CN105469536A - 一种防止带电接地作业的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种防止带电接地作业的方法及装置，包括智能前端和智能后端，两者之间通过无线连接；所述智能前端包括报警线夹和报警围栏；所述智能后端位于变电站的监控中心，包括服务器以及与之连接的存储器；所述报警线夹包括线夹本体，所述本体上设置单片机芯片以及与所述单片机芯片连接的场强检测装置，所述场强检测装置包括电场传感器和报警器。本装置能够有效避免挂接地线触电事故以及接地操作过程中触电事故的发生，同时兼具结构简单，取材便捷的优点，具有很大的实用价值，值得广泛推广与使用。

Description

一种防止带电接地作业的方法及装置

技术领域

本发明涉及变电站接地作业保护技术领域，尤其涉及一种防止带电接地作业的方法及装置。

背景技术

当前对变配电设备进行安全检修时，需要悬挂接地线，并严格遵从操作规程，以变配电检修为例，其具体操作步骤包括如下方面：电工人员接到停电通知后，拉下有关刀闸开关，收下熔断器。并在操作把手上加锁，同时挂警告牌，对尚无停电的设备周围加放保护遮拦；高低压断电后，在工作前必须首先进行验电；高压验电时，应使用相应高压等级的验电器，验电时，必须穿戴试验合格的高压绝缘手套，先在带电设备上试验，确实好用后，方能用其进行验电；验电工作应在施工设备进出线两侧进行，规定室外配电设备的验电工作，应在干燥天气进行；在验明确实无电后，将施工设备接地并将三相短路是防止突然来电、保护工作人员的基本可靠的安全措施；、应在施工设备各可能送电的方面皆装接地线，对于双回路供电单位，在检修某一母线刀闸或隔离开关、负荷开关时，不但同时将两母线刀闸拉开，而且应该施工刀闸两端都同时挂接地线；装设接地线应先行接地，后挂接地线，拆接地线时其顺序与此相反；接地线应挂在工作人员随时可见的地方，并在接地线处挂“有人工作”警告牌，工作监护人应经常巡查接地线是否保持完好。

而在实际操作中，人为操作可能会出现各种各样的非可控问题，而且在接地线悬挂安装之前，工作人员出于疏忽大意，往往会忽略挂线前的检定工作，容易产生危险。

申请号为201520327155.6的专利公开了一种变电站内接地设备误入报警装置，解决了现有的变电站内接地设备容易被误入的问题。包括变电站（1），在变电站（1）中分别设置有第一间隔（2）、第二间隔（3）和遥控器（4），在第一间隔（2）内分别设置有遥控开关（5），电池（6）、声光报警器（7）和压力继电器（8），在第一间隔（2）的入口处设置有压力继电器（8）的压力传感器（11），压力继电器（8）的一端触点（10）与电池（6）的负极连接在一起，电池（6）的正极与遥控开关（5）的一端连接在一起，遥控开关（5）的另一端通过声光报警器（7）与压力继电器（8）的另一端触点（9）连接在一起。该实用新型可以有效避免误入接地设备引起的误操作事故。

申请号为201410569502.6的专利公开了一种变电站智能高压验电显示及闭锁装置，解决了现有验电显示及闭锁装置存在安全隐患且极易受干扰的问题。高压带电传感器通过无线方式与显示及闭锁控制器交互连接；显示及闭锁控制器与电脑钥匙连接，电脑钥匙与五防锁具、五防控制装置分别连接；显示及闭锁控制器包括显示器、验电能量采集器、功率放大器及频率控制器。本发明不仅具有验电提示的功能，而且具有防误钥匙、电气闭锁接点等多种防误闭锁接口，全面实现各种设备的强制闭锁需求，有效地防止误入间隔、误登杆塔、误合地刀，给生产人员提供带电警示及强制闭锁功能，防止人身伤亡事故发生，保证作业人员安全。

