輸電線路通道保護報警系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種輸電線路通道保護報警系統(tǒng)，包括報警裝置、后臺管理裝置、便攜裝置；后臺管理裝置包括監(jiān)控計算機、第一通信裝置；報警裝置包括檢測單元、與檢測單元相連接并與第一通信裝置信號連接的第二通信裝置、與檢測單元相連接的人機交互系統(tǒng)、電源系統(tǒng)；檢測單元包括底座、探測保護區(qū)域內是否有物體的檢測裝置、旋轉裝置、主控板，檢測裝置通過旋轉裝置安裝于底座上，檢測裝置、帶動檢測裝置轉動的旋轉裝置均與主控板相連接，主控板與第二通信裝置相連接；便攜裝置包括與第二通信裝置信號連接的第三通信裝置。本發(fā)明能夠及時發(fā)現輸電線路下方可能對其造成破壞的物體并報警提示相關人員，保證輸電線路的安全，避免電網發(fā)生異常情況。
【專利說明】輸電線路通道保護報警系統(tǒng)

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種應用于輸電線路通道上以對其進行保護報警的系統(tǒng)。

【背景技術】
[0002] 輸電線路通常通過桿塔架設于空中而形成輸電線路通道。為了防止起吊設備誤碰 架空電力線路造成人員及經濟損失，國家早在1998即頒布了《電力設施保護條例》，其中明 確規(guī)定了架空電力線路保護區(qū)并規(guī)定任何單位或個人必須經縣級以上地方電力管理部門 批準并采取安全措施后方可進行保護區(qū)下的起吊作業(yè)，并要求起吊設備需距離高壓導線一 定的安全距離。然而，現狀則是，在輸電線路通道下方施工已相當普遍，例如建筑工地上的 吊車等大型施工機械由于各種原因會接近輸電線路，時有導致線路跳閘停電等情況發(fā)生， 嚴重威脅電網安全。


【發(fā)明內容】

[0003] 本發(fā)明的目的是提供一種能夠及時針對輸電線路下方的威脅物做出檢測并報警 的輸電線路通道保護報警系統(tǒng)。
[0004] 為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是： 一種輸電線路通道保護報警系統(tǒng)，用于監(jiān)控輸電線路通道的下方的警戒高度上的保護 區(qū)域及其向上至輸電線路的空間內是否存在威脅輸電線路安全的物體，所述的輸電線路通 道保護報警系統(tǒng)包括設置于輸電線路通道現場的報警裝置、與所述的報警裝置相信號連接 的后臺管理裝置、與所述的報警裝置相信號連接并供巡視人員攜帶的便攜裝置； 所述的后臺管理裝置包括監(jiān)控計算機、與所述的監(jiān)控計算機相連接并能夠與所述的報 警裝置相信號連接通信的第一通信裝置； 所述的報警裝置包括設置于輸電線路通道下方的警戒高度處的檢測單元、與所述的檢 測單元相連接并能夠與所述的第一通信裝置相信號連接通信的第二通信裝置、與所述的檢 測單元相連接的人機交互系統(tǒng)、采集輸電線路通道現場狀況信息并與所述的第二通信裝置 相連接的現場信號采集單元、為所述的檢測單元供電的電源系統(tǒng)； 所述的檢測單元包括底座、能夠探測所述的保護區(qū)域內是否有物體的檢測裝置、能夠 帶動所述的檢測裝置在三維空間內轉動的旋轉裝置、安裝于所述的底座上的主控板，所述 的檢測裝置通過所述的旋轉裝置安裝于所述的底座上，所述的檢測裝置與所述的主控板相 連接，所述的旋轉裝置與所述的主控板相連接，所述的主控板又與所述的第二通信裝置相 連接； 所述的主控板通過控制所述的旋轉裝置帶動所述的檢測裝置按設定速率和方向旋轉， 所述的檢測裝置探測物體并測量所探測到的物體與其之間的距離，根據該距離以及所述的 檢測裝置的實時方位來判斷所探測到的物體是否在所述的保護區(qū)域內； 所述的便攜裝置包括與所述的第二通信裝置相信號連接通信的第三通信裝置。
