智能配变安全防护系统技术方案

本发明专利技术涉及电力辅助设备技术领域，尤其涉及一种智能配变安全防护系统。系统包括监控主站、若干配变安全防护装置和移动终端；所述配变安全防护装置包括围栏、防护门、声光报警器、现场控制器和蓄电池，所述围栏包括支撑杆、高压脉冲电网和发光带，高压脉冲电网和发光带由蓄电池供电并由现场控制器控制供电线路通断；支撑杆上设有反射式红外传感器、光敏传感器，现场控制器根据环境光强信号控制发光带的亮灭，同时在检测到有人或物靠近时控制声光报警器报警，并且控制高压脉冲电网通电；所述防护门上设有电磁锁、摄像头和动态密码验证单元。本发明专利技术系统能利用无线网络对分散分布的各配变实现有效监控，尤其是偏远地区配变，真正实现无人值守。

Intelligent transformer safety protection system

The invention relates to the technical field of electric power auxiliary equipment, in particular to a kind of intelligent transformer safety protection system. The system comprises a monitoring station, a number of distribution transformer safety protection device and a mobile terminal; the distribution transformer safety protection device comprises a fence, protective door, sound and light alarm controller and battery, the enclosure comprises a supporting rod, high voltage pulse power and emission band, high voltage pulse power grid and the emission band from the battery and the controller to control the scene the power supply on-off circuit; supporting rod is provided with a reflective infrared sensor, light sensor, field controller according to the ambient light intensity signal to control the luminescence band of light out, at the same time there are people or things close to control the sound and light alarm alarm in the detection, and control of high voltage pulse power grid; the protective door is provided with an electromagnetic lock, camera and the dynamic password authentication unit. The system can effectively monitor the distribution of distributed distribution by wireless network, especially in remote areas, and truly realize unattended.