申请号为201410346371.5的专利公开了一种变电站带电体智能视频距离管控方法，确定前端两台摄像机间隔的具体距离和角度；通过前端摄像机采集视频图像；；单台摄像机将采集回来的视频图像进行解压缩，并且分解成YUV图片；；单台摄像机将YUV图片转换成RGB图片；单台摄像机中将后一帧图片和前一帧图片进行对比，并且利用自学习，实时更新背景环境，从中抽离目标物体；通过计算每台摄像机中抽离目标物体的像素点，然后根据需带电体在两幅图像中的交集位置和摄像机的角度可以确定目标问题的距离。本发明能方便、及时对变电站带电体情况进行识别。

然而，上述方法在针对变电站安全作业的实际问题时，受气候、空气颗粒浓度，电子设备可靠性、设备成本等因素制约，可推广性不强，仅仅依靠简单的自我控制并不能满足安全需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种防止带电接地作业的方法及装置，具有多重保护功能，克服传统方法中人为控制因素过重的问题，可靠性高。

为实现本发明的目的所采用的技术方案是：一种防止带电接地作业的装置，包括智能前端和智能后端，两者之间通过无线连接；所述智能前端包括报警线夹和报警围栏；所述智能后端位于变电站的监控中心，包括服务器以及与之连接的存储器。

所述报警线夹包括线夹本体，所述本体上设置单片机芯片以及与所述单片机芯片连接的场强检测装置，所述场强检测装置包括电场传感器和报警器。

所述单片机芯片与所述电场传感器间连接数据采集卡。

所述报警围栏包括设置在接地设备两侧的拉力传感器，所述拉力传感器连接绝缘绳。

所述服务器为计算机服务终端和网络数据库，所述计算机服务终端连接双向网络通信接口。

所述报警器包括声光报警器与远程彩信告警装置，所述远程彩信告警装置包括无线GSM模块。

所述智能前端由电源模块供电，所述电源模块采用锂电池供源或光伏电池板供源。

应用本发明防止带电接地作业装置的操作方法，包括如下步骤：

1、根据所选用场强检测装置的电场传感器型号，依照高压安全距离，计算安全距离处的电场强度值，并设定为报警临界值存储在单片机芯片中；

2、在每个接地设备两侧设置报警围栏，即拉力传感器和相关设备，拉力传感器的受力端连接绝缘绳，绝缘绳的另一端连接固定支架；

3、在拉力传感器与绝缘绳连接的同时，在拉力传感器处设置物理报警器，物理报警器包括触头以及与触头连接的发声装置，触头与绝缘绳连接；

4、当需要对接地设备进行接地工作时，首先拿报警线夹靠近接地设备的带电体，场强检测装置会监测电场强度的变化，由单片机进行判定，当报警线夹处于安全距离时，会触发报警器，提醒操作人员停止操作；当确认安全后，可进行下一步操作；

5、确定接地完成后，利用固定支架对绝缘绳进行展开，以对带电体两侧进行隔离，工作人员一旦超出既定工作区域，则会触碰绝缘绳，产生拉力，触发拉力感应器报警；

6、绝缘绳连接拉力传感器的同时，也连接物理报警器的触头，拉力产生时，促使触头与发音装置摩擦，产生明显声音，实现报警，以避免拉力传感器失效的情况；

7、智能前端中的报警设备均与单片机芯片连接，并通过数据采集卡将信息传递给智能后端的服务器，以供监控中心查看，提供远程保护，远程彩信告警装置在出现违规危险操作时，也将报警信号传递给服务器后台；

8、操作完成后，依照上述步骤进行反向复原操作，直至拆除接地线。

本发明的具体结构及有益效果主要体现在以下几个方面：

本发明装置采用分布式智能体系架构，由智能前端和智能后端组成，智能前端通过内置高效的嵌入式电场强度处理模块，实现近电电场情况的实时处理，当前端没有检测到异常时，只向监控中心报告巡检报文，当智能前端监测到电场报警异常时，不仅实现就地预警，而且将信号发送到位于监控中心的智能后端，由智能后端利用处理器进行行为识别，即时启动设定的预警处理装置。