[0005] 優(yōu)選的，所述的檢測裝置包括探測所述的警戒高度上是否有物體的探測器，測量 所述的探測器所探測到的物體與所述的報警器之間的距離的測距器，所述的探測器與所述 的測距器相連接，所述的測距器與所述的主控板相連接。
[0006] 優(yōu)選的，所述的探測器與所述的測距器集成為一通過激光檢測物體并測距的激光 傳感器。
[0007] 優(yōu)選的，所述的激光傳感器連接有瞄準器。
[0008] 優(yōu)選的，所述的檢測單元還包括與所述的主控板相連接的聲光訊響器。
[0009] 優(yōu)選的，所述的旋轉裝置包括能夠沿水平方向轉動的旋轉平臺、能夠沿堅直方向 轉動的左右方向可調仰角平臺、能夠沿堅直方向轉動的前后方向可調仰角平臺、驅動裝置， 所述的主控板與所述的驅動裝置相連接，所述的驅動裝置與所述的旋轉平臺相連接并驅動 其轉動，所述的左右方向可調仰角平臺和所述的前后方向可調仰角平臺的轉動方向相垂 直，所述的左右方向可調仰角平臺和所述的前后方向可調仰角平臺與所述的驅動裝置相連 接并由其驅動轉動或手動控制轉動。
[0010] 優(yōu)選的，所述的第一通信裝置包括安裝SIM卡的第一通信單元，所述的第二通信 裝置包括安裝SM卡的第二通信單元，所述的第三通信裝置包括安裝SM卡的第三通信單 元，所述的第一通信單元、所述的第三通信單元分別與所述的第二通信單元通過移動通信 網絡相信號連接。
[0011] 優(yōu)選的，所述的現場信號采集單元包括能夠與所述的檢測裝置同步轉動的攝像 頭。
[0012] 優(yōu)選的，所述的人機交互系統(tǒng)包括與所述的主控板相連接的觸摸屏。
[0013] 優(yōu)選的，所述的電源系統(tǒng)包括太陽能電池板、與所述的太陽能電池板相連接的充 電控制單元、與所述的充電控制單元相連接的免維護蓄電池、與所述的免維護電池相連接 的電源模塊。
[0014] 由于上述技術方案運用，本發(fā)明與現有技術相比具有下列優(yōu)點：本發(fā)明的系統(tǒng)能 夠及時發(fā)現輸電線路下方可能對其造成破壞的物體并報警提示相關人員，從而保證了輸電 線路的安全，避免電網發(fā)生異常情況。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015] 附圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)的結構示意圖。
[0016] 附圖2為本發(fā)明的系統(tǒng)中檢測單元的安裝位置示意圖。
[0017] 附圖3為本發(fā)明的系統(tǒng)中檢測單元的部分結構示意圖。
[0018] 附圖4為本發(fā)明的系統(tǒng)中檢測單元的部分結構示意圖。
[0019] 附圖5為本發(fā)明的系統(tǒng)中檢測單元的部分結構示意圖。
[0020] 以上附圖中：1、桿塔；2、底座；3、主控板；4、聲光訊響器；5、罩殼；6、貓準器；7、激 光傳感器；8、旋轉平臺；9、左右方向可調仰角平臺；10、前后方向可調仰角平臺；11、電機； 12、水平儀；13、吹氣架；14、氣泵；15、檢測單元；16、攝像頭。

【具體實施方式】
[0021] 下面結合附圖所示的實施例對本發(fā)明作進一步描述。
[0022] 實施例一：一種用于監(jiān)控輸電線路通道的下方的警戒高度上的保護區(qū)域及其向上 至輸電線路的空間內是否存在威脅輸電線路安全的物體的輸電線路通道保護報警系統(tǒng)，包 括報警裝置、后臺管理裝置和便攜裝置三部分，如附圖1所示。
[0023] 后臺管理裝置供監(jiān)控人員對電網情況進行監(jiān)控并存儲電網的運行信息，其包括監(jiān) 控計算機和第一通信裝置，第一通信裝置與監(jiān)控計算機相連接并能夠互傳信號。監(jiān)控計算 機中可根據需要設計管理軟件，來保障監(jiān)控工作的進行。
[0024] 便攜裝置可以配備多個，以供巡視人員隨身攜帶，便攜裝置與報警裝置相信號連 接，其包括第三通信裝置。
[0025] 報警裝置設置于輸電線路通道現場，其包括檢測單元15、第二通信裝置、人機交互 系統(tǒng)、現場信號采集單元、電源系統(tǒng)。
