［摘 要］當(dāng)前變電站現(xiàn)場(chǎng)施工區(qū)域安全防護(hù)措施所使用的標(biāo)示牌、紅布、圍欄等為機(jī)械類安全措施，布置起來(lái)耗費(fèi)大量人力、物力和時(shí)間，同時(shí)在施工作業(yè)過(guò)程中，極易被人改動(dòng)，從而造成人員走錯(cuò)間隔，誤碰帶電設(shè)備或誤操作，造成保護(hù)誤動(dòng)或人身觸電事件。文章基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研制了一種變電站高壓室內(nèi)施工區(qū)域智能安全防護(hù)裝置，通過(guò)移動(dòng)客戶端設(shè)置和現(xiàn)場(chǎng)硬件模塊部署，形成一道智能電子安全圍欄，實(shí)時(shí)感應(yīng)施工現(xiàn)場(chǎng)不安全行為并發(fā)出告警信號(hào)?，F(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用表明，該裝置能有效解決施工現(xiàn)場(chǎng)防護(hù)措施的現(xiàn)有問(wèn)題。

［關(guān)鍵詞］智能安全防護(hù)；室內(nèi)施工；電子安全圍欄；告警信號(hào)

［中圖分類號(hào)］TM63 ；TM855 ［文獻(xiàn)標(biāo)志碼］A ［文章編號(hào)］2095–6487（2024）03–0050–03

室內(nèi)區(qū)域施工是常見(jiàn)的電力工作場(chǎng)景，而室內(nèi)施工的安全隱患一直困擾著電力工作者。室內(nèi)施工最大的特點(diǎn)便是工作場(chǎng)所面積小，電力工作開(kāi)展施展空間狹窄，工作人員在工作過(guò)程中，容易忽視周圍的運(yùn)行設(shè)備，難以辨識(shí)帶電范圍，從而誤觸帶電設(shè)備，進(jìn)而導(dǎo)致事故的發(fā)生。在控制保護(hù)系統(tǒng)開(kāi)展技改、檢修時(shí)，快速布置安全有效的安全措施對(duì)于保證施工人員安全，減少停電檢修時(shí)間，提高客戶滿意度至關(guān)重要。其中懸掛標(biāo)示牌和紅布、圍閉工作區(qū)域、監(jiān)督施工人員正確作業(yè)是其中的重要環(huán)節(jié)。

隨著電力技術(shù)不斷發(fā)展，電力設(shè)備高集成化，設(shè)備布置由室外向室內(nèi)轉(zhuǎn)移，這樣不僅能有效延長(zhǎng)設(shè)備運(yùn)行壽命，而且也方便了專業(yè)班組的檢修維護(hù)。但當(dāng)設(shè)備需要進(jìn)行檢修維護(hù)時(shí)，因室內(nèi)場(chǎng)地較小，在進(jìn)行設(shè)備操作時(shí)，工作人員會(huì)忽視風(fēng)險(xiǎn)的安全范圍，沒(méi)有準(zhǔn)確辨識(shí)停電區(qū)域，造成觸電事故發(fā)生。當(dāng)前，室內(nèi)施工區(qū)域防護(hù)裝置依然采用傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)施，耗費(fèi)大量人力、物力，且布防耗時(shí)長(zhǎng)。此外，機(jī)械防護(hù)設(shè)施極易被破壞或被人改動(dòng)，導(dǎo)致施工人員誤入帶電區(qū)域，引發(fā)安全事故。

針對(duì)以上問(wèn)題現(xiàn)狀，研制一款室內(nèi)施工智能安全防護(hù)裝置，以保證施工人員的安全。

1 智能安全防護(hù)裝置組成

1.1 軟件部分

軟件系統(tǒng)操作流程如圖1 所示，手機(jī)與智能鎖通過(guò)藍(lán)牙連接，當(dāng)智能鎖接收到警報(bào)信息時(shí)，會(huì)發(fā)送鎖信息給網(wǎng)卡，網(wǎng)卡傳輸相關(guān)信息給PHP 后臺(tái)，同時(shí)，也可以在PHP 后臺(tái)修改網(wǎng)卡信息，PHP 后臺(tái)通過(guò)APi 訪問(wèn)小程序數(shù)據(jù)庫(kù)信息，從而鎖定鎖身份和使用者，實(shí)現(xiàn)智能布防及撤防的功能。

1.2 硬件部分

1.2.1 智能標(biāo)示牌

智能標(biāo)示牌由透明塑料板、四角磁塊、文字標(biāo)識(shí)、智能鎖模塊等組成。

1.2.2 智能門鎖

為防止工作人員在作業(yè)過(guò)程中誤打開(kāi)運(yùn)行中的二次屏柜，設(shè)計(jì)了一款智能門鎖，其由亞克力防護(hù)罩與鑲嵌于四角的磁鐵構(gòu)成。采用磁吸原理覆蓋在門鎖上或屏柜門邊沿，使門無(wú)法被打開(kāi)，防止誤操作。

