CN105976665A - 一种农配网线路个人安全行为体感系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种农配网线路个人安全行为体感系统，包括电源控制模块、电源保护模块、电源隔离系统、个人行为操作平台、装表接电事故演示装置、行为检测系统、操作流程检测装置、计算机、事故模拟控制装置、大屏幕LED显示模块和多个事故发生装置，所述电源保护模块的输入端连接电源进线，电源保护模块的输出端连接电源控制模块，电源控制模块还连接电源隔离系统。本发明能够在模拟的配电台区上来完成停电作业的整个过程：停电、验电、挂接地线、挂警示牌、装设遮拦等过程，在过程操作中来体验错误操作所产生的故障、危害等，有效减少技术人员实际工作时的危险。

Description

一种农配网线路个人安全行为体感系统

技术领域

本发明涉及农配网线路，具体是一种农配网线路个人安全行为体感系统。

背景技术

建设一个典型的农配网台区，具体包括10kV进线、配变、0.4kV出线、计量箱、低压配电柜、低压接（进）户线、客户计量表箱、电力电缆接入的线杆等，构成一个完整的配电系统。在配电系统上设置典型的违章作业点，模拟违章操作、错误操作所带来的电力事故。在线路的正前方布置一个大型的LED显示屏，用来显示体验时线路的参数变化以及体验的整个过程，学员操作的全过程采用高清摄像仪实时录制，能够保存和回放。

线杆四周埋设红外检测装置，检测人员操作过程。操作人员根据操作票任务进入个人安全行为实训区域，触发视频监视系统同步采集画面，个人行为检测系统进入运行状态，针对操作流程进行判断，数据上传上位机。上位机和标准流程进行比较，出现违规行为时进行报警提示，预判出现恶性事故时触发强烈声光效果。讲解员进行违规操作注意事项讲解。

发明内容

本发明的目的在于提供一种农配网线路个人安全行为体感系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种农配网线路个人安全行为体感系统，包括电源控制模块、电源保护模块、电源隔离系统、个人行为操作平台、装表接电事故演示装置、行为检测系统、操作流程检测装置、计算机、事故模拟控制装置、大屏幕LED显示模块和多个事故发生装置，所述电源保护模块的输入端连接电源进线，电源保护模块的输出端连接电源控制模块，电源控制模块还连接电源隔离系统，电源隔离系统还分别连接个人行为操作平台和装表接电事故演示装置，个人行为操作平台还连接行为检测系统，装表接电事故演示装置还连接操作流程检测装置，行为检测系统还连接计算机，操作流程检测装置还连接计算机，计算机还分别连接事故模拟控制装置和大屏幕LED显示模块，事故模拟控制装置还连接多个事故发生装置。

作为本发明的优选方案：所述电源进线为380V电源进线。

作为本发明的优选方案：所述装表接电事故演示装置包括变压器低压侧检测和变压器高压侧检测。

作为本发明的优选方案：所述变压器低压侧检测包括变压器T1、隔离开关K1和电阻R1，变压器T1的高压侧连接220V输入电压，变压器T1的低压侧出线端a连接隔离开关K1，隔离开关K1的另一端连接电阻R1，电阻R1的另一端连接电阻R2和电阻R3，变压器T1的低压侧出线端b连接隔离开关K2，隔离开关K2的另一端连接电阻R2，变压器T1的低压侧出线端c连接隔离开关K3，隔离开关K3的另一端连接电阻R3。

作为本发明的优选方案：所述变压器高压侧检测包括变压器T2、隔离开关K4和电阻R4，变压器T2的高压侧连接220V输入电压，变压器T2的低压侧出线端A连接隔离开关K4，隔离开关K4的另一端连接电阻R4，电阻R4的另一端连接电阻R5和电阻R6，变压器T2的低压侧出线端B连接隔离开关K5，隔离开关K5的另一端连接电阻R5，变压器T2的低压侧出线端C连接隔离开关K6，隔离开关K6的另一端连接电阻R6。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明能够在模拟的配电台区上来完成停电作业的整个过程：停电、验电、挂接地线、挂警示牌、装设遮拦等过程，在过程操作中来体验错误操作所产生的故障、危害等，有效减少技术人员实际工作时的危险。

