【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于電力施工，具體涉及一種架空線路近電距離測量系統及測量方法。
技術介紹
1、電力架空線路是電力輸送的主要形式之一，廣泛存在于城鄉之中。在臨近帶電線路的施工現場中，涉及起重機、高空作業車、挖掘機等機械施工的作業會無法避免的存在臨近帶電線路施工的問題，若機械施工過程中機械與導線的距離小于電力規定的最小安全距離便會有放電風險，極易導致放電觸電事故的發生。因此需嚴格控制機械距離導線的距離大于電力規定的安全距離，目前常采用的手段有人員直接觀察、搭設封網架等手段，前者僅憑觀察人員經驗，準確性不足，后者造價成本過高、不可重復使用，時效性差等問題。
技術實現思路
1、本專利技術針對現有技術的不足，提出一種準確性高、成本可控、操作簡單快速的架空線路近電距離測量系統及測量方法。
2、本專利技術的上述目的之一通過以下技術方案來實現：
3、一種架空線路近電距離測量系統，包括數據采集系統、數據分析計算系統和預警系統；
4、所述數據采集系統，用于對施工現場進行實時數據采集，并將采集的數據傳輸給數據分析計算系統；
5、所述數據分析計算系統，用于根據輸入的采集數據，計算出機械距離帶電線路的最小實時距離，并將最小實時距離傳輸給預警系統；
6、所述預警系統，用于將求得的實時最小距離與預設最小安全距離進行比對，并根據比對結果，做出是否報警或臨近危險的提示。
7、而且，所述數據采集系統由2個獨立的圖像采集器和4個采樣標識組成；其中，2個獨
8、4個采樣標識的布置方式為：1號采樣標識和2號采樣標識安裝于臨近帶電線路上，1號采樣標識和2號采樣標識保持一定間距；3號采樣標識安裝于機械頂端，4號采樣標識置于施工機械附近的地面上；
9、2個獨立的圖像采集器的設置方式為：2個圖像采集器分別布設于機械附近，且滿足以下條件：2個圖像采集器與4號采樣標識位于同一水平高度；2個圖像采集器能拍攝到全部標識且，并與4號采樣標識的連線相互垂直；通過調整2個圖像采集器的位置拍攝角度，使得4號采樣標識均位于2個采集圖像的中心；以4號采樣標識為坐標原點，2個圖像采集器與坐標原點的連線方向分別為x和y軸建立三維坐標系，其中1號圖像采集器和2號圖像采集器的坐標分別為(x1,0,0)(0,y1,0)，測量并記錄坐標數據，傳輸到數據分析系統之中，作為初始參數錄入。
10、而且，所述預警系統包括數據比對模塊和警報模塊。
11、本專利技術的上述目的之二通過以下技術方案來實現
12、一種基于上述架空線路近電距離測量系統的測量方法，包括如下步驟：
13、步驟1、兩個圖像采集器以1秒一次的采樣頻率展開同步采樣工作，并實時將采集到的圖像傳輸到數據分析計算系統之中，圖像應包括所有采樣標識；
14、步驟2、數據分析系統依據設定好的參數和采樣圖片采用三維成像算法求得施工機械頂部與帶電線路的最小距離；
15、步驟3、預警系統將求得的最小距離與預設最小安全距離進行比對，若求得數據大于預設數據的2倍，則不發生警報；若最小距離接近最小安全距離的2倍，則發出臨近危險提示；在最小安全距離2倍以內的范圍，求得的數據越接近最小安全距離則警報聲越大，當小于等于最小安全距離時，則立即發出“近電危險！立即停止作業！”的指令。
16、而且，步驟2中，具體計算方法如下：
17、計算3號采樣標識的空間坐標：
18、依據圖像采集器的水平采集視角為θ1，垂直采集視角為θ2，且已知2號圖像采集器坐標為(0,y0,0)，設此時2號圖像采集器所采集圖像的邊緣與x軸、z軸的交點坐標分別為(xm,0,0)、(0,0,zm)，可以求得：
19、zm＝y0·tan(θ2)、xm＝y0·tan(θ1)