1.2.3 智能紅外圍欄

智能紅外圍欄由帶智能鎖的幾個(gè)紅外傳感器組成。其功能主要是限定工作區(qū)域，規(guī)范進(jìn)出路線。布防后的智能紅外圍欄發(fā)現(xiàn)越界行為會(huì)立即產(chǎn)生告警。攝像頭在注冊(cè)后，添加進(jìn)入安措系統(tǒng)后臺(tái)。在系統(tǒng)中打開(kāi)對(duì)應(yīng)攝像頭，將顯示攝像頭的實(shí)時(shí)畫面，可隨時(shí)查看施工現(xiàn)場(chǎng)狀態(tài)。

2 實(shí)施原理

2.1 設(shè)備布防與撤防

2.1.1 小程序操作使用后臺(tái)創(chuàng)建的賬號(hào)登錄小程序，登錄完成后點(diǎn)擊“同步項(xiàng)目列表”，獲取后臺(tái)當(dāng)前項(xiàng)目列表，如圖2 所示。

打開(kāi)智能鎖電源，使用小程序掃碼智能鎖二維碼，連接智能鎖。如果當(dāng)前智能鎖是首次使用，則該智能鎖可關(guān)聯(lián)任何項(xiàng)目，點(diǎn)擊“查看/ 修改詳細(xì)信息”，為智能鎖配置類型與所屬項(xiàng)目以及位置等信息，提交后，智能鎖的布防狀態(tài)會(huì)進(jìn)行改變。設(shè)備的布防與撤防操作方式相同。

2.1.2 設(shè)備告警與清除告警

當(dāng)設(shè)備處于布防狀態(tài)時(shí)，外力對(duì)防護(hù)裝置的施加，將會(huì)使其發(fā)生震動(dòng)或平移從而觸發(fā)告警，令設(shè)備一直處于告警狀態(tài)，通過(guò)后臺(tái)“告警管理”與小程序“查看項(xiàng)目告警”可查看當(dāng)前有哪些設(shè)備處于告警中。對(duì)于已經(jīng)確認(rèn)的告警可清除告警，清除完成后設(shè)備將恢復(fù)無(wú)告警狀態(tài)。同樣在PC端后臺(tái)，點(diǎn)擊左側(cè)項(xiàng)目管理，選擇對(duì)應(yīng)項(xiàng)目，點(diǎn)擊詳情可查看該設(shè)備所有的歷史告警信息。

2.2 設(shè)備管理

所有類型的防護(hù)裝置都可在后臺(tái)系統(tǒng)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，關(guān)聯(lián)成功后可在后臺(tái)“設(shè)備管理”中查看設(shè)備在線狀態(tài)、告警狀態(tài)、電量等信息。同樣，也可以在小程序“查看項(xiàng)目設(shè)備列表”中查看當(dāng)前項(xiàng)目設(shè)備列表。

2.2.1 視頻監(jiān)控部署

通過(guò)系統(tǒng)集成的頁(yè)面，可點(diǎn)開(kāi)每個(gè)工程安裝的監(jiān)控?cái)z像頭，查看工程現(xiàn)場(chǎng)情況，輔助實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程管理。

2.2.2 高空越界圍欄部署

越界檢測(cè)功能圍欄部署通過(guò)靜態(tài)警示面入侵檢測(cè)裝置、通信模塊以及電源裝置構(gòu)成，其中靜態(tài)警示面入侵檢測(cè)裝置用于特定區(qū)域進(jìn)行監(jiān)控，當(dāng)監(jiān)測(cè)到所屬區(qū)域有入侵行為則發(fā)出報(bào)警信號(hào)并通過(guò)通信模塊發(fā)送到網(wǎng)關(guān)，靜態(tài)警示面入侵檢測(cè)裝置設(shè)置有多組攝像頭組，每組攝像頭組設(shè)置在作業(yè)空間的不同區(qū)域，每組安裝在地面呈仰角設(shè)置，每組攝像頭組對(duì)應(yīng)監(jiān)控1 個(gè)監(jiān)視區(qū)域，所述監(jiān)視區(qū)域?yàn)? 個(gè)豎直警示平面，多個(gè)警示平面相互配合構(gòu)成監(jiān)控圍欄。

