CN110856111B - 一种变电站施工作业现场管控系统 - Google Patents

一种变电站施工作业现场管控系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种变电站施工作业现场管控系统，包括定位模块、安全围栏组件、无线传输模块、监控模块和控制主机，所述无线传输模块设置在安全围栏组件上，所述定位模块、监控模块和安全围栏组件均通过无线传输模块与控制主机连接，所述安全围栏组件包括安全围栏、光电传感器和用于封锁安全围栏出口的隔栏组件，使用时，通过监控模块和定位模块的配合，可以实现对施工人员的位置、着装、行为进行实时的监控，进而在施工的过程中若出现不安全行为，能够及时进行报警或者通知现场管控人员，可有效的避免施工人员与带电设备安全距离不够、未带安全帽、未穿工作服、未系安全带等常见问题出现，从而能够使得施工时的安全管理会更为高效。

Description

一种变电站施工作业现场管控系统
技术领域
本发明涉及变电站技术领域，具体涉及一种变电站施工作业现场管控系统。
背景技术
变电站是指电力系统中对电压和电流进行变换的场所。随着城市化进程的推进，电力需求稳步提高，变电站新建和扩建工作压力骤增，目前变电站现场安全管控采用人工的方式，设置专门人员监督现场工作开展，该手段一方面由于在现场狭小围栏内进行大型作业，施工人员众多而管控人力有限，存在较大困难，另一方面很难避免部分施工人员安全意识和专业知识薄弱的问题存在。所以这使得运行人员在现场管控上要花费更多精力。
发明内容
为此，本发明实施例提供一种变电站施工作业现场管控系统，以解决现有技术中对于变电站施工时，存在安全管理困难，无法在施工过程中确保工作人员进行安全作业的问题。
为了实现上述目的，本发明的实施方式提供如下技术方案：
一种变电站施工作业现场管控系统，包括定位模块、安全围栏组件、无线传输模块、监控模块和控制主机，所述无线传输模块设置在安全围栏组件上，所述定位模块、监控模块和安全围栏组件均通过无线传输模块与控制主机连接；
所述安全围栏组件包括安全围栏、光电传感器和用于封锁安全围栏出口的隔栏组件，所述安全围栏用于围住变电站施工区域，所述光电传感器设置在安全围栏出口处且用于检测工作人员的进出；
所述监控模块包括主监控摄像机和辅助监控摄像机，所述辅助监控摄像机设置在安全围栏出口处且用于采集工作人员穿着数据信息，主监控摄像机设置在施工现场重点管控区域；
所述定位模块包括分组袖章、RFID标签和RFID远距离读写器，所述RFID标签固定安装在分组袖章上。
作为本发明的一种优选方案，所述RFID远距离读写器至少设置有三个。
作为本发明的一种优选方案，对施工人员所在位置确定的流程有：
确定设置的RFID远距离读写器的位置为初始定位点，通过三个RFID远距离读写器来分别对RFID标签的信息进行读取，并通过无线传输模块将检测的信息以及所检测到的信息强度上传至控制主机，由控制主机分别对三个RFID远距离读写器所检测到的RFID标签信号强度进行解析，计算RFID标签分别与三个RFID远距离读写器的距离，进一步根据初始定位点的位置信息判断RFID标签所处的位置。
作为本发明的一种优选方案，判定施工范围的流程为：
在安全围栏取若干个检测点，将RFID标签置于检测点通过RFID远距离读写器检测RFID标签位置完成对检测点的位置的确定，将若干个检测点位置连接在一起，完成施工范围的确定。
作为本发明的一种优选方案，保证工作人员安全工作的流程为：
通过主监控摄像机采集施工人员穿着图像信息，并通过无线传输模块将所采集的图像信息上传至控制主机，由控制主机对采集的图像信息进行处理，判断施工人员是否按施工需求进行穿着，将判断结果返还给安全围栏组件，根据判断结果控制隔栏组件对施工人员放行。
作为本发明的一种优选方案，还包括报警装置，所述报警装置固定安装在分组袖章上。
