一种多功能架空输电线路航空警示装置及其组装方法与流程

本发明涉及航空技术领域，具体涉及一种多功能架空输电线路航空警示装置及其组装方法。

背景技术：

目前，国内外有关架空输电线路航空警示装置的研究还多是基于传统安装大体积、醒目标志物，或是搭配航空警示球和警示灯来实现单一的提醒作用，但在实际应用过程中存在安装困难和费时、不能满足民航对障碍物光强、闪烁频率和光束分布等方面的要求、无法实时监测警示装置运行状态、对高电压等级多股导线支持差、装置自重大、价格高等缺点，既不能满足低空飞行航空警示的要求，对电网运行状态也存在着较大的安全隐患，同时产品本身高价格及可用性低对这类装置推广应用与普及等造成不良影响。而且现有的输电线路航空警示装置普遍有以下缺点：

1、安装方式繁琐——大多采用螺栓固定或预绞丝缠绕的方式与输电导线进行固定，整个安装过程耗时、耗力、耗材。

2、对高等级输电线路多股导线的支持差——目前产品只能用于低等级电压单股导线，尚无针对多股导线的产品。在多股导线输电线路逐渐增多的情况下，适用于多股导线架空输电线路的警示装置还处于空白。

3、产品功能单一导致用户不愿意安装——大多数产品市场评价不高，仅有昼间醒目警示的作用，导致电网运维单位安装意愿不强。

4、警示效果不符合民航要求——现有产品主要有两类，一类是只有昼间醒目颜色警示作用，无法满足夜间飞行活动警示需求；另一类安装有发光体的产品，其发光颜色、光束分布、闪光持续时间、闪烁频率、亮度等方面不符合民航行业对航空警示装置的技术要求。

5、后期维护和管理不方便——现有装置无法实现低空飞行人工障碍物位置信息采集功能以及装置工作状态在线监测与后台管理功能。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是现有架空输电线路航空警示装置存在的安装方式繁琐、对高等级输电线路多股导线的支持差、警示效果不符合民航要求、后期维护和管理不方便等情况，其目的在于提供一种多功能架空输电线路航空警示装置及其组装方法，该装置及其组装方法满足低空飞行保障需求，能够支持多股导线而满足使用的多功能性，其安装简便，警示效果符合要求，后期维护和管理方便。

本发明通过下述技术方案实现：

一种多功能架空输电线路航空警示装置，其特征在于，包括安装在导线间隔装置上的警示球控制器，所述导线间隔装置与高压导线连接，还包括用于套在高压导线上的自感取电器以及用于发出警示光的发光单元，发光单元设置在高压导线之间，且发光单元与警示球控制器、警示球控制器与自感取电器均通过导线连接。随着电力应用的推广，输电线布置越来越多，输电线一般有两种布置方式，一种是埋设在地下，另一种是架空于地面，而由于地形以及施工成本、维护成本等因素的考虑，大部分会选择架空设置，现在航空器越来越多，尤其是直升机这种低空飞行器，有的时候其飞行线路并不固定，而且飞行高度低，飞行速度快，驾驶员不容易看清楚输电线的位置，极易造成安全事故，因此需要在输电线上安装警示装置，来对驾驶员进行警示，但是现有的警示装置在实际应用过程中存在安装困难和费时、不能满足民航对障碍物光强、闪烁频率和光束分布等方面的要求、无法实时监测警示装置运行状态、对高电压等级多股导线支持差、装置自重大、价格高等缺点，既不能满足低空飞行航空警示的要求，对电网运行状态也存在着较大的安全隐患，同时产品本身高价格及可用性低对这类装置推广应用与普及等造成不良影响。而本方案设计的警示装置，其结构简单、便于安装，对高等级输电线路多股导线的支持强，警示效果符合民航要求，而且后期维护和管理方便，满足低空飞行保障需求。

为了便于将导线间隔装置安装在高压导线上，在导线间隔装置上设置有安装套，同时安装套的数量和高压导线数量相同，且安装套分别套在对应的高压导线上，实现安装的稳固性。

进一步地，还在安装套与发光单元之间设置有阻力器，阻力器采用弹性材料制成，一般是橡胶，用于在风力或者其它作用力下导致安装套与发光单元之间产生碰撞，起着隔离和缓冲作用。

