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1、线路保护区机械施工智能防触碰安全预警定位在线监测系统【摘要】 近年来高空施工越来越多，由于机械过于靠近高压带电设备而引起线路短路跳 闸事故经常发生，有些还造成了大面积的停电，使国民经济生产遭受了严重损失， 对人们生活与社会活动带来了巨大的影响。 本文对交流输电线路进行了模拟试验和测试，对球形电场感应传感器的感应电流进行了理论计算，并在实验室环境下对报警装置的工作性能进行了测试， 利用标准电场对装置进行了校正。【关键字】 电场感应 高压线 近电报警 GPS前言“线路保护区机械施工智能防触电安全预警定位在线监测系统”将接收到的监测信号进行前端分析处理，取出50HZ工频信号，经过数字滤波排除干扰信号
2、，依据分析的信号强度，当达到预设值时发出无线报警信号传给接收端，接收端在接收到该信号后报警，提示设备和人员已接近强电，应及早注意和规避危险，同时启动高压近电报警信号及GPS位置信息上传至监控中心，监控中心值班人员通过管理平台及时查看高压近电预警位置及车辆编号、名称，及时通知相关人员，系统同时会向输电线路检修人员发送告警信息及工程车辆编号等，收到险情信息后，立即赶往现场处理险情。一、概论随着工农业生产的日益发展，电网的建设规模有了突飞猛进的发展，但是所面 临的问题也越来越多。近年来全国各省频发高空施工机械由于过于靠近高压带电设 备而引起线路短路跳闸事故，有些还造成了大面积的停电，使国民经济生产遭
3、受了 严重损失，对人们生活与社会活动带来了很大的影响。二、研究的内容本项目具体研究“线路保护区机械施工智能防触电安全预警定位在线监测系统”，主要包括如下部分：1、线路保护区机械施工智能防触电安全预警定位在线监测系统终端：（1）高压近电探测单元；（2）无线2.4G发射单元及接收单元；（3）高压近电防触碰预警单元；（4）高压近电防触碰监控及GPS定位单元；（5）预警语音装置；（6）探测单元供电单元及高压近电防触碰预警监控定位供电单元；2、监控中心管理平台：包括线路保护区机械施工智能防触电安全预警定位在线监测系统报警软件、定位软件、中心接警机及监控电脑。3、工作原理“线路保护区机械施工智能防触电安全
4、预警定位在线监测系统”将接收到的监测信号进行前端分析处理，取出50HZ工频信号，经过数字滤波排除干扰信号，依据分析的信号强度，当达到预设值时发出无线报警信号传给接收端，接收端在接收到该信号后报警，提示设备和人员已接近强电，应及早注意和规避危险，同时启动高压近电报警信号及GPS位置信息上传至监控中心，监控中心值班人员通过管理平台及时查看高压近电预警位置及车辆编号、名称，及时通知相关人员，系统同时会向输电线路检修人员发送告警信息及工程车辆编号等，收到险情信息后，立即赶往现场处理险情。“线路保护区机械施工智能防触电安全预警定位在线监测系统”只对220V以上工频50HZ-60HZ的电压预警，设备电路通
5、过数字滤波抗干扰，稳定可靠，特别注意：预警系统不对直流、高频、静电预警，它主要是针对室外工频高压架空导线预警。4、系统模块系统分为高压近电探测单元、无线2.4G发射单元及接收单元、高压近电防触碰预警单元、高压近电防触碰监控及GPS定位单元、预警语音装置、探测单元供电单元及高压近电防触碰预警监控定位供电单元、监控中心管理平台（包括高压近电防触碰智能预警定位软件、中心接警机及监控电脑）三、设备的设计思路1解决方法为贯彻“安全第一、预防为主、综合治理”的安全生产方针落在电力通信工程施工作业中人的安全、设备的安全、线路的安全，做到以人为本、主抓预防。电力、通信、油田、矿山工程中经常使用到大型机械，高空
