專利名稱：高壓電氣設(shè)備操作防誤智能安全監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種高壓電氣設(shè)備操作防誤智能安全監(jiān)護(hù)系統(tǒng)，特別適用于電力系統(tǒng)高壓變電站電氣設(shè)備安全保護(hù)、操作防誤、違規(guī)預(yù)警、跟蹤安全監(jiān)護(hù)、安全技術(shù)服務(wù)和安全信息遠(yuǎn)程傳送。
背景技術(shù)：
在電力生產(chǎn)過(guò)程中，有一項(xiàng)平凡、危險(xiǎn)而又非常重要的工作一即倒閘操作。電能由發(fā)電機(jī)輸出，經(jīng)輸電、變電、直至把優(yōu)質(zhì)的電能經(jīng)濟(jì)高效、安全可靠的輸送到千家萬(wàn)戶，都必須由電氣運(yùn)行人員經(jīng)過(guò)一系列的倒閘操作才能完成和實(shí)現(xiàn)。另外，在高壓電力設(shè)備檢修和維護(hù)、輸電網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行方式的改變及停電和送電、事故搶修等特殊情況下，也都必須進(jìn)行倒閘操作并做好安全措施后，才能實(shí)施。因此，安全可靠、正確無(wú)誤的倒閘操作對(duì)保障電網(wǎng)安全、 人身安全和電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定運(yùn)行有著極其重要現(xiàn)實(shí)意義。由于一個(gè)大型變電站，高壓電力設(shè)備占用空間大、單元設(shè)備間隔多、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，為了設(shè)備和人身安全，電氣設(shè)備的倒閘操作步驟和流程以及必須注意的安全事項(xiàng)比較繁多。另外，電氣運(yùn)行人員每日穿梭于星羅棋布的高壓電氣設(shè)備間，則必須時(shí)刻保持高度的安全警惕性，尤其是改變運(yùn)行方式、設(shè)備檢修等重大刀閘操作過(guò)程中，因安全責(zé)任重大，各項(xiàng)安全措施都必須周全到位。每一操作步驟、流程和環(huán)節(jié)，都必須專心直至、謹(jǐn)慎小心、多次確認(rèn)。同時(shí)還必須熟知和掌握相關(guān)高壓電氣專業(yè)技術(shù)知識(shí)、熟記《電力安全規(guī)程》、各種設(shè)備的技術(shù)性能以及當(dāng)前設(shè)備的運(yùn)行方式等。因而，大多高壓電氣運(yùn)行人員在大型復(fù)雜的刀閘操作期間，都有心里緊張、精神壓力大的感覺(jué)，持續(xù)時(shí)間久了還會(huì)出現(xiàn)精神疲勞、記憶力下降、心情急躁、擔(dān)驚受怕的不良反應(yīng)，若此時(shí)再有外來(lái)因素的干擾或其它繁雜事物的影響時(shí)，稍有疏忽、麻痹大意就極易產(chǎn)生安全隱患，甚至發(fā)生誤操作事故或其它安全事故。而隨著電網(wǎng)的擴(kuò)大和發(fā)展，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、高壓電氣設(shè)備、運(yùn)行方式等日新月異及更新加快，電氣設(shè)備倒閘操作更是與日俱增，運(yùn)行人員的工作量將更為繁重，確保電網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行安全、人身安全、操作安全的工作任務(wù)亦將艱巨。電力安全事故，尤其是誤操作事故為電力系統(tǒng)惡性事故之一。杜絕誤操作也是電力部門首要攻克的難題之一。為此，電力部門每年都投入大量的人力物力進(jìn)行宣傳和教育、 技能培訓(xùn)和《電力安全規(guī)程》考試等活動(dòng)，把“安全第一，預(yù)防為主”作為電力安全生產(chǎn)總方針。盡管如此，誤操作事故及其它安全事故還是屢禁不止，每年都有發(fā)生，造成重大設(shè)備損壞和人員傷亡，造成大面積停電和大批企事業(yè)單位停工停產(chǎn)，而且還嚴(yán)重威脅高層電網(wǎng)的安全，給電力企業(yè)和用電客戶帶來(lái)較大的經(jīng)濟(jì)損失和不良的社會(huì)影響