本发明装置与变电站的监控中心实现远程连接，并相互配合使用，通过设备进行安全保护，排除人为的不可控因素，增加了三重防护功能，首先，是根据近电报警原理，在三相短路接地线的三个（导体端）线夹上，分别嵌入微型电场强度检测报警装置。在挂接地线的操作过程中，接地线的线夹逐渐接近欲挂接地线的导体，电场强度检测报警装置能够及时监测电场强度的变化，当电场强度接近设定值时，即接地线线夹与带电体的距离相当于《电力安全规程》表2-1规定的安全距离时，就会发出声光警报，提醒操作人员停止操作，能够有效的防止“带电挂接地线”恶性误操作事故。

其次，是在安全接地连接完成后，对带电体周边进行进一步的防护隔离，这种隔离是采用报警围栏的方式，即设置在接地设备两侧的拉力传感器，拉力传感器连接绝缘绳，利用固定支架对绝缘绳进行展开，以对带电体两侧进行隔离，工作人员一旦超出既定工作区域，则会触碰绝缘绳，产生拉力，触发拉力感应器报警，同时，为了避免拉力传感器失效的情况发生，绝缘绳连接拉力传感器的同时，也连接物理报警器的触头，拉力产生时，促使触头与发音装置摩擦，产生明显声音，实现报警，从而有效避免挂接地线触电事故以及接地操作过程中触电事故的发生，同时兼具结构简单，取材便捷的优点，具有很大的实用价值，值得广泛推广与使用。

附图说明

图1是本发明的组成结构图。

图2是本发明的方法流程图。

具体实施方式

实施例一

如图1、图2所示，一种防止带电接地作业的装置，包括智能前端1和智能后端2，两者之间通过无线连接；智能前端包括报警线夹3和报警围栏4；智能后端位于变电站的监控中心，包括服务器5以及与之连接的存储器6。

报警线夹包括线夹本体，本体上设置单片机芯片7以及与单片机芯片连接的场强检测装置，场强检测装置包括电场传感器8和报警器。

单片机芯片7与电场传感器8间连接数据采集卡11。

报警围栏包括设置在接地设备两侧的拉力传感器12，拉力传感器连接绝缘绳13。

服务器为计算机服务终端14和网络数据库15，计算机服务终端连接双向网络通信接口16。

报警器包括声光报警器9与远程彩信告警装置10，远程彩信告警装置包括无线GSM模块。

智能前端由电源模块17供电，电源模块采用锂电池供源。

应用本发明防止带电接地作业装置的操作方法，包括如下步骤：根据所选用场强检测装置的电场传感器型号，依照高压安全距离，计算安全距离处的电场强度值，并设定为报警临界值存储在单片机芯片中；在每个接地设备两侧设置报警围栏，即拉力传感器和相关设备，拉力传感器的受力端连接绝缘绳，绝缘绳的另一端连接固定支架；在拉力传感器与绝缘绳连接的同时，在拉力传感器处设置物理报警器，物理报警器包括触头以及与触头连接的发声装置，触头与绝缘绳连接；当需要对接地设备进行接地工作时，首先拿报警线夹靠近接地设备的带电体，场强检测装置会监测电场强度的变化，由单片机进行判定，当报警线夹处于安全距离时，会触发报警器，提醒操作人员停止操作；当确认安全后，可进行下一步操作；确定接地完成后，利用固定支架对绝缘绳进行展开，以对带电体两侧进行隔离，工作人员一旦超出既定工作区域，则会触碰绝缘绳，产生拉力，触发拉力感应器报警；绝缘绳连接拉力传感器的同时，也连接物理报警器的触头，拉力产生时，促使触头与发音装置摩擦，产生明显声音，实现报警，以避免拉力传感器失效的情况；智能前端中的报警设备均与单片机芯片连接，并通过数据采集卡将信息传递给智能后端的服务器，以供监控中心查看，提供远程保护，远程彩信告警装置在出现违规危险操作时，也将报警信号传递给服务器后台；操作完成后，依照上述步骤进行反向复原操作，直至拆除接地线。

