［摘 要］當(dāng)前變電站現(xiàn)場施工區(qū)域安全防護措施所使用的標(biāo)示牌、紅布、圍欄等為機械類安全措施，布置起來耗費大量人力、物力和時間，同時在施工作業(yè)過程中，極易被人改動，從而造成人員走錯間隔，誤碰帶電設(shè)備或誤操作，造成保護誤動或人身觸電事件。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)域智能安全防護裝置，通過移動客戶端設(shè)置和現(xiàn)場硬件模塊部署，形成一道智能電子安全圍欄，實時感應(yīng)施工現(xiàn)場不安全行為并發(fā)出告警信號?，F(xiàn)場應(yīng)用表明，該裝置能有效解決施工現(xiàn)場防護措施的現(xiàn)有問題。

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

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

室內(nèi)區(qū)域施工是常見的電力工作場景，而室內(nèi)施工的安全隱患一直困擾著電力工作者。室內(nèi)施工最大的特點便是工作場所面積小，電力工作開展施展空間狹窄，工作人員在工作過程中，容易忽視周圍的運行設(shè)備，難以辨識帶電范圍，從而誤觸帶電設(shè)備，進而導(dǎo)致事故的發(fā)生。在控制保護系統(tǒng)開展技改、檢修時，快速布置安全有效的安全措施對于保證施工人員安全，減少停電檢修時間，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設(shè)備運行壽命，而且也方便了專業(yè)班組的檢修維護。但當(dāng)設(shè)備需要進行檢修維護時，因室內(nèi)場地較小，在進行設(shè)備操作時，工作人員會忽視風(fēng)險的安全范圍，沒有準(zhǔn)確辨識停電區(qū)域，造成觸電事故發(fā)生。當(dāng)前，室內(nèi)施工區(qū)域防護裝置依然采用傳統(tǒng)的機械設(shè)施，耗費大量人力、物力，且布防耗時長。此外，機械防護設(shè)施極易被破壞或被人改動，導(dǎo)致施工人員誤入帶電區(qū)域，引發(fā)安全事故。

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

1 智能安全防護裝置組成

1.1 軟件部分

軟件系統(tǒng)操作流程如圖1 所示，手機與智能鎖通過藍牙連接，當(dāng)智能鎖接收到警報信息時，會發(fā)送鎖信息給網(wǎng)卡，網(wǎng)卡傳輸相關(guān)信息給PHP 后臺，同時，也可以在PHP 后臺修改網(wǎng)卡信息，PHP 后臺通過APi 訪問小程序數(shù)據(jù)庫信息，從而鎖定鎖身份和使用者，實現(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、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)過程中誤打開運行中的二次屏柜，設(shè)計了一款智能門鎖，其由亞克力防護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，使門無法被打開，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紅外傳感器組成。其功能主要是限定工作區(qū)域，規(guī)范進出路線。布防后的智能紅外圍欄發(fā)現(xiàn)越界行為會立即產(chǎn)生告警。攝像頭在注冊后，添加進入安措系統(tǒng)后臺。在系統(tǒng)中打開對應(yīng)攝像頭，將顯示攝像頭的實時畫面，可隨時查看施工現(xiàn)場狀態(tài)。

2 實施原理

2.1 設(shè)備布防與撤防

2.1.1 小程序操作使用后臺創(chuàng)建的賬號登錄小程序，登錄完成后點擊“同步項目列表”，獲取后臺當(dāng)前項目列表，如圖2 所示。

打開智能鎖電源，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)任何項目，點擊“查看/ 修改詳細(xì)信息”，為智能鎖配置類型與所屬項目以及位置等信息，提交后，智能鎖的布防狀態(tài)會進行改變。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，外力對防護裝置的施加，將會使其發(fā)生震動或平移從而觸發(fā)告警，令設(shè)備一直處于告警狀態(tài)，通過后臺“告警管理”與小程序“查看項目告警”可查看當(dāng)前有哪些設(shè)備處于告警中。對于已經(jīng)確認(rèn)的告警可清除告警，清除完成后設(shè)備將恢復(fù)無告警狀態(tài)。同樣在PC端后臺，點擊左側(cè)項目管理，選擇對應(yīng)項目，點擊詳情可查看該設(shè)備所有的歷史告警信息。

