CN109448282A - 一种变电站检修作业智能安全管控系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种变电站检修作业智能安全管控系统，属于变电站安全管控设备技术领域，包括：安全管控主机、卷帘式显示屏以及安全提示器，其中安全管控主机包括第一处理器以及分别与第一处理器连接的第一存储器、用于更新第一存储器中变电站检修作业信息的读写模块和第一声音模块；卷帘式显示屏包括由可卷为卷轴的柔性材料制作的显示部；安全提示器的数量为一个以上，安全提示器包括第二处理器以及分别与第二处理器连接的第二存储器、接近传感器、第二投影模块和第二声音模块。本发明能够改善现有变电站检修作业安全管控手段的不足，具有携带方便、使用便捷、展示直观、不受作业场地限制、减少视觉死角、减轻安全监护人员负担的特点。

Description

一种变电站检修作业智能安全管控系统

技术领域

本发明属于变电站安全管控设备技术领域，具体涉及一种提供安全警示功能的安全管控系统。

背景技术

变电站检修作业时，检修区域及检修涉及设备存在特殊的作业风险，并且这种作业风险会与其正常投运工况时不同，需要特别注意。电网企业为管控变电站检修作业风险，一般采取的管控手段有：培训作业人员掌握检修作业安全措施；在检修区域拉设警戒带提示危险区域；用红幔布遮蔽带电运行设备；在临近带电设备处放置如“止步，高压危险！”等字样的标示牌；设置专人进行现场安全监护目前的变电站检修作业安全管控手段至少存在几个问题：1）安全措施大多是口头交代或者格式图文交付，不够直观，不够形象，不够具体，也存在记忆负担；2）拉设警示带有场地限制，对于小区域、垂直分布的区域，难以拉设警示带；3）对于封闭式的开关柜、空间上下布置的设备不宜使用红幔布遮蔽的方式提供警示；4）通过标示牌进行提示、提醒，需要足够的照明环境，同时也存在视觉死角，可能不被注意；5）人眼视觉存在死角，为满足安全条件，需要多个专人在不同角度负责安全监护，同时人力监护也存在疲劳周期的问题。

发明内容

本发明提供了一种变电站检修作业智能安全管控系统，能够改善现有变电站检修作业安全管控手段的不足，具有携带方便、使用便捷、展示直观、不受作业场地限制、减少视觉死角、减轻安全监护人员负担的特点。

本发明的技术方案是通过以下措施来实现的：

一种变电站检修作业智能安全管控系统，包括：

安全管控主机，用于存储并输出变电站检修作业信息，检修作业信息包括变电站一次设备系统图形信息、检修作业安全措施执行过程的演示影音信息、检修作业涉及区域和设备的安全参数信息以及检修作业计时信息；还用于输出变电站检修作业智能安全管控系统的运行信息；

卷帘式显示屏，用于显示安全管控主机输出的变电站检修作业信息和变电站检修作业智能安全管控系统的运行信息；

安全提示器，用于储存并向现场人员提供检修作业警示信息，警示信息包括投影信息和语音提示信息；

其中，安全管控主机包括第一处理器以及分别与第一处理器连接的第一存储器、用于更新第一存储器中变电站检修作业信息的读写模块和第一声音模块；卷帘式显示屏包括由可卷为卷轴的柔性材料制作的显示部；安全提示器的数量为一个以上，安全提示器包括第二处理器以及分别与第二处理器连接的第二存储器、接近传感器、第二投影模块和第二声音模块。

本发明的一个实施例对技术方案做出的改进在于：安全提示器设置有用于将其安装固定在检修作业现场的安装部，安装部包括固定在安全提示器上的磁铁、扎带孔、挂装钩或不干胶板。

对上述技术方案中卷帘式显示屏的显示方式，本发明的一个实施例使用了以下方案：卷帘式显示屏包括与显示部连接的显示驱动模块，显示部为柔性OLED面板；安全管控主机通过线缆连接并驱动卷帘式显示屏输出图像。

对上述技术方案中卷帘式显示屏的显示方式，本发明的另一个实施例使用了以下方案：卷帘式显示屏的显示部为投影幕布；安全管控主机还包括向投影幕布输出图像的第一投影模块。

对本发明上述技术方案，本发明的一个实施例做出了改进：安全管控主机包括与第一处理器连接的第一无线通讯模块，安全提示器包括与第二处理器连接并且可与第一无线通讯模块组成第一网络的第二无线通讯模块。

