CN115294710B - 变电站主设备敞开区域防外破报警装置及系统 - Google Patents

Abstract

变电站主设备敞开区域防外破报警装置及系统，应用于变电站内以声、光、图像结合的方式对入侵变电站的人或动物进行警告驱赶。报警装置，包括机器人，机器人下部具有行走模块，机器人侧壁具有图像采集显示模块；机器人上部具有声光警示模块，声光警示模块包括灯座，灯座上具有警示灯和扬声器；机器人内的PLC控制器与行走模块、图像采集显示模块和声光警示模块均信号连接；PLC控制器收到信息指令后，行走模块动作驱使机器人向入侵者移动，图像采集显示模块采集入侵者图像信息并显示，声光警示模块的警示灯发光、扬声器播放语音。报警装置与雷达、光电传感器、前端信息处理机构成防外破系统。本发明可实现对变电站入侵者的有效警示和驱赶。

Description

变电站主设备敞开区域防外破报警装置及系统

技术领域

本发明涉及报警装置技术领域，具体地说是一种变电站主设备敞开区域防外破报警装置及系统。

背景技术

变电站是重要的电力设施，在变电站内包含变压器、隔离开关等重要的电力设备，对变电站内主设备要进行必要的防护，以避免入侵者对其进行破坏。变电站内防外破措施主要是在变电站内安装固定的警示装置，对入侵变电站的动物和人进行警示，但仅仅依靠发出声光警示无法对入侵变电站的人或所有动物进行有效的警示和驱赶。

发明内容

本发明的目的在于提供一种变电站主设备敞开区域防外破报警装置及系统，应用于变电站内以声、光、图像结合的方式对入侵变电站的人或动物进行警告驱赶。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：变电站主设备敞开区域防外破报警装置，包括机器人，所述机器人下部具有行走模块，所述机器人的侧壁具有图像采集显示模块，所述图像采集显示模块包括显示屏和摄像头，所述摄像头采集图像信息并在所述显示屏上显示；所述机器人上部具有声光警示模块，所述声光警示模块包括位于机器人顶部的灯座，所述灯座上具有警示灯和扬声器；所述机器人内具有PLC控制器，所述PLC控制器与行走模块、图像采集显示模块和声光警示模块均信号连接；

所述PLC控制器收到信息指令后，所述行走模块动作驱使机器人向变电站的入侵者移动，所述图像采集显示模块采集入侵者图像信息并显示，所述声光警示模块的警示灯发光、扬声器播放语音。

进一步地，所述警示灯为设置在灯座上的多个，所述灯座具有球形外壁，所述警示灯包裹在灯座外壁，所述警示灯发光颜色各不相同。

进一步地，所述机器人侧壁具有光伏模块，所述光伏模块包括光伏板，所述光伏板的上端通过铰接轴与机器人铰链连接，所述机器人内部具有驱使光伏板绕铰接轴摆动的折叠机构，所述折叠机构作用下光伏板伸出机器人或收纳于机器人内。

进一步地，所述折叠机构包括位于机器人内部的导轨，所述导轨上滑动安装有齿条，所述齿条与位于导轨内的齿轮啮合，所述导轨内具有驱使齿轮旋转的电机；所述齿条与支撑杆的一端铰链连接，所述支撑杆的另一端与光伏板下端铰链连接。

进一步地，所述光伏板具有两块且分别位于机器人的左侧壁和右侧壁，所述齿条为上下设置的两根，所述齿轮位于两齿条之间。

进一步地，所述灯座与机器人转动连接，所述灯座内具有横腔和竖孔，所述横腔为上下设置的两个且竖孔贯穿两个横腔，所述横腔内壁具有动触头，上方横腔内壁的动触头与警示灯正极电连接，下方横腔内壁的动触头与警示灯负极电连接；所述机器人上部具有顶杆，所述顶杆上部伸入竖孔内，所述横腔内具有静触头，所述静触头与顶杆之间具有弹性件，所述弹性件作用使得动、静触头保持接触；所述静触头通过导线与位于机器人内部的蓄电池电连接。

进一步地，所述弹性件包括与顶杆侧壁固定连接的固定杆、与固定杆滑动连接的活动杆，所述活动杆与固定杆之间具有弹簧，所述静触头位于活动杆端部，所述固定杆、活动杆均为绝缘件；所述弹性件位于横腔内。

