一种测量吊车吊臂与输电线间距离的装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种测距装置，具体为一种测量吊车吊臂与输电线间距离的装置，属于输变电线路防外力破坏技术领域。


背景技术：

2.随着电力线路的铺设，越来越多的输电线路会面临大型机械，尤其是吊车外力破坏的威胁，严重影响了输电线路的安全稳定运行；为此，各地的电力部门每年都会投入大量人力物力进行巡视，并在一些重要地区安装监控装置，对侵入的吊车等大型机械进行驱离。
3.激光测距是一种比较传统的测距方法，因其便捷、快速、精度高、易操作的特性而被大量使用，但是对于输电线测距而言，激光测距发出的激光不能准确地定位到细长的输电线上，造成测距困难。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的就在于为了解决上述技术问题而提供一种测量吊车吊臂与输电线间距离的装置。
5.本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：一种测量吊车吊臂与输电线间距离的装置，包括
6.测距装置，其通过底部四角处设置的磁铁一、磁铁二、磁铁三和磁铁四安装在吊车的吊臂上，且其包括固定安装在测距装置内的主控制器、通过电机组件设置在测距装置上端进行测距的激光测距仪和对吊臂上方的情况进行实时监测的摄像头，所述激光测距仪、摄像头均与主控制器呈信号传输连接，所述主控制器的型号为stm32；
7.电场传感器组件，其固定安装在吊臂上，且其与主控制器呈信号传输连接；
8.操作装置，其设置在地面，且其包括固定安装在操作装置内的副控制器、安装在操作装置上表面的led屏幕、方向调整按钮、焦距调整按钮、led报警灯以及蜂鸣器，所述led屏幕、方向调整按钮、焦距调整按钮、led报警灯以及蜂鸣器均与副控制器呈信号传输连接，所述副控制器的型号为stm32。
9.所述电机组件包括用于控制连接杆13组合在一起的垂直转动电机和水平转动电机、安装在测距装置上表面的控制激光测距仪摆动电机，使激光测距仪和摄像头在水平方向和竖直方向转动，激光测距仪和摄像头能够在水平方向进行360度旋转，竖直方向可以进行-45度到45度的转动，视域宽广，并可通过控制激光测距仪摆动电机单独控制激光测距仪1上下摆动，该电机上电自行启动，摆动角度相对于水平方向而言为-25
°
～25
°
，电机输入电压3～8v，轴径2mm，最大扭矩20n*m。
10.所述电场传感器组件采用德国narda公司研制的ehp-50f低频电磁场分析仪，且所述电场传感器组件分别安装在吊臂的四个面上。
11.作为本实用新型再进一步的方案：所述测距装置内安装有与主控制器进行信号传输连接的信号模块一，所述操作装置内安装有与副控制器进行信号传输连接的信号模块
二，且所述信号模块一与信号模块二的型号为hc-12。
12.作为本实用新型再进一步的方案：所述测距装置内安装有供电电源一，所述操作装置内安装有供电电源二，所述供电电源一外加直流斩波电路，且所述测距装置的一侧面安装有用于控制供电电源一启闭的电源开关一，所述操作装置的一侧面安装有用于控制供电电源二启闭的电源开关二。
13.作为本实用新型再进一步的方案：所述电场传感器组件的每个传感器均设置有与供电电源一正负极相连接的电源正极和电源负极，且每个传感器还设置有信号输出端。
14.本实用新型的有益效果是：电场传感器用于测量电场强度；激光测距仪用于测量与输电线的距离；摄像头用于对吊臂顶端的情况进行监控；电机用于控制摄像头和激光测距仪的方向转动；信号模块用于传输视频和电场信号；电源模块用于为装置供电；led屏幕用于显示摄像头拍摄到的图像；蜂鸣器用于在吊车距离输电线过近时发出高频声音报警信号；led灯用于电场强度超过设定阈值时的报警；焦距调整按钮用于调整摄像头的焦距；方位调整按钮用于调整摄像头和激光测距仪在水平方向和竖直方向的转动角度；测距按钮用于测量距离。该装置的创新之处在于既包含了测距功能，又能通过摄像头实时地监测吊臂顶端的实况，更加的智能化，能够极大地提升施工效率，减少吊车触碰输电线事故的发生，有较大的社会经济效益。
附图说明
15.图1为本实用新型测距装置结构示意图；
16.图2为本实用新型电场传感器组件结构示意图；
17.图3为本实用新型操作装置结构示意图；