进一步的改进还在于：变电站检修作业智能安全管控系统包括可无线接入第一网络的遥控器。

进一步的改进还在于：变电站检修作业智能安全管控系统包括存放安全提示器的设备箱，设备箱内设有第一蓄电模块和与第一蓄电模块连接的充电管理模块，充电管理模块连接一个以上充电输出接口；安全提示器内设有第二蓄电模块，当安全提示器放入设备箱的凹槽位时，第二蓄电模块由充电输出接口充电。

进一步的改进还在于：设备箱包括箱体、设置在箱体上方的箱盖和设置在箱体内的隔板，箱体内部由隔板分割为上层空间和下层空间，第一蓄电模块和充电管理模块设置于下层空间，隔板设置有放置安全管控主机、卷帘式显示屏和安全提示器的凹槽位，充电输出接口设置于放置安全提示器的凹槽位处。

对本发明上述技术方案，本发明的另一个实施例做出了改进：安全提示器内部设有唯一标识信息，安全管控主机的第一存储器内记录有每个安全提示器的唯一标识信息和其对应的现场安装位置和触发记录。

进一步的改进还在于：变电站检修作业智能安全管控系统包括通过第二网络连接安全管控主机的远程安全管控服务器，远程安全管控服务器用于获取安全管控主机记录的检修作业现场安全提示器的安装位置和触发记录。

本发明上述技术方案所具有技术效果包括但不限于：

变电站检修作业智能安全管控系统中的安全管控主机可输入变电站一次设备系统图、开工前安全措施交代的语音录制、动态演示等内容，在检修作业开工前配合卷帘式显示屏模拟运维人员根据工作票的要求所执行的安全措施，同步播放提前录制安全措施语音，直观动态展示安全措施的执行过程；同时，实现工作负责人清晰、直观的向工作班成员交代安全措施，保证安全措施时间管控、重点明确。

安全提示器通过声音模块实现语音提示功能，当人员接近安全提示器到预先设置的距离内时，安全提示器可以提醒人员注意相关带电设备，保证现场安全；安全提示器的投影模块具备红光投射功能，当安全提示器通过安装部在现场区域安装完毕后，可通过遥控器调节红光投射区域，提醒检修人员的危险区域，尤其是夜间检修工作，效果非常明显；遥控器和安全管控主机都可以发送的设置信息，对红光投射区域的文字进行编辑；具备定位功能，发送位置信息至安全管控主机，有利于装置的管理；电源系统包括蓄电池模块，作为变电站检修作业智能安全管控系统的临时电源，在变电站电源系统发生故障时提供电源供应。

本发明实施例有效解决了安全措施布置、人眼监护的偏差或监护不到位等情况导致的人身触电事故，同时在交代变电站检修作业安全措施时，能够将安全措施动态、形象的展示给工作班成员；规范交代安全措施过程管控，将相关内容固化并录制成语音与安全措施执行播放，到达“定时定额”精益化管理的目标；能够改变现有变电站检修作业的安全管控无“声光”提示等现状，提升检修作业现场安全管控水平，实现变电站检修人员和电力设备的本质安全。

附图说明

图1为本发明实施例一的系统总体框图；

图2为图1中安全管控主机的系统框图；

图3为图1中卷帘式显示屏的系统框图；

图4为图1中安全提示器的系统框图；

图5为图1中设备箱的结构示意图；

图6为图1中安全管控主机与卷帘式显示屏组合外观示意图；

图7为图1中安全提示器的结构示意图；

图8为图1中安全提示器的第一工作场景示意图；

图9为图1中安全提示器的第二工作场景示意图；

图10为本发明实施例二中安全管控主机的系统框图；

其中，100、远程安全管控服务器，200、第二网络，300、安全管控主机，301、第一处理器，302、第一存储器，303、第一无线通讯模块，304、第一投影模块，305、第一声音模块，306、读写模块，400、第一网络，500、安全提示器，501、第二处理器，502、第二存储器，503、第二无线通讯模块，504、第二投影模块，505、第二声音模块，506、接近传感器，507、第二蓄电模块，508、安装部，600、卷帘式显示屏，601、显示部，602、显示驱动模块，800、遥控器，900、设备箱，901、第一蓄电模块，902、充电管理模块，903、隔板，904、凹槽位，905、充电输出接口，906、箱体，907、箱盖。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述，本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。