本发明装置采用分布式智能体系架构，由智能前端和智能后端组成，智能前端通过内置高效的嵌入式电场强度处理模块，实现近电电场情况的实时处理，当前端没有检测到异常时，只向监控中心报告巡检报文，当智能前端监测到电场报警异常时，不仅实现就地预警，而且将信号发送到位于监控中心的智能后端，由智能后端利用处理器进行行为识别，即时启动设定的预警处理装置。

本发明装置与变电站的监控中心实现远程连接，并相互配合使用，通过设备进行安全保护，排除人为的不可控因素，增加了三重防护功能，首先，是根据近电报警原理，在三相短路接地线的三个（导体端）线夹上，分别嵌入微型电场强度检测报警装置。在挂接地线的操作过程中，接地线的线夹逐渐接近欲挂接地线的导体，电场强度检测报警装置能够及时监测电场强度的变化，当电场强度接近设定值时，即接地线线夹与带电体的距离相当于《电力安全规程》表2-1规定的安全距离时，就会发出声光警报，提醒操作人员停止操作，能够有效的防止“带电挂接地线”恶性误操作事故。

其次，是在安全接地连接完成后，对带电体周边进行进一步的防护隔离，这种隔离是采用报警围栏的方式，即设置在接地设备两侧的拉力传感器，拉力传感器连接绝缘绳，利用固定支架对绝缘绳进行展开，以对带电体两侧进行隔离，工作人员一旦超出既定工作区域，则会触碰绝缘绳，产生拉力，触发拉力感应器报警，同时，为了避免拉力传感器失效的情况发生，绝缘绳连接拉力传感器的同时，也连接物理报警器的触头，拉力产生时，促使触头与发音装置摩擦，产生明显声音，实现报警，从而有效避免挂接地线触电事故以及接地操作过程中触电事故的发生，同时兼具结构简单，取材便捷的优点，具有很大的实用价值，值得广泛推广与使用。

实施例二

一种防止带电接地作业的装置，采用分布式智能体系架构，包括智能前端1和智能后端2，两者之间通过无线连接；智能前端包括报警线夹3和报警围栏4；智能后端位于变电站的监控中心，包括服务器5以及与之连接的存储器6。

报警线夹包括线夹本体，本体上设置单片机芯片7以及与单片机芯片连接的场强检测装置，场强检测装置包括电场传感器8和报警器。

单片机芯片7与电场传感器8间连接数据采集卡11。

报警围栏包括设置在接地设备两侧的拉力传感器12，拉力传感器连接绝缘绳13。

服务器为计算机服务终端14和网络数据库15，计算机服务终端连接双向网络通信接口16。

报警器包括声光报警器9与远程彩信告警装置10，远程彩信告警装置包括无线GSM模块。

智能前端由电源模块17供电，电源模块采用锂电池供源。

智能前端包括相互连接的监控器与控制器，由电源模块供电；智能后端位于变电站的监控中心，包括服务器以及与之连接的存储器16。

与实施例一的不同之处在于：智能前端还配置监控器，监控器包括红外热像仪和可见光摄像机，红外热像仪借助红外辐射信号的形式，经接收光学装置和光机扫描机构成像在红外探测器上，再由探测器将信号经前置放大器和进一步放大处理，装置鉴于红外图像不符合人类视觉装置，以及对全景的监视目的，通过增设可见光摄像机，提出了可见光和红外图像的融合技术，通过图像配准和数据融合，得到关注内容增强的合成图像，这种综合式的红外监控方式，较传统的模拟影像而言，其数字模式的信息抗干扰能力强，不受传输线路信号衰减以及外界干扰的影响，同时依靠较为强大的计算机服务器，可以直接与数据库之间的网络互联，构件一体式的监视、控制平台，使影像的有效性和实时性更佳。