6、作业车、高空作业平台、起重机械、吊塔、吊车、座位车，一体栽桩机，消防车等设备，这些机械设备在电力高压线、高压变电站等环境中施工作业，危险度极高，极易造成触电事故，稍有不慎就会造成机毁人亡。因为这些设备一般臂展较长（高），设备操作手注意力、判断力、视力范围、风力风向、设备运动的惯性等等，这些因素中只要有一点出现意外，极有可能造成设备与高压电缆（设备）相碰，形成触电事故。本系统是为了防止大型机械设备在高压电力作业时触电事故发生的近电预警装置，可以避免因野蛮施工和违章作业而造成的碰触高压带电设备，发生恶性事故，是一种有效的预控手段，保证了操作者能够在安全范围内从事作业，维护了电网的安全稳定运行，同时
7、通过“线路保护区机械施工智能防触电安全预警定位在线监测系统”的工作平台，规范了安全措施，提升了工作效率，创造了经济价值和社会效益，事实上任何一次事故带来的损失都是足以解决大批次预防设备的投入，安全就是质量，安全就是效率。2 系统模块系统分为高压近电探测单元、无线2.4G发射单元及接收单元、高压近电防触碰预警单元、高压近电防触碰监控及GPS定位单元、预警语音装置、探测单元供电单元及高压近电防触碰预警监控定位供电单元、监控中心管理平台（包括高压近电防触碰智能预警定位软件、中心接警机及监控电脑）。3产品功能及优势1） “线路保护区机械施工智能防触电安全预警定位在线监测系统”为国内首创其应用面极广各种
8、作业车辆均可使用，包括吊车、升降平台车、打井钻探设备等都可以安装使用，该产品作为安全智能预警设备可减少或避免因作业车在作业时与高压带电导线非接触放电而产生的事故，设备电路通过数字滤波抗干扰，稳定可靠，特别注意：预警系统不对直流、高频、静电预警，它主要是针对室外工频高压架空导线预警。（其他产品非数字抗干扰差，静电也预警，电扰也报警）2） 采用2.4G的通讯频道速度更快更稳定，抗干扰，及时传输。安装，使用方便可靠。实现真正的数字无线通讯技术采用2.4G 通讯频率，可实现远距离的数据通讯，采用数据包的型式通过通讯协议可对实际通讯信息的内容加密、验证、纠错、地址核对等功能，解决设备之间互联互通的需求。
9、（其他产品，是有线的，或者是模拟通信）3） 每对发射端与接收端有一个独立地址，不重复，多套设备之间同时工作互不干扰。（在通信工作范围内，多套设备同时工作，其他无线的产品有相互干扰）4） 支持多个发送端可任意组合，解决多种不同的机械的需求。（可以一接受端带多发射端，其他的产品没有）5） 适应多种工况情况多等级电压可调支持电压10KV、35KV、110KV、220KV及以上电压，能符合各种电力环境。6） 支持外置电源接口（12V-24V）。（其他产品没有，可随机使用）7） 安装简单。无需专业人员。（其他产品安装复杂，需要专业人员）四、总结与其他的近电报警装置相比，“线路保护区机械施工智能防触电安全预警定位在线监测系统”体积小，抗干扰能力强，报警可靠，误报率低，采用无线通讯报警方式，装置底部有磁钢吸附于吊臂， 安装方便，拆卸容易，能实现在操作室就能知道吊臂与高压线的距离情况，根据现 场的实际情况，可以同时安装多套电场感应无线近电报警装置，实现对多个方向的 高压线进行距离预警。参考文献1 汪军. 起重机械事故原因分析与安全管理的探讨. 机电工程技术. 2010，39（2）：105-108.2 方志国.用近电报警器寻找照明线路断线.农村电气化. 2000（04）：29.3 方志国.近电报警器在低压工作中的应用.电气时代. 2001（5）：58.