作为本发明的一种优选方案，所述辅助监控摄像头由光电传感器控制。
作为本发明的一种优选方案，所述隔栏组件包括安全围栏两端的栏板，在其中一个所述栏板上相对设置的两个隔板和用于带动隔板运动的驱动组件，所述驱动组件包括驱动电机，所述驱动电机上设置有半齿轮，在所述驱动电机的一侧通过转轴转动连接有与半齿轮啮合连接的传动齿轮，且所述传动齿轮通过皮带传动与隔板连接。
作为本发明的一种优选方案，所述栏板上还设置有用于对传动齿轮固定的固定组件，所述固定组件包括通过拉簧固定栏板上且与转轴对应的弧形板，在所述驱动电机的输出轴上设置有用于挤压弧形板对转轴固定的凸轮。
作为本发明的一种优选方案，所述弧形板面临转轴的一侧设置有防滑橡胶垫。
本发明的实施方式具有如下优点：
本发明在进行使用时，通过监控模块和定位模块的配合，可以实现对施工人员的位置、着装、行为进行实时的监控，进而在施工的过程中若出现不安全行为，能够及时进行报警或者通知现场管控人员，可有效的避免施工人员与带电设备安全距离不够、未带安全帽、未穿工作服、未系安全带等常见问题出现，从而能够使得施工时的安全管理会更为高效。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
图1为本发明实施方式中管控系统的结构示意图；
图2为本发明实施方式中隔栏组件的结构示意图；
图3为本发明实施方式中驱动组件的结构示意图；
图4为本发明实施方式中；
图5为图2中A处的局部结构示意图。
图中：
1-栏板；2-隔板；3-驱动组件；4-驱动电机；5-半齿轮；6-转轴；7-传动齿轮；8-固定组件；9-弧形板；10-凸轮。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例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。
如图1至图5所示，本发明提供了一种变电站施工作业现场管控系统，包括定位模块、安全围栏组件、无线传输模块、监控模块和控制主机，无线传输模块设置，且定位模块、监控模块和安全围栏组件均通过无线传输模块与控制主机连接，无线传输模块为无线信息发射模块与无线信息接收模块的总成，用以保证控制主机与各模块之间的正常通讯。
安全围栏组件包括安全围栏、光电传感器和用于封锁安全围栏出口隔栏组件，安全围栏用于围住变电站施工区域，光电传感器设置在安全围栏出口处且用于检测工作人员的进出，光电传感器是将光信号转换为电信号的一种器件，其工作原理基于光电效应。光电效应是指光照射在某些物质上时，物质的电子吸收光子的能量而发生了相应的电效应现象，光电传感器至少设置有两个，且两个光电传感器分别设置在安全围栏的出口处和安全围栏的进口处，进而可便于对施工人员的进出安全围栏的两种状态进行判断。
监控模块包括主监控摄像机和辅助监控摄像机，辅助监控摄像机设置在安全围栏出口处且用于采集工作人员穿着数据信息，主监控摄像机设置在施工现场重点管控区域，辅助监控摄像头由光电传感器控制，进而通过光电传感器在检测到施工人员通过时，可启动辅助监控摄像机采集通过的施工人员的穿着信息，在将所采集的信息通过无线传输模块上传至控制主机后，可由控制主机判断工作人员穿着是否存在违规的问题。
主摄像机为鱼眼摄像头，其主要进行全面摄录现场工作开展情况，包括采集施工人员穿着、行为等数据信息，在通过无线传输模块将所采集的信息上传给监控主机后，可由控制主机判断施工人员穿着、行为是否存在违章行为，在侦测到违章行为后可反馈至管控人员，由人工进行再次确认，对于其他的区域则采用辅助监控摄像机，用于检测施工人员在场地的运动轨迹，防止其靠近带电运行设备的问题。
定位模块包括分组袖章、RFID标签和RFID远距离读写器，RFID标签固定安装在分组袖章上，还包括报警装置，报警装置固定安装在分组袖章上，分组袖章上设置有可重复充电的锂电池，便于为报警装置提供电力，每个RFID标签即对应一个工号，便于在使用时，可通过RFID标签实现对施工人员基本信息的确定。
