用于防止工程車輛接近高壓電線的裝置和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及工程車輛技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種用于防止工程車輛接近高壓電線的裝置和一種用于防止工程車輛接近高壓電線的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]吊車等有機(jī)械臂的工程車輛在高壓電纜下作業(yè)時(shí)，其工作環(huán)境往往比較復(fù)雜，周圍經(jīng)常分布大量的架空電力線纜，當(dāng)接近電力電纜到一定距離時(shí)就會(huì)引發(fā)工程車輛觸電。由于沒有相應(yīng)的檢測(cè)預(yù)警設(shè)備，因吊車接近或碰觸高壓電纜而引發(fā)的安全事故時(shí)有發(fā)生，給人們的生命和財(cái)廣造成損失。
[0003]目前相關(guān)專利方法主要有以下幾種:
[0004]起重機(jī)近電報(bào)警器是主要依靠電磁輻射探測(cè)器來完成的，當(dāng)?shù)醣墼谂R近電力線路時(shí)，根據(jù)感觸到的電磁場信號(hào)發(fā)出一種無線電報(bào)警信號(hào)，提醒工作人員注意；
[0005]防觸電報(bào)警式挖掘機(jī)主要依靠聲光高壓交流驗(yàn)電器來完成的，聲光高壓交流驗(yàn)電器始終指向工程車輛的最高處，并且預(yù)留出足夠的安全距離，在觸電之前就可起到報(bào)警作用，提醒操作人員停止危險(xiǎn)操作；
[0006]紅外線防觸電裝置主要包括紅外發(fā)射、紅外接收裝置，通過設(shè)有遮光罩、光學(xué)透鏡等準(zhǔn)確定位高壓危險(xiǎn)帶電段位；
[0007]流動(dòng)式起重機(jī)防觸電報(bào)警方法采用單片微型計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)起重機(jī)距輸電線路最近部位的電場強(qiáng)度，根據(jù)起重機(jī)移動(dòng)的速度計(jì)算輸電線周圍的電位梯度，從而確定不同輸電線路電壓下工作的起重機(jī)與輸電線路之間的距離是否大于該電壓下的安全距離；
[0008]由于通常作業(yè)區(qū)的場強(qiáng)分布非常復(fù)雜，車輛設(shè)備上某點(diǎn)場強(qiáng)和該點(diǎn)到場源的距離是非線性相關(guān)的，電磁輻射探測(cè)器和微型計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)方法容易受到電場的影響，不能準(zhǔn)確的反映出車輛是否在安全范圍之內(nèi)。另外工程車輛一般工作于環(huán)境較為復(fù)雜、噪聲干擾嚴(yán)重的室外中，紅外線裝置和聲光高壓交流驗(yàn)電器方式容易受到干擾，無法準(zhǔn)確定位車輛是否觸電。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種適應(yīng)性強(qiáng)、檢測(cè)結(jié)果可靠的防止工程車輛接近高壓電線的裝置。本發(fā)明所要解決的另一技術(shù)問題在于，提供一種適應(yīng)性強(qiáng)、檢測(cè)結(jié)果可靠的防止工程車輛接近高壓電線的方法。
[0010]因此，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0011]一種用于防止工程車輛接近高壓電線的裝置，包括金屬球、金屬板、電壓檢測(cè)電路和處理器，所述金屬球安裝在所述工程車輛的近電端且與所述工程車輛之間絕緣，所述金屬板安裝在所述工程車輛上并與所述工程車輛的車體之間電連接，且所述金屬板與所述金屬球之間的相對(duì)位置固定不變，所述電壓檢測(cè)電路連接至所述金屬球和所述金屬板，用于檢測(cè)所述金屬球和所述金屬板之間的電壓并將檢測(cè)結(jié)果發(fā)送至所述處理器，所述處理器連接至所述電壓檢測(cè)電路，用于根據(jù)所述電壓檢測(cè)電路的檢測(cè)結(jié)果計(jì)算所述近電端與高壓電線之間的距離。
[0012]在該技術(shù)方案中，該裝置簡單可靠，適用于工程車輛的工作環(huán)境，只要檢測(cè)金屬板與金屬球體之間的電壓就可以得到車體與大地之間的電壓，無需測(cè)量端與大地接觸，非常適用于施工中或行進(jìn)中的工程車輛。在處理器檢測(cè)出工程車輛近電端與高壓電線之間的距離后，可以顯示在操作人員所處位置的顯示屏上，也可以通過設(shè)置一警報(bào)裝置，連接至所述處理器，當(dāng)所述近電端與高壓電線之間的距離小于預(yù)設(shè)值時(shí)，所述處理器向所述警報(bào)裝置發(fā)送警報(bào)信號(hào)，所述警報(bào)裝置接受到所述警報(bào)信號(hào)時(shí)發(fā)出警報(bào)。