附图说明

图1为本发明的原理框图；

图2为变压器低压侧检测电路图；

图3为变压器高压侧检测电路图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-3，本发明实施例中，一种农配网线路个人安全行为体感系统，包括电源控制模块、电源保护模块、电源隔离系统、个人行为操作平台、装表接电事故演示装置、行为检测系统、操作流程检测装置、计算机、事故模拟控制装置、大屏幕LED显示模块和多个事故发生装置，所述电源保护模块的输入端连接电源进线，电源保护模块的输出端连接电源控制模块，电源控制模块还连接电源隔离系统，电源隔离系统还分别连接个人行为操作平台和装表接电事故演示装置，个人行为操作平台还连接行为检测系统，装表接电事故演示装置还连接操作流程检测装置，行为检测系统还连接计算机，操作流程检测装置还连接计算机，计算机还分别连接事故模拟控制装置和大屏幕LED显示模块，事故模拟控制装置还连接多个事故发生装置。

电源进线为380V电源进线。

装表接电事故演示装置包括变压器低压侧检测和变压器高压侧检测。

变压器低压侧检测包括变压器T1、隔离开关K1和电阻R1，变压器T1的高压侧连接220V输入电压，变压器T1的低压侧出线端a连接隔离开关K1，隔离开关K1的另一端连接电阻R1，电阻R1的另一端连接电阻R2和电阻R3，变压器T1的低压侧出线端b连接隔离开关K2，隔离开关K2的另一端连接电阻R2，变压器T1的低压侧出线端c连接隔离开关K3，隔离开关K3的另一端连接电阻R3。

变压器高压侧检测包括变压器T2、隔离开关K4和电阻R4，变压器T2的高压侧连接220V输入电压，变压器T2的低压侧出线端A连接隔离开关K4，隔离开关K4的另一端连接电阻R4，电阻R4的另一端连接电阻R5和电阻R6，变压器T2的低压侧出线端B连接隔离开关K5，隔离开关K5的另一端连接电阻R5，变压器T2的低压侧出线端C连接隔离开关K6，隔离开关K6的另一端连接电阻R6

本发明的工作原理是：380V进线电压经过电源保护模块、电源控制模块后施加到个人行为操作平台和装表接电事故演示装置，行为检测系统检测个人行为的正确性，如：停电、验电、挂接地线、挂牌装遮拦等，将个人行为的正确与否传递给计算机，由计算机判断是否启动事故模拟装置；操作流程检测装置检测更换电能表的整个过程，将整个过程记录并保存，并将操作流程的正确与否传递给计算机，由计算机判断是否启动事故模拟装置。LED大屏幕可实时显示学员的操作过程，计算机配置有触摸操作系统，通过触摸屏控制控制计算机，可播放停电、验电、挂接地线等环节出现的事故案例视频和场景等。

停电检测原理

变压器停电操作的正确操作步骤是：先断开低压侧，后断开高压侧；如果没有断开低压侧，就去断高压侧，就会出现带负荷拉刀闸的情况，检测实现原理如下：如图2-3所示， 采用模拟型电力变压器，去掉内部铁芯和线圈，在内部安装一只220V/24V/24V/24V的变压器，变压器的3个输出绕组高端分别接在低压侧a、b、c 3个接线瓷柱上，3个绕组的公共端接在零线端子0上。K1、K2、K3分别代表低压侧a、b、c 相上的隔离开关，当其中一相断开时，该相回路中的电流消失，通过检测回路中是否有电流就可判断该相的隔离开关是否拉掉。高压侧的检测原理和低压侧相同，通过检测回路中的电流消失的先后顺序，可以判断是先停的低压侧还是先停的高压侧。

本发明是在模拟的配电台区上来完成停电作业的整个过程：停电、验电、挂接地线、挂警示牌、装设遮拦等过程，在过程操作中来体验错误操作所产生的故障、危害等。

一、线路安全措施实训

（1）正向培训

正向培训用来向学员演示线路作业中停电、验电、挂接地线、挂警示牌、装设遮拦的整个过程；按照《安规》规定的动作要求正确操作。操作流程如下：

点击操作软件中的正向培训按钮，在LED大屏幕上出现配变台区的接线图，与实物图相对应，软件会提示正确的操作步骤，第一步提示停电，学员即可进行操作。

1) 停电

软件会提示先断开低压侧，后断开高压侧，当不按操作顺序操作时软件会提示操作错误，不能进行下一步操作。

2) 验电

执行完第一步停电操作后，软件会提示进行第二步验电操作，若没有进行验电就进行下一步操作，软件会提示错误操作。在进行验电之前软件会提示请检查工器具，如：验电器、接地线、绝缘手套，随后会提示验电时要先验低压后验高压、先验下层后验上层、先验近处导线后验远处导线等与验电有关的知识。

