CN112436605A - 一种基于计算机科学的人工智能交互平台 - Google Patents

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马佰超
王天俣
马群
常晓鹏
杨宇
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Abstract

一种基于计算机科学的人工智能交互平台，包括五防主机、监控主机、电压监测仪、电流监测仪、红外测温仪、感温自启灭火器、电弧探测器、电弧光保护装置、红外感应器、手机、云服务器和变电站智能控制终端。五防主机和监控主机分别与变电站智能控制终端相连。五防主机与监控主机相连。电压监测仪、电流监测仪、红外测温仪和电弧探测器分别与变电站智能控制终端相连。电弧光保护装置、红外感应器和变电站智能控制终端分别与监控主机相连。本发明可以自动感应监测变电站的线路上电压或电流，并及时进行对电压和电流进行调整，防止电压或电流过大造成事故；且具有自动感应灭火的功能。

Description

一种基于计算机科学的人工智能交互平台
技术领域
本发明属于电力系统设备技术领域，具体涉及一种基于计算机科学的人工智能交互平台。
背景技术
随着电力供应需求的不断增加，变电站已经随处可见。由于变电站是重要的电力设备，需要定期地对其进行监控和维护。变电站的巡视检查就是值班人员通过定期巡视观察设备的外观有无异状，如颜色有无变化，有无杂物，表针指示是否正常，设备的声音是否正常，有无异常的气味，触及允许接触的设备温度是否正常，测量电气设备的运行参数在运行中的变化等，以判断设备的运行状况是否正常。
变电站的巡视检查制度是确保设备正常安全运行的有效措施。通过值班人员的定期的巡视检查了解设备运行状况，掌握运行异常，并及时地采取相应措施，对于降低事故的发生及其影响范围具有重要意义。为此，变电站应根据运行设备的实际工况，并总结以往处理设备事故、障碍和缺陷的经验教训，制定出具体的检查方法。每次巡视检查后，应将检查的设备缺陷记入设备缺陷记录簿中，巡视检查人员对记录负责。但是，有时巡视检查人员在巡视检查时并不能完全发现变电站内的问题，在巡检合格离开后，变电站内有异常情况发出，导致不能及时发现，不能及时赶到变电站进行及时解决问题，造成电力供电故障，给电力供电造成损失。
国家《电磁辐射管理办法》规定100千伏以上为电磁强辐射工程，第二十条规定：在集中使用大型电磁辐射设备或高频设备的周围，按环境保护和城市规划要求，在规划限制区内不得修建居民住房、幼儿园等敏感建筑。我国目前对设备与建筑物之间的距离要求。10KV—35KV变电站，要求正面距居民住宅12米以上，侧面8米以上；35KV以上变电站的建设，要求正面距居民住宅15米以上，侧面12米以上；箱式变电站距居民住宅5米以上。
大型变电站有六大危害：
第一，对心血管系统的影响：表现为心悸，心动过缓，窦性心率不齐等；
第二，对神经系统的影响：表现为记忆力减退，容易激动、失眠、头痛等；
第三，对视觉系统的影响：表现为使眼球晶体混浊，严重时造成白内障，是不可逆的器质性损害，影响视力；
第四，对生殖系统的影响：表现为性功能降低，男子精子质量降低，使孕妇发生自然流产和胎儿畸形等；
第五，长期处于高电磁辐射的环境中，会使血液、淋巴液和细胞原生质发生改变：影响人体的循环系统、免疫、激素分泌、生殖和代谢功能，严重的还会加速人体的癌细胞增殖诱发癌症，以及糖尿病，遗传性疾病等病症，对儿童还可能诱发白血病；
第六，装有心脏起搏器的病人处于高电磁辐射的环境中，会影响心脏起搏器正常使用。
偶尔会有一些人员意外或故意进入变电站附近区域或进入变电站内给供电造成破坏，同时变电站的高压和辐射会对人员造成一定的伤害，进去变电站的工作人员需要穿专用的防护服装进行防护。目前变电站没有及时对这些人员进行提醒或警告，会造成一些不必要的意外伤害。
变电站的供电安全极为重要，偶尔会有变电站起火爆炸的报道，起火爆炸产生的原因应该是对变电站内的电弧或火苗没有进行及时处理，没有将电弧或火苗消灭在萌芽中，导致小火苗变成大火灾事故。
发明内容
针对上述现有技术中存在的问题，本发明旨在提供一种基于计算机科学的人工智能交互平台，其技术方案如下：