【技术实现步骤摘要】
智能配变安全防护系统
本专利技术涉及电力辅助设备
，尤其涉及一种智能配变安全防护系统。
技术介绍
随着经济的发展，电力网络覆盖范围越来越广，这就意味着电力辅助设备的分布也越来越广泛，尤其是配电变压器(以下简称配变)，其应用数量较多，分布也比较分散，作为电力管理部门很难做到对配变的集中管理，对于分布在农村边远地区的配变，也很难做到分派专门人员去进行实时监控，因此导致变压器被盗事件时有发生，给用电单位和供电企业都带来了人力、物力和财力上的损失，也给相关部门做好保电工作带来了巨大压力。另外，配电变压器带电区域属于高危区域，必须做好防护工作，防止人员靠近。现有的防护栏缺少醒目的标识，不懂电力常识的人意识不到危险，动物更是不会避让，人或动物极有可能误入带电区域，误碰带电设备，发生触电危险。由于配变周围缺少照明设施，夜间可视效果差，防护栏起不到应有的作用。遇夜间抢修时，工作中的检修人员很难明确自己是否在安全工作区域，一旦误入带电区域，将会对检修人员的人身安全造成极大威胁。配变作为输变电网的关键节点，日常运行安全很重要，平时需进行定期维护和检修，工作人员一般通过防护门进入。为防止非工作人员进入，破坏电力设施，防护门一般都设置门禁，工作人员通过门卡或钥匙进入，或者通过固定密码锁方式进入，门卡和钥匙很容易丢失，固定密码长时间使用后容易泄露，这些都可能被非法之徒利用，导致配变被盗或被破坏，从而影响整个输电网络的运行安全。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供了一种能有效界定配变安全区域、防止外物入侵、确保人物安全并能有效防止配变被盗的智能配变安全防护系统。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种智能配变安全防护系统，包括监控主站、若干配变安全防护装置及对应各配变设置并由配变值班人员携带的移动终端；所述配变安全防护装置包括布设在配变周围的围栏、防护门、声光报警器及位于配变上的现场控制器和蓄电池，围栏和防护门连接包围配变的带电区域；所述围栏包括支撑杆、高压脉冲电网和发光带，高压脉冲电网的线缆横向环绕支撑杆，高压脉冲电网和发光带由蓄电池供电并由现场控制器控制供电线路通断；支撑杆在背对配变的面上设有反射式红外传感器，用于感应人或物靠近信号并传输给现场控制器；支撑杆顶部设有光敏传感器，用于感应环境光强信号并传输给现场控制器，现场控制器根据环境光强信号控制发光带的亮灭，同时在检测到有人或物靠近时控制声光报警器报警，并且控制高压脉冲电网通电；所述防护门上设有电磁锁、摄像头和动态密码验证单元，摄像头与现场控制器连接，用于采集经防护门出入人员的图像信息；所述动态密码验证单元包括CPU、电磁锁驱动电路、第二无线传输模块和键盘输入模块，CPU输入端与键盘输入模块连接，用于输入进入请求和动态密码，CPU输出端与电磁锁驱动电路连接，电磁锁驱动电路连接电磁锁，用于驱动电磁锁开闭，CPU通过第二无线传输模块与监控主站无线通信，发送进入请求及接收动态密码；现场控制器设有第一无线传输模块，用于与监控主站和移动终端通信，发送报警信息和进入者图像以及接收监控主站的控制指令。配变安全防护装置还包括红外对射器，红外对射器成对设置于两相邻支撑杆相对的面上并且位于高压脉冲电网的线缆中间，用于检测入侵位置信号并传输给现场控制器。本专利技术设置为一个系统，通过无线网络连通设置在各配变周围的安全防护装置，监控安全防护装置的运行情况。同时，将系统与值班人员的移动终端连通，便于配变发生异常时及时通知值班人员。安全防护装置位于配变周围，通过设置围栏界定配变的带电区域和安全区域，同时在围栏上设置发光体，使围栏在夜间也能被清楚看到，以便有效发挥围栏的界定作用。为节约用电，发光体白天不需要点亮，因此，为有效控制发光体，实现发光体的夜间自动开启，本专利技术设置了光感应器件来感应外界光照强度，在光强较弱时，自动开启发光体，在光强较强时，自动关闭发光体。另外，为避免围栏的警示作用不明显，本专利技术还设置有靠近报警装置，在围栏上设置反射式红外传感器，监测周围情况，在探测到人体或动物或工器具触碰围栏或距离围栏很近时，向现场控制器发送信号，由其控制声光报警器灯光闪烁并语音警示，促使人员撤到安全区域；同时，现场控制器将报警信息发送到监控主站和值班人员移动终端进行预警，以便值班人员做好初步准备，在进一步收到入侵信息时，迅速到达现场进行处理。为防止人或物非法入侵配变区域，盗取变压器，本专利技术进一步增加防非法入侵设施和入侵位置监测设备，具体是在围栏上设置高压脉冲电网，当人物通过围栏进入时会受到高压电击，对非法入侵进行阻拦和威慑。同时，利用设置在线缆之间的红外对射器，监测入侵位置，并通过现场控制器发送给监控主站和移动终端，便于准确到达非法入侵地点进行处理。为节约用电，高压脉冲电网无需时刻处于布防状态，可在反射式红外传感器监测到人或物靠近时再接通高压电进行布防，当人物离开后，断电撤防。为克服传统门禁系统的弊端，本专利技术在防护门上采用动态密码验证方式，设置动态密码验证单元，工作人员每次开启防护门需向主站发送请求，实时接收新的密码，有效提高了防护门的安全系数。防护门处还设置摄像头，采集进入人员信息，存储到监控主站，便于在出现事故时查看。为实现对高压脉冲电网和发光带的通断电控制，所述高压脉冲电网、发光带与蓄电池的供电线路上分别设有一继电器，继电器经驱动电路与现场控制器连接。优选的，所述的第一、第二无线传输模块为GPRS无线模块。现场控制器用于实现现场采集信号的处理分析并根据得出的结果向执行设备发送控制信号，同时还要实现配变安全防护装置与监控主站和移动终端的通信，PICmicro系列的单片机即可满足该要求，在此优选，所述的现场控制器采用PIC16F877型号单片机，该单片机的25-26脚通过MAX232芯片连接RS232串口，RS232串口用于连接GPRS无线模块，通过无线网络与监控主站、移动终端通信。上述单片机的19脚连接声光报警电路，用于控制声光报警器报警；单片机的8脚接光敏传感器，接收光强信号，9脚接高压脉冲电网驱动电路，10脚接发光带驱动电路；单片机的2-7脚接反射式红外传感器，接收靠近信号；单片机的15脚接摄像头，接收采集的图像信息；单片机的20-22、27-30脚接红外对射器，用于接收入侵信号。优选的，所述发光带为LED软灯条，LED软灯条横向环绕支撑杆设置。动态密码验证单元所采用的微处理器需要完成键盘输入、电磁锁驱动和数据传输功能，51系列单片机基本可实现，在此优选，所述的CPU采用AT89C2051型号单片机，该单片机的P3.0-3.1脚用于接第二无线传输模块，P1.0-1.7、P3.3-3.5脚用于连接键盘输入模块，P3.2脚用于连接电磁锁驱动电路。进一步，所述的电磁锁驱动电路包括三极管和第三继电器，三极管的基极与单片机的P3.2脚连接，其发射极与电源连接，其集电极连接第三继电器线圈一端，第三继电器线圈另一端接地，第三继电器串联于电磁锁电源电路。本专利技术的有益效果：1、本专利技术系统能利用无线网络对分散分布的各配变实现有效监控，尤其是偏远地区配变，真正实现无人值守。2、本专利技术为配变配置的围栏自带发光体，能在夜间自动开启照明，在夜间确保围栏的可视性，同时为夜间检修提供照明辅助和安全保障。3、本专利技术在围本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能配变安全防护系统，其特征在于：包括监控主站、若干配变安全防护装置及对应各配变设置并由配变值班人员携带的移动终端；所述配变安全防护装置包括布设在配变周围的围栏、防护门、声光报警器及位于配变上的现场控制器和蓄电池，围栏和防护门连接包围配变的带电区域；所述围栏包括支撑杆、高压脉冲电网和发光带，高压脉冲电网的线缆横向环绕支撑杆，高压脉冲电网和发光带由蓄电池供电并由现场控制器控制供电线路通断；支撑杆在背对配变的面上设有反射式红外传感器，用于感应人或物靠近信号并传输给现场控制器；支撑杆顶部设有光敏传感器，用于感应环境光强信号并传输给现场控制器，现场控制器根据环境光强信号控制发光带的亮灭，同时在检测到有人或物靠近时控制声光报警器报警，并且控制高压脉冲电网通电；所述防护门上设有电磁锁、摄像头和动态密码验证单元，摄像头与现场控制器连接，用于采集经防护门出入人员的图像信息；所述动态密码验证单元包括CPU、电磁锁驱动电路、第二无线传输模块和键盘输入模块，CPU输入端与键盘输入模块连接，用于输入进入请求和动态密码，CPU输出端与电磁锁驱动电路连接，电磁锁驱动电路连接电磁锁，用于驱动电磁锁开闭，CPU通过第二无线传输模块与监控主站无线通信，发送进入请求及接收动态密码；现场控制器设有第一无线传输模块，用于与监控主站和移动终端通信，发送报警信息和进入者图像以及接收监控主站的控制指令。...