本发明还提供一种变电站主设备敞开区域防外破系统，包括雷达、光电传感器、前端信息处理机、总控处理器和报警装置，所述雷达和光电传感器布置于变电站主设备旁，且所述雷达和光电传感器与前端信息处理机信号连接，所述前端信息处理机与集控中心的总控处理器信号连接，所述报警装置位于变电站内与前端信息处理机信号连接；所述光电传感器和雷达用于实时监控变电站主设备敞开区域入侵者，所述雷达用于获取入侵者实时位置、大小和运行轨迹数据并上传前端信息处理机，所述前端信息处理机对雷达上传数据进行分析并上传总控处理器，所述总控处理器对雷达获取数据和既有数据进行融合、显示，并向所述前端信息处理机发送信号驱使报警装置发出警报。

本发明的有益效果是：

（1）本发明的报警装置可以对入侵者实时位置、大小和运行轨迹数据进行获取，进而对入侵者进行行为分析；

（2）本发明的报警装置可以从声、光和图像三个层面对入侵者进行警示，且三个层面的结合对入侵者进行有效驱赶；

（3）本发明的防外破系统对入侵者数据信息进行数据存储，与既有数据库进行融合，便于对入侵者进行重点跟踪。

附图说明

图1为本发明的防外破系统的结构图；

图2为本发明的报警装置实施例一的正视图；

图3为本发明的报警装置实施例一的侧视图；

图4为本发明的报警装置实施例一的剖视图；

图5为本发明的报警装置实施例一的光伏板折叠收纳后的示意图；

图6为警示灯组件的俯视图；

图7为本发明报警装置实施例二的剖视图；

图8为图7中的警示灯及灯座的装配示意图；

图9为警示灯及动静触头的连接示意图；

图中：1机器人，11行走模块，12电池架，13蓄电池，14导轨，15定位块，16轨道腔，17侧孔，2显示屏，3光伏板，31支撑杆，32齿条，33齿轮，34防护带，4灯座，41竖孔，42横腔，43支撑轴，44蜗轮，45蜗杆，46电机，5警示灯，51动触头，6顶杆，61支撑块，62固定杆，63活动杆，64静触头，65弹簧，66导线。

具体实施方式

如图1至图9所示，本发明的报警装置包括机器人1、图像采集显示模块和声光警示模块，本发明的防外破系统包括雷达、光电传感器、前端信息处理机、总控处理器和报警装置，下面结合附图对本发明进行详细描述。

如图2至图9所示，变电站主设备敞开区域防外破报警装置包括机器人1，机器人1下部具有行走模块11，机器人1的侧壁具有图像采集显示模块，图像采集显示模块包括显示屏2和摄像头，显示屏2和摄像头信号连接，摄像头和显示屏2均固定在机器人前侧壁，摄像头采集图像信息并在显示屏2上显示；如入侵者为人时，摄像头采集入侵者图像信息，并于显示屏2上显示，结合语音向入侵者传递信息，以警告入侵者已对其进行图像采集、请速速离开，进而吓退入侵者。机器人1上部具有声光警示模块，声光警示模块包括位于机器人1顶部的灯座4，灯座4上具有警示灯5和扬声器；机器人1内具有PLC控制器，PLC控制器与行走模块11、图像采集显示模块和声光警示模块均信号连接；

PLC控制器收到信息指令后，行走模块11动作驱使机器人1向变电站的入侵者移动，图像采集显示模块采集入侵者图像信息并显示，声光警示模块的警示灯5发光、扬声器播放语音驱赶入侵者。