一种基于计算机科学的人工智能交互平台，包括五防主机、监控主机、电压监测仪、电流监测仪、红外测温仪、感温自启灭火器、电弧探测器、电弧光保护装置、红外感应器、手机、云服务器和变电站智能控制终端。
所述五防主机和监控主机分别通过线束与变电站智能控制终端相连。
所述五防主机通过线束与监控主机相连。
所述电压监测仪、电流监测仪、红外测温仪和电弧探测器分别通过导线与变电站智能控制终端相连。
所述电弧光保护装置、红外感应器和变电站智能控制终端分别通过导线与监控主机相连。
所述电弧探测器可以随时监测变电站内各个设备线路中的电弧情况进行监测。
所述感温自启灭火器设置在变电站的墙壁上，所述感温自启灭火器的喷出口处于变电设备的上方。
所述红外感应器可以通过红外线感应到变电站周边是否有人员赶过来。
所述监控主机可以通过无线信号分别与手机和云服务器相连，电力系统的工作人员可以通过互联网电脑和手机对变电站内的情况进行时时监控和远程操作。
所述电弧光保护装置可以对变电站内各个设备所产生的电弧光进行监控。
进一步的, 本发明还包括人脸验证装置和指纹验证装置，所述人脸验证装置和指纹验证装置分别通过导线与监控主机相连。
进一步的, 所述人脸验证装置和指纹验证装置分别通过线束与变电站的自动门相连。
进一步的, 本发明还包括警报器和扬声器，所述警报器和扬声器分别通过导线与监控主机相连。
进一步的, 本发明还包括温度感应器，所述温度感应器通过导线与监控主机相连。
进一步的, 本发明还包括进气扇，所述进气扇安装在与离心风机相对应的变电站墙壁上，所述进气扇的内侧设置有干燥过滤器。
进一步的, 本发明还包括室内监控摄像头，所述室内监控摄像头可以时刻对变电站内的情况进行监控，并将变电站内的影像信息传输到监控主机上。
进一步的, 本发明还包括室外监控摄像头，所述室外监控摄像头可以对变电站周边的情况进行监控，并将变电站周边的影像信息传输到监控主机上。
进一步的, 本发明还包括离心风机，所述离心风机安装于变电站墙壁上。
进一步的, 所述离心风机内侧设置有干燥过滤器。
进一步的, 所述监控主机启动变电站内的空调系统进行制冷，变电站内的空调系统的空气入口处设置有干燥过滤器。
本发明的有益效果为：
1）可以自动感应监测变电站的线路上电压或电流，并及时进行对电压和电流进行调整，防止电压或电流过大造成事故。
2）具有自动感应灭火的功能，可以时时监测变电站内异常升高温度的部件，可以随时监控到部件是否有微小火苗，并可以自动切断相应部件的电路连接；自动对温度过高部件或起火部件进行降温灭火，防止火灾的发生，将事故损失降到最小。
3）可以时时监测变电站内部件上的电弧，并可以自动消除电弧。
4）可以对意外靠近变电站的人员发出警报和语音警告，提醒与电力工作无关的人员尽快离开，避免受到人身伤害。
5）可以对进入变电站的人员进行人脸和指纹认证，禁止与电力工作无关的人员进入变电站内，避免他人错误操作电力设施而造成电力供应故障，确保安全供电。
6）可以自动对变电站内的温度进行控制和调整，可以对进入变电站的空气进行过滤除湿，防止潮湿的空气和颗粒对电力设备造成损害，延长电力设备的寿命。
附图说明
图1为本发明立体结构示意图；
图2为本发明信息传递示意图；
图3为人脸验证和指纹验证流程示意图；
图4为温度异常高和火苗感应并灭火工作流程示意图；
图5为电弧感应并消除电弧工作流程示意图；
图6为室内温度感应及降温流程示意图。
附图标记：1-五防主机，2-监控主机，3-电压监测仪，4-电流监测仪，5-红外测温仪，6-离心风机，7-干燥过滤器，8-感温自启灭火器，9-电弧探测器，10-室内监控摄像头，11-室外监控摄像头，12-电弧光保护装置，13-人脸验证装置，14-指纹验证装置，15-警报器，16-进气扇，17-红外感应器，18-手机，19-云服务器，20-扬声器 ，21-变电站智能控制终端，22-温度感应器。
具体实施方式
为了便于理解，下面结合附图，通过实施例，对本发明技术方案作进一步具体描述：
如图1-图6所示，一种基于计算机科学的人工智能交互平台，包括五防主机1、监控主机2、电压监测仪3、电流监测仪4、红外测温仪5、离心风机6、干燥过滤器7、感温自启灭火器8、电弧探测器9、室内监控摄像头10、室外监控摄像头11、电弧光保护装置12、人脸验证装置13、指纹验证装置14、警报器15、进气扇16，红外感应器17、手机18、云服务器19、扬声器20、变电站智能控制终端21和温度感应器22。