18.图中：1、激光测距仪，2、摄像头，3、供电电源一，4、主控制器，5、垂直转动电机，6、控制激光测距仪摆动电机，7、水平转动电机，8、磁铁一，9、磁铁二，10、磁铁三，11、磁铁四，12、电源开关一，13、连接杆，14、信号模块一，15、电源正极，16、信号输出端，17、电源负极，18、led屏幕，19、方向调整按钮，20、焦距调整按钮，21、副控制器，22、led报警灯，23、电源开关二，24、信号模块二，25、蜂鸣器,26、供电电源二。
具体实施方式
19.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
20.实施例一
21.如图1至图3所示，一种测量吊车吊臂与输电线间距离的装置，包括
22.测距装置，其通过底部四角处设置的磁铁一8、磁铁二9、磁铁三10和磁铁四11安装在吊车的吊臂上，且其包括固定安装在测距装置内的主控制器4、通过电机组件设置在测距装置上端进行测距的激光测距仪1和对吊臂上方的情况进行实时监测的摄像头2，所述激光测距仪1、摄像头2均与主控制器4呈信号传输连接，所述主控制器4的型号为stm32；
23.电场传感器组件，其固定安装在吊臂上，且其与主控制器4呈信号传输连接；
24.操作装置，其设置在地面，且其包括固定安装在操作装置内的副控制器21、安装在操作装置上表面的led屏幕18、方向调整按钮19、焦距调整按钮20、led报警灯22、蜂鸣器25以及供电电源二26，所述led屏幕18、方向调整按钮19、焦距调整按钮20、led报警灯22以及蜂鸣器25均与副控制器21呈信号传输连接，所述副控制器21的型号为stm32。
25.在本实用新型实施例中，所述电机组件包括用于控制连接杆13组合在一起的垂直转动电机5和水平转动电机7、安装在测距装置上表面的控制激光测距仪摆动电机6，使激光测距仪1和摄像头2在水平方向和竖直方向转动，激光测距仪1和摄像头2能够在水平方向进行360度旋转，竖直方向可以进行-45度到45度的转动，视域宽广，并可通过控制激光测距仪摆动电机6单独控制激光测距仪1上下摆动，该电机上电自行启动，摆动角度相对于水平方向而言为-25
°
～25
°
，电机输入电压3～8v，轴径2mm，最大扭矩20n*m。
26.在本实用新型实施例中，所述电场传感器组件采用德国narda公司研制的ehp-50f低频电磁场分析仪，且所述电场传感器组件分别安装在吊臂的四个面上，感应四周的电场强度后将电场强度信号输出至主控制器4中，由主控制器4判断电场强度是否超过阈值。
27.在本实用新型实施例中，所述测距装置内安装有与主控制器4进行信号传输连接的信号模块一14，所述操作装置内安装有与副控制器21进行信号传输连接的信号模块二24，且所述信号模块一14与信号模块二24的型号为hc-12，以能够实现将摄像头2、电场传感器组件以及激光测距仪1采集到的信息数据在主控制器4和副控制器21之间进行传递。
28.在本实用新型实施例中，所述测距装置内安装有供电电源一3，所述操作装置内安装有供电电源二26，所述供电电源一3外加直流斩波电路，且所述测距装置的一侧面安装有用于控制供电电源一3启闭的电源开关一12，所述操作装置的一侧面安装有用于控制供电电源二26启闭的电源开关二23，用于将电源输出的电压降低到5v，以此来为测距装置以及操作装置上的各设备进行供电。
29.在本实用新型实施例中，所述电场传感器组件的每个传感器均设置有与供电电源一3正负极相连接的电源正极15和电源负极17，且每个传感器还设置有信号输出端16，实现对电场传感器组件的供电，并可便于将电场传感器组件与主控制器4进行连接以传输采集到的信息数据。
30.实施例二
31.如图1至图3所示，一种测量吊车吊臂与输电线间距离的装置，包括
32.测距装置，其通过底部四角处设置的磁铁一8、磁铁二9、磁铁三10和磁铁四11安装在吊车的吊臂上，且其包括激光测距仪1、摄像头2、供电电源一3、主控制器4、垂直转动电机5、控制激光测距仪摆动电机6、水平转动电机7以及信号模块一14；
33.电场传感器组件，其固定安装在吊臂上，且其与主控制器4呈信号传输连接；
34.操作装置，其设置在地面，且其包括led屏幕18、方向调整按钮19、焦距调整按钮20、副控制器21、led报警灯22、电源开关二23、信号模块二24、蜂鸣器25、供电电源二26。