3) 挂接地线

执行完验电操作后才能执行挂接地线操作，否则会提示操作错误。

4) 挂牌装遮拦

执行完挂接地线操作后，软件会提示挂牌装遮拦。

正确执行完上述操作后，软件会提示正确完成操作，本次培训合格，请牢记正确操作步骤。

（2）逆向实训

逆向实训向学员展示线路在停电、验电、挂接地线、挂牌装遮拦的作业整个过程中，没有按照《安规》规定的动作要求来操作时所发生的事故，通过故障模拟的方式把事故和危害呈现在体验者面前，采用声、光、影像多种表现形式产生更加强烈的震撼感，从心理上产生震撼，使其不敢、也不愿去违章。操作流程如下：

点击操作软件中的逆向体验按钮，在LED大屏幕上出现配变台区的接线图，与实物图相对应，软件不提示操作步骤，让体验学员自由操作，操作错误后直接出现故障现象。

1) 停电

正确操作步骤是先断开低压侧，后断开高压侧；如果没有断开低压侧，就去断高压侧，就会出现带负荷拉刀闸的情况，此时将会在刀闸的断口处出现一团强大的火光，造成相间短路，同时配有短路时的爆炸声。在LED大屏幕上同步产生带负荷拉刀闸人员烧伤和设备损毁画面。

2）验电

当未发现验电器损坏、未验设备是否带电即挂地线时人体就会触电；当验电器伸宿杆没有完全拉出、长度不足、安全距离不足时，验电时人体会触电；当没有低压验电直接高压验电，人体会触电；当下层没有验电接地、穿越下层准备上层验电，被下层导线电击等各种引起触电的操作。

3）挂接地线

当没有执行验电操作就去挂接地线时，就会出现带电挂接地线的恶性操作，此时发生三相短路将产生巨大的爆炸声。在LED大屏幕上同步配以真实的事故画面。当电力电缆接地时没有多次放电，会导致剩余电荷触电。

4）挂牌装遮拦

当没有执行挂牌装遮拦操作时，在LED大屏幕上将会出现人员误入作业现场，产生触电事故或高空落物砸伤事故。

二、计量箱装表接电实训

本项目是在台区的计量箱内，模拟体验装表接电的全过程，体验错误操作时产生的事故现象。

（1）正向培训

正向培训用来向学员展示在计量箱作业过程中装表接电的整个工作流程，本项目模拟低压配变台区电流经互感器接入，电压直接接入的工作方式，模拟更换电能表（拆表、装表）的全过程，按照《安规》规定的动作要求正确操作。操作流程如下：

点击操作软件中的正向培训按钮，在LED大屏幕上出现计量箱的接线图，与实际现场相对应，软件会提示正确的操作步骤，第一步提示穿戴好安全防护用品（戴手套），然后会提示请检查计量箱箱体是否漏电。

1) 戴手套

软件会提示操作前要先戴好手套，讲解戴手套的重要性和必要性。

2）操作人在接触计量箱箱提前应先对计量箱箱体金属部分进行验电。讲解对箱体验电的意义。

2) 短接电流互感器的二次侧

讲解电流互感器为什么不能开路，开路的后果，短接互感器二次侧的方法和注意事项。若没有进行短接就进行下一步操作，软件会提示错误操作。

3) 先拆掉电压线

讲解拆掉电压线方法，操作步骤、操作中容易产生的危险点、注意事项等。

4) 再拆掉电流线

若没有拆掉电压线就去拆电流线，软件提示操作错误。

5) 拆掉电能表

提示拆表工序完成，请进行新的电能表安装。

6) 安装新的电能表

安装完新的电能表后会提示请进行接线工作，会提示先接电流线。

7) 先接电流线

电流线接完后会提示，请接电压线。

8) 再接电压线

提示接电压线的方法、步骤、危险点、注意事项等

9) 去掉电流互感器二次侧短接线

电流互感器二次侧短接线拆掉后提示装表接电完成，请牢记操作步骤。

（2）逆向实训

逆向实训向学员展示在装表接电的整个过程中，没有按照《安规》规定的动作要求来操作时所发生的事故，通过故障模拟的方式把事故和危害呈现在体验者面前，采用声、光、电多种表现形式产生更加强烈的震撼感，从心里上产生震撼，使其不敢、也不愿去违章。体验流程如下：

