CN105301596B - 一种吊车升降车临近电位作业距离测量与告警方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于高压带电安全作业施工安全监控以及无线通信领域，公开了一种吊车升降车临近电位作业距离测量与告警方法，该方法通过距离测量、信息无线传输和数据融合，实现实时准确测量施工人员及设备与带电体的距离以及安全预警，防止因与带电体接触过近而产生的触电电击等事故，造成财产损失及人员伤亡等重大安全事故，同时提高施工安全的等级，极大的提高维护效率，提高施工安全性。本发明用于高压带电安全作业施工安全监控，多角度超声波传感器能实现无死角测量；WiFi热点的无线网络安装灵活；控制室可以随时获得施工现场信息，构成距离测量和安全告警系统，从根本上解决高压带电安全作业施工的安全距离测量问题。

Description

一种吊车升降车临近电位作业距离测量与告警方法

技术领域

本发明涉及高压带电安全作业施工安全监控，具体是一种吊车升降车临近电位作业距离测量与告警方法。

背景技术

随着我国经济的快速发展，电网的建设规模有了突飞猛进的发展，带电作业也成为电网建设中送电设备测试、检修和改造的重要手段，为电力系统的安全可靠运行和提高经济效益发挥了十分重要的作用。但是其面临的问题也越来越多，带电作业会对安全工作带来更大的困难，近年来频发生由于过于靠近带电设备而引起安全事故，使得国民经济生产遭受了严重损失。目前，随着带电作业的进展，监测的环境量会更加复杂。如果采用人工监测手段会存在弊端：1)由于人工监控主要依赖于人力观察，而观察员因松懈、视角受阻等原因出现误指挥，会导致设备触电损毁以及人员触电伤亡等恶性安全事故；2)对于观察员专业素质的要求很高，同时也增加工程成本。在这种情况下，项目将一种精度高的超声波传感器测距方法应用于吊车升降车的临近电位作业安全距离测量中，其装置测量精度高，可测距离范围较大，能够有效地减少安全事故的发生。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种吊车升降车临近电位作业距离测量与告警方法，该方法不仅能提高临近电位作业的安全可靠性，而且能够有效减少漏警，增强预警；突破原有系统报警滞后于事故的限制，实现在操作室就能知道吊臂与高压线的距离情况，减少电力事故对人员造成的影响。

本发明所采用的技术方案是：

一种吊车升降车临近电位作业距离测量与告警方法，包括以下步骤：

步骤一：利用安装在吊臂的前方、左方、右方、上方的超声波传感器对吊臂四个方位面的进行带电体的距离测量，将得到的数据传送至距离测量装置的单片机；

步骤二：通过无线WiFi发射模块将四组距离数据发射到吊车升降车控制室的告警装置的单片机中；

步骤三：告警装置的无线WiFi接收模块接收四组距离数据；

步骤四：告警装置的单片机接收四组距离数据，在显示器显示其数值和方向，同时对四组数据进行处理，选出最小距离数据，对最小距离数据进行判断：如果其值等于或者小于工作环境的安全距离，则进入步骤五；如果其值大于工作环境的安全距离，则进入步骤一；

步骤五：单片机启动告警装置，发出声光警告信号。

通过上述步骤，完成对吊车升降车临近电位作业距离测量与告警闭锁。

本发明一种吊车升降车临近电位作业距离测量与告警方法，技术效果如下：

1)、距离测量装置在临近电位作业时负责测量吊臂与周围物体的距离，实现无死角距离测量。通过无线WiFi将数据传输到吊车升降车控制室，为其操控提供可靠的数据参考。

2)、告警装置通过无线WiFi接收距离测量装置的数据，当接收的数据等于或小于安全距离时，告警装置会发出声光告警信号，提醒吊车升降车控制室的人员，有效地达到预警的作用，为在吊臂上施工人员提供安全保障。

3)、多角度超声波传感器能实现无死角测量；WiFi热点的无线网络安装灵活；控制室可以随时获得施工现场信息。

4)、本发明建立施工空间内无死角测距的方法，能够对周围实现全方位监控，保证施工人员的安全。本发明实现测距信息的无线传输，克服有线数据传输的接线复杂问题，提高了数据传输的效率，减少了工程成本。本发明的超声波测距传感器测量收到的干扰小，测量精度高，可测的范围大，极大地提高了距离测量的可靠性。

附图说明

图1为本发明的距离测量装置硬件连接框图。

图2为本发明的距离测量软件程序流程框图。

图3为本发明的告警装置软件程序流程框图。

图4为本发明的告警装置硬件连接框图。

具体实施方式

图1为本发明的距离测量装置硬件连接框图，在吊车升降车进行临近电位作业时，在其吊臂正前方、左方、右方、上方安装距离测量装置，对吊臂移动的四个方位面进行全方位的距离测量。