[0013]進(jìn)一步，所述金屬球?yàn)榭招慕饘偾颍鲭妷簷z測(cè)電路設(shè)置在所述金屬球內(nèi)部，可以避免電場對(duì)電壓檢測(cè)的干擾，進(jìn)一步保證了系統(tǒng)的可靠性。
[0014]另外，保證金屬球與工程車輛絕緣的目的可以通過將所述金屬球設(shè)置在一絕緣盒內(nèi)來實(shí)現(xiàn)，簡單可靠。
[0015]所述工程車輛可以為有機(jī)械臂的車輛，例如吊車或挖溝車等，此時(shí)所述金屬球安裝在所述工程車輛的機(jī)械臂的頂端即可。
[0016]本發(fā)明還提供了一種防止工程車輛接近高壓電線的方法，利用上述技術(shù)方案中任一項(xiàng)所述的用于防止工程車輛接近高壓電線的裝置，并根據(jù)所述金屬球和所述金屬板之間的電壓得到所述近電端與高壓電線之間的距離。
【附圖說明】
[0017]圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于防止工程車輛接近高壓電線的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2是在一種具體實(shí)施例中電壓檢測(cè)電路的電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。
[0020]如圖1和圖2所示，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于防止工程車輛接近高壓電線的裝置，包括金屬球1、金屬板2、電壓檢測(cè)電路3和處理器4，所述金屬球I安裝在所述工程車輛的近電端且與所述工程車輛之間絕緣，所述金屬板2安裝在所述工程車輛上并與所述工程車輛的車體之間電連接，且所述金屬板2與所述金屬球I之間的相對(duì)位置固定不變，所述電壓檢測(cè)電路3連接至所述金屬球I和所述金屬板2，用于檢測(cè)所述金屬球I和所述金屬板2之間的電壓并將檢測(cè)結(jié)果發(fā)送至所述處理器4，所述處理器4連接至所述電壓檢測(cè)電路3，用于根據(jù)所述電壓檢測(cè)電路3的檢測(cè)結(jié)果計(jì)算所述近電端與高壓電線之間的距離。
[0021]其中，所謂的近電端即工程車輛上距離高壓電線最近的部位。電壓檢測(cè)電路3的具體實(shí)現(xiàn)方式可以如圖2中所示，金屬球I和金屬板2之間形成電容Cd，檢測(cè)出的電壓經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置AD輸出到處理器4。
[0022]在該技術(shù)方案中，在高壓輸電線和高壓配電裝置周圍存在強(qiáng)大的電場，處在此電場內(nèi)的導(dǎo)體會(huì)因靜電感應(yīng)而出現(xiàn)感應(yīng)電壓，當(dāng)金屬球I體至于高壓交變電場中時(shí)，其金屬表面會(huì)感應(yīng)出與待測(cè)電場同頻率變化的感應(yīng)電荷，并且電荷均勻分布于球表面，各點(diǎn)電勢(shì)大小相同。將封閉金屬球I體看作一個(gè)電極，金屬板2看作另一個(gè)電極，金屬板2與車體大地直接相連，由于感應(yīng)的是交流電，頻率固定，所以車相當(dāng)于通過一個(gè)阻抗接地。當(dāng)兩個(gè)電極的相對(duì)位置恒定時(shí)，測(cè)量系統(tǒng)的輸出電壓與金屬球體所在位置的電場強(qiáng)度成正比，通過測(cè)量的輸出電壓信號(hào)判斷車體是否觸電及電壓的等級(jí)，該裝置簡單可靠，適用于工程車輛的工作環(huán)境，只要檢測(cè)金屬板與金屬球體之間的電壓就可以得到車體與大地之間的電壓，無需測(cè)量端與大地接觸，非常適用于施工中或行進(jìn)中的工程車輛。在處理器檢測(cè)出工程車輛近電端與高壓電線之間的距離后，可以顯示在操作人員所處位置的顯示屏上，也可以通過設(shè)置一警報(bào)裝置7，連接至所述處理器4，當(dāng)所述近電端與高壓電線之間的距離小于預(yù)設(shè)值時(shí)，所述處理器4向所述警報(bào)裝置7發(fā)送警報(bào)信號(hào)，所述警報(bào)裝置7接受到所述警報(bào)信號(hào)時(shí)發(fā)出警報(bào)。
[0023]進(jìn)一步，所述金屬球I為空心金屬球，所述電壓檢測(cè)電路3設(shè)置在所述金屬球I內(nèi)部，可以避免電場對(duì)電壓檢測(cè)的干擾，進(jìn)一步保證了系統(tǒng)的可靠性。
[0024]另外，保證金屬球I與工程車輛絕緣的目的可以通過將所述金屬球I設(shè)置在一絕緣盒5內(nèi)來實(shí)現(xiàn)，簡單可靠。
