电力线路在道路环境中的预警系统设计_卞秋野.pdf

60 电子技术 第 52 卷 第 2 期（总第 555 期）2023 年 2 月Computer Engineering计算机工程摘要：阐述电力线路在道路环境中的预警系统设计，包括传感器组，控制模块，专用信号灯，声光模块，喷水系统，通信模块。该控制模块是该设备的核心，具有智能的控制软件，所有的控制模块都是电气连接的，该传感器组采用了高速光电感应模块，通过合理的分配，可以精确地判断出汽车的高度。关键词：智能控制，超高预警系统，输电监控。中图分类号：TP391.41，TN219文章编号：1000-0755(2023)02-0060-02文献引用格式：卞秋野，史德生.电力线路在道路环境中的预警系统设计J.电子技术,2023,52(02):60-61.警，开启喷水系统，并将闯红灯等报警信号发送给有关部门；在感应器群侦测发现超高的车辆撤离时，智能控制程式会自动关闭声音，并将专用的红绿灯转为绿色，使路面重新进入。2 超高检测装置设计超高检测设备100是设置在道路两侧的红外线发射设备或光栅对射设备。在公路的两边各有一根柱子，把红外对射装置的发射模组和接收模组装在公路两边的柱子的上半部分，同时保持同一高度。在后一极高探测设备100探测到车辆超出极限高度时，该控制报警设备发送警告信号，并且开始计时；在达到预定的时间间隔之后，在先前的超高探测设备100探测到车辆超出极限高度时，对警告设备进行控制，以增强警报信号；当先前的超高探测设备100没有探测到超过极限高度时，该警告设备就会发出警告信号。本文所设计的车辆超高使的超高检测装置的示意图如图1所示。3 图像识别装置的设计利用图像辨识技术对汽车的高度进行了测量。该超高探测设备100包含安装在路面的上部的照相机110、埋设在路面的较低处的感应器400和在主控0 引言由于低压架空线的安装高度普遍偏低，往往要采用架空的方法穿越公路或交叉路口，为了防止高空车辆的超速行驶而造成损害和事故，通常的做法是在架空线路上安装一个反光的限高标志，或在来车方向上设置一个限高杆。要特别注意观察反光标志牌，如果观察不及时，标志老化，标志脱落，很容易造成交通事故。限高杆不但造价昂贵，而且如果标志不清晰，极易造成交通事故。为了保障低压架空线路和行车安全，必须设计一种能对超高车辆进行报警的设备。1 方案设计本文所设计的装置适用于穿越公路或穿越交叉路口的低压架空线，设置在车辆行驶方向，并留出预先间距。在车辆接近时，通过传感器系统对车辆的高度进行实时监控，判断有没有超高车辆通过，如果没有超高车辆，则处于驾驶员视线醒目位置的交通信号灯绿灯亮，道路正常通行；一旦高架桥驶过，红绿灯就会变成红色，警告车辆不要通过，并通过语音提示，让高压线的车辆选择正确的道路。如果探测发现超高的车辆不肯离开，则启动声光报电力线路在道路环境中的预警系统设计卞秋野，史德生（国网山东省电力公司利津县供电公司，山东 257400）Abstract This paper describes the design of early warning system for power lines in road environment,including sensor group,control module,special signal lamp,acousto-optic module,water spray system,and communication module.The control module is the core of the equipment,with intelligent control software.All the control modules are electrically connected.The sensor group uses high-speed photoelectric induction modules.Through reasonable allocation,the height of the vehicle can be accurately determined.Index Terms intelligent control,ultra-high warning system,transmission monitoring.Design of Early Warning System for Power Lines in Road EnvironmentBIAN Qiuye,SHI Desheng(State Grid Shandong Electric Power Company Lijin County Power Supply Company,Shandong 257400,China.)