1000kV特高压交流变电站检修作业安全预警系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种1000kV特高压交流变电站检修作业安全预警系统，包括CPU、供电模块、无线通信模块、报警模块、显示模块，所述安全预警方法如下，以变电站三维地图为基础，在地图上以带电设备为中心规划虚拟电子围栏，并在检修作业人员及带电设备、检修工器具上布置定位芯片；检修作业过程中检修作业人员与虚拟电子围栏之间的相对位置、以及实际作业步骤情况均显示在安全预警系统中，当检修作业人员误入虚拟电子围栏中、以及实际作业步骤不符合标准作业流程规范时，在作业现场及所述安全预警系统中同时报警，所述标准作业流程规范依次为停电、验电、接地、在作业区域悬挂标示牌和装设围栏。本发明专利技术实现了变电站检修作业流程的规范化管理。

Safety early warning system and method for maintenance operation of 1000kV UHV AC Substation

The invention discloses a 1000kV UHV AC substation overhaul safety warning system, including CPU, power supply module, wireless communication module, alarm module, display module, the security warning method in substation 3D map based on the map with live equipment as the center planning of virtual electronic fence, and location of chip the maintenance personnel and charged equipment and overhauling appliance; between the maintenance personnel maintenance process and virtual electronic fence relative position, and the actual situation are displayed on the steps of the safety early warning system, when maintenance personnel strayed into the virtual electronic fence and the actual operation process does not comply with the standard operating procedure norm. At the same time the alarm at the operation site and the safety early warning system, the standard operation process specifications were cut Inspection, grounding, hanging signs and installing fences in the operation area. The invention realizes the standardized management of the maintenance operation process of the transformer substation.

