CN111508195A - 一种用于变电站的智能安措设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于变电站的智能安措设备，包括主体，所述主体由底层、中间层、顶层三层伸缩杆组成；所述底层伸缩杆外部装有固定支架；所述固定支架为连接在底座的各个侧边上；并且所述底座内部装有两部电机以及蜗轮蜗杆传动系统来推动上层的伸缩杆；所述主体设备头部装有红外接收器和发射器、报警器、4G通信模块、射频卡，分别起到构建电子光栅、报警、信号传输、身份识别等功能。该发明解决了现存的人工布置安措费时费力、GIS设备安措布置困难的问题，具有可操作性、可复制性、可推广性，推动了安措布置方式的革新，大幅提高了变电运维人员的工作效率。

Description

一种用于变电站的智能安措设备
技术领域
本发明属于电网智能化技术领域，具体涉及一种用于变电站的智能安措设备。
背景技术
在电力系统中，变电站是电网能源输送的枢纽。变电站的安全运行直接影响电网的稳定。智能化技术是解决变电站安全稳定运行的关键，也是直接影响整个电网智能化水平的关键环节。将先进的物联网技术应用于变电站智能化管理，是加强电网可靠供电能力的重要举措，也是推进智能电网建设的重要手段，具有较强的工程使用价值。
针对特高压变电站占地面积大和GIS设备结构复杂的应用现状，传统的变电站现场安全管控模式难以很好适应特高压变电站的应用场景，无法实时监控现场人员的作业行为，不能及时制止各类行为的违章，同时各类安全措施布置费时费力，难以高效实施安全管理与控制。随着物联网和3D虚拟技术的飞速发展与广泛应用，构建变电站智能安全管控系统已经成为可能。该系统利用物联网技术结合智能安措，可实现变电站安措的一键式布置，监控作业人员的行为，有效制止违章行为的发生。综上所述，所以我设计了一种用于变电站的智能安措设备。
发明内容
为了解决上述存在的问题，本发明提供一种用于变电站的智能安措设备。
本发明是通过以下技术方案实现：
一种用于变电站的智能安措设备，包括主体，所述主体由底层、中间层、顶层三层伸缩杆组成；所述底层伸缩杆外部装有固定支架；所述固定支架为连接在底座的各个侧边上；并且所述底座内部装有两部电机以及蜗轮蜗杆传动系统来推动上层的伸缩杆；所述主体设备头部装有红外接收器和发射器、报警器、4G通信模块、射频卡，分别起到构建电子光栅、报警、信号传输、身份识别等功能。
作为本发明的进一步优化方案，所述位于设备头部的4G通信模块和单片机的输入端相连，用来接收中央控制室的命令并给单片机提供脉冲信号；在收到所述4G通信模块发来的脉冲信号后，单片机控制电机的工作时间，红外接收器和发射器的关断；所述报警器的关断以及射频卡的关断。
作为本发明的进一步优化方案，所述主体采用柔性可变色胶条来替代原有的红幔布安措；所述柔性可变色胶条内包含使用了RFID无线通信技术的芯片，通过接收智能穿戴设备发出的讯号，可以驱动胶条改变颜色。
作为本发明的进一步优化方案，所述所述电机、蜗轮蜗杆均装设于空心杆件内部，其中所述电机与涡轮固连；所述顶层伸缩杆和蜗杆固连；所述底层伸缩杆和中间层伸缩杆顶端均加工有卡槽，分别用来限制中间层伸缩杆和顶层伸缩杆的极限高度。
作为本发明的进一步优化方案，所述主体配合工作负责人使用的多功能巡检作业安全帽和作业人员使用的智能安全马甲来完成工作。
与现有的技术相比，本发明的有益效果是：该发明当变电站某一区域需要检修时，4G通信模块能够接收中央控制室的命令，控制单片机启动程序，依次推出两层伸缩杆，同时红外发射器和接收器工作建立电子光栅来阻止非检修人员进入；当该区域检修完成后，再将两层伸缩杆依次收回。检修时若有人员通过电子光栅则会报警，只有检修人员可以消除警报，因此该发明解决了现存的人工布置安措费时费力、GIS设备安措布置困难的问题，具有可操作性、可复制性、可推广性，推动了安措布置方式的革新，大幅提高了变电运维人员的工作效率。
附图说明
图1为本发明的结构主视图：
图2为本发明的主视图：
图3为本发明的俯视图放大图；
图4为本发明的控制流程图。
图中：1、报警器；2、发射器；3、红外接收器；4、4G通信模块；5、射频卡；6、顶层；7、中间层；8、底层；9、固定支架；10、底座；11、电机。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：
