近電作業安全監控預警裝置的研發

張紅崗 張大彬 郭彪 張志君

摘要：隨著自從高壓電取得了高速發展以后，各種觸電事故就一直縈繞在我們身邊也一直成為一種安全威脅，特別是機械施工的觸電跳閘更是頻繁產生。就我國來說數據顯示，機械觸電導致的人死亡以及引發的規模式的斷電對社會而言會產生很大的經濟損失。以電場強度測量技術為背景，本文對機械車輛接近高壓電線時的預保護裝置進行了研究和設計。

關鍵詞：近電作業;安全監控;預警裝置

伴隨科技的不斷進步和生產力的持續發展，當代的工業化步伐在逐步加快，近些年以來電網的規模也在日新月異地發展著，一方面即使電力為很多人的工作和生活帶去了方便推動了社會的進步，可是就其自身而言，另一方面潛在的危害也是不容小覷的。自從高壓電產生到今天為止，觸電的事故就一直伴隨在人們的生產生活過程中，特別是機械施工所帶來的觸電跳閘事件也在層出不窮。就我國而言，因為觸電導致的斷電情況影響了居民的日常生活，甚至有近電作業觸電而導致的人員死傷，而且因此所引發的規模化斷電更是對社會的發展帶去了伴隨著龐大的經濟損失，所以急需對近電作業的安全進行實時監控，及時預警及早提醒，防范安全事故的發生，對居民的日常生活也產生了影響作用。

一、近電預警系統技術指標分析

近電系統的技術指標測量的選定和確定是進行系統設計和進一步研究的基礎以及關鍵，將會對系統設計和進一步研究起到關鍵作用。近電系統可以通過實現高壓交流線路從而完成有關安全距離的預警，反映了近電作業在施工過程里所存在的一定的威脅。近電預警系統可否進行有效報警就變得非常關鍵了，在設計的過程里，技術標準要盡可能科學、客觀、全面，。當設計剛開始時，在和有關項目責任人和管理工作者們進行意見交換的同時，需要注意對近電作業預警器的設計提出相應的要求，并在進行設計的過程里不斷進行補充和完善。，設計的技術標準在調節的過程里，中近電預警系統是根據近電作業設計的一種能夠完成智能報警的設施，如果近電作業過程和高壓輸電線路距離不大于小于安全距離時，近電系統就會產生語音報警。此系統由兩部分構成，其一是信號收集系統，其二是報警通訊系統。這兩者之間是通過無線通訊的方式完成對數據的傳遞的。近電作業過程中的近電預警系統幫助我們主要完成了原有的目標，我們所需考慮的狀況有幾個方面：第一，實現測量的環境條件下需要滿足主要設計要求;第二，是系統本身需要滿足功能要求。

二、近電預警系統實現功能

電場信號測量及處理：在開啟近電預警系統過后，如果近電作業過程中靠近了交流高壓輸電線的安全距離，所收集到的電場信號在傳感器的放大之下，進行A/D的轉換后經過單片機編譯對比后發送給總部接收端的報警設施。

雙單片機之間的無線聯通：由多個單片機控制完成的近電預警系統，假設兩者之間的橋梁的是無線收發模塊，。無線收發模塊對信號進行判定（，判定的內容是是否需要報警），，并把結果通過無線模塊進行傳遞，傳遞給報警設施之后，報警設施上的人機互動、，靈敏度調節以及邊界報警等設施發送給信號收集端，為判定的標準，。無線通訊模塊配有蜂鳴裝置，當兩者的自檢完成可進行通信的時候，會產生“嘟嘟嘟”的聲音。

高壓輸電線等級、靈活度與邊界報警的調節界面：在報警設施的功能板上，有個電壓等級進行選擇的指示按鈕，和標有“1”、“2”、“3”的等級報警的三位一體的嚴重程度開關和相應的指示燈。當發現工地附近的輸電線是大于或等于110kVv的高壓輸電線時，需要按下的是≥110kVv按鈕就行。等級報警裝置撥到1-3擋位的任何一個檔位，相應的指示燈亮了之后，等級報警裝置把信號發送給信號收集裝置的過程中，根據之前的設定的相應數值進行對應的判斷處置。而將檔位進行調整，調整成“邊界報警”的這一檔時，相應的指示燈也會發亮，這個時候需要長按“待命”按鈕來對按鈕瞬時的信號強度進行捕捉，并且把信號強度數值進行記錄下之后將其作為判別要求。如若在“邊界報警”狀態下1分鐘內不能按下“待命”按鈕，那么界面上2擋的指示燈也會亮，系統會對應2檔位進行相應的機動的報警處置。

語音播報功能：電場傳感器感受到的電場信號經處理后，被信號采集裝置的單片機判斷電場信號大于闊值，就無線發送回指示信號，操作室的報警裝置接收信號啟動語音報警，揚聲器發出“有電危險，請勿靠近緊靠”的語音提示。

二、結語

本文通過高壓輸電線電場強度測量技術作為最主要技術手段，對于近電作業過程中靠近高壓電線時預警保護系統采取了研究和設計，包含的內容比較廣泛，通過近電系統實現的功能進行研究，對近電預警系統的設計要求進行綜合之后，對閥值和靈敏程度進行確定，對無線通信進行研究之后，完成了近電預警系統的硬件和軟件的實現。通過這些研究，實現了近電作業過程中預警系統的功能需求和可靠性要求，為后續功能的擴展奠定了基礎。從現場模擬情況看出，該裝置各項性能基本滿足近電作業安全監控的要求，后續可根據使用狀況改進完善，主要工作要注意對裝置靈敏度的設置，需專業人員調試完成，下一步擬依據監控距離和監控物件，在出廠時給定靈敏度設置參照表，現場人員只需按表設置并微調即可完成。

參考文獻

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