[0026] 檢測單元15安裝于輸電線路下方的警戒高度處并朝向該警戒高度上的保護區(qū) 域。如附圖2所示，例如其安裝于架空輸電線路的桿塔1上，并且其所在高度為其要保護的 輸電線路下方的警戒高度，在該高度上劃定一個輸電線路位于其中的保護區(qū)域，例如一近 似平行于輸電線路的長方形區(qū)域，在該保護區(qū)域以及其上直至輸電線路的空間中，不允許 其他物體，如工程機械等出現而威脅輸電線路的安全，一旦有威脅輸電線路安全的物體出 現，就需要及時報警以便相關人員能夠及時處理該情況。如附圖3和附圖4所示，該檢測單 元15包括底座2、檢測裝置、旋轉裝置、主控板3和聲光訊響器4。底座2用于將整個檢測 單元15安裝在塔桿上，旋轉裝置安裝于底座2上，而檢測裝置又安裝于旋轉裝置上，從而檢 測裝置活動地安裝在底座2上。旋轉裝置帶動檢測裝置旋轉而掃視保護區(qū)域，從而探測檢 測裝置所在警戒高度的保護區(qū)域中是否有物體。具體的，檢測裝置包括探測警戒高度上是 否有物體的探測器，測量探測器所探測到的物體與報警器之間的距離的測距器。探測器配 備有瞄準器6 (如帶十字準星的望遠鏡)，探測器與測距器相連接，測距器與安裝于底座2上 的主控板3相連接。本實施例中，探測器與測距器集成為通過激光檢測物體并測距的激光 傳感器7。首先通過探測器探測其能夠探測的范圍內的警戒高度上是否有物體。若有，則通 過測距器檢測其與該物體之間的距離，探測和測距過程中，通過瞄準器6瞄準被測目標物。 距離信號傳輸給主控板3,由于所設定的保護區(qū)域的限定使得檢測裝置，即激光傳感器7在 不同的方位(或者說角度）時與保護區(qū)域邊界的距離不同，故而主控板3根據所測得的距離 數據以及探測到物體時檢測裝置的實時方位就可以判斷出物體是否在輸電線路的保護區(qū) 域的范圍之內。聲光訊響器4與主控板3相連接，當保護區(qū)域內有物體時，則主控板3向聲 光訊響器4發(fā)出信號驅動器進行聲光報警。底座2上可以延伸設置一罩殼5,將檢測裝置、 旋轉裝置、主控板3 -起安裝于罩殼5中，可以避免其遭受風雨侵襲，而該聲光訊響器4可 以安裝在罩殼5的頂部，如附圖5所示。旋轉裝置能夠帶動檢測裝置在三維空間內轉動，其 包括能夠沿水平方向轉動的旋轉平臺8、能夠沿堅直方向轉動的左右方向可調仰角平臺9、 能夠沿堅直方向轉動的前后方向可調仰角平臺10、驅動裝置。其中，左右方向可調仰角平臺 9和前后方向可調仰角平臺10的轉動方向相垂直。旋轉平臺8、左右方向可調仰角平臺9、 前后方向可調仰角平臺10由上至下依次設置于底座2上，檢測裝置設置于旋轉平臺8上。 主控板3與驅動裝置相連接，驅動裝置與旋轉平臺8相連接并驅動其轉動，而左右方向可調 仰角平臺9和前后方向可調仰角平臺10既可以通過驅動裝置驅動其轉動，也可以通過人工 手動方式驅動其轉動至合適角度以配合所設定的保護區(qū)域。驅動裝置包括多臺電機11并 設置于底座2上。同時，旋轉平臺8上還可以設置一水平儀12來檢測其是否水平，水平儀 12與主控板3相連接，主控板3可以根據水平儀12的信號驅動旋轉裝置來調整檢測裝置 的角度。在檢測單元15的工作過程中，主控板3控制旋轉裝置帶動檢測裝置按照預設的速 率和方向旋轉，從而使檢測裝置掃視整個保護區(qū)域，以便發(fā)現目標物體。通常，檢測裝置的 初始檢測位置位于其所在桿塔1相對的另一桿塔1的同一高度的中心位置。若兩個桿塔1 在水平面上，則選裝裝置帶動檢測裝置水平轉動即可。而若兩個桿塔1之間為傾斜的地面， 即兩桿塔1所在的高度不同，則可以通過左右方向可調仰角平臺9和前后方向可調仰角平 臺10來調整檢測裝置的姿態(tài)，使其在掃視保護區(qū)域時，能夠沿著近似平行于兩桿塔1之間 地面的方向轉動，從而實現對輸電線路的有效保護。除此之外，檢測單元15還可以包括一 套用于對檢測裝置進行清潔的清潔裝置，該清潔裝置包括吹氣架13以及為吹氣架13提供 氣源的氣泵14。吹氣架13上開設有出氣孔，該出氣孔能夠與檢測裝置的待清潔位置相對。 例如，出氣孔對準激光傳感器7的出射和入射鏡頭，通過主控板3對氣泵14的控制，實現定 時吹氣除去鏡頭上的灰塵或累積的水氣。