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種高壓電氣設(shè)備操作防誤智能安全監(jiān)護(hù)系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)自動(dòng)的跟蹤監(jiān)護(hù)工作人員在高壓設(shè)備運(yùn)行和操作過(guò)程中的一切行為和舉動(dòng)，監(jiān)督倒閘操作步驟及操作流程是否安全、規(guī)范和正確，一旦發(fā)現(xiàn)有違反《電力安全規(guī)程》的動(dòng)機(jī)或安全隱患將立即通過(guò)語(yǔ)音給予安全預(yù)警和糾正，通過(guò)彩色液晶顯示當(dāng)前的運(yùn)行方式和危險(xiǎn)點(diǎn)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是?！N高壓電氣設(shè)備操作防誤智能安全監(jiān)護(hù)系統(tǒng)，其特別之處在于，包括微處理器， 該微處理器與一彩色液晶顯示模塊電連接，并且還與一 GPRS遠(yuǎn)程通信模塊電連接，該微處理器還分別與一語(yǔ)音識(shí)別與編碼電路和一語(yǔ)音合成與播放電路電連接從而識(shí)別、播放語(yǔ)音；該微處理器還分別與高壓設(shè)備運(yùn)行電氣參數(shù)變換器和高壓設(shè)備運(yùn)行環(huán)境參數(shù)變換器電連接，從而采集高壓電氣設(shè)備運(yùn)行時(shí)的數(shù)據(jù)；該微處理器還分別與隔離開(kāi)關(guān)運(yùn)行狀態(tài)傳感器、負(fù)荷開(kāi)關(guān)運(yùn)行狀態(tài)傳感器、接地開(kāi)關(guān)運(yùn)行狀態(tài)傳感器、隔離開(kāi)關(guān)操作機(jī)構(gòu)接近傳感器、 負(fù)荷開(kāi)關(guān)操作操作機(jī)構(gòu)接近傳感器、接地開(kāi)關(guān)操作機(jī)構(gòu)接近傳感器、高壓電氣設(shè)備帶電狀況傳感器、接地線接地狀況傳感器和熱釋電人體紅外傳感器電連接，從而采集高壓電氣設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息；該微處理器還與至少一個(gè)安全預(yù)警控制輸出電路電連接從而控制高壓電氣設(shè)備操作系統(tǒng)機(jī)械閉鎖及電氣閉鎖裝置。其中微處理器為AVR單片機(jī)。本實(shí)用新型通過(guò)安裝于高壓電氣設(shè)備及設(shè)備操作機(jī)構(gòu)上的各種傳感器，尤其是接近傳感器，可超前感知人的不安全動(dòng)作與行為，而發(fā)出語(yǔ)音預(yù)警信息，即時(shí)指出危險(xiǎn)點(diǎn)與嚴(yán)重后果并予以糾正，且通過(guò)彩色液晶進(jìn)行圖案標(biāo)識(shí)和方位顯示。還可為電氣設(shè)備運(yùn)行人員提供實(shí)時(shí)安全技術(shù)服務(wù)和工作導(dǎo)航。以此，可有效的防止或杜絕高壓電氣誤操作事故以及其它安全隱患的發(fā)生。而達(dá)到加強(qiáng)電網(wǎng)和輸變電設(shè)備的安全可靠性及運(yùn)行穩(wěn)定性的目的， 也提高了人身安全、電網(wǎng)安全的技術(shù)水平。還可通過(guò)人機(jī)對(duì)話了解設(shè)備的各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)和性能以及相關(guān)的《電力安全規(guī)程》條例。以此，為檢修、運(yùn)行人員提供全方位的安全技術(shù)服務(wù)。必要時(shí)，還可通過(guò)GPRS遠(yuǎn)程通信模塊將重要的安全信息發(fā)送到上級(jí)安全管理部門。


附圖1為本實(shí)用新型的電路原理圖。附圖2為反映本實(shí)用新型控制原理的軟件流程圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明如圖1所示，微處理器(采用ATmegal^ AVR單片機(jī))通過(guò)RS232-1接口電路 MAX232C與彩色液晶顯示模塊LM320M0T和RS232-2接口電路MAX232C與備用GPRS遠(yuǎn)程通信模塊電連接，通過(guò)SPI接口電路分別與語(yǔ)音識(shí)別與編碼電路和語(yǔ)音合成與播放電路電連接。