CN107180501A - 一种用于电气试验现场的智能防护围栏 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于电气试验现场的智能防护围栏，包括红外感应模块、报警模块、主控模块、电源跳闸模块和无线传输模块。红外感应模块包括主动红外探测器和被动红外探测器，主动红外探测器输出端连接报警模块，通过监测人体温度，探测人体位置，如果检测到人员靠近，即输出报警信号；被动红外探测器的输出端连接主控模块，主控模块的输出端连接报警模块和电源跳闸模块，当有人跨越围栏，被动红外探测器接收到反馈信号后，与主控模块进行通信，主控模块输出报警信号，并输出断电信号切断试验电源。本发明能够对试验现场的危险行为进行预警，并及时响应跳闸操作，保障人员的人身安全，解决试验现场围栏容易误闯、翻越围栏，以及工作效率低的问题。
Description
技术领域
本发明属于电力安全设备技术领域，涉及防护围栏，具体涉及一种用于电气试验现场的智能防护围栏。
背景技术
随着变电站数量的不断增加，高压设备交接试验、间隔投运、预试等高压试验的次数越来越多。高压试验作为检验高压设备质量的重要环节，是确保电力系统稳定长期运行的前提和基础。由于变压器、母线、气体绝缘开关等大型设备在试验过程中会产生上百、上千伏的高压，因此在试验时要做好安全防护工作，做好试验区域与人员活动范围的隔离。电气试验在不同环境下具有其特殊性和不确定性，很容易形成安全隐患，对人身和设备造成威胁，发生无关人员误入试验现场事故的潜在风险逐渐增大。
试验人员在电气试验现场，一般采用带警示标志的安全围栏进行安全防护。随着电气试验工作任务的增加，传统围栏在使用方面也显露出一些弊端。现场光线不足，围栏不容易被发现，容易误闯；大型试验现场人员多，环境复杂，无关人员容易穿越围栏；现场布控点多，需配备多名现场监控人员，降低了工作效率。
随着现代科技的发展，一些新型的防护措施逐渐被提出。其中一篇论文文献公开了一种用于高压试验现场的双防线智能安全监护系统，还有一篇论文文献提出的是高压试验智能防误装置，采用控制箱与红外对射相结合的方式。上述两篇文献采用的均为光束遮断式感应器，虽灵敏度较高，但是设备笨重，且需要现场瞄准调试，前期工作比较费时，实用性不强，不适用于现场应用。另有一篇文献提到了利用红外感应的双层围栏，可以实现报警和智能断电，但是移植性不强，现场使用不够灵活。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于电气试验现场的智能防护围栏，能够有效对试验现场的危险行为进行预警，并根据人员行为及时响应跳闸操作，保障现场人员人身安全，杜绝了误入试验围栏的人员发生高压触电的危险。用以解决现有的试验现场围栏容易误闯、无关人员容易翻越围栏，以及工作效率低的问题。
为实现上述目的，本发明的方案是：一种用于电气试验现场的智能防护围栏，所述的智能防护围栏包括围栏带和用于支撑围栏带的围栏支架，所述的围栏支架至少设置有四个，所述的围栏带围绕整个电气试验现场设置，将整个电气试验现场包围，形成防护圈；
所述的围栏支架顶端设置有红外感应模块，所述的红外感应模块包括主动红外探测器和被动红外探测器，所述防护圈内设置有报警模块、主控模块、电源跳闸模块和无线传输模块；
所述的主动红外探测器输出端连接报警模块，所述的主动红外探测器通过监测人体温度，探测人体位置，如果检测到人员靠近，即输出报警信号给报警模块进行报警；
所述被动红外探测器的输出端通过无线传输模块连接主控模块，所述主控模块的输出端连接报警模块和电源跳闸模块，所述的被动红外探测器通过红外感应，形成一道红外“幕帘”，当有人跨越围栏，所述被动红外探测器接收到“幕帘”反馈信号后，即通过无线传输与主控模块进行通信，主控模块收到被动红外探测器发送的信息后，输出报警信号和断电信号，所述报警信号输出给报警模块进行报警，所述断电信号输出给电源跳闸模块切断试验电源，实现跨越监测断电功能。
进一步地，根据本发明所述的用于电气试验现场的智能防护围栏，所述围栏支架上还连接有摄像头，所述摄像头的信号输出端连接主控模块，所述主控模块的输出端连接远程监控中心，用于将采集到的智能围栏现场视频信息发送给远程监控中心。
