本实用新型属于电力施工报警
技术领域：
，具体是一种单端布防周界智能预警装置。
背景技术：
：随着我国逐渐加快的城市化进程，城市供电系统负荷呈现快速增长，输电线路及能源基础建设也进一步增速，高压输电线路及高压变电站附近工程施工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侧面及下方进行安装、吊运作业。在已知的有施工隐患的电力线路附近或有施工运维的高压变电站现场，为确保大型机械和工作人员的安全，必须保证施工现场与电力线路处于安全的相对位置，保证无人员以及机械进入高压带电导体的安全距离之内，避免意外事故的发生。而目前主要是靠目测估计查看是否进入输电线路或高压变电站的高压危险区域，且易疏忽，不能避免其他人员、工程机械误入危险区域，是工作现场的潜在危险源，易发生不可挽回的意外事故。技术实现要素：针对上述问题，本实用新型提供了一种单端布防周界智能预警装置，旨在解决电力线路、高压变电设备附近人员及工程机械作业时进入危险区域时的报警问题，杜绝现场施工引起的触电事故。本实用新型的技术解决方案是：一种周界智能预警装置，其特征在于：包括主机，主机包括壳体5、固定在壳体5内的激光传感器、固定在壳体5上的声光报警器1以及位于壳体5内的处理单元，激光传感器与处理单元电连接，处理单元的输出端与声光报警器1电连接，所述激光传感器采用发射端和接收端集成为一体的激光传感器模组。优选地，所述激光传感器的发射端4和接收端3发出的激光光路相对于壳体底面的角度可调。优选地，所述壳体底面的上表面通过活页12连接有调整板10，激光传感器11固定在调整板10上，壳体的底面还固定有固定块9，所述固定块9的中心设置有螺纹，螺栓7从壳体外部依次穿过壳体的底面、固定块9后伸入至壳体内部并能够与调整板10触碰。优选地，所述壳体的底面还固定有垫高块13，所述调整板10通过活页12固定在垫高块13上，优选地，所述壳体5上设置有前窗，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遮挡檐2。优选地，所述前窗上覆盖有滤光膜。优选地，所述主机安装在三脚架上。优选地，所述三脚架上安装有太阳能电池板，所述太阳能电池板给主机供电。优选地，所述处理单元还与无线通信模块连接。优选地，所述激光传感器采用rwrfb-200型号。本实用新型的优点是：（1）在人或大型工程机械进入激光传感器的探测范围时，本实用新型进行声光报警提醒驾驶员以及现场的其他施工人员。本实用新型是具备输电线路周边区域防范功能的前端装置，专为空旷无围墙的区域防范而设计，直接安装固定在地面，采用单端布防设计，只需要在布防区域单端放置本设备，即可完成布防，无需繁琐操作，方便快捷。以单台装置为防范单元，可连续布设并直接驱动声光报警设备。本装置以高频激光为基础，当有入侵者越过防线即可快速响应产生声光报警，适合布设在对防范等级要求较高的现场。（2）三脚架固定方式适合各种复杂和平整的地面情况。（3）激光传感器的发射端和接收端发出的激光光路相对于壳体底面的角度可调，在不方便调整三脚架的情况下，便于进一步精细的调节激光传感器的射出光线与地面之间的角度，更适用于各种复杂的地面情况。（4）滤光膜可以过滤杂散光的干扰，提高激光传感器的精度。附图说明图1为本实用新型原理示意图；图2为本实用新型结构示意图；图3为本实用新型壳体内部结构示意图；图4为本实用新型处理单元电路示意图；图5为本实用新型无线通信模块电路示意图；图6为本实用新型声光报警器电路示意图；图7为本实用新型太阳能供电模块电路示意图；图8为本实用新型使用示意图。具体实施方式本实用新型集合激光探测、无线传输原理，可感知进入警戒范围内的工作人员及大型工程机械，并进行现场声光报警，提醒工作人员及工程机械与施工现场和电力线路保持安全距离，防止人员、机械越过防线，发生意外事故，保障人员的人身、财产安全。本实用新型的单端布防周界智能预警装置，如图1和图2，包括主机，主机包括壳体5、固定在壳体5内的激光传感器、固定在壳体5上的声光报警器1以及位于壳体5内的处理单元，激光传感器与处理单元电连接，处理单元的输出端与声光报警器1电连接，所述激光传感器采用发射端和接收端集成为一体的激光传感器模组，激光传感器的原理是，测量发射端4发出激光，当遇到侵入物时反射激光，激光传感器的接收端3接收反射回来的激光，由于有侵入物时，激光往返的时间和距离相较于没有侵入物时，会发生变化，激光往返时间和距离均会变小，处理单元根据激光往返时间或者距离的变化情况来判断是否有入侵物，当有侵入物时，处理单元向声光报警器发送报警信号。以rwrfb-1000型号的激光传感器为例，预警的最远距离为1000m，当有侵入物时，激光往返距离小于1000m，处理单元通过获取激光传感器的往返距离信息，与1000m做比较，如果小于1000m，则表示有入侵物。优选的，所述处理单元还与无线通信模块连接，无线通信模块的天线6设置于壳体外部，可以无线通知管理人员前来处理。优选的，所述激光传感器的发射端4和接收端3发出的激光光路相对于壳体底面的角度可调。具体的，如图3，所述壳体底面的上表面通过活页12连接有调整板10，激光传感器11固定在调整板10上，壳体的底面还固定有固定块9，所述固定块9的中心设置有螺纹，螺栓7从壳体外部依次穿过壳体的底面、固定块9后伸入至壳体内部并能够与调整板10触碰。