微處理器的I/O 口分別與隔離開(kāi)關(guān)運(yùn)行狀態(tài)傳感器、負(fù)荷開(kāi)關(guān)運(yùn)行狀態(tài)傳感器、 接地開(kāi)關(guān)運(yùn)行狀態(tài)傳感器、隔離開(kāi)關(guān)操作機(jī)構(gòu)接近傳感器、負(fù)荷開(kāi)關(guān)操作操作機(jī)構(gòu)接近傳感器、接地開(kāi)關(guān)操作機(jī)構(gòu)接近傳感器、高壓電氣設(shè)備帶電狀況傳感器、接地線接地狀況傳感器、熱釋電人體紅外傳感器電連接。微處理器的I/O 口與安全預(yù)警控制輸出電路電連接。微處理器的A/D接口分別與高壓設(shè)備運(yùn)行電氣參數(shù)變換器、高壓設(shè)備運(yùn)行環(huán)境參數(shù)變換器電連接。
本系統(tǒng)的工作原理和過(guò)程如下每一高壓電氣單元間隔內(nèi)的輸變電設(shè)備上及高壓電氣設(shè)備操作機(jī)構(gòu)上均安裝有熱釋電人體紅外傳感器、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)傳感器和人體物件接近傳感器、高壓電氣設(shè)備帶電狀況傳感器等電子感應(yīng)器件和電子監(jiān)測(cè)器件。這些電子器件分別通過(guò)不同的接口連接于微處理器，在軟件程序的控制下，高壓電氣設(shè)備的各種運(yùn)行參數(shù)與工作狀態(tài)均被采集到微處理器進(jìn)行分析處理和保存，建立本單元高壓電氣設(shè)備實(shí)時(shí)運(yùn)行方式的標(biāo)準(zhǔn)模本(如主母線I送電、旁母線送電、線路停電檢修、開(kāi)關(guān)設(shè)備檢修等各種運(yùn)行方式)。該系統(tǒng)進(jìn)入運(yùn)行方式后，各類電子感應(yīng)器件便對(duì)進(jìn)入本間隔單元設(shè)備范圍內(nèi)的工作人員進(jìn)行全方位的跟蹤監(jiān)測(cè)和監(jiān)護(hù)，一旦發(fā)現(xiàn)有違反《電力安全規(guī)程》的行為或舉動(dòng)，將立刻發(fā)出安全預(yù)警語(yǔ)音信息， 指出安全隱患和危險(xiǎn)點(diǎn)并予以糾正，且通過(guò)彩色液晶顯示當(dāng)前設(shè)備的運(yùn)行方式及危險(xiǎn)點(diǎn)的位置圖案。若有技術(shù)疑問(wèn)，還可通過(guò)人機(jī)對(duì)話咨詢或了解設(shè)備的各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)和性能，從聽(tīng)覺(jué)到視覺(jué)多角度、全過(guò)程、全方位的為高壓電氣設(shè)備運(yùn)行及倒間操作人員提供人性化、智能化的安全技術(shù)信息服務(wù)和安全工作導(dǎo)航服務(wù)。本系統(tǒng)的其它控制、服務(wù)功能，其工作原理過(guò)程與上述類似，不再贅述。本系統(tǒng)由軟件程序和硬件電路構(gòu)成。其中，軟件程序由GCC_AVR_C語(yǔ)言編寫，函數(shù)功能化技術(shù)設(shè)計(jì)，軟件控制流程如圖2所示。硬件電路以AVR單片機(jī)(ATmegaUS)為核心技術(shù)，連接各種功能的電子傳感器、彩色液晶顯示模塊、GPRS通信模塊以及其它功能的集成芯片、電源電路等組成。本實(shí)用新型提供一種高壓電氣設(shè)備操作防誤智能安全監(jiān)護(hù)系統(tǒng)。將《電力安全規(guī)程》、電氣設(shè)備技術(shù)參數(shù)和技術(shù)性能、電氣設(shè)備操作規(guī)程、操作流程等文件數(shù)據(jù)通過(guò)軟件程序?qū)懭胛⑻幚砥?，即賦予高壓電氣設(shè)備及機(jī)械操作系統(tǒng)具有思維、分析、判斷、安全信息處理的智慧。在各類傳感器的配合下，軟件程序的協(xié)調(diào)控制下，而使高壓電氣設(shè)備和機(jī)械操作系統(tǒng)具有語(yǔ)音識(shí)別與編碼、語(yǔ)音合成與播放和人機(jī)對(duì)話功能，具有監(jiān)督、監(jiān)護(hù)設(shè)備和人身安全的能力，具有違章操作防誤預(yù)警及危險(xiǎn)點(diǎn)預(yù)控功能，具有彩色液晶實(shí)時(shí)圖案顯示功能，具有電氣、機(jī)械閉鎖控制以及安全技術(shù)服務(wù)和工作導(dǎo)航服務(wù)功能。