智能高空作业安全系统：提升输电运检效率与安全 CNR218-285

项目背景

本文针对电力生产中的实际痛点，研发了智能高空作业安全系统：提升输电运检效率与，有效提升了作业效率与安全水平。输电运检高空作业长期面临安全管控与沟通效率的双重压力。作业人员需在塔上完成检修、消缺等任务，地面人员难以实时掌握塔上状态，传统布质袖标仅能静态标识身份，无法动态反映作业风险。

当作业人员与带电设备距离不足时，缺乏有效预警手段，误入带电侧的风险始终存在。同时，塔上塔下沟通依赖喊话或对讲机，在强电磁干扰环境下信号质量差，影响作业协同效率。

为此，项目团队集成高压带电检测、无线音视频通信、电子袖章和太阳能供电技术，研发智能高空作业安全系统，旨在提升输电运检高空作业的安全、质量和效率。

存在问题

• 近电预警缺失：作业人员与带电设备安全距离不足时无自动报警，依赖人工判断，风险高。
• 沟通手段落后：塔上塔下缺乏实时音视频通信，传统对讲受干扰大，指令传递不畅。
• 身份标识静态：布质袖标内容固定，无法根据作业阶段动态调整，信息传达效率低。
• 供电续航不足：高空监测设备取电困难，电池更换频繁，影响连续作业。
• 环境适应性差：高湿度、宽温域环境下设备稳定性不足，难以满足全天候作业需求。

创新目标

研制一套适用于35-220千伏电压等级输电线路高空作业的安全系统，实现近电自动预警、无线音视频实时通信、电子袖章动态显示和太阳能长续航供电，在不影响作业人员安全带穿戴和正常操作的前提下，显著提升高空作业安全管控水平与协同效率。

技术方案

系统由前端信息采集设备、音视频处理中心、无线传输设备和后端接收设备组成。前端对监测信号进行高频干扰处理和同频干扰分析判断，确保信号准确。电子袖章和近电报警模块通过自动扣环套在作业人员胳膊上，音视频系统置于胸口，两部分通过套管软线连接并固定在工装内。

操作流程：作业人员穿戴设备后，近电报警模块感应不同等级电压，当与带电设备安全距离不足时发出报警声音。无线音视频系统通过WIFI方式实现地面与塔上人员实时沟通。电子袖章可根据需求设置显示内容，取代传统布质袖标。系统采用锂电池与太阳能供电，保障续航。

创新亮点

• 近电预警：可感应不同等级电压，安全距离不足时自动报警，报警音量不小于65分贝。
• 无线音视频：传输距离大于50米，实现塔上塔下实时沟通，抗干扰能力强。
• 电子袖章：取代布质袖标，显示内容可动态设置，提升信息传达效率。
• 太阳能供电：锂电池与太阳能结合，保障系统长时间续航，减少更换电池频次。
• 穿戴友好：自动扣环与套管软线固定，不影响安全带穿戴和正常作业。

落地应用效果

系统已在实验室环境下完成验证，并成功应用于国网威海供电公司、国网东营供电公司及威海双城工程建设有限公司的输电运检室。现场应用表明，系统能实时提醒作业人员避免误入带电侧，并通过无线WIFI实现地面与塔上人员实时沟通，有效提高了高空作业的安全、质量和效率。

目前系统主要应用于输电线路高空作业人员，近电报警功能适用于35-220千伏电压等级线路。未来可在近电报警模块中增加相应功能，实现220千伏及以下电压等级输、变、配设备检修人员的通用性，进一步拓展应用前景。预计产业单位转化该成果后，年收益可达35万元。

产出物：智能高空作业安全系统一套，含电子袖章、近电报警模块、音视频系统、无线传输设备及后端接收设备。

适用场景：35-220千伏输电线路高空作业，湿度不大于90%、温度-20℃至45℃环境。

常见问题

Q：系统在强电磁环境下能否稳定工作？

A：系统对监测信号进行高频干扰处理和同频干扰分析判断，确保信号准确性，已在实验室和现场验证。

Q：设备穿戴是否影响安全带使用？

A：电子袖章和近电报警模块通过自动扣环套在胳膊上，音视频系统置于胸口，套管软线固定在工装内，不影响安全带穿戴和正常作业。

Q：系统能否拓展到变电和配电检修？

A：目前近电报警适用于35-220千伏线路，未来可在模块中增加功能，实现220千伏及以下输、变、配设备检修人员通用。

数据来源：项目验收报告及现场应用统计，单位信息已脱敏处理。