一种无人机辅助夜间防外破警示装置及警示方法与流程

本发明涉及电缆外破警示，尤其涉及一种无人机辅助夜间防外破警示装置及警示方法。

背景技术：

1、在输电线路日常运维工作中，防机械外破是其中一项重要工作。随着社会经济地快速发展，线路外部施工作业点日益增多，预控形势愈加严峻。线路外部施工点不仅会在日间进行作业，夜间施工作业也屡见不鲜，如高速、高铁等大型施工项目。由此因夜间违规施工作业而发生输电线路跳闸的事件时有发生。大方量的混凝土结构连续施工、交通情况不允许日间作业施工等情况下，施工单位将会进行夜间作业。目前在线路外部施工作业点上，采取的警示防范措施主要有竖立警示牌，个别安装警报球。由于在夜间，光线差，警示牌的警示效果差，更无法指示导线的具体位置；警报球需要人员上塔带电作业安装，安全风险较大，同时在地形复杂等地理环境下，还不能通过带电作业进行安装。

2、例如，一种在中国专利文献上公开的“一种防外破警示灯安装装置及方法”,其公告号：cn110155322a，公开了包括第一板件和安装支架，第一板件用于固定连接警示灯，第一板件的中段安装导线夹持机构，导线夹持机构包括用于支撑和碰线动作的支撑机关以及用于夹持的夹板，当支撑机关受外力压迫后，夹持臂自动闭合夹持；安装支架设有用于卡合板件的槽口，安装支架顶部安装ccd以实时回传作业视频；还包括飞行器，安装支架安装于飞行器，飞行器还安装控制器和通讯器，但是在夜间电缆外破点和悬挂点不便识别，造成使用不便。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中电缆防外破夜间安装不便的问题，本发明提供一种无人机辅助夜间防外破警示装置及警示方法，能够识别夜间的电缆外破点，提高夜间警示装置挂载准确性。

2、为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种无人机辅助夜间防外破警示装置，包括：无人机；无人机设有外破识别模块，通过概率标记线路外破点；外破识别模块连接有挂接机构，挂接机构连接有警示装置；挂接机构将警示装置挂接在外破点。通过无人机实现警示装置的自由移动，通过外破识别模块对线路的环境进行分析判断外破概率高的位置，通过挂接机构将警示机构挂接在外破识别模块标记的位置，通过警示装置对配电网线路可能的外破位置处发出警示信号；通过挂接机构实现警示装置和线路之间的快速拆装。避免了夜间人力无法观察操作的问题，通过外破识别模块能够识别夜间的电缆外破点，提高夜间警示装置挂载准确性。

4、作为优选的，所述的外破识别模块包括处理器，处理器连接有夜间判断子模块，处理器与挂接机构连接。处理器包括第一外破判断模块，第一外破判断模块获取线路位置信息和环境信息，通过第一外破判断模块确定线路各个位置的外破概率；同时第一外破判断若判断为夜间则进入夜间判断子模块，夜间判断子模块对线路的外破概率根据环境的夜间变化进行修正，同时将线路外破概率的合理阈值修正为合理范围，能够对夜间环境变化影响造成的外破概率判断误差进行修正。通过处理器将外破判断的结果中位置信息发送到无人机，通过处理器将外破判断的结果中挂接信号发送到挂接机构。能够实现不同环境下准确的外破警示挂接。

5、作为优选的，处理器连接有数据池，数据池内有多个数据链块，数据链块存有线路特征。配电网的线路将运行信息上传到数据池中，数据池中存储有线路位置信息构成的节点网络，数据链块分别位于每个节点处；数据链块中存储有配电网的线路相关数据和环境信息；线路特征包括线路相关数据和环境信息。能够通过数据池获取线路各位置的详细信息，进而便于自动判断线路外破概率。

6、作为优选的，所述的挂接机构包括接地线夹头，接地线夹头连接有挂接环；挂接环连接有无人机。接地线夹头包括弹簧蓄力机构，接地线夹头中设有u型接触槽，弹簧蓄力机构控制u型接触槽的左右对应两边夹紧或分开，其中u型槽的一侧边同时设有安装挂点和拆卸挂点，安装挂点和拆卸挂点处设有斜向朝向u型槽底部的凹槽，安装挂点和拆卸挂点处凹槽的开口方向相反。无人机底部设有与挂接环连接的挂钩。挂接环位于拆卸挂点处的凹槽中，挂接环与安装挂点处凹槽通过固定件连接。挂接环与拆卸挂点处凹槽转动连接，能够通过挂接环拉动接地线夹头进而实现拆卸。

7、作为优选的，所述的警示装置包括警示灯，警示灯连接有电源，警示灯包括不同颜色的至少两个。警示装置夜间警示效果好，电源满足工作时长要求；各结构间可靠连接互不影响功能实现，耐候性好，使用寿命长。警示灯和电源位于挂接机构底部，警示灯和电源分别与挂接机构底部固定连接。