20、由此，確定采樣圖片的單位長度，讀取圖像上任意一點的zx平面的坐標；3號采樣標識的在zx平面圖像上的坐標讀取為(x1,0,z1),基于光沿直線傳播，此時3號采樣標識的空間坐標必定位于2號圖像采集器坐標(0,y0,0)與(x1,0,z1)所連成的直線上；
21、由三維直線的兩點式可知該直線可表示為：
22、
23、簡化為：
24、
25、1號圖像采集器(x0,0,0)采集到的圖像中3號采樣標識yz平面上的坐標為(0,y2,z2),3號采樣標識的空間坐標必定位于1號圖像采集器坐標(x0,0,0)與(0,y2,z2)所連成的直線上；
26、由三維直線的兩點式可知該直線可表示為：
27、
28、兩個直線必定相交于一點(x3，y3，z3)，即3號采樣標識的空間坐標。
29、按照上述3號采樣標識的空間坐標的求解方法，求得1號采樣標識和2號采樣標識的空間坐標分別為(x1，y1，z1)(x2，y2，z2)
30、由1號采樣標識和2號采樣標識的坐標可以得出待測量導線的直線方程為：
31、
32、由空間中點(x3，y3，z3)到由1號采樣標識的坐標和2號采樣標識的坐標構建的直線的距離公式可得機械頂部到導線的最小距離為：
33、其中
34、d:為機械頂部到導線的最小距離，
35、為1號采樣標識和2號采樣標識所在直線的方向向量，
36、為3號采樣標識和1號采樣標識所在直線的方向向量
37、本專利技術具有的優點和積極效果為：
38、1、本專利技術由數據采集系統、分析計算系統、預警系統等三部分組成，在地面不同點位布置一組有2個圖像采集器和4個采樣標識組成的圖像數據采集系統，對施工現場進行實時數據采集，采集的數據集中到分析計算系統中進行分析計算，從而計算出機械距離帶電線路的實時距離，若臨近帶電導線距離接近最小安全距離，則由預警系統發出預警，提示作業人員將機械遠離帶電線路。本專利技術可以實時動態評估臨近帶電線路施工的風險并適時做出預警，降低現場安全風險。
39、2、本專利技術將三維成像算法與近電作業施工相結合，實現近電距離的實時測量，確保數據的真實可靠性。
40、3、本專利技術可以廣泛應用于臨近帶電線路附近應用機械施工的現場，不局限于電力施工，使用場景廣泛。
41、4、本專利技術具備方便移動布置的特點，可以重復使用，具有顯著的成本優勢。
本文檔來自技高網...【技術保護點】
1.一種架空線路近電距離測量系統，其特征在于：包括數據采集系統、數據分析計算系統和預警系統；
2.根據權利要求1所述的架空線路近電距離測量系統，其特征在于：所述數據采集系統由2個獨立的圖像采集器和4個采樣標識組成；其中，2個獨立的圖像采集器的水平采集視角為θ1，垂直采集視角為θ2；
3.根據權利要求1所述的架空線路近電距離測量系統，其特征在于：所述預警系統包括數據比對模塊和警報模塊。
4.一種基于權利要求1-3任一所述的架空線路近電距離測量系統的測量方法，其特征在于，包括如下步驟：
5.根據權利要求4所述的基于權利要求1-3任一所述的架空線路近電距離測量系統的測量方法，其特征在于：計算3號采樣標識的空間坐標：
【技術特征摘要】
1.一種架空線路近電距離測量系統，其特征在于：包括數據采集系統、數據分析計算系統和預警系統；
2.根據權利要求1所述的架空線路近電距離測量系統，其特征在于：所述數據采集系統由2個獨立的圖像采集器和4個采樣標識組成；其中，2個獨立的圖像采集器的水平采集視角為θ1，垂直采集視角為θ2；
3.根據權利要求1所述的...
【專利技術屬性】
技術研發人員：王執宇，孫志國，薛磊，張郁靜，范占強，田圳，趙宇，楊要中，何維，劉芳辰，佟曉煦，金偉民，董鴻遠，陳昂思，鄭大巧，張兆嫻，劉伊晗，蘇詩洋，張亞楠，陳海心，王學良，門施萌，王遙，王琳瑤，郭凱，呂政睿，里佳格，韓丹慧，王芳，王東飛，張軍偉，賈疏桐，李德，
申請(專利權)人：國網天津市電力公司，
類型：發明
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。