具体地，如图2、图6所示，警示灯5为设置在灯座4上的多个，灯座4具有球形外壁，警示灯5包裹在灯座4外壁，警示灯5发光颜色各不相同。

具体地，为获取电能，机器人侧壁具有光伏模块，如图3、图4所示，光伏模块包括光伏板3，光伏板3的上端通过铰接轴与机器人1铰链连接，机器人1内部具有驱使光伏板3绕铰接轴摆动的折叠机构，折叠机构作用下光伏板3伸出机器人1或收纳于机器人1内。折叠机构包括位于机器人1内部的导轨14，导轨14上滑动安装有齿条32，齿条32与位于导轨14内的齿轮33啮合，导轨14内具有驱使齿轮33旋转的电机；齿条32与支撑杆31的一端铰链连接，支撑杆31的另一端与光伏板3下端铰链连接。光伏板3具有两块且分别位于机器人1的左侧壁和右侧壁，齿条32为上下设置的两根，齿轮33位于两齿条32之间。在导轨14内侧设有轨道腔16，齿条32滑动设置在轨道腔16内，齿轮33也位于轨道腔16内。轨道腔16的左右两侧分别设有定位块15，在齿轮33作用下两齿条32移动方向相反。且齿条32移动到与定位块15接触后，表明光伏板3处于合适的角度。光伏模块的设置，用于将光能转化为电能，电能储存满后，如图5所示，光伏板3在折叠机构的作用下缩回机器人内部。在机器人1侧壁设有侧孔17，以便于光伏板3的进出，在光伏板3下端与机器人1内部的导轨14之间设置防护带34，对光伏板3下端与机器人1内部之间的区域进行防尘、防水保护。

具体地，如图7所示，灯座4与机器人1转动连接，灯座4内具有横腔42和竖孔41，横腔42为上下设置的两个且竖孔41贯穿两个横腔42，横腔42内壁具有动触头51，上方横腔42内壁的动触头51与警示灯5正极电连接，下方横腔42内壁的动触头51与警示灯5负极电连接；机器人1上部具有顶杆6，顶杆6上部伸入竖孔41内，横腔42内具有静触头64，静触头64与顶杆6之间具有弹性件，弹性件作用使得动、静触头保持接触实现电路导通；静触头64通过导线66与位于机器人1内部的蓄电池13电连接。如图9所示，警示灯5的正极与上方横腔42内的动触头51电连接，警示灯5的负极与下方横腔42内的动触头51电连接，若干警示灯5并联设置，静触头64在弹性件作用下与动触头51始终保持接触，而静触头64通过导线66与蓄电池电连接，此时蓄电池13、静触头64、动触头51和警示灯5构成电流回路。如图8所示，弹性件包括与顶杆6侧壁固定连接的固定杆62、与固定杆62滑动连接的活动杆63，活动杆63与固定杆62之间具有弹簧65，静触头64位于活动杆63端部，固定杆62、活动杆63均为绝缘件；弹性件位于横腔42内，灯座旋转时弹性件相对横腔转动。如图7所示，在机器人1上部通过轴承转动安装有支撑轴43，支撑轴43上固定有蜗轮44，蜗轮44与蜗杆45啮合，蜗杆45则与电机46输出端固定连接。电机46工作时，通过蜗杆45带动蜗轮44旋转，进而带动支撑轴43旋转，支撑轴43上端与灯座4固定连接，进而带动灯座4的旋转。灯座4旋转时，灯座4上的警示灯5旋转，由于不同的警示灯5发光颜色不同，因此旋转的不同颜色的警示灯5可以增强警示作用。顶杆6穿入支撑轴43内，支撑轴43为中空结构，顶杆6上端穿过支撑轴43内腔后伸出支撑轴43。如图4、图7所示，机器人1内具有电池架12，电池架12上具有蓄电池13。电池架12可以固定在机器人内壁，也可以固定在导轨14上。顶杆6的顶部具有支撑块61，支撑块61上表面为球面，支撑块61用于与警示灯5内壁接触对警示灯5起到支撑作用。

如图1所示，本发明还提供一种变电站主设备敞开区域防外破系统，包括雷达、光电传感器、前端信息处理机、总控处理器和报警装置，雷达和光电传感器布置于变电站主设备旁，且雷达和光电传感器与前端信息处理机信号连接，前端信息处理机与集控中心的总控处理器信号连接，报警装置位于变电站内与前端信息处理机信号连接；光电传感器和雷达用于实时监控变电站主设备敞开区域入侵者，光电传感器检测到入侵者时向前端信息处理机发送信号，此时前端信息处理机向雷达发送信号，通过雷达获取入侵者实时位置、大小和运行轨迹数据并上传前端信息处理机，前端信息处理机对雷达上传数据进行分析并上传总控处理器，总控处理器对雷达获取数据和既有数据进行融合、显示，并向前端信息处理机发送信号驱使报警装置发出警报。

本发明还提供一种变电站主设备敞开区域防外破方法，包括以下步骤：

（1）通过雷达、光电传感器对变电站主设备敞开区域进行实时监控，当光电传感器检测到入侵者时，雷达对入侵者实时位置、大小和运行轨迹数据进行获取；

（2）将雷达获取数据上传至前端信息处理机，通过前端信息处理机对雷达上传数据进行分析，并将数据及分析结果上传集控中心的总控处理器；

（3）通过总控处理器对前端信息处理机上传数据和既有数据库进行融合，将入侵者以列表形式显示，并根据不同参数进行排序，显示目标的位置、运行轨迹和方位，融合于既有数据库；