五防主机1和监控主机2分别通过线束与变电站智能控制终端21相连。通过五防主机1和监控主机2可以对变电站智能控制终端21的信息进行采集和对变电站智能控制终端21进行控制操作。
五防主机1通过线束与监控主机2相连。
所述电压监测仪3、电流监测仪4、红外测温仪5和电弧探测器9分别通过导线与变电站智能控制终端21相连。
电弧光保护装置12、人脸验证装置13、指纹验证装置14、警报器15、红外感应器17、扬声器20、变电站智能控制终端21和温度感应器22分别通过导线与监控主机2相连。
电压监测仪3用来监测变电站内各个线路的电压情况。
电流监测仪4用来监测变电站内各个线路的电流情况。
红外测温仪5用来监测变电站内各个部件的温度情况，可以监测异常温升及局部热点。
离心风机6安装在变电站墙壁上，离心风机6内侧设置有干燥过滤器7。
进气扇16安装在与离心风机6相对应的变电站墙壁上，进气扇16的内侧设置有干燥过滤器7，干燥过滤器7可以保证进入变电站的空气都是干燥的空气，空气中的水分和杂质都被过滤掉。
监控主机2可以启动变电站内的空调系统进行制冷，变电站内的空调系统的空气入口处设置有干燥过滤器7。
电弧探测器9可以随时监测监测变电站内各个设备线路中的电弧情况进行监测。电弧探测器9的数量可以根据需要进行设定。
感温自启灭火器8设置在变电站的墙壁上，感温自启灭火器8的喷出口处于变电设备的上方，当感温自启灭火器8感应到变电站内的部件有起火的现象时，感温自启灭火器8可以立刻工作，喷出灭火材料进行灭火，可以快速扑灭火苗，避免变电站起火爆炸。
温度感应器22可以时刻感应监测变电站内的空气温度。
室内监控摄像头10可以时刻对变电站内的情况进行监控，并将变电站内的影像信息传输到监控主机2上。室内监控摄像头10的数量可以根据需要进行设定。
室外监控摄像头11可以对变电站周边的情况进行监控，并将变电站周边的影像信息传输到监控主机2上。室外监控摄像头11的数量可以根据需要进行设定。
人脸验证装置13和指纹验证装置14通过线束与变电站的自动门相连。
指纹验证装置14优选采用深圳市辉沃普科技有限公司生产的型号为iFace302的指纹识别机。
人脸验证装置13优选采用深圳市百视慧通科技有限公司生产的型号为bsht-05的人脸识别机。
人脸验证装置13和指纹验证装置14对进入变电站的人员进行身份验证，在人脸验证装置13和指纹验证装置14内存储有经过验证的工作人员的人脸信息和指纹信息，只有通过了人脸验证装置13或指纹验证装置14的工作人员才能进入变电站内。
防止他人进入到变电站内对变电站内的设备和仪器造成错误操作或引起其它意外。
红外感应器17可以通过红外线感应到变电站周边是否有人员赶过来。
监控主机2可以通过无线信号分别与手机18和云服务器19相连，电力系统的工作人员可以通过互联网电脑和手机对变电站内的情况进行时时监控和远程操作。
警报器15可以发出警报。
扬声器20可以对意外进入到变电站周边区域的人员进行语音警告“高压危险，请尽快离开”。
电弧光保护装置12可以对变电站内各个设备所产生的电弧光进行监控，当检测到电力设备上的电弧超过设定的最大值时，电弧光保护装置12采用弧光检测和过电流检测双判据原理，电弧光保护装置12可以迅速自动对电力设备进行去除电弧的保护操作，防止电弧引起火灾或爆炸事故。保护电力系统的运行安全，保障人身安全，将故障损失降到最低，为快速处理故障和恢复供电创造了条件。
电弧光保护装置12优先采用深圳国网南瑞科技有限公司生产的型号为SAI670的电弧光保护装置。
当电压监测仪3和电流监测仪4监测到变电站的线路上电压或电流过大时，监控主机2启动变电站智能控制终端21自动对电压和电流进行调整，防止电压或电流过大造成事故。
当红外测温仪5监测到变电站内的部件温度过高、异常发热或室内监控摄像头10监测到部件上有微小火苗时，监控主机2通过变电站智能控制终端21自动切断相应部件的电路连接；监控主机2自动接通启动感温自启灭火器8，由感温自启灭火器8对温度过高部件或起火部件进行降温灭火，防止火灾的发生，将事故损失降到最小。