如图1-4所示，一种用于变电站的智能安措设备，包括主体，所述主体由底层(8)、中间层(7)、顶层(6)三层伸缩杆组成；所述底层(8)伸缩杆外部装有固定支架(9)；所述固定支架(9)为连接在底座(10)的各个侧边上；并且所述底座(10)内部装有两部电机(11)以及蜗轮蜗杆传动系统来推动上层的伸缩杆；所述主体设备头部装有红外接收器(3)和发射器(2)、报警器(1)、4G通信模块(4)、射频卡(5)，分别起到构建电子光栅、报警、信号传输、身份识别等功能；所述位于设备头部的4G通信模块(4)和单片机的输入端相连，用来接收中央控制室的命令并给单片机提供脉冲信号；在收到所述4G通信模块(4)发来的脉冲信号后，单片机控制电机的工作时间，红外接收器(3)和发射器(2)的关断；所述报警器(1)的关断以及射频卡的关断；所述主体采用柔性可变色胶条来替代原有的红幔布安措；所述柔性可变色胶条内包含使用了RFID无线通信技术的芯片，通过接收智能穿戴设备发出的讯号，可以驱动胶条改变颜色，可变色胶条预先贴在气隔两侧，正常运行时为红色，显示“运行”字样；检修时，检修侧气室变为绿色，显示“检修”字样，从而区分出运行间隔与检修间隔。这项技术改善了传统GIS安措布置不便的问题，实现GIS设备安措布置的创新升级；所述电机(11)、蜗轮蜗杆均装设于空心杆件内部，其中所述电机(11)与涡轮固连；所述顶层(6)伸缩杆和蜗杆固连；所述底层(8)伸缩杆和中间层(7)伸缩杆顶端均加工有卡槽，分别用来限制中间层(7)伸缩杆和顶层(6)伸缩杆的极限高度；所述主体配合工作负责人使用的多功能巡检作业安全帽和作业人员使用的智能安全马甲来完成工作。
所述本发明装置在这个实施例中，该发明站内检修作业时，工作许可人只需要在变电站3D模型中圈定出检修工作区域，现场的预埋式电动安措杆便会自动升起，工作结束后还能够自动收回。智能安措模块减少了安措布置的时间，提高了工作效率。
为加强对作业现场人员的管控，该发明工作负责人使用的多功能巡检作业安全帽和作业人员使用的智能安全马甲来完成工作。两款智能设备都内含高精度北斗定位芯片，可对作业人员位置实时定位，为作业人员进入工作现场提供语音导航，防止误入带电间隔。当作业人员偏离检修区域时，报警单元能够自动发音报警并通知工作许可人、智能马甲将会变色并震动，提醒作业人员注意，及时更正不安全行为。当工作负责人长时间不在现场监护时，系统也会发出报警，提示工作许可人和各级安监部门，杜绝违章行为。
同时多功能巡检作业安全帽具备双向语音通讯功能，工作许可人可通过计算机后台或手机APP与现场作业人员进行业务联系，方便工作许可人对检修作业现场的统一协调和相互配合。
智能安全马甲还具备生命体征监测和作业记录仪功能，能够实时监测作业人员当前身体状况，当作业人员中暑、血压升高或不慎摔倒时，系统将第一时间发出报警并通知工作许可人派人到现场查看，保障作业人员的安全。作业记录仪自动记录工作过程中的影像及声音等相关资讯，为误发信号、事故跳闸等紧急事件留做依据，帮助安监部门进行违章排查和责任划分。
智能穿戴模块能够引导作业人员正确安全的进行工作，降低擅自越过围栏和误入其他间隔、失去监护等违章事件的发生率，提高了变电站安全管理水平。
使用3D建模技术，建立虚拟的变电站等比例三维空间模型，高精模设计保证其与实际作业现场存在微小的距离误差。停电后，工作票所列安全措施将在3D模型上模拟显示，帮助工作许可人核查安全措施是否正确完备，是否符合现场实际条件。借助于变电站3D模型，工作负责人可以形象立体的对作业人员进行工作交底，有效解决了前文提到的作业人员对工作交底内容理解不清的问题。
3D模型与智能穿戴设备(多功能巡检作业安全帽和智能安全马甲)和RFID技术配合，还可在三维空间模型上显示作业人员实时位置，增强工作许可人对作业人员的监督。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种用于变电站的智能安措设备，包括主体，其特征在于：所述主体由底层、中间层、顶层三层伸缩杆组成；所述底层伸缩杆外部装有固定支架；所述固定支架为连接在底座的各个侧边上；并且所述底座内部装有两部电机以及蜗轮蜗杆传动系统来推动上层的伸缩杆；所述主体设备头部装有红外接收器和发射器、报警器、4G通信模块、射频卡，分别起到构建电子光栅、报警、信号传输、身份识别等功能。
2.根据权利要求1所述的一种用于变电站的智能安措设备，其特征在于：所述位于设备头部的4G通信模块和单片机的输入端相连，用来接收中央控制室的命令并给单片机提供脉冲信号；在收到所述4G通信模块发来的脉冲信号后，单片机控制电机的工作时间，红外接收器和发射器的关断；所述报警器的关断以及射频卡的关断。
3.根据权利要求1所述的一种用于变电站的智能安措设备，其特征在于：所述主体采用柔性可变色胶条来替代原有的红幔布安措；所述柔性可变色胶条内包含使用了RFID无线通信技术的芯片，通过接收智能穿戴设备发出的讯号，可以驱动胶条改变颜色。
4.根据权利要求1所述的一种用于变电站的智能安措设备，其特征在于：所述电机、蜗轮蜗杆均装设于空心杆件内部，其中所述电机与涡轮固连；所述顶层伸缩杆和蜗杆固连；所述底层伸缩杆和中间层伸缩杆顶端均加工有卡槽，分别用来限制中间层伸缩杆和顶层伸缩杆的极限高度。
5.根据权利要求1所述的一种用于变电站的智能安措设备，其特征在于：所述主体配合工作负责人使用的多功能巡检作业安全帽和作业人员使用的智能安全马甲来完成工作。
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