【技术实现步骤摘要】
1000kV特高压交流变电站检修作业安全预警系统及方法
本专利技术涉及变电站运维检修领域，特别是涉及一种1000kV特高压交流变电站检修作业安全预警系统及方法。
技术介绍
变电设备种类多、结构不固定，与线路相比检修作业环境更复杂，检修作业过程更繁琐，若检修作业过程操作不规范(遗漏操作步骤)、因疏忽或其他方面原因误入带电间隔(误碰带电设备)容易引发安全事故，因此应规范检修作业过程管理、人员管理，确保变电站检修作业设备及人员安全。目前变电站检修作业安全预警方法以图像采集、处理为主，一种基于视觉定位和动态目标捕捉技术变电站作业安全管控系统主要由高清摄像机、图像处理识别装置、位置引擎服务器和图像存储器组成，完成视频图像采集、图像处理、动态目标捕捉、人员定位、处理结果传输等。该方法仅能实现检修作业可视化展示，需要提前布置大量摄像头，图像传输数据量大、维护成本高，并无法实现作业流程的数字化管理。现有的警示装置(声、光警示装置)、警示牌、或围栏仅能对检修人员进行警示，并不能防止检修人员误入带电间隔及误登带电设备。而现有定位设备精度差，成本高，并不具备实用价值，因此目前并没有满足实际需求的变电站检修作业流程管理及人员定位系统。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种1000kV特高压交流变电站检修作业安全预警系统及方法，能够有效确保检修作业过程标准化，进一步确保变电站检修作业设备及人员安全。为解决上述技术问题，本专利技术采用的一个技术方案是：提供一种1000kV特高压交流变电站检修作业安全预警系统，包括CPU、供电模块、与CPU相连的无线通信模块、报警模块、显示模块，供电模块分别与CPU、无线通信模块、报警模块、显示模块相连；无线通信模块用于采集检修作业人员及带电设备的位置信息、验电结果信息，并将CPU发送的指令传送至置于检修作业人员及带电设备上的定位芯片；报警模块用于警示检修作业人员实际作业步骤不符合标准作业流程规范；显示模块用于显示检修作业人员在变电站现场的位置及完成停电、验电、接地、悬挂标示牌与装设围栏的作业步骤情况；CPU内置比较模块，用于将无线通信模块采集的实际作业步骤信息与比较模块中的标准作业流程规范进行比较，并将比较结果发送至报警模块、显示模块，以及发送指令至所述定位芯片；供电模块用于向CPU、无线通信模块、报警模块、显示模块供电。为解决上述技术问题，本专利技术采用的另一个技术方案是：提供一种基于1000kV特高压交流变电站检修作业安全预警系统的安全预警方法，方法如下：以变电站三维地图为基础，在地图上以带电设备为中心规划虚拟电子围栏，并在检修作业人员及带电设备、检修工器具上布置定位芯片；检修作业过程中检修作业人员与虚拟电子围栏之间的相对位置、以及实际作业步骤情况均显示在所述安全预警系统中，当检修作业人员误入虚拟电子围栏中、以及实际作业步骤不符合标准作业流程规范时，在作业现场及所述安全预警系统中同时报警，所述标准作业流程规范依次为停电、验电、接地、在作业区域悬挂标示牌和装设围栏。在本专利技术一个较佳实施例中，所述布置定位芯片的带电设备、检修工器具包括刀闸、验电器、接地线端子、标示牌、围栏。在本专利技术一个较佳实施例中，在停电作业步骤中，检修作业人员是否到达刀闸所在位置的定位信息、刀闸是否接地的触头位置信息均通过定位芯片发送至所述安全预警系统中，检修作业人员定位位置及刀闸触头定位位置均为指定位置时，所述安全预警系统判断停电操作完成，并将实际作业步骤与标准作业流程规范进行比较，若符合标准规范化作业则直接显示结果，若不符合标准规范化作业或检修作业人员定位位置或刀闸触头定位位置不是指定位置，则在所述安全预警系统及现场进行安全预警。在本专利技术一个较佳实施例中，在验电作业步骤中，检修作业人员是否到达作业指定位置的定位信息、验电器验电结果信息均通过定位芯片发送至所述安全预警系统中，检修作业人员定位位置为指定位置及验电器验电结果为停电时，所述安全预警系统判断验电操作完成，并将实际作业步骤与标准作业流程规范进行比较，若符合标准规范化作业则直接显示结果，若不符合标准规范化作业或检修作业人员定位位置不是指定位置或验电器验电结果为带电，则在所述安全预警系统及现场进行安全预警。本专利技术的有益效果是：本专利技术所述安全预警系统是监测检修作业人员按照标准作业流程规范作业的有效平台，无需布置大量摄像头，操作简单实用，维护成本低，实现变电站检修作业流程的数字化及规范化管理；所述安全预警方法有效解决变电站检修作业过程中不按规范作业或不按规程使用检修工器具以及误入带电间隔、误登带电设备问题，检修作业过程中若忽略某些作业步骤，未按照规范使用检修工器具时，在预警系统及现场通过声、光方式对检修人员进行警示，有效确保检修作业过程标准化，进一步确保设备及人员安全。附图说明图1是本专利技术1000kV特高压交流变电站检修作业安全预警系统一较佳实施例的结构框图；图2是所述安全预警系统的功能框图；图3是所述检修作业流程管理的功能框图；图4是所述虚拟电子围栏的结构示意图；图5是所述安全预警方法的流程框图；附图中各部件的标记如下：1、带电设备，2、虚拟电子围栏。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的较佳实施例进行详细阐述，以使本专利技术的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本专利技术的保护范围做出更为清楚明确的界定。请参阅图1，本专利技术实施例包括：一种1000kV特高压交流变电站检修作业安全预警系统，包括CPU、供电模块、与CPU相连的无线通信模块、报警模块、显示模块，供电模块分别与CPU、无线通信模块、报警模块、显示模块相连。无线通信模块用于采集检修作业人员及带电设备的位置信息、验电结果信息，并将CPU发送的指令传送至置于检修作业人员及带电设备上的定位芯片；报警模块用于警示检修作业人员实际作业步骤不符合标准作业流程规范；显示模块用于显示检修作业人员在变电站现场的位置及完成停电、验电、接地、悬挂标示牌与装设围栏的作业步骤情况；CPU内置比较模块，比较模块中录入变电站标准检修作业流程规范，作为实际作业步骤的判断条件，CPU用于将无线通信模块采集的实际作业步骤信息与标准作业流程规范进行比较，并将比较结果发送至报警模块、显示模块，以及发送指令至所述定位芯片；供电模块用于向CPU、无线通信模块、报警模块、显示模块供电。结合图2，所述安全预警系统的功能包括检修作业申请及审批、检修作业过程管理及检修作业数据导出，其中检修作业过程管理包括检修作业人员管理、检修作业流程管理。结合图3，检修作业流程管理为所述安全预警系统接收到无线通信模块发送的作业步骤后，对实际作业步骤与标准作业流程规范进行判断，最后将检修作业结果输出。实际操作时，在系统中将作业类型、作业人员、作业流程及作业规范在所述安全预警系统中录入，无线通信模块将采集到的检修作业人员及带电设备的位置信息、验电结果信息发送至核心处理器CPU，CPU将采集到的信息与比较模块中的判断条件进行比较判断，并将判断结果输出至显示模块及报警模块。所述安全预警系统是监测检修作业人员按照标准作业流程规范作业的有效平台，无需布置大量摄像头，操作简单实用，维护成本低，实现变电站检修作业流程的数字化及规范化管理。本专利技术还提供了一种基于1000kV特高压交流变电站检本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种1000kV特高压交流变电站检修作业安全预警系统，其特征在于，包括CPU、供电模块、与CPU相连的无线通信模块、报警模块、显示模块，供电模块分别与CPU、无线通信模块、报警模块、显示模块相连；无线通信模块用于采集检修作业人员及带电设备的位置信息、验电结果信息，并将CPU发送的指令传送至置于检修作业人员及带电设备上的定位芯片；报警模块用于警示检修作业人员实际作业步骤不符合标准作业流程规范；显示模块用于显示检修作业人员在变电站现场的位置及完成停电、验电、接地、悬挂标示牌与装设围栏的作业步骤情况；CPU内置比较模块，用于将无线通信模块采集的实际作业步骤信息与比较模块中的标准作业流程规范进行比较，并将比较结果发送至报警模块、显示模块，以及发送指令至所述定位芯片；供电模块用于向CPU、无线通信模块、报警模块、显示模块供电。