进一步地，根据本发明所述的用于电气试验现场的智能防护围栏，所述的围栏支架内设置有伸缩网，所述伸缩网设置有用于控制伸缩网动作的控制电路，所述控制电路的信号输入端与主控模块的控制输出端连接，当主控模块收到有人跨越围栏的信号时，立即发出控制信号给控制电路，控制对应围栏支架的中的伸缩网弹出，将跨越者挡在智能围栏的外面，所述伸缩网的高度大于1.5m。
进一步地，根据本发明所述的用于电气试验现场的智能防护围栏，所述的报警模块包括语音报警器和LED报警灯。
进一步地，根据本发明所述的用于电气试验现场的智能防护围栏，所述的主控模块采用数字电路芯片。
进一步地，根据本发明所述的用于电气试验现场的智能防护围栏，所述红外探测模块、报警模块、主控模块和电源跳闸模块均由太阳能电池供电。
进一步地，根据本发明所述的用于电气试验现场的智能防护围栏，所述围栏带上均匀设置LED灯，用于点亮围栏带，使得防护围栏容易被发现，减少误闯的几率。
进一步地，根据本发明所述的用于电气试验现场的智能防护围栏，所述围栏支架的顶端开设有用于支撑围栏带的凹槽，所述的围栏带设置于对应的凹槽内。
进一步地，根据本发明所述的用于电气试验现场的智能防护围栏，所述围栏支架的底部设置有滑轮，便于移动。
进一步地，根据本发明所述的用于电气试验现场的智能防护围栏，所述围栏带和围栏支架外面均设置一层防水层。
本发明达到的有益效果：本发明能够有效对试验现场的危险行为进行预警，并根据人员行为及时响应跳闸操作，保障现场人员人身安全，杜绝了误入试验围栏的人员发生高压触电的危险。
本发明智能围栏的感应装置结构简易，方便携带和现场安装，既可组合使用，也可单独使用，现场使用基本不需调试，不会降低工作效率。
本发明的结构设计保证了可在不方便使用实体围栏的情况下单独使用，形成虚拟围栏；也可适当增加围栏支架数量和感应装置数量，即可扩大使用面积，抑或增加电源功率，降低现场人员误入危险区域的风险。
附图说明
图1是本发明智能围栏的结构示意图；
图2是本发明智能围栏的原理图；
图3是本发明主控模块的输入输出信号示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体的实施例对本发明作进一步详细的说明。
如图1所示，本发明的智能防护围栏包括围栏带和用于支撑围栏带的围栏支架，在围栏支架的顶端开设有用于支撑围栏带的凹槽，所述的围栏带设置于对应的凹槽内，所述的围栏支架至少设置有四个，所述的围栏带围绕整个电气试验现场设置，将整个电气试验现场包围，形成防护圈。
实施例一：
本实施例设置了四个围栏支架，组成一个360°的智能围栏。在围栏支架顶端设置有红外感应模块，在防护圈内设置有报警模块、主控模块、电源跳闸模块和无线传输模块。主要通过红外感应检测围栏周围人员动态，其中，红外感应模块包括主动红外探测器和被动红外探测器，分别用来实现人员靠近检测和围栏跨越检测。
如图2所示，主动红外探测器的输出端连接报警模块，所述的主动红外探测器通过监测人体温度，探测人体位置，如果检测到人员靠近，即输出报警信号给报警模块进行报警。所述的主动红外探测器主要用于实现外围监测，能探测到防范区域10米范围内的人体移动，具有低误报率、抗干扰能力强的特点。
所述被动红外探测器的输出端通过无线传输模块连接主控模块，所述主控模块的输出端连接报警模块和电源跳闸模块，所述的被动红外探测器通过红外感应，形成一道红外“幕帘”，当有人跨越围栏，所述被动红外探测器接收到“幕帘”反馈信号后，即通过无线传输与主控模块进行通信。
如图3所示，主控模块收到被动红外探测器发送的信息后，输出两路信号，一路是报警信号，输出给报警模块进行报警。另一路是断电信号，断电信号输出给电源跳闸模块切断试验电源，实现跨越监测断电功能，保护人身安全。
本实施例在围栏带上均匀设置一圈LED灯，用于点亮围栏带，使得防护围栏容易被发现，减少误闯的几率。
本实施例的报警模块包括LED灯和语音报警器，报警时，在LED灯闪烁的同时，语音报警器发出“危险，请勿靠近”的语音报警信息。
本实施例在所述围栏支架的底部设置有滑轮，便于移动。且在围栏带和围栏支架外面均设置一层防水层，增加使用寿命。
实施例二：
本实施例与实施例一的区别是在围栏支架上设置有摄像头，所述摄像头的信号输出端连接主控模块，所述主控模块的输出端连接远程监控中心，用于将采集到的智能围栏现场视频信息发送给远程监控中心。通过设置摄像头，能对智能围栏周边的情况进行实时监控，加强防护功能。