總之，本系統(tǒng)把以人為本、安全為主、以科技為核心的理念融入系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，把絕大部分的安全職責(zé)、安全技術(shù)文件、設(shè)備技術(shù)數(shù)據(jù)與性能等工作交給微處理器記憶、解決和執(zhí)行。從而使電氣設(shè)備及機(jī)械系統(tǒng)不僅也有了自我安全保護(hù)能力，而且還能監(jiān)護(hù)運(yùn)行人員的工作安全和提供安全技術(shù)服務(wù)。由此建立一個(gè)人機(jī)相互監(jiān)督、相互保護(hù)、共同協(xié)防保安全的和諧、輕松的工作環(huán)境。所以，本系統(tǒng)可大量減輕人的腦力記憶勞動(dòng)和精神負(fù)擔(dān)，對(duì)改善工作環(huán)境、密切人機(jī)關(guān)系、有效防止或杜絕誤操作惡性事故的發(fā)生有著極其重要的作用和實(shí)際意義。通過(guò)安全技術(shù)措施的創(chuàng)新和發(fā)展，提高了電網(wǎng)、設(shè)備及人身安全的技術(shù)水平。
權(quán)利要求
1.一種高壓電氣設(shè)備操作防誤智能安全監(jiān)護(hù)系統(tǒng)，其特征在于包括微處理器，該微處理器與一彩色液晶顯示模塊電連接，并且還與一 GPRS遠(yuǎn)程通信模塊電連接，該微處理器還分別與一語(yǔ)音識(shí)別與編碼電路和一語(yǔ)音合成與播放電路電連接從而識(shí)別、播放語(yǔ)音；該微處理器還分別與高壓設(shè)備運(yùn)行電氣參數(shù)變換器和高壓設(shè)備運(yùn)行環(huán)境參數(shù)變換器電連接， 從而采集高壓電氣設(shè)備運(yùn)行時(shí)的數(shù)據(jù)；該微處理器還分別與隔離開(kāi)關(guān)運(yùn)行狀態(tài)傳感器、負(fù)荷開(kāi)關(guān)運(yùn)行狀態(tài)傳感器、接地開(kāi)關(guān)運(yùn)行狀態(tài)傳感器、隔離開(kāi)關(guān)操作機(jī)構(gòu)接近傳感器、負(fù)荷開(kāi)關(guān)操作操作機(jī)構(gòu)接近傳感器、接地開(kāi)關(guān)操作機(jī)構(gòu)接近傳感器、高壓電氣設(shè)備帶電狀況傳感器、接地線接地狀況傳感器和熱釋電人體紅外傳感器電連接，從而采集高壓電氣設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息；該微處理器還與至少一個(gè)安全預(yù)警控制輸出電路電連接從而控制高壓電氣設(shè)備操作系統(tǒng)機(jī)械閉鎖及電氣閉鎖裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的高壓電氣設(shè)備操作防誤智能安全監(jiān)護(hù)系統(tǒng)，其特征在于其中微處理器為AVR單片機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高壓電氣設(shè)備操作防誤智能安全監(jiān)護(hù)系統(tǒng)，特別適用于電力系統(tǒng)高壓變電站電氣設(shè)備安全保護(hù)、操作防誤、違規(guī)預(yù)警、跟蹤安全監(jiān)護(hù)、安全技術(shù)服務(wù)和安全信息遠(yuǎn)程傳送。其特點(diǎn)是，包括微處理器，該微處理器與一彩色液晶顯示模塊電連接，并且還與一GPRS遠(yuǎn)程通信模塊電連接，該微處理器還分別與一語(yǔ)音識(shí)別與編碼電路和一語(yǔ)音合成與播放電路電連接從而識(shí)別、播放語(yǔ)音；該微處理器還分別與高壓設(shè)備運(yùn)行電氣參數(shù)變換器和高壓設(shè)備運(yùn)行環(huán)境參數(shù)變換器電連接，從而采集高壓電氣設(shè)備運(yùn)行時(shí)的數(shù)據(jù)。本發(fā)明通過(guò)安裝于高壓電氣設(shè)備及設(shè)備操作機(jī)構(gòu)上的各種傳感器，尤其是接近傳感器，可超前感知人的不安全動(dòng)作與行為，而發(fā)出語(yǔ)音預(yù)警信息。
文檔編號(hào)H02J13/00GK102170171SQ20111008552
公開(kāi)日2011年8月31日 申請(qǐng)日期2011年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月7日
發(fā)明者劉曉勇, 耿怡輝, 馬劍, 馬春喜 申請(qǐng)人:馬劍