2.2.3 高空測(cè)距模塊部署

測(cè)距檢測(cè)裝置安裝在吊車的吊臂上，檢測(cè)裝置包括超聲波模塊和智能鎖. 超聲波模塊用于測(cè)量障礙物到吊臂之間的距離，智能鎖實(shí)時(shí)讀取超聲波模塊測(cè)量得到的距離信號(hào)，當(dāng)測(cè)得的距離小于安全距離時(shí)，所述智能鎖發(fā)送報(bào)警信號(hào)至網(wǎng)關(guān)，網(wǎng)關(guān)接受到報(bào)警信號(hào)產(chǎn)生聲光報(bào)警。

2.2.4 電子圍欄部署

電子圍欄由1 根遮欄桿與固定在上面的紅外對(duì)射器組成，在工作地點(diǎn)四周裝設(shè)4 個(gè)電子圍欄，當(dāng)有人員離開(kāi)工作范圍，經(jīng)過(guò)兩個(gè)電子圍欄之間時(shí)，會(huì)對(duì)紅外線形成遮擋，使其中一個(gè)電子圍欄無(wú)法接收到紅外信號(hào)，此時(shí)裝置判定有人越界，發(fā)出告警。

2.2.5 二次設(shè)備防護(hù)裝置部署

二次設(shè)備防護(hù)裝置由屏蔽罩和智能鎖構(gòu)成，主要用于對(duì)保護(hù)屏柜上的各種二次設(shè)備進(jìn)行防護(hù)隔離，如端子排、空開(kāi)、壓板、控制線纜等。針對(duì)不同類型的設(shè)備，定做了不同形狀的亞克力防護(hù)罩。有人移動(dòng)屏蔽罩時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)產(chǎn)生告警，紅燈閃爍，并且在管理后臺(tái)也會(huì)有告警上報(bào)。

端子鎖可屏蔽接線端子金屬觸點(diǎn)，長(zhǎng)度不一，最長(zhǎng)有2 m。屏蔽結(jié)構(gòu)可進(jìn)行靈活組合，固定在端子排或者導(dǎo)軌上，形成各種長(zhǎng)度的端子屏蔽罩。

壓板鎖與空開(kāi)鎖類似，屏蔽罩都由框架和靈活擋板組成，每個(gè)靈活擋板可單獨(dú)拆卸。單板分為全封閉和不封閉兩種，需要預(yù)留操作對(duì)應(yīng)的空開(kāi)和壓板，可采用不封閉擋板。

控制線纜鎖用于保護(hù)被拔出的線纜，線纜固定檢測(cè)裝置夾住需要被保護(hù)的線纜，防止被人將線纜拔出。

3 現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施效果

為了進(jìn)一步的提高安全性與經(jīng)濟(jì)性，防護(hù)罩采用絕緣、透光、硬度、阻燃性強(qiáng)的有機(jī)材料作為防護(hù)裝置，防護(hù)罩適用各種型號(hào)廠家，KRJmXaAouSmCOu1lYXDo0aKZdZCqG+OCt77Tra2Tjr8=通用性高。防護(hù)罩底部配備4 個(gè)磁鐵用于安裝固定，解決了傳統(tǒng)安全措施布置不牢固、安裝麻煩及不環(huán)保的問(wèn)題。同時(shí)對(duì)防護(hù)罩的狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，安全措施一旦發(fā)生改變，智能安全防護(hù)裝置將產(chǎn)生聲光告警，并且將告警信號(hào)傳遞至運(yùn)維人員手機(jī)，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程對(duì)無(wú)人值班站進(jìn)行作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)控，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的系統(tǒng)告警數(shù)據(jù)如圖3 所示。

現(xiàn)場(chǎng)操作簡(jiǎn)單，安裝簡(jiǎn)便，報(bào)警裝置能對(duì)施工人員起到警示作用，防護(hù)遮攔將帶電設(shè)備圍起來(lái)，當(dāng)工作人員進(jìn)入帶電范圍，紅外感應(yīng)器感應(yīng)到人體進(jìn)入帶電范圍，蜂鳴器會(huì)發(fā)出警報(bào)，提醒工作人員離開(kāi)帶電設(shè)備。

4 結(jié)束語(yǔ)

目前，市面上針對(duì)室內(nèi)施工安全防護(hù)的系統(tǒng)較少，且檢測(cè)或報(bào)警方式比較單一，而文章所述的智能安全防護(hù)裝置的檢測(cè)模塊包含多重檢測(cè)手段，可避免誤判的情況，而且該防護(hù)裝置不僅能對(duì)施工人員進(jìn)行提醒，還能對(duì)帶電部分進(jìn)行區(qū)分。室內(nèi)施工安全防護(hù)裝置的推廣可為許多施工場(chǎng)合提供一種全新的生產(chǎn)管理模式，提高工作效率，具有廣泛的運(yùn)用前景和推廣價(jià)值。

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