当电弧探测器9探测有变电站内的部件上有过大的电弧存在安全隐患时，监控主机2启动电弧光保护装置12自动进行电弧的消除操作，避免因电弧问题而造成火灾或其它爆炸事故，保证变电站的供电安全。
当温度感应器22感应到变电站内的温度高于设定的最大值时，监控主机2启动离心风机6和进气扇16，离心风机6自动将变电站内的空气抽出，进气扇16将外界的空气抽送到变电站内。干燥过滤器7对抽入到变电站内的空气起到过滤吸潮的作用，吸附掉空气中的水分子和杂质颗粒，防止潮湿空气对变电站内的部件造成损害或引起电弧起火现象。必要时，监控主机2也可以启动变电站内的空调系统进行制冷。
当红外感应器17感应到有人员靠近变电站时，室外监控摄像头11对人脸进行拍照，并将摄取的人脸照片传输给人脸验证装置13，人脸验证装置13将拍摄到的人脸照片与数据库内经过验证的工作人脸照片进行一一匹配，如果能匹配到工作人员的人脸信息，匹配成功，则认定此人员为工作人员；如果匹配不成功，则认定此人员不是工作人员，而是其他无关人员，则监控主机2启动警报器15和扬声器20，警报器15发出警报提醒，扬声器20发出语音提示“高压危险，请尽快离开”，避免与电力工作无关的人员靠近变电站，避免造成意外人身伤害，保证人身安全。
当有人员试图进入变电站的门时，可以通过人脸认证或指纹验证进入。当靠近时，人脸验证装置13自动摄取人员脸部照片，并将摄取的照片进行分析，然后与人脸信息库内经过认证的工作人员的人脸信息进行一一匹配，如果匹配成功，则认定此人员为工作人员，打开变电站的门，允许其进入。也可以通过指纹验证，人员将手指放到指纹验证装置14的指纹采集处，指纹验证装置14自动采集人员的指纹信息，并将采集到的指纹信息与数据库内经过认证的工作人员指纹信息进行一一匹配，如果匹配成功，则则认定此人员为工作人员，打开变电站的门，允许其进入。
如果指纹和人脸验证均不通过，则认定来人不是工作人员，不能开门，不允许其进入。并通过扬声器20发出语音提示“高压危险，请尽快离开”，同时警报器15发出警报，警告来人尽快离开。
电力系统的工作人员可以通过互联网电脑和手机对变电站内的情况进行时时监控和远程操作，可以通过网络随时了解变电站内的情况，发现问题可以及时处理，避免发生供电故障或电力事故，保证供电安全。

Claims (7)

1.一种基于计算机科学的人工智能交互平台，其特征在于：包括五防主机、监控主机、电压监测仪、电流监测仪、红外测温仪、感温自启灭火器、电弧探测器、电弧光保护装置、红外感应器、手机、云服务器和变电站智能控制终端；
所述五防主机和监控主机分别通过线束与变电站智能控制终端相连；
所述五防主机通过线束与监控主机相连；
所述电压监测仪、电流监测仪、红外测温仪和电弧探测器分别通过导线与变电站智能控制终端相连；
所述电弧光保护装置、红外感应器和变电站智能控制终端分别通过导线与监控主机相连；
所述感温自启灭火器设置在变电站的墙壁上，所述感温自启灭火器的喷出口处于变电设备的上方；
所述监控主机可以通过无线信号分别与手机和云服务器相连。
2.根据权利要求1所述的基于计算机科学的人工智能交互平台，其特征在于：还包括人脸验证装置和指纹验证装置，所述人脸验证装置和指纹验证装置分别通过导线与监控主机相连，所述人脸验证装置和指纹验证装置分别通过线束与变电站的自动门相连。
3.根据权利要求2所述的基于计算机科学的人工智能交互平台，其特征在于：还包括警报器和扬声器，所述警报器和扬声器分别通过导线与监控主机相连。
4.根据权利要求3所述的基于计算机科学的人工智能交互平台，其特征在于：还包括温度感应器，所述温度感应器通过导线与监控主机相连。
5.根据权利要求4所述的基于计算机科学的人工智能交互平台，其特征在于：还包括进气扇，所述进气扇安装在与离心风机相对应的变电站墙壁上，所述进气扇的内侧设置有干燥过滤器。
6.根据权利要求5所述的基于计算机科学的人工智能交互平台，其特征在于：还包括室内监控摄像头和室外监控摄像头。
7.根据权利要求6所述的基于计算机科学的人工智能交互平台，其特征在于：还包括离心风机，所述离心风机安装于变电站墙壁上，所述离心风机内侧设置有干燥过滤器。
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