一种新型输电线路多功能防钓鱼报警装置

一种新型输电线路多功能防钓鱼报警装置

李爽

国网合肥供电公司   安徽合肥   230022

摘要：随着人民生活水平的不断提高，休闲娱乐方式亦愈发多样，户外钓鱼运动成为了很多人的首选。然而，近年来部分垂钓者对针对高压输电线路附近禁钓警示标识视而不见，致使钓鱼意外触电事故时有发生，既危害自身安全，也严重影响电网设备稳定运行。目前，输电线路防钓工作形势严峻，防钓手段亟待优化改进。本文首先介绍了一种新型输电线路多功能防钓鱼报警装置的设计方案、研制过程和效益分析，以供参考。

关键词：输电线路；防钓鱼触电；多功能报警装置

引言：供电部门在日常防钓鱼触电工作中，一般采取运维人员日常巡视、现场设立警示牌和隔离网、涉电安全知识宣传等措施；但由于架空输电线路保护区钓鱼触电隐患存在点多、线长、面广的特点，往往难以统筹兼顾，防钓工作呈现发现滞后、被动应付、疲于奔命的现状。因此，急需采取新模式、新手段来解决这些问题，加大钓鱼触电安全隐患管控力度。

为了改进防钓措施，有效劝阻线下钓鱼行为、预防意外触电事故，我们研制新型室外防钓鱼电子设备，做到准确识别线下区域内人员入侵并发出警报，在干扰钓鱼环境的同时迅速远程通知运维人员。

本装置的设计需要考虑防钓现场与运维人员的联络通讯，而不仅仅满足于单纯的收集现场信息并做出自动判断之后的报警驱离功能，因此需要额外设计用于外部通讯的模块，并搭建相应的操作后台及终端。

一、设计方案

针对当前线下钓鱼触电事故多发的严峻形势，考虑到上述线下钓鱼常规物防、技防措施的不足之处，我们要求装置：(1)能够对隐患现场进行全天候24小时实时监测；(2)辨识输电线路保护区内人员入侵并成功报警准确率达到95%以上；(3)人员入侵事件发生和装置与运维人员终端成功通讯告警的时差控制在3秒之内。

本装置的设计需要考虑防钓现场与运维人员的联络通讯，而不仅仅满足于单纯的收集现场信息并做出自动判断之后的报警驱离功能，因此需要额外设计用于外部通讯的模块。经过讨论，确定研制防钓鱼报警装置的实现要点有五个：

1. 具有入侵检测功能：装置能判断危险区域是否有人进入，具备报警功能；

2. 具有声光报警功能：如发现有人在危险区域内钓鱼，装置报警灯闪烁，并立即发出声音报警，警示钓鱼者不要在此区域钓鱼；

3. 具有图像抓拍功能：装置检测到有人入侵，触发报警，联动摄像机抓拍报警图片；

4. 具有夜间警示功能：装置在夜间能发光，使夜间钓鱼者也能看到安全警示标语；

5. 具有远程喊话功能：能在后台远程喊话，驱散钓鱼者。

综合考量整个设计的实现需求，可以初步归纳划分出该装置的基本模块架构，如图一所示。

图一：基本模块组成

二、研制过程

经过充分对比讨论，我们最终确定组合的最佳方案，如图二所示。

图二：最佳方案图

一体化装置外壳，选用304不锈钢材料制作装置外壳，长：60cm、宽：18cm、高：46cm。在箱门处粘贴密封性强的密封条，防止一般性侵入破坏。机箱采用双层机构，内置保温棉。

前端采集系统传感器，选用博世OD850-FI-CHI三鉴传感器，采用移动分析器II信号处理技术来处理被动红外信号，采用线性移动距离信号处理技术来处理微波信号。它们可以区分各种轻微的重复性移动（例如，树枝随风摇动）与入侵者的目的性移动。

前端采集系统视图采集设备，选用DS-2CD2345P1-I（广角）高清网络摄像机：它采用一体化集成设计思想，利用DSP数字信号处理技术；具有30倍光学变焦，可拉远拉近，准确快速自动聚焦；背光补偿，色彩还原真实；具备强大的抗电磁干扰能力。

