裝置，包括以下模塊檢測(cè)模塊，用于測(cè)量高壓線的磁場(chǎng)強(qiáng)度，所接收的實(shí)際磁場(chǎng)強(qiáng)度數(shù)據(jù)送至第一無(wú)線通信模塊；智能監(jiān)控模塊，用于測(cè)量參考目標(biāo)的磁場(chǎng)強(qiáng)度，所得參考磁場(chǎng)強(qiáng)度數(shù)據(jù)并傳輸?shù)轿⑿陀?jì)算機(jī)；所述第二無(wú)線通信模塊用于接收所述檢測(cè)模塊發(fā)送的實(shí)際磁場(chǎng)強(qiáng)度數(shù)據(jù)并傳輸?shù)剿鑫⑿陀?jì)算機(jī)，所述微型計(jì)算機(jī)將所述實(shí)際磁場(chǎng)強(qiáng)度數(shù)據(jù)與參考磁場(chǎng)強(qiáng)度數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比計(jì)算，得到與所述高壓線的實(shí)際距離，并與預(yù)先設(shè)定好的安全距離進(jìn)行比較，決定是否發(fā)送報(bào)警信號(hào)。報(bào)警模塊，所述報(bào)警模塊包括聲光報(bào)警裝置、無(wú)線報(bào)警通信模塊。
文檔編號(hào)G01B7/14GK202470995SQ20122010925
公開(kāi)日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2012年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月14日
發(fā)明者萬(wàn)媛, 周志林, 徐斌, 李臻, 王程 申請(qǐng)人:安徽省電力公司巢湖供電公司