实施例一

如图1所示，本实施例是一种变电站检修作业智能安全管控系统，用于检修作业现场的安全管控，并且可将数据回传用于记录安全管控数据并更新安全管控措施的远程安全管控服务器100，以下简称本系统，包括：与远程安全管控服务器100通过第二网络200数据通讯的安全管控主机300、作为安全管控主机300输出内容视觉呈现设备的卷帘式显示屏600、多个与安全管控主机300通过第一网络400数据通讯的安全提示器500以及接入第一网络400并用于遥控安全管控主机300和安全提示器500的遥控器800，还包括作为独立电源向安全管控主机300供电的设备箱900。

其中安全管控主机300主要用于存储并输出变电站检修作业信息以及输出本系统的运行信息。检修作业信息包括变电站一次设备系统图形信息、检修作业安全措施执行过程的演示影音信息、检修作业涉及区域和设备的安全参数信息以及检修作业计时信息。

具体实施时，如图2所示，安全管控主机300包括第一处理器301以及分别与第一处理器301连接的第一存储器302、第一无线通讯模块303、用于更新第一存储器302中变电站检修作业信息的读写模块306、和第一声音模块305，安全管控主机300的外壳上还安装有向第一处理器301发送操作信号的按键面板和与读写模块连接的接口。第一处理器301为具有多媒体处理功能的微电脑板，内部配置有本系统检修作业现场服务程序，该程序主要实现以下功能：1、接收操作信号，并通过卷帘式显示屏和第一发声模块输出检修作业信息和运行信息等音频、视频数据，操作信号可以来自于按键面板或者来自于通过第一网络400接入的遥控器800；2、记录检修作业现场实施数据以及安全提示器的位置信息和触发信息，并将上述数据通过第二网络200回传远程安全管控服务器100，检修作业现场实施数据包括每个作业步骤的累积工时；3、接收外部设备通过读写模块306输入的检修作业信息，并保存于第一存储器302。

安全管控主机300可输入变电站一次设备系统图、开工前安全措施交代的语音录制、动态演示等内容，在检修作业开工前模拟运维人员根据工作票要求所执行的安全措施，同步播放提前录制安全措施语音，直观动态展示安全措施的执行过程；通过卷帘式电子显示屏进行显示，实现工作负责人清晰、直观的向工作班成员交代安全措施，保证安全措施时间管控、重点明确。

本实施例中卷帘式显示屏600主要用于显示由安全管控主机300输出的变电站检修作业信息和变电站检修作业智能安全管控系统的运行信息等视频信息。卷帘式显示屏600主体包括一个由可卷为卷轴的柔性材料制作的显示部601还有一个用于卷曲显示部的卷棒，在不使用时，可将显示部完全卷在卷棒上形成棒状，并收纳于设备箱900。

具体实施时，如图2所示，本实施例中卷帘式显示屏600包括与显示部601连接的显示驱动模块602，显示部601为柔性OLED面板。显示部601由显示驱动模块601供电和驱动，显示驱动模块601可选用SSD1306驱动芯片，通过SPI方式驱动显示。安全管控主机300通过线缆连接并驱动卷帘式显示屏600输出图像，如图6所示，本发明的一个实施例中，卷帘式显示屏600一端固定于卷轴，另一端可拆装的与安全管控主机300通过电源线和显示数据线连接。

本实施例中安全提示器500主要用于储存并向现场人员提供检修作业警示信息，警示信息包括投影信息和语音提示信息，一般有至少一个或者多个同时安装在检修现场作为安全警示和监控设备。安全提示器500内部设置有第二处理器501以及分别与第二处理器连接的第二存储器502、接近传感器506和第二声音模块505，安全提示器500还安装有调焦功能的第二投影模块504。

具体实施时，如图4所示，第二处理器可选用低功耗单片机，单片机内部配置为：1、控制第二投影模块输出第二存储器内存储的检修现场警示文字投影信息，如，“**刀闸母线侧带电”、“禁止攀登”等字样；2、通过第二无线通讯模块接收安全管控主机300或者遥控器800发出的修改第二存储器存储信息的命令并执行；3、监视接近传感器回传信号，并根据内部预设值，判断并通过第二声音模块输出语音提示信息；4、通过第二无线通讯模块向安全管理主机300汇报安装位置和接近传感器的触发记录。第二无线通讯模块503由于要和第一无线通讯模块303组网，当第二无线通讯模块用于定位时，可选用NB-IoT芯片，当安全提示器使用另外的定位设备进行定位时，也可以选用普通的蓝牙、zigbee等常规组网模块，第二无线通讯模块应当与第一无线通讯模块使用相同的的组网模块。对于大尺寸的检修现场，安全提示器的定位功能可以通过其内部的GPS和北斗等卫星定位模块实现。