35.在本实用新型实施例中，所述电场传感器组件采用德国narda公司研制的ehp-50f低频电磁场分析仪。传感器安装数量为4个，位于吊臂的四周，采用磁吸方式安装，电场阈值取4000v/m。
36.在本实用新型实施例中，所述激光测距仪1型号为jg-dy1,采用脉冲法进行测距，最小测量距离2m，最大测量距离200米，精度为2mm,每秒采样率为8000次。激光测距仪1测量
到距离信号后，将距离信号输出至副控制器21中，由副控制器21通过信号模块二24将信号传递至主控制器4中，主控制器4再将该信号传输至显示屏幕中显示。
37.在本实用新型实施例中，所述摄像头2的功能是对吊臂上方的情况进行实时的监测，采用海康威视摄像头，型号为ds-2dc3a20iw-d，最大可达50倍变焦，摄像头2采集到视频信号后，将视频信号输出至副控制,21中，由副控制器21通过信号模块二24将信号传递至主控制器4中，主控制器4在将该信号传输至显示屏幕中显示。
38.在本实用新型实施例中，所述信号模块一14和信号模块二24用于将摄像头2、电场传感器以及激光测距仪1采集到的信息在主控制器4和副控制器21之间传递，型号为hc-12,工作频率为2650mhz，输出功率35dbm，接收灵敏度-98dbm，fsk/gfsk调制模式。
39.在本实用新型实施例中，所述供电电源一3与供电电源二26的容量都为100ah，输出电压为12v，同时该电源还也外加了直流斩波电路，用于将电源输出的12v电压降低到5v，以此来为设备进行供电。
40.在本实用新型实施例中，所述led屏幕18受主控制器4控制，用于显示主控制器4发送的摄像头拍摄到的图像和激光测距仪测量的距离，图像分辨率能够达到1920*1080p。
41.在本实用新型实施例中，所述蜂鸣器25用于报警，在副控制器21接收到的电场强度大于设定的阈值时，副控制器21通过信号模块二24将报警信号发送给主控制器4，主控制器4接收到信号后发送报警信号至蜂鸣器25，蜂鸣器25开始报警。所采用的蜂鸣器25为电磁式有源蜂鸣器，输入电压3v，运行电流小于25ma，工作频率可达到3khz。
42.在本实用新型实施例中，所述led报警灯22用于在电场传感器测量到的电场强度大于设定阈值时进行报警。在副控制器21接收到的电场强度大于设定的阈值时，副控制器21通过信号模块二24将报警信号发送给主控制器4，主控制器4接收到信号后发送报警信号至led报警灯22，led灯开始闪烁报警led灯能显示红绿两色，当电场传感器未报警时显示绿色，报警后显示红色并闪烁。
43.在本实用新型实施例中，所述焦距调整按钮20用于调整摄像头2焦距的大小。焦距调整按钮20按下后会给主控制器4发送信号，主控制器4将信号发送至信号模块，通过信号模块将信号传输至副控制器21，副控制器21再将此信号发送给摄像头2，以此来实现焦距的调整。
44.在本实用新型实施例中，所述方位调整按钮19用于调整摄像头2与激光测距仪1的方向，方位调整按,19按下后会给主控制器4发送信号，主控制器4将信号发送至信号模块，通过信号模块将信号传输至副控制器，副控制器再将此信号发送给传动电机，以此来实现方向的调整
45.工作原理：首先将测距装置通过磁铁一8、磁铁二9、磁铁三10、磁铁四11安装到吊臂的顶端。同时，将电场传感器组件安装在吊臂的四个面上，并将电源正极15和电源负极17连接至测距装置的供电电源一3，分别打开测距装置以及操作装置的电源开关一12和电源开关二23，控制激光测距仪摆动电机6在上电后自启动，开始上下摆动，同时激光测距仪1通过向前方发射红外线并接收，测量前方物体到其自身的距离，另外的，电场传感器开始测量周围的电场强度，通过led屏幕18观察吊臂上方情况，可以通过按下焦距调节按钮20或方向调整按钮19将信号传给主控制器4，主控制器4通过信号模块一14将信号传输至副控制器21，副控制器21再将相应信号传给垂直转动电机5和水平转动电机7调整激光测距仪1和摄
像头2的角度，或者传输给摄像头2，调整摄像头2的焦距，通过该操作将可以将激光测距,1和摄像头2朝向输电线，并显示在led屏幕18中，操作人员通过读取屏幕上显示的距离信息和图像信息，同时仔细观察led报警灯22和蜂鸣器25的报警可做到对吊车碰线的预警。
46.对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
47.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。