步骤一：距离测量装置通过超声波测距传感器进行距离测量，超声波测距传感器具有干扰小、精确度高、可测量范围大的特点，并且连电力电缆这种纤细的物体也能探测到。各个方位面的超声波测距传感器将探测得到的吊臂与附近物体的距离传输给STM32单片机。

步骤二：距离测量装置对测量数据通过无线WiFi技术进行数据发射，如图2所示，其发射具体过程为：

2.1：单片机开始对串口初始化；

2.2：向串口1发送OXB1指令；

2.3：启动串口1/串口2的互传程序，并等待；

2.4：判断串口2是否收到数据：若串口2没有收到数据，则回到步骤2.3；若串口2收到数据，则发射完成；

步骤三：告警装置通过无线WiFi技术接收数据，如图3所示，其具体过程为：

3.1：单片机开始对串口初始化；

3.2：启动串口1/串口2的互传程序，并等待；

3.3：判断串口2是否收到数据：若串口2没有收到数据，则回步骤3.2；若串口2收到数据，则进入步骤3.4；

3.4：向串口1发送“收到数据”的信号，完成传输数据的接收。

图4为本发明的告警装置硬件连接框图。安装在吊车升降车的控制室中，对在控制室中的操作人员起告警作用。

步骤四：告警装置的STM32单片机接收四组距离数据，使之在显示器显示其数值和方向，同时对四组数据进行处理，经过比较得到最小的距离数据，对最小距离数据进行判断：如果其值等于或者小于工作环境的安全距离，则进入步骤五；如果其值大于工作环境的安全距离，则进入步骤一；该安全距离值根据临近电位施工相关规范和以往类似工程经验，在施工前预先确定，如表1所示。

步骤五：当告警装置中的STM32单片机判断最小距离值等于或者小于安全距离时，则启动警示灯，发出声光警报信号。

表1：安全距离值根据临近电位施工相关规范

Claims (1)

1.一种吊车升降车临近电位作业距离测量与告警方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一：利用安装在吊臂的前方、左方、右方、上方的超声波测距传感器对吊臂四个方位面的进行带电体的距离测量，各个方位面的超声波测距传感器将探测得到的吊臂与附近物体的距离传输给单片机；

步骤二：通过无线WiFi发射模块将四组距离数据发射到吊车升降车控制室的告警装置的单片机中；

其发射具体过程为：

2.1：单片机开始对串口初始化；

2.2：向串口1发送OXB1指令；

2.3：启动串口1/串口2的互传程序，并等待；

2.4：判断串口2是否收到数据：若串口2没有收到数据，则回到步骤2.3；若串口2收到数据，则发射完成；

步骤三：告警装置的无线WiFi接收模块接收四组距离数据，具体过程为：

3.1：单片机开始对串口初始化；

3.2：启动串口1/串口2的互传程序，并等待；

3.3：判断串口2是否收到数据：若串口2没有收到数据，则回步骤3.2；若串口2收到数据，则进入步骤3.4；

3.4：向串口1发送“收到数据”的信号，完成传输数据的接收；

步骤四：告警装置的单片机接收四组距离数据，在显示器显示其数值和方向，同时对四组数据进行处理，选出最小距离数据，对最小距离数据进行判断：如果其值等于或者小于工作环境的安全距离，则进入步骤五；如果其值大于工作环境的安全距离，则进入步骤一；该安全距离值根据临近电位施工相关规范和以往类似工程经验，在施工前预先确定，具体如下：

①：地电位作业时，人身与带电体最小安全距离：电压等级110KV：1.0m；电压等级220KV：1.8m；电压等级500KV：3.2m；

②：绝缘操作杆最小有效绝缘长度：电压等级110KV：1.3m；电压等级220KV：2.1m；电压等级500KV：4.0m；

③：绝缘承力工具、绝缘绳索最小有效绝缘长度：电压等级110KV：1.0m；电压等级220KV：1.8m；电压等级500KV：3.7m；

④：等电位作业人员对接地体的最小安全距离：电压等级110KV：1.0m；电压等级220KV：1.8m；电压等级500KV：3.2m；

⑤：等电位作业人员对邻相导线的最小安全距离：电压等级110KV：1.4m；电压等级220KV：2.5m；电压等级500KV：5.0m；

⑥：等电位作业中的最小组合间隙：电压等级110KV：1.2m；电压等级220KV：2.1m；电压等级500KV：4.0m；

⑦：等电位作业中转移电位时人体裸露部分与带电体的最小安全距离：电压等级110KV：0.3m；电压等级220KV：0.3m；电压等级500KV：0.4m；

⑧：作业人员与绝缘架空地线之间的最小安全距离：电压等级110KV：0.4m；电压等级220KV：0.4m；电压等级500KV：0.4m；

⑨：绝缘臂的最小有效绝缘长度：电压等级110KV：2.0m；电压等级220KV：3.0m；

步骤五：当告警装置中的单片机判断最小距离值等于或者小于安全距离时，则启动警示灯，发出声光警报信号；

通过上述步骤，完成对吊车升降车临近电位作业距离测量与告警闭锁。