实施例三

一种防止带电接地作业的装置，采用分布式智能体系架构，包括智能前端1和智能后端2；智能前端包括报警线夹3和报警围栏4；智能后端位于变电站的监控中心，包括服务器5以及与之连接的存储器6；与实施例一或二的不同之处在于：智能前端与智能后端之间通过光纤连接，通过有线连接可以防止外界的电磁波干扰，使传输更为稳定。

实施例四

一种防止带电接地作业的装置，采用分布式智能体系架构，包括智能前端1和智能后端2；智能前端包括报警线夹3和报警围栏4；智能后端位于变电站的监控中心，包括服务器5以及与之连接的存储器6；与实施例一、二、三的不同之处在于：电源模块采用光伏电池板供源，此时的电源模块设置太阳能电池板，并连接微型蓄电池。

Claims (8)

1.一种防止带电接地作业的装置，其特征在于:包括智能前端和智能后端，两者之间通过无线连接；所述智能前端包括报警线夹和报警围栏；所述智能后端位于变电站的监控中心，包括服务器以及与之连接的存储器。

2.如权利要求1所述的防止带电接地作业的装置，其特征在于：所述报警线夹包括线夹本体，所述本体上设置单片机芯片以及与所述单片机芯片连接的场强检测装置，所述场强检测装置包括电场传感器和报警器。

3.如权利要求1所述的防止带电接地作业的装置，其特征在于：所述单片机芯片与所述电场传感器间连接数据采集卡。

4.如权利要求1所述的防止带电接地作业的装置，其特征在于：所述报警围栏包括设置在接地设备两侧的拉力传感器，所述拉力传感器连接绝缘绳。

5.如权利要求1所述的防止带电接地作业的装置，其特征在于：所述服务器为计算机服务终端和网络数据库，所述计算机服务终端连接双向网络通信接口。

6.如权利要求1所述的防止带电接地作业的装置，其特征在于：所述报警器包括声光报警器与远程彩信告警装置，所述远程彩信告警装置包括无线GSM模块。

7.如权利要求1所述的防止带电接地作业的装置，其特征在于：所述智能前端由电源模块供电，所述电源模块采用锂电池供源或光伏电池板供源。

8.一种防止带电接地作业的方法，其特征在于：包括如下步骤：

根据所选用场强检测装置的电场传感器型号，依照高压安全距离，计算安全距离处的电场强度值，并设定为报警临界值存储在单片机芯片中；在每个接地设备两侧设置报警围栏，即拉力传感器和相关设备，拉力传感器的受力端连接绝缘绳，绝缘绳的另一端连接固定支架；

在拉力传感器与绝缘绳连接的同时，在拉力传感器处设置物理报警器，物理报警器包括触头以及与触头连接的发声装置，触头与绝缘绳连接；当需要对接地设备进行接地工作时，首先拿报警线夹靠近接地设备的带电体，场强检测装置会监测电场强度的变化，由单片机进行判定，当报警线夹处于安全距离时，会触发报警器，提醒操作人员停止操作；当确认安全后，可进行下一步操作；确定接地完成后，利用固定支架对绝缘绳进行展开，以对带电体两侧进行隔离，工作人员一旦超出既定工作区域，则会触碰绝缘绳，产生拉力，触发拉力感应器报警；绝缘绳连接拉力传感器的同时，也连接物理报警器的触头，拉力产生时，促使触头与发音装置摩擦，产生明显声音，实现报警，以避免拉力传感器失效的情况；智能前端中的报警设备均与单片机芯片连接，并通过数据采集卡将信息传递给智能后端的服务器，以供监控中心查看，提供远程保护，远程彩信告警装置在出现违规危险操作时，也将报警信号传递给服务器后台；操作完成后，依照上述步骤进行反向复原操作，直至拆除接地线。