CN110716515A - 一种基于3d虚拟技术的变电站智能安全管控系统 - Google Patents

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张玉亮
付炜平
张立硕
周航帆
潘飚
熊道洋
杨平
纪姗姗
周萌
高蝉
王雪姣
高磊
张苗苗
刘德超
刘志成
佘梦媛
王宇
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National Network Information and Communication Industry Group Co Ltd
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Abstract

一种基于3D虚拟技术的变电站智能安全管控系统，包括实时定位系统、服务器及客户端计算机，智能穿戴设备和变电站智能安措装置；所述实时定位系统接收操作人员的实时参数，且将这些实时参数传输到服务器及客户端计算机，服务器及客户端计算机与智能穿戴设备进行通信，所述智能穿戴设备与GIS设备上可变色柔性胶条内置的RFID芯片无线通信；所述变电站智能安措装置划出检修作业区域。该系统能够根据实际情况优化作业方法，保障安全作业，提升智能检修作业水平。

Description

一种基于3D虚拟技术的变电站智能安全管控系统
技术领域
本发明属于电力设备检修安全管控技术领域，尤其涉及一种基于3D虚拟技术的变电站智能安全管控系统。
背景技术
对设备的检修是变电站日常运维工作的重要组成部分，在变电站检修过程中，检修人员及作业器械(如升降平台、吊车等)的活动存在与周边带电设备安全距离超限风险，特别是吊车等机械臂在高空旋转作业时，其它监控手段有盲区，触电风险高，因此现场需要对检修作业的这类大型器械以及工作人员等的活动空间进行监控并分析安全距离。另外，在检修作业中，需要对检修设备进行停电，电力检修人员在停电设备周围进行作业时，存在一个与周边带电点的安全作业空间。
在目前的条件下，变电站运检人员在现场作业时，通过在作业区地面布置安措杆等方式进行安全管控，标识安全区域，提醒现场人员作业切勿超出作业范围，保障安全作业，同时，提醒与此次检修工作无关的人员不要越界干扰正常作业。但是安措杆高度有限，对悬空作业的机械设备安全警示效果不明显，需要地面监护人员辅助目测判断安全状态并提醒机械操作人员,而变电站内设备类型多、环境复杂、设备带电状态难以分辨，仍然存在较大的器械及人员作业安全风险。
发明内容
本发明的目的就在于克服上述现有技术中存在的不足，而提供一种基于3D虚拟技术的变电站智能安全管控系统，该系统能够根据实际情况优化作业方法，保障安全作业，提升智能检修作业水平。
如上构思，本发明的技术方案是：一种基于3D虚拟技术的变电站智能安全管控系统，其特征在于：包括实时定位系统、服务器及客户端计算机、智能穿戴设备和变电站智能安措装置；所述实时定位系统接收操作人员的实时参数，且将这些实时参数传输到服务器及客户端计算机，服务器及客户端计算机与智能穿戴设备进行通信，所述智能穿戴设备与GIS设备上可变色柔性胶条内置的RFID芯片无线通信；所述变电站智能安措装置划出检修作业区域。
所述实时定位系统包括定位基站和操作人员携带的定位装置，所述定位基站为底层平台通过无线通信模块实时接收操作人员携带的定位装置传输的参数，且将这些参数实时传输到定位基站，定位基站将这些参数传输到服务器及客户端计算机，服务器及客户端计算机根据变电站设备的3D位置及带电状态，建立设备及带电区域的3D模拟模型。
本发明具有如下的优点和积极效果：
1、本发明构建变电站虚拟的3D模型显示变电站实际设备的位置、带电状态、操作或工作目标区域，设定操作人员的安全工作区域。
2、本发明通过实时定位系统采集操作人员位置信息，操作人员通过定位装置定位其3D空间位置。
3、本发明可自动进行安全预警提示。根据步骤(1)中设定的工作区域和安全区域，判断作业人员是否走错了间隔，或其是否在安全区域内工作，若结论是否定的，发出报警提示，防止人身伤害事故的发生。
4、本发明可进行实时监控作业。将作业人员的空间位置、行进方向及生命体征等参数传给主站侧，主站人员(如安监部、调度、指挥部门)据此进行监控，进一步保证作业人员的安全。
附图说明
图1是本发明的原理框图；
图2是本发明实时定位系统的原理框图。
具体实施方式
首先，需要说明的是，以下将以示例方式来具体说明本发明的具体结构、特点和优点等，然而所有的描述仅是用来进行说明的，而不应将其理解为对本发明形成任何限制。此外，在本文所提及各实施例中予以描述或隐含的任意单个技术特征，仍然可在这些技术特征(或其等同物)之间继续进行任意组合或删减，从而获得可能未在本文中直接提及的本发明的更多其他实施例。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面就结合图1、2来具体说明本发明。
一种基于3D虚拟技术的变电站智能安全管控系统，包括实时定位系统、服务器及客户端计算机，智能穿戴设备和变电站智能安措装置；所述实时定位系统接收操作人员的实时参数，且将这些实时参数传输到服务器及客户端计算机，服务器及客户端计算机与智能穿戴设备进行通信，所述智能穿戴设备与GIS设备上可变色柔性胶条内置的RFID芯片无线通信；所述变电站智能安措装置划出检修作业区域，通过无线通信技术将作业区域划分为多个定位信号覆盖区域的监控单元。
所述实时定位系统包括定位基站和操作人员携带的定位装置，所述定位基站为底层平台，当现场操作人员携带定位装置进入定位信号覆盖区域的监控单元时，定位装置能实时获取现场操作人员的位置、行进路线及速度等参数，且将这些参数传输到定位基站，定位基站将这些参数传输到服务器及客户端计算机，服务器及客户端计算机根据变电站设备的3D位置及带电状态，建立设备及带电区域的3D模拟模型。当工作人员误入带电禁区时定位装置自动进行报警。
所述智能穿戴设备实现变电站作业安全空间分析与管理。智能穿戴设备功能包括作业视频记录、作业人员定位、语音交互等功能。
所述变电站智能安措装置将检修作业区域划出，该区域预埋式电动安措杆便会自动布置完成，减少了人力资源成本，极大地提高了工作效率。
GIS设备上可变色柔性胶条内置RFID芯片，正常带电运行方式下，胶条为红色。GIS设备检修停电时，工作负责人通过智能穿戴设备采用无线通信技术与可变色柔性胶条RFID芯片对接，停电检修设备上胶条变为绿色，将运行设备和停电检修设备进行有效隔离。
以上实施例对本发明进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (2)

1.一种基于3D虚拟技术的变电站智能安全管控系统，其特征在于：包括实时定位系统、服务器及客户端计算机、智能穿戴设备和变电站智能安措装置；所述实时定位系统接收操作人员的实时参数，且将这些实时参数传输到服务器及客户端计算机，服务器及客户端计算机与智能穿戴设备进行通信，所述智能穿戴设备与GIS设备上可变色柔性胶条内置的RFID芯片无线通信；所述变电站智能安措装置划出检修作业区域。
2.根据权利要求1所述的一种基于3D虚拟技术的变电站智能安全管控系统，其特征在于：所述实时定位系统包括定位基站和操作人员携带的定位装置，所述定位基站为底层平台通过无线通信模块实时接收操作人员携带的定位装置传输的参数，且将这些参数实时传输到定位基站，定位基站将这些参数传输到服务器及客户端计算机，服务器及客户端计算机根据变电站设备的3D位置及带电状态，建立设备及带电区域的3D模拟模型。
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