带电作业智能辅助装置

带电作业智能辅助装置

甘先苗胡枭然齐继富余斌单德森徐斌

(国网安徽省电力公司安庆供电公司安徽省安庆市246000)

摘要：随着经济和社会发展的需要，对电力供应的需求越来越大。电网的高速发展离不开大量人力、物力、财力的投入。众所周知，电力施工行业是最危险的行业之一。输电线路铁塔动辄几十米高，塔上作业人员时时面临着高处坠落和被电弧击中而“瞬间炭化”的危险。有时人被电击后，引发从高处坠落后的二次安全事故。据统计，这些因素导致的事故占了电力安全事故总数的56%，是作业人员伤亡的一个重要原因。怎样加大作业人员的安全保障是一个值得深思的问题。

关键词：带电作业；智能辅助

本设计由视频安全帽和腰跨式视频终端两部分组成。视频安全帽中包含1路视频输入、1路音频输入和1路音频输出，并配备辅助灯光。腰跨式视频终端主要由ARM11和DSP双核系统、3G无线模块和电源管理模块组成，主要完成数据处理、传输、存储和系统控制功能。

1主要特点

1.1监控点可随作业人员自由移动，无需受到有线移动的束缚。

该装置的监控点主要设在电力作业人员常用的安全帽上。安全帽是每个电力作业人员必备的安全工具之一。安全帽随人员移动，监控点随安全帽移动。因此这种监控点的选择非常灵活，不必担心受到束缚。

1.2监控点可以灵活增减，数量不受限制。

电力作业参与的人数往往取决于工作量的多少。并不是每次参与作业的人数都是相同的。因此，监控点可以根据参与作业的人数灵活增减，做到监控无遗漏。

1.3可以实行夜间拍摄。

监测采集器可以通过红外夜视装置实现夜间图像拍摄。

1.4采用彩色高清晰摄像机,自动聚焦，内同步，手动10倍变焦，5芯航空接头有线输出。

1.5外置LED灯，能强光照明。

1.6采用骨传导式耳机实现双向语音及传输。

1.7采用锂离子电池（安全电压12V供电)待机可达8～10小时（不包括其他设备供电）。

1.8能实现实时地25帧/秒的图像传输,真正地达到了DVD画质，能够清晰地观察现场的行动。

2主要功能

2.1加大安全保障。

电力作业移动监控装置的主体之一是安全帽。当作业人员头部受到坠落物的冲击时，利用安全帽帽壳、帽衬在瞬间先将冲击力分解到头盖骨的整个面积上，然后利用安全帽各部位缓冲结构的弹性变形、塑性变形和允许的结构破坏将大部分冲击力吸收，使最后作用到人员头部的冲击力降低到4900N以下，从而起到保护作业人员的头部的作用。

2.2提高了现场工作效率。

近年来电力设备市场上的新产品层出不穷，电力系统的从业人员很难在短短的时间内熟悉所有的产品性能、完成设备的安装工作。作业人员在塔上作业的时候，塔下作业指导人员对塔上的情况一无所知。由于输电线路铁塔常常处于空旷的地方，而且塔顶和塔下距离较远，人工喊话的效果大打折扣。电力作业移动监控装置的使用能让塔下工作人员清楚地了解塔上作业的进展和状况，以便通过喊话功能对塔上作业人员给予指导意见、调整作业方法和策略，从而大大提高了现场工作效率。

2.3有利于安监工作的开展。

输电线路塔顶上的工作，一举一动都和安全有莫大的关系。作业人员在塔顶进行作业时，任何细微的不正确操作和小小的疏忽都可能引发安全事故。电力作业移动监控装置能让安监人员全面掌握塔上工作情况，避免错误的操作产生潜在的危险，有利于安监工作的开展。

2.4有针对性地开展现场指导和专业技术的培训。

电力系统是一个专业知识很强的领域，再加上电力作业人员的素质参差不齐，操作技能的培养仅仅停留在理论阶段是不行的。“边做边学”是一种非常有效的方式，塔下工作人员可以清楚地从终端看到塔上作业行为，可以通过视频查看终端和喊话功能进行有针对性地指导，纠正可能带来严重后果的错误作业方法，尽快提高从业人员的技能培养。因此，该系统应该有很大的推广意义。

3主要研究实验内容和采用的方法

3.1研究内容

3.1.1研制体积小、高清晰度的摄像头装在常用安全帽上，做到在不明显增加安全帽重量的前提下顺利完成图像前端采集。

3.1.2建立数据传输通道。

3.1.3研究双向通话模式，实现及时沟通。

3.1.4研制大容量供电模块，延长装置的使用时间。

3.1.5编写相应软件，建立无线传输收发后台。

3.2采用方法

3.2.1在常用的安全帽上进行加装可以摄像功能的视频头，可以进行实时摄像功能。

3.2.2在摄像头上加装有线和无线网络接收器，把前端的图像通过网络发送到接收端。

3.2.3在安全帽上加装语音通信系统，可以实现远程时时通话功能。

3.2.4根据所有设备的功率情况，选用适合的充电锂电池，同时锂电池可以更换，确保使用方便。

3.2.5根据数据传输方式，选取适当的电子设备，安装专用软件顺利完成图像接收、查看。

4必须完成的主要技术经济指标和国内外水平估计

4.1技术经济指标

4.1.1采用彩色高清晰摄像机,自动聚焦，内同步，手动10倍变焦，5芯航空接头有线输出。

4.1.2外置LED灯，强光照明。

4.1.3采用骨传导式耳机实现双向语音及传输.

4.1.4采用锂离子电池（安全电压12V供电)待机可达15-24小时

4.1.5能实现实时地25帧/秒的图像传输，真正地达到了DVD画质，能够清晰地观察现场的行动。

4.2国内外研究概况

目前国内外关于电力作业监控装置的研究主要是用摄像装置进行拍摄，然后进行即时压缩并通过网络进行传输，使用户能在监控后台查看现场情况。从监控设备的前端采集装置来看，目前大多是采用红外高速球悬挂在被监控区域的高处，因此相对固定无法随心所欲地移动，维修或者调试的时候拆卸相对较麻烦。从用途来看，红外高速球只从宏观角度对整个现场进行监控，在功能上更加倾向于防外力破坏，只要对无意或者企图靠近电力设施的人或动物进行实时监控或驱赶，以防电力设施遭到破坏或造成安全事故。但是这些监控装置并不能着眼于细微处，采集到较小面积的相关数据。在数据接收终端方面，一般只能用电脑查看，无法与更加先进的移动的电子设备相连。这就导致后台与现场相距甚远，会因距离影响到数据传输的速度和质量。

5结束语

该装置的实时监控和通话等功能不光可以用在带电作业中，还可以沿用到各个专业。不论是在远程的教学，质量、工艺的检查都可以应用，可为有极大的推广意义

参考文献：

[1]付惠明.浅析配电线路中的带电作业方式及安全防护[J].北京电力高等专科学校学报（自然科学版），2012（10）

[2]唐祖国.配网带电作业安全影响因素及防护措施探讨[J].中国新技术新产品.2012（10）