新型絕緣梯智能報警系統(tǒng)的研制

李小燕

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司云浮供電局，廣東云浮527300）

0 引言

變電站檢修，絕緣梯使用普遍，便捷之外，隱患暗伏。在絕緣梯使用過程中，由于設(shè)備位置不同，作業(yè)人員在扶持絕緣梯時的角度需作相應(yīng)調(diào)整，但一般很難精準(zhǔn)實現(xiàn)《中國南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力安全工作規(guī)程》規(guī)定的“使用單梯工作時，梯與地面的斜角度為60°左右”，存在梯子角度擺放不當(dāng)造成人員摔傷的危險。而且絕緣梯無對未停電設(shè)備進行提醒的功能，可能會導(dǎo)致作業(yè)人員誤登帶電設(shè)備，對檢修人員造成傷害。現(xiàn)有的絕緣梯一般只具有登高和絕緣功能，安全防護功能較單一，安全性低。

為解決上述問題，本文提出了一種既可對絕緣梯與地面的角度進行測量且角度不規(guī)范時發(fā)出報警提示，還能實現(xiàn)絕緣梯近電報警功能的系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有以下功能：具有高精度可調(diào)節(jié)近電報警系統(tǒng)，可根據(jù)作業(yè)現(xiàn)場設(shè)備電壓等級設(shè)置相應(yīng)的報警等級，在絕緣梯靠近帶電設(shè)備時發(fā)出報警，從而實現(xiàn)防止作業(yè)人員誤登帶電設(shè)備的目的；具有絕緣梯角度指示報警系統(tǒng)，可實現(xiàn)實時角度數(shù)指示功能，采用聲光雙重報警方式，對絕緣梯使用角度不規(guī)范的情況進行報警，以避免因絕緣梯擺放不穩(wěn)造成人員摔傷的危險。

1 工作原理

本文提出的絕緣梯智能報警系統(tǒng)分為3個子系統(tǒng)：絕緣梯具系統(tǒng)、近電報警系統(tǒng)與角度指示報警系統(tǒng)，如圖1所示。本系統(tǒng)將抱箍安裝于絕緣梯具上，近電報警系統(tǒng)安裝在橫梁上，角度指示報警系統(tǒng)安裝在縱梁上。近電報警系統(tǒng)和角度指示報警系統(tǒng)均使用單片機控制，內(nèi)含獨立電源，采用鋰電池供電。

圖1 絕緣梯智能報警系統(tǒng)圖

近電報警系統(tǒng)由近電檢測單元、近電運算單元、控制執(zhí)行單元和聲覺報警單元組成，如圖2所示。近電檢測單元實時檢測作業(yè)工況的近電情況，并將該近電反饋給近電運算單元；近電運算單元將接收到的近電電壓與設(shè)定的近電電壓閾值進行對比，若該工況近電電壓超過設(shè)定閾值，則將報警信號發(fā)送給控制執(zhí)行單元，否則不發(fā)送報警信號；當(dāng)控制執(zhí)行單元接收到報警信號，就向聲覺報警單元發(fā)送執(zhí)行信號，依照設(shè)定程序發(fā)出聲音報警。

圖2 近電報警系統(tǒng)工作原理圖

角度指示報警系統(tǒng)由角度檢測單元、角度運算單元、控制執(zhí)行單元、聲覺報警單元、視覺報警單元與角度顯示單元組成，如圖3所示。角度檢測單元實時檢測絕緣梯與水平面角度，并將該角度發(fā)送給角度運算單元與角度顯示單元；角度運算單元接收到角度檢測單元釋放的角度，并將其與設(shè)定的角度閾值進行對比，若該絕緣梯角度超過設(shè)定閾值，則將報警信號發(fā)送給控制執(zhí)行單元，否則不發(fā)送報警信號；控制執(zhí)行單元接收到報警信號時，向聲覺報警單元和視覺報警單元發(fā)送執(zhí)行信號；聲覺報警單元和視覺報警單元接收到報警執(zhí)行信號就依照執(zhí)行程序發(fā)出聲音報警和視覺報警；角度顯示單元實時顯示絕緣梯與水平面之間的角度。

圖3 角度指示報警系統(tǒng)工作原理圖

2 使用方法

當(dāng)作業(yè)人員需要在高壓環(huán)境中登高作業(yè)時：

（1）作業(yè)人員持梯進入作業(yè)場地前，打開近電報警系統(tǒng)，根據(jù)作業(yè)設(shè)備的電壓等級，設(shè)置近電報警系統(tǒng)的報警等級；本文設(shè)計的近電報警系統(tǒng)可以設(shè)定380 V、10 kV、35 kV、110 kV、220 kV五個電壓等級。

（2）絕緣梯靠近設(shè)備構(gòu)架時，若作業(yè)工況小于設(shè)置的報警等級的安全距離，則近電報警系統(tǒng)發(fā)出聲音報警，從而警示作業(yè)人員。

（3）若步驟（1）（2）中，近電報警系統(tǒng)未報警，說明作業(yè)工況近電未超過絕緣等級。

（4）作業(yè)前擺放梯子時打開角度指示報警系統(tǒng)，絕緣梯角度報警閾值事前設(shè)置好，按照《中國南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力安全工作規(guī)程》規(guī)定“使用單梯工作時，梯與地面的斜角度為60°左右”，將報警閾值設(shè)置為60°±5°。

（5）將絕緣梯斜靠在支撐壁，角度指示系統(tǒng)即可實時顯示絕緣梯斜靠角度。

（6）若當(dāng)前角度超過了步驟（4）所設(shè)閾值，角度指示報警系統(tǒng)發(fā)出報警。

（7）角度指示報警系統(tǒng)采用聲光雙重報警提醒，與近電報警有效區(qū)分。

3 結(jié)語

本文提出的絕緣梯智能報警系統(tǒng)彌補了市場上電力行業(yè)高空作業(yè)絕緣梯技術(shù)缺陷，同時具備角度報警功能及近電報警功能，能起到綜合性指導(dǎo)使用、保護人身安全的作用，改善效果明顯。本系統(tǒng)采用單片機控制，性能穩(wěn)定，且制作成本低，可量產(chǎn)；各子系統(tǒng)獨立控制，檢修方便，維修成本低，有著很大的實用和推廣價值，可應(yīng)用于廠站內(nèi)各種單梯、伸縮梯。