摘要：现如今，电力系统已经是我国最重要的能源供应传输系统，不同规格的输配电线路遍布于社会的各个角落。具不完全统计，在电力线路事故中，起重机误碰带电线路的事故占约60%，造成了很严重的后果。操作人员对电力安全知识了解不够，对作业现场勘察不够仔细是其最重要的原因。为了提高操作人员在高压输配电线路附近作业时的安全意识和安全知识，防止误碰带电线路，我们设计了一款针对以上问题的安全警示器。
关键词：起重机，热释电红外感应，电子警示
1、引言
安全是电力生产永恒的主题。没有安全，就不能实现电网的稳定运行，不能保证供电的可靠性，不能满足用户的用电需要。现如今，电力系统已经是我国最重要的能源供应传输系统，不同规格的输配电线路遍布于社会的各个角落。在大型工程施工中，具不完全统计，在电力线路事故中，起重机误碰带电线路的事故占约60%，造成了很多严重的后果。起重机误碰带电线路的原因有很多种，但其中的主观因素即操作人员对电力安全知识了解不够，对作业现场勘察不够仔细是最重要的原因。为了提高操作人员在高压输配电线路附近作业时的安全意识和安全知识，防止误碰带电线路，我们设计了一款针对以上问题的安全警示器。
在日常的生活中，我们发现了在有起重机工作的施工现场经常会发生起重机误碰带电线路的事故。联系在校所学的专业知识，我们想到有可能通过设计一个小型电子警示设备来对起重机操作员起到提醒作用，以避免发生此类事故。同时为了不增加起重机的维护费用与操作难度，可以将太阳能电池作为警示器的电源，并且警示器可以根据驾驶室中有无人员自动示警。这样便无需驾驶员分心操作警示器，增加了使用的方便性，警示器也基本不用充电，能源绿色环保。
2、安全警示器的原理
移动式起重机安全警示系统，通过在起重机驾驶舱内设置监控警示模块，监控警示模块中的热释电红外探测模块在无人情况下输出低电平，静态电流低，功耗小，当驾驶员进入驾驶室后，热释电红外探测模块进行红外探测，探测到信号后，即可输出高电平，高电平信号输出至时间检测模块，时间检测模块检测到该信号超过3秒，即可以向控制模块发出高电平信号，这个信号作为语音播报模块的控制信号，使扬声器发出警示声音，并可自动播放电力安全知识及注意事项一遍，起到了给操作人员警示危险源、提示现场勘察和普及电力安全知识的作用，由于警示播报语音提醒不断播放，可以使操作人员思想集中，减少操作人员的操作失误，进而降低误碰带电线路的安全隐患。
3、安全警示器的工作方式
装置包括起重机驾驶舱、监控警示模块和供电模块。供电模块由多节串联锂电池组成，与监控警示模块电连接。其中监控警示模块设置于起重机驾驶舱内，包括热释电红外探测模块、时间检测模块、控制模块、语音播报模块和扬声器。热释电红外探测模块的发射端与时间检测模块相连，时间检测模块与控制模块的串口相连；语音播报模块的数据接收端与控制模块的串口相连；语音播报模块的音频输出端与扬声器连接；控制模块采用89C51单片机，语音播报模块为XFS3031芯片。
使用时，首先编写发送合成文本的串口程序并下载到89C51单片机中，程序中包含了音量控制及语音播报内容，语音播报内容可以预先设定为“移动式起重机安全警示器已启动及电力安全知识和注意事项”。驾驶室内无人情况下，热释电红外探测模块输出低电平，静态电流低，功耗小；当驾驶员进入驾驶室后，热释电红外探测模块进行红外探测，探测到信号后，即可输出高电平，高电平信号输出至时间检测模块，时间检测模块检测到该高电平信号超过3秒，即可以向控制模块发出高电平信号，这个信号作为语音播报模块的控制信号，使扬声器发出警示声音“移动式起重机安全警示器已启动”，并可自动播放电力安全知识及注意事项，起到了给操作人员警示危险源、提示现场勘察和普及电力安全知识的作用，由于警示播报语音提醒不断播放，可以提醒操作人员认真驾驶，并使其操作过程中思想集中，减少操作人员的操作失误，进而降低误碰带电线路的安全隐患。装置组成如图所示
4、软件使用流程
当操作人员进入操作室，红外探测器收到人体发出的红外线，触发控制电路从而自动播放电力安全知识及注意事项一遍，起到了给操作人员警示危险源、提示现场勘察和普及电力安全知识的作用。警示器由单片机控制，太阳能电池供电，红外热释电探测，语音模块发声提示。软件的用途是嵌入在相应硬件系统中的管理单片机中，使嵌入系统中的管理单片机向控制单片机发送控制命令，并且提供自动播报语音功能，通过按键修改实现时间调整以及闹钟提示功能，实现对操作人员在高压输配电线路附近作业时的警示作用。还可通过串行口向控制单片机发出控制命令和控制参数。
5、结语
电力安全重于泰山，该装置基于热释电红外感应技术，当操作人员进入操作室，红外探测器收到人体发出的红外线，触发控制电路从而自动播放电力安全知识及注意事项一遍，起到了给操作人员警示危险源、提示现场勘察和普及电力安全知识的作用。警示器由单片机控制，太阳能电池供电，红外热释电探测，语音模块发声提示。可以极大减少事故出事率，为电力安全保驾护航。
参考文献：
[1]汪洋，刘大福，徐勤飞等.红外光导探测器组件的串音研究[J].红外，2014，V35（7）：16～20.
[2]潘亮，张作萍.浅析起重机安全评估[J].建筑安全，2013，28（08）：
论文作者:刘炫冶
论文发表刊物:《电力设备》2018年第20期
论文发表时间:2018/11/13
标签：模块论文; 起重机论文; 操作论文; 人员论文; 安全知识论文; 语音论文; 电力论文; 《电力设备》2018年第20期论文;