点击操作软件中的逆向体验按钮，在LED大屏幕上出现计量箱装表接电的接线图，与实物图相对应，软件不提示操作步骤，让体验学员自由操作，操作错误后直接出现故障现象。

1) 戴手套

软件不提示操作前要先佩戴手套，如果操作者在后面的操作中有违章行为就会产生相应的事故。

2) 对箱体的验电

软件不提示接触箱体前应验电，如果操作者在接触箱体前没有验电，软件将模拟人体接触表箱箱体时所发生的触电事故。

3) 短接电流互感器的二次侧

如果没有短接电流互感器的二次侧，当操作者去拆电流互感器的二次线时，就会产生触电事故，采用高电压低电流的方式电击学员一下。

4) 先拆掉电压线

在拆电压线时，如果手碰到了电压线，就会产生电击；如果电压线碰到了外壳就会产生短路电弧，可用模拟黑雾喷射到学员手上。

5) 再拆掉电流线

如果操作者先去拆电流线，如果碰到了电压线时，就会产生触电现象，采用高电压低电流电击学员。

6) 拆掉电能表

7) 安装新的电能表

8) 先接电流线

如果先接电压线，再去接电流线时，就会模拟接电流线时碰到电压线触电的情形。

9) 再接电压线

再接电压线时，如果手碰到了电压线，就会产生电击；如果电压线碰到了外壳就会产生短路电弧，可用模拟黑雾喷射到学员手上。

10)去掉电流互感器二次侧短接线

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.一种农配网线路个人安全行为体感系统，包括电源控制模块、电源保护模块、电源隔离系统、个人行为操作平台、装表接电事故演示装置、行为检测系统、操作流程检测装置、计算机、事故模拟控制装置、大屏幕LED显示模块和多个事故发生装置，其特征在于，所述电源保护模块的输入端连接电源进线，电源保护模块的输出端连接电源控制模块，电源控制模块还连接电源隔离系统，电源隔离系统还分别连接个人行为操作平台和装表接电事故演示装置，个人行为操作平台还连接行为检测系统，装表接电事故演示装置还连接操作流程检测装置，行为检测系统还连接计算机，操作流程检测装置还连接计算机，计算机还分别连接事故模拟控制装置和大屏幕LED显示模块，事故模拟控制装置还连接多个事故发生装置。

2.根据权利要求1所述的农配网线路个人安全行为体感系统，其特征在于，所述电源进线为380V电源进线。

3.根据权利要求1所述的农配网线路个人安全行为体感系统，其特征在于，所述装表接电事故演示装置包括变压器低压侧检测和变压器高压侧检测。

4.根据权利要求3所述的农配网线路个人安全行为体感系统，其特征在于，所述变压器低压侧检测包括变压器T1、隔离开关K1和电阻R1，变压器T1的高压侧连接220V输入电压，变压器T1的低压侧出线端a连接隔离开关K1，隔离开关K1的另一端连接电阻R1，电阻R1的另一端连接电阻R2和电阻R3，变压器T1的低压侧出线端b连接隔离开关K2，隔离开关K2的另一端连接电阻R2，变压器T1的低压侧出线端c连接隔离开关K3，隔离开关K3的另一端连接电阻R3。

5.根据权利要求3所述的农配网线路个人安全行为体感系统，其特征在于，所述变压器高压侧检测包括变压器T2、隔离开关K4和电阻R4，变压器T2的高压侧连接220V输入电压，变压器T2的低压侧出线端A连接隔离开关K4，隔离开关K4的另一端连接电阻R4，电阻R4的另一端连接电阻R5和电阻R6，变压器T2的低压侧出线端B连接隔离开关K5，隔离开关K5的另一端连接电阻R5，变压器T2的低压侧出线端C连接隔离开关K6，隔离开关K6的另一端连接电阻R6。