后台监控中心及其与移动终端的连接，与相关互联网通讯厂家合作研发，确保能够实现设备图像轮播、报警图片查询、实时视频调阅、控制台远程语音喊话等预定功能。

供电电源，采购符合要求的磷酸铁锂蓄电池(4串3.2V，60Ah)和充电效率高的单晶硅太阳能电池板(60W)。

三、效益分析

（一）测试结果

首先进行单次模拟人员入侵的功能测试。经测试，装置的传感器探测功能、警示灯箱功能、声光报警功能、图片抓拍功能、短信报警功能、远程喊话功能均合格。

接下来进行目标参数实现测试。测试人员轮流在一天内每隔30min进行一组（10次模拟入侵防钓区域）测试，共48组480次试验，辨识入侵并成功触发报警次数477次，成功向运维人员手机推送现场信息477次，触发准确率99.375%，通讯成功率100%，平均告警时差2.82s，基本实现既定目标。这说明本装置做到了24小时不间断有效监控。

（二）经济性与社会效益

从社会效益来看，将多功能防钓鱼报警装置安装于线下钓鱼隐患点，能够由技术层面避免钓鱼触电相关事故情况的出现，并且可以保证输电线路的安全运作，给社会用电提供保障，具有较为显著的社会效益。

从经济效益来看，以一个20×40m2的水塘为例进行分析，在传统方法中，需要进行6块小型警示牌、2块大型警示牌、120m防钓绳、1台车辆、3名安装工人、2名蹲守人员等的设置，会产生定期维护费用、人工运维费用、材料费用、安装费用等众多方面的经费开支，一年共计在2.5万元左右，不但费时费力，同时防触电效果也不是十分理想。另外，结果过往案例分析，对于无证据的触电事故，通常供电公司需要赔付42万元左右。但多功能防钓鱼报警装置是费用的一次性投入，每台为6500元，设备运行故障率较低，具有较高的性价比，可以产生较为明显的效果。若是引起触电案件纠纷，多功能钓鱼报警装置便能够提供充分的证据，结合有关法律规定，供电公司仅仅需要承担无责任人道主义赔偿，或是不予赔偿。

（三）推广价值

现如今，电网自动化与智能化得到高速发展，电力运维的主要发展方向是具有实时性、远程，且能够实现信息化发展。既往所采用的常规手段因缺少实时性的监控，且会耗费较大的物力与人力，无法有效规避各种触电安全事件的发生，缺少针对触电事故相关数据信息的归类与整理，无法针对历史数据信息实施智能化的处理与分析，已然不能令当前日益增长的电网运行需要获取满足。而多功能防钓鱼报警装置遵循“先进成熟、普遍适用、影响重大”的原则，能够实现对现场的实时性监控，并可以结合图像智能预警分析的功能，实现现场的声光报警，同时可以实时性将现场实际发生的情况推送给有关工作人员，可以明显缩减人力资本的投入，有效规避安全隐患问题的产生。在批量应用多功能钓鱼报警装置以后，系统可以结合入侵事故相应的发生地点、时间和行为等众多相关数据信息加以分析和处理，可以采用表格和图形等直观的方式对历史参数和预警信息等加以显示，从而找到容易发生入侵事故的地点与时间段，给决策层相关决策的制定提供数据支持，可以最大程度降低安全事故的发生率，新技术可以保证线路的运维更为灵活，促进智能电网的建设。

结束语：综上所述，新型输电线路多功能防钓鱼报警装置实际应用中，可以精准地对线下相应区域中人员的入侵进行识别，同时给出警报，不但可以对钓鱼环境进行干扰，并且可以较为快速地通知相关的运维工作人员。该装置设计考虑了防钓现场和运维工作人员之间的联络通讯，不但使得现场相关信息的收集得到满足，同时可以在进行自动判断以后开启相应的报警驱离功能，具有较好的应用效果。今后在对该装置进行改进时，应尽量缩减装置的成本投入，并对其实际应用范围进行扩大，令其可以在电力多个不同领域进行应用，以发挥更大价值。

参考文献：

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