登杆作业安全距离智能预警装置的研制

摘要：配网带电作业过程中作业人员对安全距离的把控没有具体明确的界定，更多的是凭作业人员、监护人员的经验和感觉，容易出现判断错误、把握不准确的情况。本文针对于杆塔上带电作业安全距离提出一种安全距离预警装置，通过红外监测的方式判断作业人员是否误入带电区域，并通过警报信号提醒现场作业人员保持安全距离，从而确保带电作业人身安全，减少触电事故发生。

关键词：配网、登杆作业、安全距离、智能预警

引言

随着我国经济社会的快速发展，人民生产生活对不间断供电的要求越来越高，同时供电企业对社会承诺供电优质服务内容和质量也在不断提高。当前配网带电作业在绝缘斗臂车绝缘手套直接作业法的推广下，配网带电作业得到了快速发展，但是由于绝缘斗臂车受场地、地形的限制，目前在乡镇、农村的一些用户还是受到停电的影响，所以大部分地区仍采用登杆作业的方式进行电力检修，带电作业过程中作业人员对安全距离的把控没有具体明确的界定，更多的是凭作业人员、监护人员的经验和感觉，容易出现判断错误、把握不准确的情况。

1现状分析

为确保施工作业人员的安全，在GB 26859-2011《电力安全工作规程 电力线路部分》标准规定了电力生产单位和在电力生产场所工作人员的基本电力安全要求，对于在带电线路杆塔上工作与带电导线最小安全距离作出规范性指导要求。但是在实际的电力生产作业中，因为管理制度、作业环境、作业机具、作业人员等因素，现场杆上作业没有明确的安全距离界定，基本上是依靠杆塔上作业人员、地面监护人员目测和凭经验判断，存在出现疏忽、判断失误、误入安全距离范围内，从而引发触电人身伤亡事故。

因此，有必要研制一种杆上作业安全距离预警装置，通过红外感应系统来判定接近人员位置信息、判定预警系统装置安装位置与带电体的距离，以及当作业人员和预警装置侵入安全距离范围内时进行报警。同时根据不同的电压等级，以电力安全工作规程为准则，在一定范围内设置智能预警系统的报警安全距离。

2设计方案

1）总体方案设计

安全距离智能预警装置使用两半圆形结构的安装形式固定在电线杆上，通过红外感应模块和超声波距离检测原理，实现装置对带电体距离和装置对人体距离的精准测量，借助蜂鸣器进行声光报警，借助手持终端可调节预警距离参数，实现不同电压等级作业场景不同预警距离的调整，避免作业人员进入带电区域。

预警装置包括外壳、设置外壳内的感电线圈、红外感应模块、电压采集模块、微机模块、蜂鸣器模块以及设置在外壳底部的超声波模块。安全距离智能预警系统电压采集模块、红外感应模块、超声波模块和蜂鸣器模块分别与本系统微机模块连接；安全距离智能预警系统感电线圈与系统电压采集模块连接。

2）智能感应系统设计

预警装置通过简易智能感应系统来检测预警系统装置与带电体距离，确保预警系统安装位置与带电体的安全距离；通过简易智能感应系统，全方位检测杆塔下方作业人员爬杆塔作业接近带电体过程。其主要构件如下所述：

感应探头：辐射大片区域，自动探测区域内人体活动和安装过程装置与带电体距离；在实际安装中，两组一共4个探头，通过圆形抱箍固定于杆塔上。每组各2个探头，分别探测装置与带电体的距离、杆塔下爬塔作业人员的位置信息；

绝缘棒：用于安装安全距离智能预警装置，确保安装过程中的作业人员与带电体保持安全距离，避免触电事故，在实际安装中，每套安全距离智能预警系统采用一组绝缘棒，用于安装过程支撑预警装置，结合齿轮配件对圆形抱箍进行紧固。

声光报警器：当安装预警装置与带电体距离不足安全距离或作业人员侵入安全距离范围内时，发出声光信号提醒作业人员保持安全距离。在实际安装中，每套安全距离智能预警系统配置一个，通过圆形抱箍固定于杆塔上。

3）功能验证

当检测到爬杆作业的作业人员的人体或安装预警装置与带电线路之间的距离不足安全距离时，发出警报信号，提醒作业人员保持安全距离，从而达到消除因安全距离不足而危及作业人员生命安全的巨大隐患，最大程度的保证作业人员的人身安全，确保带电检修作业的顺利进行。

3实物验证

各模块研发完成后，借助手持终端及调试程序，对安全预警装置进行软硬件调试，同时进行蓝牙信息通信，根据不同电压等级，可预先设置不同的安全距离，实现智能预警与带电体安全距离不足报警功能和人体与带电体安全距离不足报警功能。

借助手持终端及调试程序，对安全预警装置进行软硬件调试，同时进行蓝牙信息通信，根据不同电压等级，达到不同安全距离要求进行预警，包含预警系统装置与带电体安全距离不足报警和人体与带电体安全距离不足报警。作业人员可借助手持终端查看智能预警装置运行情况，确保智能预警装置全天候稳定、可靠运行，并对作业过程进行实时监测预警。

4结论

通过该项目的实施，有效的避免人员因为安全局里过近导致的触电事件发生，同时能够针对要因制定对策，远程微信推送对应管理人员预计信息位置，避免侵入安全距离；后台可根据不同电压等级，一定范围调整预警侵入距离；通过红外监测的方式判断作业人员是否误入带电区域，并通过警报信号提醒现场作业人员保持安全距离，从而确保带电作业人身安全，减少触电事故发生。

参考文献：

[1]罗伟，罗峰.违章登杆引发触电事故[J].农村电工，2022，30（09）：59.

[2]李翠英，尚爱洋.10千伏配电线路登杆作业安全防护罩的研制[J].中国电力企业管理，2021，（27）：93.

[3]刘培贤，丁超，龚楷.基于多激光雷达的电力线安全距离监测预警系统[J].计算机系统应用，2021，30（12）：103-108.

作者简介：

何广杰、男、汉、出生年月1988.08就职于广西电网有限责任公司南宁供电局，从事不停电作业，具备丰富的不停电作业管理经验。

韩胜、男、汉、出生年月1988、就职于广西电网有限责任公司南宁供电局、从事不停电作业，具备丰富的不停电作业管理经验。