基本信息
- 項目名稱：
- 智能電網(wǎng)輸電線路安全防護裝置
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 現(xiàn)今隨科技的快速發(fā)展，全國各地輸電線路被施工機械誤碰事故時有發(fā)生。為此急需研制開發(fā)一種輸電線路安全防護裝置，用以警示現(xiàn)場施工人員，保障輸電線路的安全運行。 本裝置設(shè)計的基本思路如下： 1、線圈感應(yīng)取電獲取能量。 2、光電互補技術(shù)，保證全天候工作。 3、超聲波測距，聲光聯(lián)合報警。 4、智能工作方式，降低整機瞬時功耗。 輸電線路安全防護裝置的研究，填補了該領(lǐng)域國內(nèi)外市場方面的空白。
- 詳細介紹：
- 隨著經(jīng)濟社會的飛速發(fā)展，全國各地輸電線路被大型施工機械誤碰事故時有發(fā)生，給電力系統(tǒng)的安全運行帶來嚴重威脅。為此急需研制開發(fā)一種輸電線路安全防護裝置，及時警示現(xiàn)場施工單位和施工人員的危險操作行為，保障輸電線路的安全運行。 裝置應(yīng)具備以下性能： 輸電線路安全防護裝置首先要可持續(xù)的全天候進行監(jiān)測，其次需準確探測特定距離內(nèi)的接近物體，實現(xiàn)不同形式的交叉警示，最后應(yīng)在高壓線路上安全穩(wěn)定運行。 因此，根據(jù)警示裝置所要實現(xiàn)的功能，本警示器設(shè)計分為三大功能模塊，即：電源模塊、探測警示模塊和固定與屏蔽模塊。 本裝置設(shè)計的基本思路如下： 1、線圈感應(yīng)取電獲取能量。 利用電流互感技術(shù)，特制電流互感線圈，從導(dǎo)線四周交變的電磁場中獲取能量。線圈感應(yīng)取電的技術(shù)難點在于感應(yīng)出來的能量與電流大小，鐵芯截面積，線徑，匝數(shù)等參數(shù)密切相關(guān)，并且是環(huán)繞于導(dǎo)線周圍。如何安裝線圈，設(shè)計線圈大小以適應(yīng)不同的導(dǎo)線電流，提高取電效率，同時在大電流時又能夠抵制取電功率造成的發(fā)熱問題。 2、光電互補技術(shù)，保證全天候工作。 在輸電線路有電壓無電流以及無電壓無電流的狀態(tài)下，感應(yīng)線圈無法獲取充足的能量，為保證全天候正常工作，采用以線圈感應(yīng)為主，太陽能發(fā)電為輔的電能供應(yīng)模式，并選用高效率柔性太陽能電池，貼于警示器機殼外側(cè)，不但外形美觀，而且取電效果也好。 3、超聲波測距，聲光聯(lián)合報警 本裝置采用多探頭、全方位超聲測距的方式檢測異物接近的行為，并以此為判據(jù)，做出相應(yīng)的聲光報警，聲、光警示器達到一定的響度和強度，有效預(yù)防和減少輸電線路外力破壞事故發(fā)生。 4、智能工作方式，降低整機瞬時功耗。 本裝置采用分時工作的方式，有效錯開大功率器件的工作時間。并且利用LED燈快變慢滅的特性，用PWM進行控制，有效降低功耗。并且燈與蜂鳴亦錯時工作。 輸電線路安全防護裝置的研制成功，填補了該領(lǐng)域國內(nèi)外市場方面的空白。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標
- 隨著城市規(guī)模的不斷擴張和國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，輸電線路走廊越來越受到各種建筑、道橋等施工工地的威脅。由于許多施工工地現(xiàn)場正處在輸電線路下方或附近，加上部分施工單位管理松散，靠近輸電線路施工的防護措施不當，安全意識淡漠，施工器具（主要是吊車等高大施工機械）在操作過程中，其高挑突出部分有時會進入輸電線路的安全限距內(nèi)致使線路對其放電，甚至碰掛到輸電線路導(dǎo)致跳閘、停電事故。 隨著經(jīng)濟社會的飛速發(fā)展，全國各地輸電線路被高大機械誤碰事故時有發(fā)生，給電力系統(tǒng)的安全運行帶來嚴重威脅。為此急需研制開發(fā)一種輸電線路安全防護裝置，及時警示現(xiàn)場施工單位和施工人員的危險操作行為，保障輸電線路的安全運行。 裝置應(yīng)具備以下性能： 1、在各種野外環(huán)境下，都可以實現(xiàn)不間斷穩(wěn)定的電能供應(yīng)，即電能質(zhì)量滿足裝置要求； 2、方便可靠的裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計，使裝置便于安裝和拆卸，且不影響輸電線路的正常運行； 3、距離檢測系統(tǒng)具有足夠的靈敏性與準確性，系統(tǒng)功耗不可以過大； 4、合適的警示方式達到有效警示的目的，考慮到白天、夜間、霧天等各種情況； 5、研制的裝置在高壓大電流的電磁干擾環(huán)境下穩(wěn)定可靠運行。 為滿足上述要求，本裝置設(shè)計的基本思路如下： 輸電線路安全防護裝置首先要可持續(xù)的全天候進行監(jiān)測，其次需準確探測特定距離內(nèi)的接近物體，實現(xiàn)不同形式的交叉警示，最后應(yīng)在高壓線路上安全穩(wěn)定運行。因此，根據(jù)警示裝置所要實現(xiàn)的功能，本警示器設(shè)計分為三大功能模塊，即：電源模塊、探測警示模塊和固定與屏蔽模塊。