【技术特征摘要】
1.一种1000kV特高压交流变电站检修作业安全预警系统，其特征在于，包括CPU、供电模块、与CPU相连的无线通信模块、报警模块、显示模块，供电模块分别与CPU、无线通信模块、报警模块、显示模块相连；无线通信模块用于采集检修作业人员及带电设备的位置信息、验电结果信息，并将CPU发送的指令传送至置于检修作业人员及带电设备上的定位芯片；报警模块用于警示检修作业人员实际作业步骤不符合标准作业流程规范；显示模块用于显示检修作业人员在变电站现场的位置及完成停电、验电、接地、悬挂标示牌与装设围栏的作业步骤情况；CPU内置比较模块，用于将无线通信模块采集的实际作业步骤信息与比较模块中的标准作业流程规范进行比较，并将比较结果发送至报警模块、显示模块，以及发送指令至所述定位芯片；供电模块用于向CPU、无线通信模块、报警模块、显示模块供电。2.基于权利要求1所述1000kV特高压交流变电站检修作业安全预警系统的安全预警方法，其特征在于，以变电站三维地图为基础，在地图上以带电设备为中心规划虚拟电子围栏，并在检修作业人员及带电设备、检修工器具上布置定位芯片；检修作业过程中检修作业人员与虚拟电子围栏之间的相对位置、以及实际作业步骤情况均显示在所述安全预警系统中，当检修作业人员误入虚拟电子围栏中、以及实际作业步骤不符合标准作业流程规范时，在作业现场及所述安全预警系统中同时报警，所述标准作业流程规范依次为停电、验...

【专利技术属性】
技术研发人员：张海峰，房贻广，李宏国，文志科，邵瑰玮，张鹏飞，付晶，蔡焕青，王新建，胡霁，张斌，曾云飞，朱俊，许尧，王雄奇，
申请(专利权)人：国网安徽省电力公司检修公司，中国电力科学研究院，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34