由于设备是带电设备，为了保护设备的安全，还设置有灯罩作为保护壳，将发光单元设置在灯罩中并与灯罩固定，为了便于安装，灯罩分为两个半球体结构，两个灯罩组合为一个完整的球体，对应地，发光单元也分为两部分并分别设置在其中一个灯罩中并且发光单元与对应的灯罩固定，而且灯罩的开口要相对设置，将导线间隔装置设置在灯罩之间，两个灯罩之间要相互固定，灯罩和导线间隔装置之间也要进行固定。在灯罩合为球体结构前，要将导线间隔装置、自感取电器、安装套以及发光单元均设置在两个灯罩组合形成的结构内部。起到保护和美观的作用。

而发光单元则是由若干块led集成单元构成，相邻的led集成单元相互固定保证结构的稳定性，并且led集成单元沿着对应的灯罩的内壁布置并形成固定。led集成单元上均设置有若干颗led灯珠，且每块led集成单元上的led灯珠沿着同一圆心呈若干圈的环形阵列，每个led集成单元上的led灯珠通过同一根电源线连接后再与警示球控制器和自感取电器连接，使得所有的led灯珠都能够发光，从不同角度上去，都能够起到警示作用。

本发明中提到的部件都是现有结构，能够在市面上直接购买到，其中警示球控制器由ac/dc交流变直流模块、集成电路模块组成；ac/dc交流变直流模块直接将ct自感取电器所得电压转换为5v电压；集成电路模块采用stm32f429芯片，并将gps/北斗卫星系统双模定位模块、sim900a模块、报警扬声器、微波雷达传感器集成于电路中；ac/dc交流变直流模块与集成电路模块之间通过螺栓固定连接。警示球控制器的作用是快速定位，确定输电线的具体位置及其工作状态，实现低空飞行人工障碍物数据采集功能和装置工作状态在线监测及后台管理功能，这些控制过程和功能都是现有的。自感取电器是利用高压导线中通过的电流产生电磁现象而发电，为警示球控制器和led灯珠提供电能，形成持续工作。

一种多功能架空输电线路航空警示装置的组装方法，依次包括以下步骤：

步骤一，将警示球控制器固定于导线间隔装置内；

步骤二，将已安装好警示球控制器的导线间隔装置的安装套套在高压导线上，调整导线间隔装置位置，并锁紧安装套，接着进入步骤三；

步骤三，将自感取电器套在高压导线上，用警示球控制器的连接线与自感取电器连接，接着进入步骤四；

步骤四，将安装有发光单元的灯罩固定于导线间隔装置两侧，发光单元连接线与警示球控制器连接，并将灯罩之间、灯罩和导线间隔装置之间固定。

通过上述方式，能够快速实现警示装置的组装，而且组装后结构稳定，不易移位和脱离，满足警示作用和驾驶员对输电线位置的观察。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1.本发明结构简单、便于安装——该装置进行了模块化设计，其整体结构紧凑，避免了常用架空输电线路航空警示装置的复杂性，安装更加简便、迅速。

2.本发明对高等级输电线路多股导线的支持强——该装置适用于多种导线输电线路(两股、四股、六股、八股)，能够确保在不同导线输电线路之间进行转换使用，并能保证子导线线束间距不变及满足线路电气性能。

3.本发明警示效果符合民航要求——该装置采用高寿命、高流明的led灯珠，并用多个led灯集成单元组成球型led灯，保证发光颜色、光束分布、闪光持续时间、闪烁频率、亮度等方面符合航空障碍灯的技术要求；另外通过微波雷达传感器探测装置周围环境，如有物体接近，报警扬声器将持续发出警报声，以示警告。

4.本发明后期维护和管理方便——该装置采用gps/北斗卫星系统双模定位模块和sim900a模块，能快速定位装置具体位置及其工作状态，实现低空飞行人工障碍物数据采集功能和装置工作状态在线监测及后台管理功能。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为两股高压导线情况下的结构爆炸图；

图2为发光单元的结构示意图；

图3为灯罩的结构示意图；

图4为两股高压导线情况下的俯视图；

图5为四股高压导线情况下的侧视图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-自感取电器，2-安装套，3-导线间隔装置，4-高压导线，5-警示球控制器，6-灯罩，7-发光单元，8-led灯珠，9-led集成单元，10-连接环。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1：