科學性、先進性
- 目前國內(nèi)的輸電線路危險場地監(jiān)控裝置以攝像頭監(jiān)視以及懸掛警示牌為主，存在以下問題： 1、無法及時提醒違章作業(yè)者：警示牌懸掛在桿塔上，受地理位置以及距離限制，效果不明顯，甚至無法警示違章作業(yè)者。 2、無法告知警示距離，無法實現(xiàn)警示連續(xù)性：對于違章作業(yè)者來說，存在僥幸心理，他們無法得知線路的最小作業(yè)安全距離。而供電公司無法時刻進行提醒。 3、警示方式單一：警示牌、警示樁等僅限于固定的文字警示，對于線下流動作業(yè)意義不大，受地理、視線、環(huán)境等影響，警示范圍受到限制。 4、夜間起不到警示作用：警示牌、警示樁等裝置受環(huán)境影響，只能白天發(fā)揮一定作用，夜晚無法實現(xiàn)警示作用。 本項目研究的目的就是為了解決現(xiàn)階段警示方式存在的種種弊端。智能電網(wǎng)輸電線路安全防護裝置的研究成功，填補了該領(lǐng)域國內(nèi)的空白。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 本裝置處于樣機研制完畢進入中試階段，目前，在資助方的幫助下，根據(jù)我們的樣機制成了初步產(chǎn)品，與電力公司合作進行掛網(wǎng)試運行，初步得到了電力公司方面的好評，計劃通過掛網(wǎng)試運行，不斷完善該裝置的研究、開發(fā)，最終形成定型產(chǎn)品，滿足智能電網(wǎng)架空輸電線路安全防護的需要。
作品所處階段
- 中試階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 與投資方合作，尋求資金支持，合作開發(fā)生產(chǎn)、銷售此裝置，滿足智能電網(wǎng)輸電線路的安全防護需要
作品可展示的形式
- 實物、產(chǎn)品，現(xiàn)場演示
使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預(yù)測
- 一種輸電線路在線聲光輸電線路安全防護裝置，用以警示現(xiàn)場施工單位和施工人員的危險操作行為，保障輸電線路的安全運行。 市場前景及效益預(yù)測 （1）據(jù)統(tǒng)計，全國網(wǎng)內(nèi)共有220kV線路125000km，330kV線路7500km，500kV線路27000km。目前，我國已建高速公路約70000km，在建高速公路約20000km。 （2）如此巨大的電網(wǎng)與如此龐大的高速公路、高速鐵路，縱橫交錯，海量交叉，必然產(chǎn)生大量的對輸電線路安全帶來威脅的危險場地，這種需要進行預(yù)警的危險場地不少于30萬個，而且還會持續(xù)增加。因此，這種輸電線路安全防護裝置，市場前景十分廣闊。 （3）隨著城市化率的不斷增加，城市規(guī)模迅速擴張，基礎(chǔ)建設(shè)點多面廣，危險場地不斷增加，據(jù)測算一線城市每個城市需進行危險場地預(yù)警的地點不少于800個，二線城市約500個，三線城市每個城市約300個，市場測算容量為800*50+237*500+368*300=27（萬個），每年按照5%需求安裝警示器測算，市場規(guī)模在14000臺/年左右。
同類課題研究水平概述
- 國內(nèi)外對于防止外力破壞的裝置，均采用獨立式設(shè)計，最常用的方法就是事故頻發(fā)的地點，樹立高塔，安裝警示裝置。這種方法有以下缺點： 1、需要獨立電源，而在野外環(huán)境只能采用鋰電池等儲能設(shè)備供電，即使采用太陽能電池或風力電源，也不能實現(xiàn)全天候供電。且后備電源不易保障。 2、需要加裝額外的支撐物，如高塔、高桿等，增加了額外投資，占用了額外土地。支撐物的技術(shù)標準不易確定。 3、測量偏差值大，具有一定延后性。因為獨立的警示裝置均不是直接安裝在導(dǎo)線上，所以探測具有很大偏差性，探測定值無法確定，只能設(shè)計探測范圍。這樣也勢必會是測量具有一定延后性。