如图6所示，本实施例中安全提示器设置有用于将其安装固定在检修作业现场的安装部508，安装部包括固定在安全提示器上的磁铁、扎带孔、挂装钩或不干胶板。本实施例的安装部是位于安全提示器的四个固定环，可通过绑定的方式固定位置，另外内部还设置有大吸力的永磁体，可是吸附在现场设备表面固定。本实施例安全提示器第二投影模块是一个低功耗变焦投影模块，可通过第一处理器调整其投影焦点，投射内容为红色字体。在本发明另一实施例中，第二投影模块通过一个调整云台与安全提示器，可通过遥控器通过调整云台角度调节第二投影模块的红光投射区域，提醒检修人员的危险区域。

本实施例还包括遥控器，其可无线接入第一无线通讯模块和多个第二通讯模块所在的第一网络。当装置安装完毕后，，尤其是夜间检修工作，效果非常明显；支持无线接收智能管理模块发送的信息，可对红光投射区域的文字进行编辑。

如图5所示，本实施例的设备箱900内设有第一蓄电模块901和与第一蓄电模块连接的充电管理模块902，充电管理模块连接一个以上充电输出接口905。设备箱900包括箱体906、设置在箱体906上方的箱盖907和设置在箱体内的隔板903，箱体内部由隔板903分割为上层空间和下层空间，第一蓄电模块901和充电管理模块902设置于下层空间，隔板903设置有放置安全管控主机300、卷帘式显示屏和安全提示器的凹槽位，图5中所示为安全提示器的凹槽位904，充电输出接口905设置于放置安全提示器的凹槽位904处。安全提示器内设有与第二蓄电模块507连接的充电输入接口，当安全提示器放入设备箱的凹槽位时，第二蓄电模块907由充电输出接口905充电。由于本系统包含蓄电模块和投影模块，使用带有凹槽位的设备箱便于携带，防止磕碰，另外在检修作业现场，设备箱900内的第一蓄电模块还可以作为安全管控主机的备用电源。

本实施例中安全提示器500内部设有唯一标识信息，唯一标识信息存储于第二处理器内部的只读存储空间，安全提示器500开机后，通过第二无线通讯模块寻求与安全管控主机联网，并向安全管控主机传送安全提示器自身的唯一标识信息和其对应的现场安装位置和触发记录，安全管控主机通过第一无线通讯模块接收上述信息，并存储于第一存储器内记录。

下面距离描述本实施例的工作原理：在一个实施例中，变电闸某一间隔一次设备转检修后，可在接地线处安装安全提示器，安全提示器安装完毕并接入第一网络后后，可通过遥控器调节第二投影模块的红光投射区域和内容，提醒检修人员的危险区域，如可设置为“**刀闸母线侧带电”；在一个实施例中，检修设备包括一经合闸即带电运行的设备，安装安全提示器时，可在其操作手把上安装安全提示器，红光投射区域文字可设置为“禁止合闸，有人工作”；在一个实施例中，安装安全提示器包括语音提示功能，当人员接近设定距离时，提醒人员注意相关带电设备，保证现场安全；在一个实施例中，如图8所示，对于带电运行的杆塔，可在适当高度位置安装无线安全管控提示装置，红光投射区域文字可设置为“禁止攀登”；在一个实施例中，对于二次设备同一保护屏内，既有检修设备，又有运行设备的同屏布置保护屏来说，可在运行设备侧安装安全提示器，如图9所示，左侧为检修设备，右侧为运行设备。红光投射区域文字可设置为“**设备运行，防止误碰”，使用三个安全提示器可在不同方向上展示文字并监控接近人员。在一个实施例中，当人员进行相应红光投射区域或达到安全提示器所设置的距离范围内，安全提示器会发出与投入文字相同的语音提示，提醒检修人员离开“危险区域”，同时，相关信息上传至远程安全管控服务器，便于远端管理人员实时监控、整体把控和事后分析，实施检修作业的整体安全管控，实现现场作业的本质安全。

实施例二

本实施例与实施例一的区别在于，对实施例一中卷帘式显示屏的显示方式，使用了不同的方案。本实施例中卷帘式显示屏600的显示部601为投影幕布，并且不包含显示驱动模块602；如图10所示，安全管控主机还包括向投影幕布输出图像的第一投影模块。

实施例三

本实施例与实施例一、实施例二的区别在于，本实施例是一种低成本的现场安全管控系统。具体体现在，本实施例的安全管控主机不与远程安全管控服务器连接，安全提示器的第二投影模块由携带警示文字的静态罩板、高亮度红色LED，电调焦透镜组组成、遥控器用于开关安全提示器及调整电调焦透镜组的焦距。