[0027] 檢測單元15中的主控板3與第二通信裝置相連接，且第二通信裝置還分別與第一 通信裝置、第三通信裝置相信號連接通信。在本實施例中，第一通信裝置包括安裝SIM卡的 第一通信單元，第二通信裝置包括安裝SIM卡的第二通信單元、第三通信裝置包括安裝SIM 卡的第三通信單元，第一通信單元、第三通信單元和第二通信單元通過移動通信網絡相信 號連接，故而便攜裝置可以選用手機。第一通信裝置、第二通信裝置和第三通信裝置中分別 安裝一張SM卡，且三者通過移動通信網絡相連接。當又需要報警的情況出現時，主控板 3將信號發(fā)送給第二通信裝置，第二通信裝置據此向第一通信裝置和第三通信裝置發(fā)送短 信，而第一通信裝置接收到短信后又通過監(jiān)控計算機向監(jiān)控人員報警，第三通信裝置接收 到短信后直接供巡視人員查看。第一通信裝置中的SM卡號碼和第三通信裝置中的SM卡 號碼均可以作為目標號碼存儲在第二通信裝置中，當需要報警時，直接向監(jiān)控人員或巡視 人員的手機發(fā)送短信。
[0028] 人機交互系統(tǒng)采用通過串口與主控板3相連接的工業(yè)用觸摸屏，通過該人機交 互系統(tǒng)，監(jiān)控人員可以向主控板3中預設所需保護區(qū)域的范圍數據以及工作時間、旋轉裝 置帶動檢測裝置轉動的掃描速率等，從而使得主控板3根據這些數據控制整個監(jiān)控報警過 程。觸摸屏還可以用來顯示測距結果、工作時間等信息。
[0029] 信號采集單元與第二通信裝置相連接，其用于采集輸電線路通道現場狀況信息。 例如，現場信號采集單元包括攝像頭16以及能夠采集電源系統(tǒng)電壓、現場環(huán)境溫度等數據 的數據采集裝置。監(jiān)控人員可以利用已在第二通信裝置預存號碼的手機借助短信并通過第 三通信裝置向第二通信裝置發(fā)送命令，該命令再被發(fā)送至現場信號采集單元，現場信號采 集單元可以提供該命令中所需的數據或是拍攝現場照片，并通過短信或彩信的方式發(fā)送給 監(jiān)控人員或者后臺管理裝置。而數據采集裝置還可以在其所采集的數據異常時通過第二通 信裝置和第一通信裝置向監(jiān)控計算機發(fā)送信號進行報警。
[0030] 電源系統(tǒng)用于為檢測單元15供電，例如采用太陽能電源系統(tǒng)，其包括太陽能電池 板、與太陽能電池板相連接的充電控制單元、與充電控制單元相連接的免維護蓄電池、與免 維護電池相連接的電源模塊。免維護電池通過電源模塊與檢測單元15的檢測裝置、旋轉裝 置、主控板3和聲光訊響器4等供電。當正常光照時，太陽能電池板接收太陽能并在充電控 制單元的控制下為免維護電池充電，也可以同時向檢測單元15供電。免維護電池選擇可保 證在連續(xù)一周陰雨的情況下均能夠保證檢測單元15正常工作的電量容量。
[0031] 上述實施例只為說明本發(fā)明的技術構思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術的人 士能夠了解本發(fā)明的內容并據以實施，并不能以此限制本發(fā)明的保護范圍。凡根據本發(fā)明 精神實質所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內。
【權利要求】