实施例三：
本实施例与实施例二的区别是在围栏支架内设置伸缩网，所述伸缩网设置有用于控制伸缩网动作的控制电路，所述控制电路的信号输入端与主控模块的控制输出端连接，当主控模块收到有人跨越围栏的信号时，立即发出控制信号给控制电路，控制对应围栏支架的中的伸缩网弹出，将跨越者挡在智能围栏的外面，所述伸缩网的高度大于1.5m。
通过设置伸缩网，在报警的同时，将闯入者拦截在围栏外面，进一步加强了安全防护功能。
本发明具备两套独立的检测系统，既可以组合使用，也可以根据现场情况单独使用。主动红外探测器可与主控部分分开，独自实现探测、报警功能，且装置简易，易于携带。
本发明能够有效对试验现场的危险行为进行预警，并根据人员行为及时响应跳闸操作，保障现场人员人身安全，杜绝了误入试验围栏的人员发生高压触电的危险。围栏的感应装置结构简易，方便携带和现场安装，既可组合使用，也可单独使用，现场使用基本不需调试，不会降低工作效率。现场应用证明了本发明的可靠性和实用性。本发明可使用于现场间隔、高压室、GIS设备的高压试验工作；结构设计保证了可在不方便使用实体围栏的情况下单独使用，形成虚拟围栏；也可适当增加围栏支柱数量和感应装置数量，即可扩大使用面积，抑或增加电源功率，应用在起吊作业、大型试验等其他高危作业中，降低现场人员误入危险区域的风险。
Claims (10)
1.一种用于电气试验现场的智能防护围栏，其特征在于：所述的智能防护围栏包括围栏带和用于支撑围栏带的围栏支架，所述的围栏支架至少设置有四个，所述的围栏带围绕整个电气试验现场设置，将整个电气试验现场包围，形成防护圈；
所述的围栏支架顶端设置有红外感应模块，所述的红外感应模块包括主动红外探测器和被动红外探测器，所述防护圈内设置有报警模块、主控模块、电源跳闸模块和无线传输模块；
所述的主动红外探测器输出端连接报警模块，所述的主动红外探测器通过监测人体温度，探测人体位置，如果检测到人员靠近，即输出报警信号给报警模块进行报警；
所述被动红外探测器的输出端通过无线传输模块连接主控模块，所述主控模块的输出端连接报警模块和电源跳闸模块，所述的被动红外探测器通过红外感应，形成一道红外“幕帘”，当有人跨越围栏，所述被动红外探测器接收到“幕帘”反馈信号后，即通过无线传输与主控模块进行通信，主控模块收到被动红外探测器发送的信息后，输出报警信号和断电信号，所述报警信号输出给报警模块进行报警，所述断电信号输出给电源跳闸模块切断试验电源，实现跨越监测断电功能。
2.根据权利要求1所述的用于电气试验现场的智能防护围栏，其特征在于，所述围栏支架上还连接有摄像头，所述摄像头的信号输出端连接主控模块，所述主控模块的输出端连接远程监控中心，用于将采集到的智能围栏现场视频信息发送给远程监控中心。
3.根据权利要求1所述的用于电气试验现场的智能防护围栏，其特征在于，所述的围栏支架内设置有伸缩网，所述伸缩网设置有用于控制伸缩网动作的控制电路，所述控制电路的信号输入端与主控模块的控制输出端连接，当主控模块收到有人跨越围栏的信号时，立即发出控制信号给控制电路，控制对应围栏支架中的伸缩网弹出，将跨越者挡在智能围栏的外面，所述伸缩网的高度大于1.5m。
4.根据权利要求1所述的用于电气试验现场的智能防护围栏，其特征在于，所述的报警模块包括语音报警器和LED报警灯。
5.根据权利要求1所述的用于电气试验现场的智能防护围栏，其特征在于，所述的主控模块采用数字电路芯片。
6.根据权利要求1所述的用于电气试验现场的智能防护围栏，其特征在于，所述红外探测模块、报警模块、主控模块和电源跳闸模块均由太阳能电池供电。
7.根据权利要求1所述的用于电气试验现场的智能防护围栏，其特征在于，所述围栏带上均匀设置LED灯，用于点亮围栏带，使得防护围栏容易被发现，减少误闯的几率。
8.根据权利要求1所述的用于电气试验现场的智能防护围栏，其特征在于，所述围栏支架的顶端开设有用于支撑围栏带的凹槽，所述的围栏带设置于对应的凹槽内。
9.根据权利要求1所述的用于电气试验现场的智能防护围栏，其特征在于，所述围栏支架的底部设置有滑轮，便于移动。
10.根据权利要求1所述的用于电气试验现场的智能防护围栏，其特征在于，所述围栏带和围栏支架外面均设置一层防水层。
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