如图1至图4所示，一种多功能架空输电线路航空警示装置，其适用于航空技术领域，包括低空飞行运行保障、净空保护、航空障碍灯、航空警示球等，特别是关于多功能架空输电线路航空警示装置。

本实施例适用于两股输电线的环境中，采用两个为半球体的灯罩6，灯罩6一般是采用硬质塑料制成的透明结构，灯罩6组合后呈圆球型，直径为600mm，警示球控制器5是安装在导线间隔装置3上，导线间隔装置3内部有专门安装警示球控制器5的腔室，腔室侧壁还有螺纹孔，通过螺栓穿过螺纹孔将警示球控制器5固定，导线间隔装置3设置于两股高压导线4之间，导线间隔装置3上设置有安装套2，安装套2的数量和高压导线4数量相同，且安装套2分别套在对应的高压导线4上，安装套2与发光单元7之间设置有阻力器用于隔离和保护设备。自感取电器1套在高压导线4上，与导线间隔装置3的安装套2并排安装，安装套2其中活动节的作用，待位置合适后拧紧固定。

发光单元7是用于发出警示光，根据民航要求，一般是发红光，发光单元7由若干块led集成单元9构成，相邻的led集成单元9通过连接环10相互固定，并且led集成单元9沿着对应的灯罩6的内壁布置。led集成单元9上均设置有若干颗led灯珠8，且每块led集成单元9上的led灯珠8沿着同一圆心呈若干圈的环形阵列，每块led集成单元9上的led灯珠8线路组合后与同一根电源线连接，再汇总与警示球控制器5和自感取电器1连接，在通电后能够发红光。还可以在灯罩6中设置连接杆，用于将灯罩内的led集成单元9进行固定，同时连接杆还与灯罩6通过螺钉连接固定，使得结构整体稳固。

警示球控制器由ac/dc交流变直流模块、集成电路模块组成；ac/dc交流变直流模块直接将ct自感取电器所得电压转换为5v电压；集成电路模块采用stm32f429芯片，并将gps/北斗卫星系统双模定位模块、sim900a模块、报警扬声器、微波雷达传感器集成于电路中；ac/dc交流变直流模块与集成电路模块之间通过螺栓固定连接。

导线间隔装置3、自感取电器1、安装套2以及发光单元7均设置在两个灯罩6组合形成的结构内部。两个灯罩6和其内部的发光单元7分别设置于导线间隔装置3两侧，灯罩6的开口相对设置，为了防止产生干涉，在灯罩6边沿处对应设置有缺口，使得高压导线4和安装套2能够放置在其中，然后用螺栓将两个半球固定在一起。

这种航空警示装置的组装方法，依次包括以下步骤：

步骤一，将警示球控制器5固定于导线间隔装置3内；

步骤二，将已安装好警示球控制器5的导线间隔装置3的安装套2套在高压导线4上，调整导线间隔装置3位置，并锁紧安装套2，接着进入步骤三；

步骤三，将自感取电器1套在高压导线4上，用警示球控制器5的连接线与自感取电器1连接，接着进入步骤四；

步骤四，将安装有发光单元7的灯罩6固定于导线间隔装置3两侧，发光单元7连接线与警示球控制器5连接，并将灯罩6之间、灯罩6和导线间隔装置3之间用螺栓固定。

本发明进行了模块化设计，其整体结构紧凑，避免了常用架空输电线路航空警示装置的复杂性，安装更加简便、迅速；该装置采用高寿命、高流明的led灯珠，并用多个led灯集成单元组成球型led灯，保证发光颜色、光束分布、闪光持续时间、闪烁频率、亮度等方面符合航空障碍灯的技术要求；另外通过微波雷达传感器探测装置周围环境，如有物体接近，报警扬声器将持续发出警报声，以示警告；该装置采用gps/北斗卫星系统双模定位模块和sim900a模块，能快速定位装置具体位置及其工作状态，实现低空飞行人工障碍物数据采集功能和装置工作状态在线监测及后台管理功能。

实施例2：

如图5所示，本实施例与实施例结构基本相同，不同之处在于：本实施例是安装在四股输电线上，引用于四股线路的环境中。其它六股、八股等数量的输电线环境也做出对应改变即可。本发明适用于多种导线输电线路(两股、四股、六股、八股)，能够确保在不同导线输电线路之间进行转换使用，并能保证子导线线束间距不变及满足线路电气性能。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。