RFID远距离读写器至少设置有三个，即通过三点定位的原理实现对RFID标签的位置进行确定，进一步通过RFID标签的位置对施工人员的位置信息进行确定。
对施工人员所在位置确定的流程有：
确定设置的RFID远距离读写器的位置为初始定位点，通过三个RFID远距离读写器来分别对RFID标签的信息进行读取，并通过无线传输模块将检测的信息以及所检测到的信息强度上传至控制主机，由控制主机分别对三个RFID远距离读写器所检测到的RFID标签信号强度进行解析，计算RFID标签分别与三个RFID远距离读写器的距离，进一步根据初始定位点的位置信息判断RFID标签所处的位置。
判定施工范围的流程为：
在安全围栏取若干个检测点，将RFID标签置于检测点通过RFID远距离读写器检测RFID标签位置完成对检测点的位置的确定，将若干个检测点位置连接在一起，完成施工范围的确定。
判断工作人员在施工的过程中，是否存在进行危险区域内的过程为：通过RFID远距离读写器检测RFID标签位置，完成对施工人员基本信息以及位置的确定，进一步将施工人员位置信息代入至施工范围的位置信息，则可完成对施工人员是否在安全区域内工作的判断。
保证工作人员安全工作的流程为：
通过主监控摄像机采集施工人员穿着图像信息，并通过无线传输模块将所采集的图像信息上传至控制主机，由控制主机对采集的图像信息进行处理，判断施工人员是否按施工需求进行穿着，将判断结果返还给安全围栏组件，根据判断结果控制隔栏组件对施工人员放行。
在此过程中其会将数据实时的反馈至管理人员，便于及时的处理突发情况。
其整体的使用过程为：施工人员通过隔栏组件进入施工现场前，会分配分组袖章，通过检测，来确定施工人员的基本信息以及实时的记录施工人员位置信息，将标签与工作现场关联，确保其走到该项工作所对应的区域内，当出现走错的情况时，则由分组袖章中的警报器进行提醒，并及时通知管控人员注意，在当检测到的分组袖章中RFID标签位置在具体的施工区域内时，则调用主监控摄像机全面摄录其施工过程，并上传至控制主机，杜绝常见习惯性违章行为的出现，若在检测到施工人员离开具体的施工位置时，则根据所检测的位置信息掉调用距离该工作人员最近的一个辅助监控摄像机进行监控，并实施记录该施工人员运动轨迹，而在检测到该施工人员运动至危险的区域内时，则会由分组袖章中的报警器进行提醒，并通知管理人员加强监管，可有效的避免施工人员靠近带电运行设备，安全距离不够导致人身触电事故发生，其不仅能够在使用的过程中对施工人员进行实时的监控，还可有效的降低在施工过程中人力管理的成本，实用性更强。
如图2至图5所示，隔栏组件包括安全围栏两端的栏板1，在其中一个栏板1上相对设置的两个隔板2和用于带动隔板2运动的驱动组件3，驱动组件3包括驱动电机4，驱动电机4上设置有半齿轮5，半齿轮优选为二分之一齿轮，在驱动电机4的一侧通过转轴6转动连接有与半齿轮5啮合连接的传动齿轮7，且传动齿轮7通过皮带传动与隔板2连接。
在进行使用时，由于通过半齿轮5与传动齿轮啮合，因此在驱动电机4每转动半圈时，则会只能带动其中一个隔板2的运动，在开启隔板2后使驱动电机4反转则可是实现隔板2的关闭，进一步在使用时，可通过设置的隔板2来隔离施工人员，便于在隔离的过程中，通过所设定主监控摄像机对工作人员的穿着进行检测，在使用时会更加的方便。
栏板1上还设置有用于对传动齿轮7固定的固定组件8，固定组件8包括通过拉簧固定栏板1上且与转轴6对应的弧形板9，在驱动电机4的输出轴上设置有用于挤压弧形板9对转轴6固定的凸轮10。
半齿轮5与凸轮10相对设置，即在半齿轮5与传动齿轮7啮合的过程中，凸轮10不会顶住弧形板9，而在半齿轮5与传动齿轮7处于不啮合的过程中，凸轮10则会顶住弧形板9，在通过驱动电机4通过半齿轮5带动其中一个隔板2运动时，凸轮10不会顶住弧形板8而影响到传动齿轮7的转动，这时隔板2则可由驱动电机4进行固定，而另一侧的弧形板9则会由凸轮10顶住，实现对另一个隔板2的固定。
