[發(fā)明專利]基于超聲波的高壓電場中作業(yè)設(shè)備的定位系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410403169.1
• 申請日: 2014-08-15
• 公開（公告）號: CN104133193A
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳進(jìn);吳建榮;許道林;胡建明;黃昊;崔玉家;劉曉
• 申請（專利權(quán)）人: 國家電網(wǎng)公司;國網(wǎng)重慶市電力公司
• 主分類號: G01S5/26
• 分類號: G01S5/26
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11129
• 代理人: 謝殿武

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力領(lǐng)域，尤其涉及一種基于超聲波的高壓電場中作業(yè)設(shè)備的定位系統(tǒng)。

背景技術(shù)

變電站高電壓開關(guān)場施工是一項(xiàng)十分危險的工作；開關(guān)場由數(shù)量眾多的高壓銅排和開關(guān)組成的網(wǎng)格狀場地，由于眾多的開關(guān)處于長時間工作狀態(tài)，難免出現(xiàn)故障，或者其他輔助設(shè)備的故障，因此，需要在開關(guān)場中進(jìn)行檢修等施工。由于變電站的特殊性與重要性，在變電場內(nèi)施工時無法做到完全停電施工，只能進(jìn)行部分停電施工，另一部分仍然處于帶電工作狀態(tài)，目前采用安全圍欄等隔離方式將帶電區(qū)域進(jìn)行隔離，這些措施能夠保證人工施工的方式對人員進(jìn)行有效的安全保護(hù)；但是，當(dāng)施工過程中采用工程車、吊車等作業(yè)設(shè)備時，這些設(shè)備的與帶電設(shè)備的安全距離只能通過操作人員的經(jīng)驗(yàn)和技巧進(jìn)行判斷，往往造成檢修事故，比如對絕緣子等帶電設(shè)備造成損壞，更為重要的是對作業(yè)人員的人身安全帶來巨大的威脅。

為了避免檢修事故的發(fā)生，目前通過電子設(shè)備進(jìn)行定位，比如GPS定位，RFID定位等，上述的定位方式都是通過無線信號來進(jìn)行定位，但是存在如下問題：由于變電站屬于高壓場并具有較強(qiáng)的電場，因此對無線信號造成很大干擾，造成定位不精確甚至定位失靈的問題。

因此，需要提出一種新的用于高壓電場中對作業(yè)設(shè)備進(jìn)行定位的設(shè)備，能夠在高壓電場中對作業(yè)設(shè)備進(jìn)行準(zhǔn)確定位，確保作業(yè)設(shè)備與帶電設(shè)備保持安全距離，不會受到高壓電場及其他因素的影響。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種基于超聲波的高壓電場中作業(yè)設(shè)備的定位系統(tǒng)，能夠在高壓電場中對作業(yè)設(shè)備進(jìn)行準(zhǔn)確定位，確保作業(yè)設(shè)備與帶電設(shè)備保持安全距離，不會受到高壓電場及其他因素的影響。

本發(fā)明提供的一種基于超聲波的高壓電場中作業(yè)設(shè)備的定位系統(tǒng)，包括設(shè)置于工作邊界的至少三個信號發(fā)生裝置和設(shè)置于作業(yè)設(shè)備的信號接收裝置；

所述信號發(fā)生裝置包括無線信號發(fā)生器和超聲波發(fā)生器，所述信號發(fā)生裝置設(shè)置于工作邊界的三個參考點(diǎn)，該三個參考點(diǎn)以不共線的方式設(shè)置于工作邊界；

所述信號接收裝置包括超聲波接收器、無線信號接收器和處理器，所述超聲波接收器和無線信號接收器的輸出端與處理器的輸入端電連接，所述處理器根據(jù)接收到同一參考點(diǎn)的無線信號和超聲波的時間差計(jì)算作業(yè)設(shè)備到該參考點(diǎn)的距離。

進(jìn)一步，設(shè)置在同一個參考點(diǎn)的無線信號發(fā)生器和超聲波發(fā)生器同時動作發(fā)出無線信號和超聲波信號。

進(jìn)一步，設(shè)置在不同參考點(diǎn)的信號發(fā)生裝置按照設(shè)定的順序依次動作向信號接收裝置發(fā)射無線信號和超聲波信號，且每個參考點(diǎn)信號發(fā)生裝置按照設(shè)定的順序周期性循環(huán)向信號接收器發(fā)送定位信號。

進(jìn)一步，所述信號發(fā)生裝置還包括命令接收單元、控制單元、無線信號驅(qū)動單元以及超聲波驅(qū)動單元，所述命令接收單元接收動作命令并傳輸給控制單元，所述控制單元根據(jù)動作命令并控制無線信號發(fā)生器和超聲波發(fā)生器動作。

進(jìn)一步，所述定位系統(tǒng)還包括命令發(fā)送單元和命令調(diào)制器，所述命令發(fā)送單元的輸入端與命令調(diào)制器的輸出端連接，所述命令調(diào)制器的輸入端與處理器的命令輸出端連接，所述命令調(diào)制器根據(jù)處理器輸出的命令進(jìn)行命令信號的編碼調(diào)制，并通過命令發(fā)送單元發(fā)送給相對應(yīng)的命令接收單元。

進(jìn)一步，所述定位系統(tǒng)還包括與處理器連接的報警器，當(dāng)作業(yè)設(shè)備與參考點(diǎn)的距離小于安全距離時，處理器發(fā)出報警命令并通過報警器報警。

進(jìn)一步，所述命令接收單元和命令發(fā)送單元均為無線電路，且命令接收單元和命令發(fā)送單元的無線信號與無線信號接收器和無線信號發(fā)生器的工作在不同頻段范圍內(nèi)。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明的基于超聲波的高壓電場中作業(yè)設(shè)備的定位系統(tǒng)，能夠在高壓電場中進(jìn)行穩(wěn)定作業(yè)，不受電場影響，能夠在高壓電場中對作業(yè)設(shè)備進(jìn)行準(zhǔn)確定位，確保作業(yè)設(shè)備與帶電設(shè)備保持安全距離，從而避免能夠有效減少高壓電場中作業(yè)事故的發(fā)生。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述：

圖1為本發(fā)明的原理圖。

圖2為本發(fā)明的電路原理框圖。

具體實(shí)施方式

圖1為本發(fā)明的原理圖，圖2為本發(fā)明的電路原理框圖，如圖所示，本發(fā)明提供的一種基于超聲波的高壓電場中作業(yè)設(shè)備的定位系統(tǒng)，包括設(shè)置于工作邊界的至少三個信號發(fā)生裝置和設(shè)置于作業(yè)設(shè)備的信號接收裝置；