一城一北斗|國網昌吉供電公司北斗高壓近電預警裝置

申報單位：國網新疆電力有限公司昌吉供電公司

聯合申報單位：

主要完成人：劉維剛、周鴻澤、趙文瑞、劉新民、林雨達、陳大志

一、案例簡介

隨著新疆經濟建設的發展，輸電線路外力破壞事件對輸電線路的安全運行產生嚴重威脅，尤其施工車 輛引起的輸電線路跳閘占外力破壞事件的90%以上。傳統防外破手段主要以固定隱患點的防范措施為主， 對移動的施工車輛目前還無有效的預防手段。本項目研發了一種用于施工防外破的北斗高壓近電預警裝 置，安裝在特種車輛上，根據電磁感應原理，通過研究110-220千伏輸電線路周邊電磁場分布，依據安規 對各電壓等級全距離要求及人員反應時間特種車輛移動距離進行統籌計算，選定對應的告警距離電磁場閾 值，通過感應裝置進行電磁場感應，當達到閾值數值前置端感應發出預警電磁波，接收端在操作臺發出高 分貝語音預警，對操作人員實現近距離語音預警。同步研發管理應用APP對裝置開展信息管理，能夠有效 統計裝置安裝信息、告警信息、裝置位置等。裝置已在昌吉地區安裝100套，通過3年的運行成功實現預 警1560次，避免多次外破事件的發生，同時該成果產品已在內蒙古、重慶等省市銷售應用。成果的運用 改變目前輸電線路防外破方式，由被動預防為主動預防。通過實際運用不斷完善產品性能，同步進行升級 迭代，目前已研發至第四代產品。該成果產品市場空間大、經濟效果明顯，具有良好的推廣應用價值。

二、技術方案

北斗高壓近電預警裝置主要包含近電感應器和近電告警器兩部分。其中感應器安裝在移動的危險源 上，用以感應當前位置電磁場強度，當感應場強超過設定閥值發出告警電磁波信號。安裝在操作臺的告警 器，并發出高壓危險的高分貝報警語音，提示操作人員停止危險操作。近電感應器安裝于大型機械臂的最 高點，通過強磁吸附+魔術貼加固安裝的方式可以滿足劇烈抖動環境下的場景使用。近電感應器安裝效果 如下圖所示。同時，近電告警器內置帶北斗定位模塊及4G通訊模塊，能夠對告警器實時定位，把設備的 位置定位信息和報警狀態通過4G方式發送到管理平臺。研發一套專用遠程管理APP,用于管理預警裝置 工作狀態及告警定位信息。APP告警信息遠程功能，能夠遠程接收并記錄告警信息，近電告警器所有告警 信息均在APP告警窗實時顯示，顯示內容包括日期時間、定位地點、定位設備、告警內容。告警信息儲存 管理，可以多種方式查詢歷史告警信息，有需要設備頁可查看設備名稱、狀態、ID及位置，使用中的設備可查看綁定車牌號、駕駛員名、身份證號、聯系電話，具有設備解除功能。

三、創新亮點

1)安全有效獲得最佳防外破手段：本裝置利用基本的電磁感應物理原理，根據安規規定的線路安全 距離+駕駛員的反應時間下特種車移動距離設定為告警距離，開展110-220千伏輸電線路不同距離的電磁場 分析，提取該距離電磁場強度作為告警閥值，當特種車輛距離高壓帶電體達到臨近危險距離時，感應裝置 所感應的電磁場強度超過閥值時出告警信號，在操作員操作出發生高分貝語音告警，起到預警作用預防外 破事故發生。

2)結構簡單、功能可靠完全適應各類復雜環境：采取密封封裝，強磁吸附及扎帶安裝，防水、防墜 落確保裝置能夠在戶外環境長期可靠運行。裝置體積小集成度高，長寬高均控制在10厘米以內，安裝在 特種車輛上便于安裝不破壞特種車輛物理結構。裝置低成本，單臺設備售價在5000元以內，相較于大范 圍部署在線監測裝置，具有較高性價比。裝置投資成本和維護成本低，市面上還未出現此類產品，普遍關 注點在設備本體防護上，推動電力企業的發展和經濟發展和諧共處，和諧共榮。

3)信息化升級實現“數智化”運維管理模式的轉變：經過產品不斷迭代升級，在基本預警的功能基 礎上開展數字化升級，通過北斗定位模塊及數據通訊模塊嵌入可以有效追蹤裝置位置，當裝置發生告警時 同步發送位置坐標，研發專用APP實現裝置運行信息數字化管理，通過該數字化系統的應用，解脫了我們 生產指揮中心傳統的“看門”模式，充分發揮生產指揮中心“大腦”作用。

4)北斗技術的深度融合與應用：高精度定位技術，北斗高壓近電預警裝置內置了北斗高精度定位模 塊，能夠實時接收北斗衛星信號，并計算出設備的精確位置。這種高精度定位技術使得裝置能夠在復雜環 境下準確判斷施工車輛與電力線路之間的距離，為預警提供了可靠的數據支持。實時數據傳輸與處理，結 合4G網絡和北斗定位技術，北斗高壓近電預警裝置能夠實時將告警信息傳輸到管理平臺。管理平臺通過 解析告警信息中的位置、時間、電壓等級等關鍵數據，能夠迅速了解現場情況，并作出相應處理。這種實 時數據傳輸與處理機制確保了告警信息的及時性和準確性。軌跡追蹤與數據分析，通過定期上報的位置信 息，管理平臺可以構建出施工車輛的行駛軌跡，實現對其運動狀態的實時監控。同時，管理平臺還能對告 警信息進行統計分析，了解告警的分布情況、發生頻率以及可能的原因。這些數據分析結果為制定針對性 的防范措施提供了科學依據。