作者简介：卞秋野，国网山东省电力公司利津县供电公司，高级工程师；研究方向：配电网规划与建设。史德生，国网山东省电力公司利津县供电公司，高级工程师；研究方向：配电网运行维护。收稿日期：2023-01-15；修回日期：2023-02-12。电子技术 第 52 卷 第 2 期（总第 555 期）2023 年 2 月 61Computer Engineering计算机工程制系统中提供的图像识别模块。照相机110、感应器400以及主控制系统是电连接的。照相机110包含一个向前照相机和一个向后照相机。在公路的两边都有柱子和横梁，可以把摄像机装在横梁上。电感器400被埋在路面的较低处，并且它们被设置在横梁的前面和后面。在应急探测点100A与第1警报探测点100B之间设有电感器400，电感器400位于上述两个位置。至少有三个电感器400，用于探测不同的距离，并进行多次探测，并达到逐步提示。可以是摄影，也可以是视频。在本文的设计中，视频数据被用于实时接收。当汽车通过感应器时，会读出一段目前的影像资料。详细说明：摄像机会将记录到的资料存入主控制系统，并通过保留半个小时的录像资料，以减少占用内存。当汽车通过传感器时，传感器会对汽车发出的信号进行探测，并把该信号传送给控制系统。这时，主控制系统从一帧当前的视频数据中抽取并将其存入高辨识存储器。影像辨识技术已经发展到了相当成熟的地步，它能辨识出不同物件、人物的不同，从而辨识出不同的人物。在本发明中，所述图像的识别是比较简单的，并且主要是关于交通工具的信息。在系统开始工作前，可以对系统进行反复的反复试验，从而获得更高的精度。此外，可提供多个传感器以改善探测的精确性。在前、后两个方向的路上，都设置了传感器。每一电感器都是测量海拔的一个起始点。由于多个传感器的位置不同，采集到的影像资料也不尽相同，通过多次测量，可以互相修正，从而得到更加精确的测量高度。如果采用平均法，则以平均高度为基准。图像识别系统检测车辆超高时的警示装置的示意图如图2所示。4 感应装置的设计在设有感应器的系统中，对感应器触发信号的上下缘均进行了高探测。当高度探测由图像辨识系统进行时，传感器侦测到讯号，并将讯号传送至控制系统，因为载具的长度是固定的，所以该感测器会维持一段时间的触发。如果没有被触发的状态是0，而处于1的高电平信号被触发，那么在一定时期内将维持高电平信号。该方法可以实现对汽车的二次拍照，并对其进行图像识别。采用平均法求出了两种不同的判别方法，得到了比较精确的测高值。5 应急处置装置设计紧急处理设备300主要用于在紧急状况下断开高架线路的电力供应，也就是说，在通过紧急检测点之后，超高车辆开始启动应急处理设备300。特别地，紧急处理设备300包含一个分断开关310以及一个切换控制器。分断式开关在架空线的两端，由开关控制器与主控制系统电气相连。该开关控制器与该分断开关电连接，用于切断该分断开关，从而切断该路段的高架线路。在这些开关中，可采用低压塑料外壳断路器等低压电气控制开关。该开关控制器可使用继电器，将继电器连接到控制电源和断开开关的控制电路中，然后由主控制系统控制继电器，完成分断开关的控制。在超高车辆通过应急检测点时，控制系统向继电器发出信号，继电器启动后，自动断开，从而确保线路断电，减少损耗。6 结语本文设计超高预警系统的目的就是为了，保证车辆的行车安全以及低压架空线路的安全，安全事故的发生会严重威胁的人们的生命安全。希望本文的设计可以应用在更多的场合中，保证人们的生命安全。参考文献1 陈鹏飞,杜世春,张润泽,王昱锋,周文波,李重阳.基于红外检测技术的限高预警系统J.电子测试,2020(09):43-44.2刘正扬.基于DP801单片机技术的智能限高和涵洞积水预警系统的研究J.价值工程,2019,38(20):230-232.3 周倩.道路限高设施智能化优化研究J.智能建筑与智慧城市,2022(08):9-11.4 史菲帆,郑元勋,张茜,姜田田,王九洲,申超鹏.智能限高系统及限高架设计J.产业与科技论坛,2022,21(05):43-45.5 张德龙.基于三维测量的新型道路限高检测系统设计J.单片机与嵌入式系统应用,2022,22(04):57-60.图 1 超高检测装置图2 车辆超高时的警示装置