【技术特征摘要】
1.一种智能配变安全防护系统，其特征在于：包括监控主站、若干配变安全防护装置及对应各配变设置并由配变值班人员携带的移动终端；所述配变安全防护装置包括布设在配变周围的围栏、防护门、声光报警器及位于配变上的现场控制器和蓄电池，围栏和防护门连接包围配变的带电区域；所述围栏包括支撑杆、高压脉冲电网和发光带，高压脉冲电网的线缆横向环绕支撑杆，高压脉冲电网和发光带由蓄电池供电并由现场控制器控制供电线路通断；支撑杆在背对配变的面上设有反射式红外传感器，用于感应人或物靠近信号并传输给现场控制器；支撑杆顶部设有光敏传感器，用于感应环境光强信号并传输给现场控制器，现场控制器根据环境光强信号控制发光带的亮灭，同时在检测到有人或物靠近时控制声光报警器报警，并且控制高压脉冲电网通电；所述防护门上设有电磁锁、摄像头和动态密码验证单元，摄像头与现场控制器连接，用于采集经防护门出入人员的图像信息；所述动态密码验证单元包括CPU、电磁锁驱动电路、第二无线传输模块和键盘输入模块，CPU输入端与键盘输入模块连接，用于输入进入请求和动态密码，CPU输出端与电磁锁驱动电路连接，电磁锁驱动电路连接电磁锁，用于驱动电磁锁开闭，CPU通过第二无线传输模块与监控主站无线通信，发送进入请求及接收动态密码；现场控制器设有第一无线传输模块，用于与监控主站和移动终端通信，发送报警信息和进入者图像以及接收监控主站的控制指令。2.根据权利要求1所述的智能配变安全防护系统，其特征在于：配变安全防护装置还包括红外对射器，红外对射器成对设置于两相邻支撑杆相对的面上并且位于高压脉冲电网的线缆中间，用于检测入侵位置信号并传输给现场控制器。3.根据权利要求1所述的智能配变安全防护系统，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：田忠禹，杨靖描，李立强，张学杰，王超，崔兴峰，曹张峰，李富，李帅元，孙延飞，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司平原县供电公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：山东,37