[发明专利]一种测量吊车吊臂与运行中超高压输电线安全距离的方法

说明书

技术领域

属于测量领域，尤其涉及一种用于测量吊车吊臂与带电高压输电线路之间安全距离的检测方法及其装置。 

背景技术

上海超高压电网500千伏和220千伏的超高压输电线路，在地理位置上涉及全上海所有区县。 

上海超高压电网担负着上海地区95％以上电量输送的重任，是保障上海电力供应的“主动脉”。 

超高压输电线路的安全运行，不仅关系到上海市政府、企业、商业、市民等安全可靠用电，更关系到上海国际大都市的形象和社会的稳定与发展。 

分析多年来超高压输电线路的线路“外损”事故，其中吊车“碰线”是头号“杀手”。 

所谓的吊车“碰线”事故，是指吊车吊臂碰触在运(即处于带电运行状态)高压输电线导线导致的事故，这些事故中，吊车施工中吊臂与超高压导线的“安全距离”不足是线路“外损”事故发生的主要原因。 

可见，在大量市政工程、建筑施工、园林树木等吊装作业，在临近超高压输电线路下进行施工作业时，由于吊车作业人员不能有效控制吊车吊臂与高压输电线导线之间的安全距离，极易发生吊车吊臂碰触在运(即处于带电运行状态)高压输电线导线，从而导致超高压输电线路跳闸、设备损坏、人员触电甚至大面积停电事故，给电力系统的安全运行和人身安全造成重大危害。如何防止该类事故的发生，是我们面临的一个重大课题。 

现有的高压线路测距装置，多采用电场强度检测的原理进行工作，取得了一定的防范效果。 

但是在实际使用中发现，针对不同电压等级的输电线路，在同样距离的情况下，其检测到的电场强度不同，反之亦然。所以，单纯设定一个电场强度报警基准值去适应不同电压等级的输电线路是难以满足实际工作需要的，而同时携带多个适用于不同 电压等级的高压线路测距装置，一方面购置和维护成本较高，另一方面，在使用中容易搞混，反而起不到应有的防范/报警效果。 

此外，也有采用超声波测距仪进行测距的，但是由于输电线路导线较细，测距返回波非常弱，实际使用时灵敏度低，测距效果差，无法满足工作的使用要求。 

现有的激光测距仪，虽然测距精度和灵敏度较佳，但是因为激光探头发出的是一束光线，同样由于输电线路导线较细，在实际使用过程中存在瞄准困难，瞄准/测量过程较长，不能适应不同的吊臂工作角度，无法自动进行测距等诸多不便。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种测量吊车吊臂与运行中超高压输电线安全距离的方法，其组合了电场强度检测和激光测距两种检测方式，根据检测到的电场强度来开启/关闭激光测距仪，既能适应不同电压等级的输变电线路和不同的吊臂工作角度，又可实现低功耗运行，可自动进行半球面区域的激光扫描测距、发出报警信号，且探测头整体安装/拆除方便，便于投运和维护/检修。 

本发明的技术方案是：提供一种测量吊车吊臂与运行中超高压输电线安全距离的方法，包括电场强度检测和激光测距，其特征是： 

A、在吊车吊臂上设置一探测头，在地面或吊车操作室设置一数据收集显示装置；在探测头中设置由感应电极和电场强度检测单元构成的高压电场强度检测模块、由激光测距单元、测距探头和测距探头摆动驱动单元构成的距离检测模块、安全距离比较模块和无线信号发射模块；在数据收集显示装置中设置无线信号接收模块、数据处理模块、LED显示模块和声光报警模块； 

B、高压电场强度检测模块检测探测头所在吊车吊臂周围的电场强度，并将检测结果送入安全距离比较模块； 

C、在安全距离比较模块中，将检测到的电场强度信号与预设定值进行比较； 

D、以高压电场强度检测模块检测到的电场强度信号的强弱，作为激光测距工作的“启动”/“停止”信号； 

E、当电场强度信号高于预设定值时，安全距离比较模块输出“启动”信号，激光测距单元、测距探头和测距探头摆动驱动单元开始工作； 

F、测距探头摆动驱动单元驱动测距探头作摆动，形成一个半球面的测距扫描区间，测距探头发出激光测距光束，并接收返回的测距光束，激光测距单元根据发出和返回的测距光束输出测距结果； 

G、当电场强度信号低于预设定值时，安全距离比较模块输出“停止”信号，激光测距单元、测距探头和测距探头摆动驱动单元停止工作，以减少整个探测头的电源消耗； 

H、所述高压电场强度检测模块和/或距离检测模块的检测结果以无线信号传输的方式发送到数据收集显示装置，供显示、报警或对外控制之用。