Claims (10)

1.一种变电站检修作业智能安全管控系统，其特征在于，包括：

安全管控主机（300），用于存储并输出变电站检修作业信息，所述检修作业信息包括变电站一次设备系统图形信息、检修作业安全措施执行过程的演示影音信息、检修作业涉及区域和设备的安全参数信息以及检修作业计时信息；还用于输出所述变电站检修作业智能安全管控系统的运行信息；

卷帘式显示屏（600），用于显示安全管控主机（300）输出的变电站检修作业信息和所述变电站检修作业智能安全管控系统的运行信息；

安全提示器（500），用于储存并向现场人员提供检修作业警示信息，所述警示信息包括投影信息和语音提示信息；

其中，安全管控主机（300）包括第一处理器（301）以及分别与第一处理器连接的第一存储器（302）、用于更新第一存储器（302）中变电站检修作业信息的读写模块（306）和第一声音模块（305）；卷帘式显示屏（600）包括由可卷为卷轴的柔性材料制作的显示部（601）；安全提示器（500）的数量为一个以上，所述安全提示器（500）包括第二处理器（501）以及分别与第二处理器（501）连接的第二存储器（502）、接近传感器（506）、第二投影模块（504）和第二声音模块（505）。

2.根据权利要求1所述的一种变电站检修作业智能安全管控系统，其特征在于：安全提示器（500）设置有用于将其安装固定在检修作业现场的安装部（508），所述安装部包括固定在安全提示器（500）上的磁铁、扎带孔、挂装钩或不干胶板。

3.根据权利要求2所述的一种变电站检修作业智能安全管控系统，其特征在于：所述卷帘式显示屏（600）包括与显示部连接的显示驱动模块（602），所述显示部（601）为柔性OLED面板；所述安全管控主机（300）通过线缆连接并驱动卷帘式显示屏（600）输出图像。

4.根据权利要求2所述的一种变电站检修作业智能安全管控系统，其特征在于：所述卷帘式显示屏的显示部（601）为投影幕布；所述安全管控主机（300）还包括向所述投影幕布输出图像的第一投影模块（304）。

5.根据权利要求2、3或4任一项所述的一种变电站检修作业智能安全管控系统，其特征在于：所述安全管控主机（300）包括与第一处理器（301）连接的第一无线通讯模块（303），所述安全提示器（500）包括与第二处理器（501）连接并且可与第一无线通讯模块（303）组成第一网络（400）的第二无线通讯模块（503）。

6.根据权利要求5所述的一种变电站检修作业智能安全管控系统，其特征在于：所述变电站检修作业智能安全管控系统包括可无线接入第一网络（400）的遥控器（800）。

7.根据权利要求5所述的一种变电站检修作业智能安全管控系统，其特征在于：所述变电站检修作业智能安全管控系统包括存放安全提示器（500）的设备箱（900），所述设备箱（900）内设有第一蓄电模块（901）和与第一蓄电模块（901）连接的充电管理模块（902），所述充电管理模块（902）连接一个以上充电输出接口（905）；所述安全提示器（500）内设有第二蓄电模块（507），当安全提示器（500）放入所述设备箱（900）的凹槽位（904）时，所述第二蓄电模块（507）由所述充电输出接口（905）充电。

8.根据权利要求7所述的一种变电站检修作业智能安全管控系统，其特征在于：所述设备箱（900）包括箱体（906）、设置在箱体上方的箱盖（907）和设置在箱体（906）内的隔板（903），箱体内部由隔板（903）分割为上层空间和下层空间，所述第一蓄电模块（901）和充电管理模块（902）设置于下层空间，所述隔板（903）设置有放置安全管控主机（300）、卷帘式显示屏（600）和安全提示器（500）的凹槽位（904），所述充电输出接口（905）设置于所述放置安全提示器的凹槽位（904）处。

9.根据权利要求5所述的一种变电站检修作业智能安全管控系统，其特征在于：安全提示器（500）内部设有唯一标识信息，安全管控主机（300）的第一存储器（302）内记录有每个安全提示器（500）的唯一标识信息和其对应的现场安装位置和触发记录。

10.根据权利要求9所述的一种变电站检修作业智能安全管控系统，其特征在于：所述变电站检修作业智能安全管控系统包括通过第二网络（200）连接安全管控主机（300）的远程安全管控服务器（100），所述远程安全管控服务器（100）用于获取安全管控主机（300）记录的检修作业现场安全提示器（500）的安装位置和触发记录。