[0025]所述工程車輛為有機(jī)械臂伸出的車輛，例如吊車或挖溝車等，此時(shí)所述金屬球I安裝在所述工程車輛的機(jī)械臂(例如圖中所示的吊臂6)的頂端即可。
[0026]本發(fā)明還提供了一種防止工程車輛接近高壓電線的方法，利用上述技術(shù)方案中任一項(xiàng)所述的用于防止工程車輛接近高壓電線的裝置，并根據(jù)所述金屬球I和所述金屬板2之間的電壓得到所述近電端與高壓電線之間的距離。
[0027]綜上所述，本發(fā)明的內(nèi)容并不局限在上述的實(shí)施例中，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以在本發(fā)明的技術(shù)指導(dǎo)思想之內(nèi)提出其他的實(shí)施例，但這種實(shí)施例都包括在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于防止工程車輛接近高壓電線的裝置，其特征在于，包括金屬球(1)、金屬板(2)、電壓檢測(cè)電路(3)和處理器(4)，所述金屬球(I)安裝在所述工程車輛的近電端且與所述工程車輛之間絕緣，所述金屬板(2)安裝在所述工程車輛上并與所述工程車輛的車體之間電連接，且所述金屬板(2)與所述金屬球(I)之間的相對(duì)位置固定不變，所述電壓檢測(cè)電路(3)連接至所述金屬球(I)和所述金屬板(2)，用于檢測(cè)所述金屬球(I)和所述金屬板(2)之間的電壓并將檢測(cè)結(jié)果發(fā)送至所述處理器(4)，所述處理器(4)連接至所述電壓檢測(cè)電路(3)，用于根據(jù)所述電壓檢測(cè)電路(3)的檢測(cè)結(jié)果計(jì)算所述近電端與高壓電線之間的距離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于防止工程車輛接近高壓電線的裝置，其特征在于，所述金屬球(I)為空心金屬球，所述電壓檢測(cè)電路(3)設(shè)置在所述金屬球(I)內(nèi)部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于防止工程車輛接近高壓電線的裝置，其特征在于，所述金屬球(I)設(shè)置在一絕緣盒(5)內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于防止工程車輛接近高壓電線的裝置，其特征在于，所述工程車輛為有機(jī)械臂伸出的車輛，所述金屬球(I)安裝在所述工程車輛的機(jī)械臂(6)的頂端。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的用于防止工程車輛接近高壓電線的裝置，其特征在于，還包括警報(bào)裝置(7)，連接至所述處理器(4)，當(dāng)所述近電端與高壓電線之間的距離小于預(yù)設(shè)值時(shí)，所述處理器(4)向所述警報(bào)裝置(7)發(fā)送警報(bào)信號(hào)，所述警報(bào)裝置(7)接受到所述警報(bào)信號(hào)時(shí)發(fā)出警報(bào)。
6.一種防止工程車輛接近高壓電線的方法，其特征在于，利用權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的用于防止工程車輛接近高壓電線的裝置，并根據(jù)所述金屬球(I)和所述金屬板(2)之間的電壓得到所述近電端與高壓電線之間的距離。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于防止工程車輛接近高壓電線的裝置，包括金屬球、金屬板、電壓檢測(cè)電路和處理器，所述金屬球安裝在所述工程車輛的近電端且與所述工程車輛之間絕緣，所述金屬板安裝在所述工程車輛上并與所述工程車輛的車體之間電連接，且所述金屬板與所述金屬球之間的相對(duì)位置固定不變，所述電壓檢測(cè)電路連接至所述金屬球和所述金屬板，用于檢測(cè)所述金屬球和所述金屬板之間的電壓并將檢測(cè)結(jié)果發(fā)送至所述處理器，所述處理器連接至所述電壓檢測(cè)電路，用于根據(jù)所述電壓檢測(cè)電路的檢測(cè)結(jié)果計(jì)算所述近電端與高壓電線之間的距離。本發(fā)明還公開了一種用于防止工程車輛接近高壓電線的方法。本發(fā)明適應(yīng)性強(qiáng)、檢測(cè)結(jié)果可靠。
【IPC分類】G01B7-14
【公開號(hào)】CN104654999
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510028487
【發(fā)明人】劉廣孚, 郭亮, 郁婷, 董雪, 朱赫, 張珊, 郝憲鋒
【申請(qǐng)人】中國石油大學(xué)(華東)
【公開日】2015年5月27日
【申請(qǐng)日】2015年1月20日