需要补充的是，弧形板9面临转轴6的一侧设置有防滑橡胶垫，防滑橡胶垫用于增加弧形板与转轴6接触时的摩擦力，固定会更加的稳定。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (9)

1.一种变电站施工作业现场管控系统，其特征在于，包括定位模块、安全围栏组件、无线传输模块、监控模块和控制主机，所述无线传输模块设置在安全围栏组件上，所述定位模块、监控模块和安全围栏组件均通过无线传输模块与控制主机连接；
所述安全围栏组件包括安全围栏、光电传感器和用于封锁安全围栏出口的隔栏组件，所述安全围栏用于围住变电站施工区域，所述光电传感器设置在安全围栏出口处且用于检测工作人员的进出；
所述监控模块包括主监控摄像机和辅助监控摄像机，所述辅助监控摄像机设置在安全围栏出口处且用于采集工作人员穿着数据信息，主监控摄像机设置在施工现场重点管控区域；
所述定位模块包括分组袖章、RFID标签和RFID远距离读写器，所述RFID标签固定安装在分组袖章上；
所述隔栏组件包括安全围栏两端的栏板(1)，在其中一个所述栏板(1)上相对设置的两个隔板(2)和用于带动隔板(2)运动的驱动组件(3)，所述驱动组件(3)包括驱动电机(4)，所述驱动电机(4)上设置有半齿轮(5)，在所述驱动电机(4)的一侧通过转轴(6)转动连接有与半齿轮(5)啮合连接的传动齿轮(7)，且所述传动齿轮(7)通过皮带传动与隔板(2)连接。
2.根据权利要求1所述的一种变电站施工作业现场管控系统，其特征在于，所述RFID远距离读写器至少设置有三个。
3.根据权利要求1所述的一种变电站施工作业现场管控系统，其特征在于，对施工人员所在位置确定的流程有：
确定设置的RFID远距离读写器的位置为初始定位点，通过三个RFID远距离读写器来分别对RFID标签的信息进行读取，并通过无线传输模块将检测的信息以及所检测到的信息强度上传至控制主机，由控制主机分别对三个RFID远距离读写器所检测到的RFID标签信号强度进行解析，计算RFID标签分别与三个RFID远距离读写器的距离，进一步根据初始定位点的位置信息判断RFID标签所处的位置。
4.根据权利要求3所述的一种变电站施工作业现场管控系统，其特征在于，判定施工范围的流程为：
在安全围栏取若干个检测点，将RFID标签置于检测点通过RFID远距离读写器检测RFID标签位置完成对检测点的位置的确定，将若干个检测点位置连接在一起，完成施工范围的确定。
5.根据权利要求3所述的一种变电站施工作业现场管控系统，其特征在于，保证工作人员安全工作的流程为：
通过主监控摄像机采集施工人员穿着图像信息，并通过无线传输模块将所采集的图像信息上传至控制主机，由控制主机对采集的图像信息进行处理，判断施工人员是否按施工需求进行穿着，将判断结果返还给安全围栏组件，根据判断结果控制隔栏组件对施工人员放行。
6.根据权利要求3所述的一种变电站施工作业现场管控系统，其特征在于，还包括报警装置，所述报警装置固定安装在分组袖章上。
7.根据权利要求1所述的一种变电站施工作业现场管控系统，其特征在于，所述辅助监控摄像头由光电传感器控制。
8.根据权利要求1所述的一种变电站施工作业现场管控系统，其特征在于，所述栏板(1)上还设置有用于对传动齿轮(7)固定的固定组件(8)，所述固定组件(8)包括通过拉簧固定栏板(1)上且与转轴(6)对应的弧形板(9)，在所述驱动电机(4)的输出轴上设置有用于挤压弧形板(9)对转轴(6)固定的凸轮(10)。
9.根据权利要求8所述的一种变电站施工作业现场管控系统，其特征在于，所述弧形板(9)面临转轴(6)的一侧设置有防滑橡胶垫。
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