8、一种警示方法，包括如下步骤，判断线路的外破概率，若线路的外破概率超过合理范围则判定为外破点；判断外破点的地形，根据地形选择挂接位置。对线路中每个位置的外破概率进行判断，确定外破概率的合理阈值；地形包括环境信息，同时根据夜间环境信息对外破概率和合理阈值分别进行修正，合理阈值修正后为合理范围；根据地形选择挂接位置包括根据合理范围与修正后的外破概率判断外破点。能够自动判断线路是否存在外破可能并进行警示，结合夜晚等环境影响因素进行修正判断，提高有效的挂接效率。

9、作为优选的，判断线路的外破概率之前包括，通过数据池获取线路相关数据，根据线路相关数据确定附近线路的外破概率。线路的相关数据包括线路位置处施工信息、线路老化信息、线路历史破损概率、施工信息对应的线路影响参数。能够通过对造成线路外破的原因的相关信息进行获取并判断外破概率。

10、作为优选的，判断外破点的地形包括获取外破点所在线路的环境信息，根据环境信息确定警示效率，根据警示效率在外破点处选择挂接位置。地形包括线路空中与地面的环境信息，环境信息包括环境遮挡物、外破原因物等物体的识别定位信息，环境信息还包括光线影响信息、气候影响信息等对警示效率造成干扰的信息；在外破点处设定挂接范围，确定挂接范围内每一处的警示效率，在挂接范围内警示效率最高的位置确定为挂接位置。能够在确定线缆外破的位置后根据环境影响调整警示装置的挂接位置，从而实现准确警示。

11、本发明具有如下优点：

12、（1）在夜间作业的外部施工点，通过无人机挂拆装置或和地面人员的配合，警示装置可成功安装到相应导线位置处，而无需人员上塔带电作业，降低了安全风险，有效保障了作业人员的人身安全；（2）同时，通过警示装置的安装，可有效提醒地面施工人员注意上方的高压导线，提高安全意识，在避免线路跳闸的前提下，保障了施工人员的人身安全；（3）同时在无充电情况（连续阴雨天）下警示装置能够连续正常工作。

技术特征：

1.一种无人机辅助夜间防外破警示装置，其特征在于，包括：无人机；无人机设有外破识别模块，通过概率标记线路外破点；外破识别模块连接有挂接机构，挂接机构连接有警示装置；挂接机构将警示装置挂接在外破点。

2.根据权利要求1所述的一种无人机辅助夜间防外破警示装置，其特征在于，所述的外破识别模块包括处理器，处理器连接有夜间判断子模块，处理器与挂接机构连接。

3.根据权利要求2所述的一种无人机辅助夜间防外破警示装置，其特征在于，处理器连接有数据池，数据池内有多个数据链块，数据链块存有线路特征。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种无人机辅助夜间防外破警示装置，其特征在于，所述的挂接机构包括接地线夹头，接地线夹头连接有挂接环；挂接环连接有无人机。

5.根据权利要求4所述的一种无人机辅助夜间防外破警示装置，其特征在于，所述的警示装置包括警示灯，警示灯连接有电源，警示灯包括不同颜色的至少两个。

6.一种警示方法，适用于如权利要求1至5任一项所述的一种无人机辅助夜间防外破警示装置，其特征在于，包括如下步骤，判断线路的外破概率，若线路的外破概率超过合理范围则判定为外破点；判断外破点的地形，根据地形选择挂接位置。

7.根据权利要求6所述的一种无人机辅助夜间防外破警示装置，其特征在于，判断线路的外破概率之前包括，通过数据池获取线路相关数据，根据线路相关数据确定附近线路的外破概率。

8.根据权利要求6所述的一种无人机辅助夜间防外破警示装置，其特征在于，判断外破点的地形包括获取外破点所在线路的环境信息，根据环境信息确定警示效率，根据警示效率在外破点处选择挂接位置。

技术总结
本发明公开了一种无人机辅助夜间防外破警示装置及警示方法，包括：无人机；无人机设有外破识别模块，通过概率标记线路外破点；外破识别模块连接有挂接机构，挂接机构连接有警示装置；挂接机构将警示装置挂接在外破点；在夜间作业的外部施工点，通过无人机挂拆装置或和地面人员的配合，警示装置可成功安装到相应导线位置处，而无需人员上塔带电作业，降低了安全风险，有效保障了作业人员的人身安全；同时，通过警示装置的安装，可有效提醒地面施工人员注意上方的高压导线，提高安全意识，在避免线路跳闸的前提下，保障了施工人员的人身安全；同时在无充电情况（连续阴雨天）下警示装置能够连续正常工作。

技术研发人员：方杰,刘平平,张云峰,季世超,殷志敏,王瑞,陆璐,王一帆,张健,孙佳军
受保护的技术使用者：国网浙江省电力有限公司湖州供电公司
技术研发日：
技术公布日：2024/6/11