[发明专利]一种大型机械侵入线路预警方法和系统

说明书

本发明涉及一种大型机械侵入线路预警方法和系统，包括：获取布设于大型机械吊臂前端的多感应电极阵列中各球电极上产生的感应电荷量；利用各球电极上产生的感应电荷量，计算输电线路的等效荷电中心位置；基于输电线路的等效荷电中心位置，进行大型机械侵入线路预警；其中，所述多感应电极阵列中所有球电极球心处于同一水平面，各球电极与所有球电极的几何中心位置之间的距离不超过预设值。本发明提供的技术方案，通过布设于大型机械吊臂前端多感应电极阵列感知输电线路存在的高压电场特性，进而实时计算大型机械吊臂前端与输电线路的实际距离。当吊臂前端接近线路时给出预警，避免出现触电伤害施工人员等事故发生。

技术领域

本发明涉及输电线路监测与作业安全防护技术领域，具体涉及一种大型机械侵入线路预警方法和系统。

背景技术

城市规模的扩大及基建项目加速实施导致原本远离市区的线路走廊成为了施工热点区域。吊车等大型工程机械在线路走廊下方进行施工时，常会因为赶工期等原因忽视现场安全工作规范，越过安全施工距离，导致机械触碰输电线路，造成线路跳闸、短路、导线损伤等，甚至发生现场人员触电身亡等事故。

线路外破事故频发已严重影响电网及现场施工人员生命安全的问题，外力破坏已经成为影响输电线路安全可靠运行的主要因素之一，据统计数据显示，由外力破坏所导致的电网事故比例约占线路故障总数的30％，其中大型机械违规作业导致的故障又占外力破坏总数的60％左右。由此可见，线路走廊内大型机械的施工监控应该成为重点关注及防范目标。

目前外力破坏仍依赖于人工巡视，感知手段匮乏。监测手段方面，普遍采取的措施分为两类，一是由工作人员定期巡线、划出保护区范围、悬挂安全警示牌、在施工现场对操作人员进行安全培训等，该方式存在人员需求量大、人力成本高、人员无法监督等问题。二是通过在现场布设网络摄像头，通过3G/4G/5G等手段将视频数据实时传回监控中心，工作人员通过实时观看或图像处理算法等对外破事故进行判断，该方式存在易受天气影响，且受摄像头角度影响无法对外破进行及时预警等缺点。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种大型机械侵入线路预警方法，包括：

获取布设于大型机械吊臂前端的多感应电极阵列中各球电极上产生的感应电荷量；

利用各球电极上产生的感应电荷量，计算输电线路的等效荷电中心位置；

基于输电线路的等效荷电中心位置，进行大型机械侵入线路预警；

其中，所述多感应电极阵列中所有球电极球心处于同一水平面，各球电极与所有球电极的几何中心位置之间的距离不超过预设值。

优选的，所述利用各球电极上产生的感应电荷量，计算输电线路的等效荷电中心位置，包括：

任选S组球电极，且每组球电极中包含3个球电极，其中，所述S组球电极中包含所述多感应电极阵列中所有的球电极；

利用各组球电极中球电极上产生的感应电荷量，采取比例消元求解法求解各组球电极对应的输电线路的等效荷电中心位置；

根据各组球电极中球电极上产生的感应电荷量，计算各组球电极对应的权重；

基于各组球电极对应的输电线路的等效荷电中心位置和权重，采用加权平均法计算输电线路的等效荷电中心位置。

进一步的，所述利用各组球电极中球电极上产生的感应电荷量，采取比例消元求解法求解各组球电极对应的输电线路的等效荷电中心位置，包括：

基于两个球电极上产生的感应电荷量的比值等于两个球电极分别与输电线路的等效荷电中心位置的距离平方的反比，构建各组球电极对应的二元二次方程组；

求解所述方程组得到各组球电极对应的输电线路的等效荷电中心位置。