2.2 設(shè)備管理

所有類型的防護裝置都可在后臺系統(tǒng)進行關(guān)聯(lián)，關(guān)聯(lián)成功后可在后臺“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“查看項目設(shè)備列表”中查看當(dāng)前項目設(shè)備列表。

2.2.1 視頻監(jiān)控部署

通過系統(tǒng)集成的頁面，可點開每個工程安裝的監(jiān)控攝像頭，查看工程現(xiàn)場情況，輔助實現(xiàn)遠程管理。

2.2.2 高空越界圍欄部署

越界檢測功能圍欄部署通過靜態(tài)警示面入侵檢測裝置、通信模塊以及電源裝置構(gòu)成，其中靜態(tài)警示面入侵檢測裝置用于特定區(qū)域進行監(jiān)控，當(dāng)監(jiān)測到所屬區(qū)域有入侵行為則發(fā)出報警信號并通過通信模塊發(fā)送到網(wǎng)關(guān)，靜態(tài)警示面入侵檢測裝置設(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，每組攝像頭組對應(yīng)監(jiān)控1 個監(jiān)視區(qū)域，所述監(jiān)視區(qū)域為1 個豎直警示平面，多個警示平面相互配合構(gòu)成監(jiān)控圍欄。

2.2.3 高空測距模塊部署

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

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射器組成，在工作地點四周裝設(shè)4 個電子圍欄，當(dāng)有人員離開工作范圍，經(jīng)過兩個電子圍欄之間時，會對紅外線形成遮擋，使其中一個電子圍欄無法接收到紅外信號，此時裝置判定有人越界，發(fā)出告警。

2.2.5 二次設(shè)備防護裝置部署

二次設(shè)備防護裝置由屏蔽罩和智能鎖構(gòu)成，主要用于對保護屏柜上的各種二次設(shè)備進行防護隔離，如端子排、空開、壓板、控制線纜等。針對不同類型的設(shè)備，定做了不同形狀的亞克力防護罩。有人移動屏蔽罩時，現(xiàn)場產(chǎn)生告警，紅燈閃爍，并且在管理后臺也會有告警上報。

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

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

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

3 現(xiàn)場實施效果

為了進一步的提高安全性與經(jīng)濟性，防護罩采用絕緣、透光、硬度、阻燃性強的有機材料作為防護裝置，防護罩適用各種型號廠家，KRJmXaAouSmCOu1lYXDo0aKZdZCqG+OCt77Tra2Tjr8=通用性高。防護罩底部配備4 個磁鐵用于安裝固定，解決了傳統(tǒng)安全措施布置不牢固、安裝麻煩及不環(huán)保的問題。同時對防護罩的狀態(tài)進行實時監(jiān)控，安全措施一旦發(fā)生改變，智能安全防護裝置將產(chǎn)生聲光告警，并且將告警信號傳遞至運維人員手機，實現(xiàn)了遠程對無人值班站進行作業(yè)現(xiàn)場實時監(jiān)控，現(xiàn)場應(yīng)用的系統(tǒng)告警數(shù)據(jù)如圖3 所示。

現(xiàn)場操作簡單，安裝簡便，報警裝置能對施工人員起到警示作用，防護遮攔將帶電設(shè)備圍起來，當(dāng)工作人員進入帶電范圍，紅外感應(yīng)器感應(yīng)到人體進入帶電范圍，蜂鳴器會發(fā)出警報，提醒工作人員離開帶電設(shè)備。

4 結(jié)束語

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

參考文獻

[1] 吳東謀. 建筑工地智能安全防護裝置[J]. 人工智能識別技術(shù)，2016（6）： 212.

[2] 趙浪. 建筑工地的安全管理[J]. 建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2016（6）： 1651.

[3] 石艾平，郭建華. 防雷裝置檢測中安全防護裝備的配備與使 用[J]. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2016（20）：233，235.