进一步的，所述壳体的底面还固定有垫高块13，所述调整板10通过活页12固定在垫高块13上。当施工现场路面情况复杂时，旋转螺栓，可以精细调节激光光路的角度。优选的，所述壳体5上设置有前窗，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遮挡檐2，用于保护激光传感器，并遮挡一部分自然光。优选的，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。优选的，所述主机安装在三脚架上，优选的，所述三脚架上安装有太阳能电池板，所述太阳能电池板给主机供电。三脚架为主机和太阳能板提供支撑，三脚架适用于环境复杂的施工现场。下面对整个电路部分进行说明。激光传感器探测到障碍物通过io端口将距离或者时间信号传输到处理单元stm32单片机的47-48脚，如图4，处理单元中的时钟电路提供基准振动源，滤波电路通过一个电感l1、电容c30滤波。处理单元判断激光往返时间或距离减小时，则发送信号给声光报警器。如图6，声光报警器的a0/a1/a2引脚通过与单片机的18-16引脚一一对应相连，并通过第4/5引脚发出报警。无线通信模块如图5，无线通信模块第6/7传输管脚与单片机的25/26一一对应引脚连接，得到信号并由天线向外传输。太阳能供电模块将太阳能板的高电压转化为低电压给电路供电，可以采用如图7所示的电路结构，也可借鉴现有技术其他太阳能供电电路。性能参数：编号功能/性能说明1激光波长900-908nm，符合人眼安全规范2预警距离5-1000m3预警响应时间＜500ms4警报器声压级＞110db5平均功耗＜1w6报警功耗＜5w7防护等级ip658工作温度－30℃～ 70℃9相对湿度5％rh～100％rh10大气压力550hpa～1060hpa11装置重量5kg12误报率<1电源dc12v，集成10w太阳能电池板14mtbf＞25000h15外壳材质金属16联动功能向系统内其他装置推送报警信息、联动报警17安全性装置有操作权限，非授权操作人员无法操作18安装方式支架安装，可在1分钟内完成安装、拆除，装置部署后必须防倾倒，达到人力无法推倒的程度本实用新型可防止大型工程机械非法入侵，是立体安防系统的周边防线。可应用于在输电线路附近或高压变电站现场，在需要防护的区域部署本装置，形成封闭的警戒区域。当有大型工程车辆进入时触发声光报警，现场监护人员查证，若为非登记车辆，给予驱逐，如果是登记车辆，则准许进入，保证电力设施安全及驾驶员生命财产安全。当前第1页1 2 3
技术特征：1.一种周界智能预警装置，其特征在于：包括主机，主机包括壳体（5）、固定在壳体（5）内的激光传感器、固定在壳体（5）上的声光报警器（1）以及位于壳体（5）内的处理单元，激光传感器与处理单元电连接，处理单元的输出端与声光报警器（1）电连接，所述激光传感器采用发射端和接收端集成为一体的激光传感器模组。
2.根据权利要求1所述的一种周界智能预警装置，其特征在于：所述激光传感器的发射端（4）和接收端（3）发出的激光光路相对于壳体底面的角度可调。
3.根据权利要求2所述的一种周界智能预警装置，其特征在于：所述壳体底面的上表面通过活页（12）连接有调整板（10），激光传感器（11）固定在调整板（10）上，壳体的底面还固定有固定块（9），所述固定块（9）的中心设置有螺纹，螺栓（7）从壳体外部依次穿过壳体的底面、固定块（9）后伸入至壳体内部并能够与调整板（10）触碰。
4.根据权利要求3所述的一种周界智能预警装置，其特征在于：所述壳体的底面还固定有垫高块（13），所述调整板（10）通过活页（12）固定在垫高块（13）上。
5.根据权利要求1-4任一所述的一种周界智能预警装置，其特征在于：所述壳体（5）上设置有前窗，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遮挡檐（2）。
6.根据权利要求5所述的一种周界智能预警装置，其特征在于：所述前窗上覆盖有滤光膜。
7.根据权利要求6所述的一种周界智能预警装置，其特征在于：所述主机安装在三脚架上。
8.根据权利要求7所述的一种周界智能预警装置，其特征在于：所述三脚架上安装有太阳能电池板，所述太阳能电池板给主机供电。
9.根据权利要求1-4任一所述的一种周界智能预警装置，其特征在于：所述处理单元还与无线通信模块连接。
10.根据权利要求1-4任一所述的一种周界智能预警装置，其特征在于：所述激光传感器采用rwrfb型号。
技术总结本实用新型提供一种单端布防周界智能预警装置，旨在解决电力线路、高压变电设备附近人员及工程机械作业时进入危险区域时的报警问题，杜绝现场施工引起的触电事故。其包括主机，主机包括壳体、固定在壳体内的激光传感器、固定在壳体上的声光报警器以及位于壳体内的处理单元，激光传感器的发射端发出信号，激光传感器的接收端接收信号，并传输给处理单元，处理单元判断有入侵物时，处理单元发送信号给声光报警器，所述激光传感器采用发射端和接收端集成为一体的激光传感器模组。
技术研发人员：辛成涛;李燕;牟维斌;孙成博;乔刚;王学青;孙晓云;薛浩;葛胡宇;赵品;张鹏;张现利;王振岐;刘慧婧
受保护的技术使用者：烟台国网中电电气有限公司
技术研发日：2019.12.07
技术公布日：2020.06.09
