[发明专利]一种基于设备噪音识别的带电作业安全预警装置及方法

说明书

本发明涉及一种基于设备噪音识别的带电作业安全预警装置及方法，属于带电作业安全预警技术领域。该装置包括拾音器、模拟信号处理电路、模数转换电路、主控制器、存储器、蜂鸣器、报警指示灯、电源模块和电池；拾音器、模拟信号处理电路、模数转换电路、主控制器顺序连接；电池与电源模块相连；电源模块分别与模拟信号处理电路、模数转换电路、主控制器、存储器、蜂鸣器、报警指示灯相连；主控制器还分别与蜂鸣器、报警指示灯相连。本发明装置结构简单，使用方便，基于声学检测原理，不易受电磁场的干扰，可有效降低误报的概率，除了判断安全间距外，还可自动识别设备类型及电压等级，预警信息更全面，易于推广应用。

技术领域

本发明属于带电作业安全预警技术领域，特别属于基于设备噪音识别的带电作业安全预警技术领域，具体涉及一种基于设备噪音识别的带电作业安全预警装置及方法。

背景技术

随着电网覆盖范围的不断完善以及用电需求的不断增加，为了提高电力输送的效率，降低沿途损耗，目前普遍采用高压输电的方式进行电力传输，包括常用的10kV、35kV、110kV、220kV、1000kV交流输电以及500kV、800kV直流输电。随着输电电压的不断提高，在改善电力输送效率的同时，也增加了带电作业的危险性，使得带电作业过程中必须预留更大的安全间距，才能保证作业人员的人身安全。但由于电力作业现场环境的多样性，涵盖了室内和室外作业场景，甚至包括野外作业环境，这就为带电作业安全间距的判断和标示带来了困难。

针对电力生产作业过程中带电作业安全间距的判断和标示问题，目前采取的措施主要包括以下几种：对于作业现场环境条件相对好的场景，比如变电站或室内环境，可采用在地面和带电设备上刷涂标志线、悬挂警示牌的方式对作业安全间距进行被动提醒；可采用专业的电场强度检测设备对作业现场的电场分布进行测定；可采用基于电磁场感应原理的传感器对作业现场的电场强度进行粗略测量，以判断作业人员所处位置是否在安全范围内。

但上述方法尚存在一些不足：通过刷涂标志线、悬挂警示牌的方式对作业安全间距进行被动提醒虽然比较简单直观，但是该方法对于野外作业环境不适用，且标志线和警示牌容易受老化或积垢的影响而导致难以辨识；采用专业的电场强度检测设备具有较高的测量精度，但这类设备体积较大，价格较昂贵，难以广泛应用；采用基于电磁场感应原理的传感器虽然可以方便地集成到可穿戴式设备中，但是对于变电站等复杂的电磁场环境，传感器容易受到外部噪声场的影响而导致误报。因此如何克服现有技术的不足是目前带电作业安全预警技术领域亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种基于设备噪音识别的带电作业安全预警装置及方法，通过检测电力设备工作过程中产生的噪音，并与不同设备不同工作电压等级下的工作噪音特征数据进行对比，通过频谱对比的方式实现对设备类型和设备工作电压等级的识别，然后根据声波在空气中传播的强度衰减公式实现对作业人员与电力设备之间间距的计算，以判断作业人员是否处于安全间距范围内，并通过声光报警的方式进行安全预警。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种基于设备噪音识别的带电作业安全预警装置，包括拾音器、模拟信号处理电路、模数转换电路、主控制器、存储器、蜂鸣器、报警指示灯、电源模块和电池；

所述的拾音器、模拟信号处理电路、模数转换电路、主控制器顺序连接；

电池与电源模块相连；

电源模块分别与模拟信号处理电路、模数转换电路、主控制器、存储器、蜂鸣器、报警指示灯相连；

主控制器还分别与存储器、蜂鸣器、报警指示灯相连；

拾音器用于采集电力作业现场的设备工作噪音；

模拟信号处理电路用于对拾音器采集到的电力作业现场的设备工作噪音进行处理，以放大信号幅值并滤除高频谐波噪声，得到模拟音频信号；