（国网浙江奉化市供电公司 浙江宁波 315500）
摘要：针对电力系统高压线网线路长、分散度大、管理不便的问题，应用微波感应传感器和短信模块，设计开发一种基于GH-719微波位移模块的高压线防撞装置，达到了高压线保护的作用。应用结果表明：该装置能有效地对靠近高压线的大型装置进行有效地进行声光预警，且能将该信息通过短信的方式通知巡检人员和管理中心，避免高压线被破坏。
关键词：微波感应传感器；短信；高压线
引言
随着我国国民经济经济的迅猛发展，我国的电力工业也飞速发展起来。电力工业的快速发展，电网规模越来越大，电网已经遍布到全国的各个角落。另外随着城市发展节奏的加快，城市的楼房越盖越高，越盖越密，高压线很容易经过高层建筑物附近。随着轻轨电车、地铁等电气化交通工具不断开通，高压线的用途进一步扩大。高压线的安全保护虽然已有一些研究，但是高压线被破坏的报道和消息不时被爆出。
为了更好地保护高压线路，本文提出了一种高压线防撞装置设计方法。该方法通过微波位移传感器检测移动物体是否靠近高压线，当进入防护范围时，能进行声、光报警，警告相关人员已进入危险区域；同时发送短消息至巡检人员和消息管理中心，及时通知相关人员进行处理和报备存档。同时该设备还具有防盗功能，能对盗窃高压线人员进行警告，从而有效保护高压电缆的安全。此设备的另一特点是，其电源可以从高压线的电磁辐射中获取电源，有效的减轻了装置的重量，增加了设备应用可行性。
1.系统硬件结构设计
系统由高压防撞装置、手机以及信息管理中心三个部分组成，本文主要论述高压防撞装置的设计。高压防撞装置主要由电源、GH-719微波位移模块、GSM模块、声光报警模块和微控制器模块组成，其框图如图1所示。当物体靠近GH-719模块的检测范围时，GH-719位移模块发出脉冲信号给微控制器模块，微控制器模块立即发送信号给声光报警模块，进行报警，并同时发送短消息至巡检人员的手机和信息管理中心，以便及时阻止高压电缆被破坏。管理中心根据短信发送号码对相关地段进行重点监测，以及将信息进行存档以便查询。
2.电源电路设计
电源获取是影响防撞装置实用性的主要因素之一，如采用太阳能、风力发电等方式，不仅将增加防撞装置的重量，同时对其密封性设计等因素提出了极大的挑战。本文通过将交流互感器固定在高压线上，不仅能获取交流电源信号，还解决了整个装置的安装问题。在交流互感器获取交流电源信号后，其交流变成直流电源的电路图如图2所示。
交流电源信号经J1进入，通过L1，L2，L3，L4后接至双向可控硅SCR1。其中B1为防雷空气开关，TVS1为双向稳压管，其作用是防止互感器输入电压太大，影响整个电路性能，C1为滤波电容。R2，C3与双向可控硅并联，构成RC滤波电路， R1，C2，R3，R4，R5构成了可控硅触发电压的选取网络。KBL406为全桥式整流模块，经LM2577和LM2576两级稳压后得到12伏的直流电压。
图3 声光报警电路
图4 流程图
3.声光报警模块设计
声光报警模块的作用是提醒大型靠近物的操作者前方有危险，停止现有的动作。报警模块的电源受微控制器模块的控制，当GH-317检测到外物靠近时，微控制器控制开关接通报警器的电源。其电路图如图3所示，由NE555构成报警器的振荡器，R14，D7和C9构成震荡器的充电回路，R15，D6和C9构成振荡器的放电回路。Q3、Q4为两路输出信号的放大电路，分别用于声和光的报警电路。
4.GH-719微波位移模块
GH-719微波感应位移模块是利用多普勒雷达原理设计的微波移动物体探测器，微波频率10.525GH，直接加直流6-20V电源即可工作。GH-719微波感应位移模块信号处理采用单片机程序分析，可靠性高。电路板上有16级灵敏度调整，感应距离在0.3-10米内可调。4种触发模式选择。
GH-719微波感应位移模块属于非接触探测型模块，抗射频干扰能力强，不受温度、湿度、光线、气流、尘埃影响，可以安装在一定厚度的塑料、玻璃、木制等非金属的外壳里面，方便各种应用，特别适用于高压领域。
5.程序设计
根据防撞装置的工作流程，其系统工作的流程如图4所示。
6.结论
结合本项目的实际情况，项目研究小组分别在 供电局110kV输电线上进行试验。在实验过程中，将防撞装置安装离地面8m左右的位置，当传感器的距离设置7m时，当有人或物体接近时，巡检人员和信息中心就会接收到相应的短信。且在实验过程中，还采用通过手机短信设置GH-719微波位移传感器的工作范围，这拓宽了整个产品的应用范围。
作者简介：
张明达（1968－），男，浙江奉化人，高级工程师，从事电力通信、信息化工作。
论文作者:张明达,孙益辉
论文发表刊物:《电力设备》2016年第3期
论文发表时间:2016/5/30
标签：高压线论文; 模块论文; 微波论文; 装置论文; 位移论文; 防撞论文; 声光论文; 《电力设备》2016年第3期论文;