1. 一種輸電線路通道保護報警系統(tǒng)，用于監(jiān)控輸電線路通道的下方的警戒高度上的保 護區(qū)域及其向上至輸電線路的空間內是否存在威脅輸電線路安全的物體，其特征在于：所 述的輸電線路通道保護報警系統(tǒng)包括設置于輸電線路通道現場的報警裝置、與所述的報警 裝置相信號連接的后臺管理裝置、與所述的報警裝置相信號連接并供巡視人員攜帶的便攜 裝置； 所述的后臺管理裝置包括監(jiān)控計算機、與所述的監(jiān)控計算機相連接并能夠與所述的報 警裝置相信號連接通信的第一通信裝置； 所述的報警裝置包括設置于輸電線路通道下方的警戒高度處的檢測單元、與所述的檢 測單元相連接并能夠與所述的第一通信裝置相信號連接通信的第二通信裝置、與所述的檢 測單元相連接的人機交互系統(tǒng)、采集輸電線路通道現場狀況信息并與所述的第二通信裝置 相連接的現場信號采集單元、為所述的檢測單元供電的電源系統(tǒng)； 所述的檢測單元包括底座、能夠探測所述的保護區(qū)域內是否有物體的檢測裝置、能夠 帶動所述的檢測裝置在三維空間內轉動的旋轉裝置、安裝于所述的底座上的主控板，所述 的檢測裝置通過所述的旋轉裝置安裝于所述的底座上，所述的檢測裝置與所述的主控板相 連接，所述的旋轉裝置與所述的主控板相連接，所述的主控板又與所述的第二通信裝置相 連接； 所述的主控板通過控制所述的旋轉裝置帶動所述的檢測裝置按設定速率和方向旋轉， 所述的檢測裝置探測物體并測量所探測到的物體與其之間的距離，根據該距離以及所述的 檢測裝置的實時方位來判斷所探測到的物體是否在所述的保護區(qū)域內； 所述的便攜裝置包括與所述的第二通信裝置相信號連接通信的第三通信裝置。
2. 根據權利要求1所述的輸電線路通道保護報警系統(tǒng)，其特征在于：所述的檢測裝置 包括探測所述的警戒高度上是否有物體的探測器，測量所述的探測器所探測到的物體與所 述的報警器之間的距離的測距器，所述的探測器與所述的測距器相連接，所述的測距器與 所述的主控板相連接。
3. 根據權利要求2所述的輸電線路通道保護報警系統(tǒng)，其特征在于：所述的探測器與 所述的測距器集成為一通過激光檢測物體并測距的激光傳感器。
4. 根據權利要求3所述的輸電線路通道保護報警系統(tǒng)，其特征在于：所述的激光傳感 器連接有瞄準器。
5. 根據權利要求1所述的輸電線路通道保護報警系統(tǒng)，其特征在于：所述的檢測單元 還包括與所述的主控板相連接的聲光訊響器。
6. 根據權利要求1所述的輸電線路通道保護報警系統(tǒng)，其特征在于：所述的旋轉裝置 包括能夠沿水平方向轉動的旋轉平臺、能夠沿堅直方向轉動的左右方向可調仰角平臺、能 夠沿堅直方向轉動的前后方向可調仰角平臺、驅動裝置，所述的主控板與所述的驅動裝置 相連接，所述的驅動裝置與所述的旋轉平臺相連接并驅動其轉動，所述的左右方向可調仰 角平臺和所述的前后方向可調仰角平臺的轉動方向相垂直，所述的左右方向可調仰角平臺 和所述的前后方向可調仰角平臺與所述的驅動裝置相連接并由其驅動轉動或手動控制轉 動。
7. 根據權利要求1所述的輸電線路通道保護報警系統(tǒng)，其特征在于：所述的第一通信 裝置包括安裝SIM卡的第一通信單元，所述的第二通信裝置包括安裝SIM卡的第二通信單 元，所述的第三通信裝置包括安裝SM卡的第三通信單元，所述的第一通信單元、所述的第 三通信單元分別與所述的第二通信單元通過移動通信網絡相信號連接。
8. 根據權利要求1所述的輸電線路通道保護報警系統(tǒng)，其特征在于：所述的現場信號 采集單元包括能夠與所述的檢測裝置同步轉動的攝像頭。
9. 根據權利要求1所述的輸電線路通道保護報警系統(tǒng)，其特征在于：所述的人機交互 系統(tǒng)包括與所述的主控板相連接的觸摸屏。
10. 根據權利要求1所述的輸電線路通道保護報警系統(tǒng)，其特征在于：所述的電源系統(tǒng) 包括太陽能電池板、與所述的太陽能電池板相連接的充電控制單元、與所述的充電控制單 元相連接的免維護蓄電池、與所述的免維護電池相連接的電源模塊。
【文檔編號】G08B21/18GK104112337SQ201410374029
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年8月1日 優(yōu)先權日:2014年8月1日
【發(fā)明者】袁力超, 韓柳憑, 姚維民, 李棟, 陸鳳楊 申請人:國家電網公司, 江蘇省電力公司, 江蘇省電力公司蘇州供電公司, 蘇州通源自動化設備有限公司