（4）通过总控处理器向变电站前端信息处理机发送信号，前端信息处理机向报警装置发送指令，使得报警装置靠近入侵者并以声、光和图像结合形式发出警示驱赶入侵者。

本发明的有益效果是：本发明的报警装置可以对入侵者实时位置、大小和运行轨迹数据进行获取，进而对入侵者进行行为分析；本发明的报警装置可以从声、光和图像三个层面对入侵者进行警示，且三个层面的结合对入侵者进行有效驱赶；本发明的防外破系统对入侵者数据信息进行数据存储，与既有数据库进行融合，便于对入侵者进行重点跟踪。

Claims (3)

1.变电站主设备敞开区域防外破报警装置，其特征在于，包括机器人，所述机器人下部具有行走模块，所述机器人的侧壁具有图像采集显示模块，所述图像采集显示模块包括显示屏和摄像头，所述摄像头采集图像信息并在所述显示屏上显示；所述机器人上部具有声光警示模块，所述声光警示模块包括位于机器人顶部的灯座，所述灯座与机器人转动连接，所述灯座上具有警示灯和扬声器；所述警示灯为设置在灯座上的多个，所述灯座具有球形外壁，所述警示灯包裹在灯座外壁，所述警示灯发光颜色各不相同；所述灯座内具有横腔和竖孔，所述横腔为上下设置的两个且竖孔贯穿两个横腔，所述横腔内壁具有动触头，上方横腔内壁的动触头与警示灯正极电连接，下方横腔内壁的动触头与警示灯负极电连接；所述机器人上部具有顶杆，所述顶杆上部伸入竖孔内，所述横腔内具有静触头，所述静触头与顶杆之间具有弹性件，所述弹性件作用使得动、静触头保持接触；所述静触头通过导线与位于机器人内部的蓄电池电连接；所述机器人内具有PLC控制器，所述PLC控制器与行走模块、图像采集显示模块和声光警示模块均信号连接；

所述PLC控制器收到信息指令后，所述行走模块动作驱使机器人向变电站的入侵者移动，所述图像采集显示模块采集入侵者图像信息并显示，所述声光警示模块的警示灯发光、扬声器播放语音；所述机器人侧壁具有光伏模块，所述光伏模块包括光伏板，所述光伏板的上端通过铰接轴与机器人铰链连接，所述机器人内部具有驱使光伏板绕铰接轴摆动的折叠机构，所述折叠机构作用下光伏板伸出机器人或收纳于机器人内；所述折叠机构包括位于机器人内部的导轨，所述导轨上滑动安装有齿条，所述齿条与位于导轨内的齿轮啮合，所述导轨内具有驱使齿轮旋转的电机；所述齿条与支撑杆的一端铰链连接，所述支撑杆的另一端与光伏板下端铰链连接；所述光伏板具有两块且分别位于机器人的左侧壁和右侧壁，所述齿条为上下设置的两根，所述齿轮位于两齿条之间。

2.根据权利要求1所述的变电站主设备敞开区域防外破报警装置，其特征在于，所述弹性件包括与顶杆侧壁固定连接的固定杆、与固定杆滑动连接的活动杆，所述活动杆与固定杆之间具有弹簧，所述静触头位于活动杆端部，所述固定杆、活动杆均为绝缘件；所述弹性件位于横腔内。

3.根据权利要求1至2任一项所述的变电站主设备敞开区域防外破报警装置的防外破系统，其特征在于，包括雷达、光电传感器、前端信息处理机、总控处理器和报警装置，所述雷达和光电传感器布置于变电站主设备旁，且所述雷达和光电传感器与前端信息处理机信号连接，所述前端信息处理机与集控中心的总控处理器信号连接，所述报警装置位于变电站内与前端信息处理机信号连接；所述光电传感器和雷达用于实时监控变电站主设备敞开区域入侵者，所述雷达用于获取入侵者实时位置、大小和运行轨迹数据并上传前端信息处理机，所述前端信息处理机对雷达上传数据进行分析并上传总控处理器，所述总控处理器对雷达获取数据和既有数据进行融合、显示，并向所述前端信息处理机发送信号驱使报警装置发出警报。

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