电力守护精灵装置的研制及应用

电力守护精灵装置的研制及应用

陈繁

国网芜湖市繁昌县 供电公司 安徽繁昌 241200

摘要：本文通过对各种复杂环境下的施工现场设定安防区域，通过在施工区域周边设立智能化的辅助性报警装置，及时提醒施工人员不要私自进入高压危险区域，防止触电伤亡事件的发生。文章利用物联网应用平台，通过微波扫描技术、智能传感芯片的设计、可读写语音芯片的定制开发及远程语音视频技术的应用，把施工区域的安全工作，从多方位多角度进行安防保护设定，形成一道电子安防围栏，监管部门可随时随地通过手机APP等远程终端设备，实时全程在线监管现场施工人员的作业状态，切实提高监管部门的工作效率，维护供电企业安全生产工作的稳定运行。

关键词：智能化；电力保护；守护精灵；安全施工

引言：现阶段供电企业一些复杂高压施工现场，由于施工周期较长，导致监管部门投入的人力物力较大，稍有疏忽就会出现安全漏洞，给供电企业的生产运行带来一定的难度。虽然相关部门采用了一定的防范措施，如：人员现场督察、拉设防护围栏、安放警示标牌等等手段，特别是拉设安全防护围栏应用较多，传统的防护围栏角度及范围受限，加上人为因素的不确定性，施工区域点多面广，监管人员缺乏等原因，很难达到有效的警示效果。因此，如何运用智能化科技手段，对传统单一的施工现场辅助性防护装置进行全新的技术改进，使其达到切实有效的警示效果，代替相关监管部门的现场监督管理职责。文章通过对施工现场的环境分析、装置的功能需求、所要达到的目标效果等方面进行深入剖析，最终通过在施工现场的工作区域，建立起一道无形的电子安防屏障，通过多重报警手段，从人的视觉感观和思想意识上引起警觉，并通过远程视频通话技术，手机APP管理平台的应用，实现对施工现场的网络化管理体系。

现状调查

现阶段国内外市场上针对施工现场的安防装置种类较多，特别是一些传统的行业，所采用的安防手段仍旧为传统的单一型安防工器具，如：设立防护网、安放文字提醒告示牌等等。此类装置的技术手段较为落后，已无法满足现阶段一些高新企业的发展要求。供电企业作为国有重要骨干企业，在不断建设发展，因此企业的安全管理工作就是重中之重。现阶段供电公司对施工现场采用的防护网拉起后，由于高度有限，只能对低区域的人员和物体进行视频感观上的提醒，受防护角度的限制，大型机械设备一旦进入，就无法进行报警，同时文字告示牌容易被人们所忽略，监管人员如若想远程查看现场情况，只能通过安装在固定位置的视频摄像头进行查看，但是这些固定的摄像头不能随意移动，导致一些偏僻处的施工管理工作，成为监管的死角，这些安放在施工现场的监管装置，无法实现与管理人员的互动服务功能，随着国家电网“人工智能”建设目标发展要求，设计一种结构灵活、功能多样、技术先进的施工现场安防守护装置是大势所趋。

二、结构体系的设计

本文通过对装置的市场调查发现，传统装置的功能性比较单一，因此需要对装置进行全新的结构设计，增加满足现场监管需求功能的智能模块，切实提升装置的自动化处置能力。

1、装置结构组成

装置主体主要由一根高2.5米左右的立杆作为支撑体，顶端安装有两块60瓦太阳能电板，通过一块大容量的锂电池进行蓄电，实现装置的自供电模式。在太阳能电板下端的横臂上安装有4G网络球机，对施工现场进行全方位的监测，监管人员通过手机APP，及时了解掌握现场的安全工作情况，发现问题，可通过远程语音通话，及时进行处置。立杆的中部，竖立安装电力施工人员卡通模型，并在人物头部设计佩戴的安全帽上，安装有红蓝相间的报警灯。人物头部的鼻梁上安装有红外感应装置，及时探测发现进入探测范围内的人和大型机械物体；人物穿戴的衣服口袋，设计安装有高分贝发声喇叭，通过语音播报，及时发声报警。在电力卡通人物模型的右侧，设计安装有LED显示屏，不间断滚动显示警示语。装置设计的底座为全封闭性的控制盒，所有控制主板及控制芯片集成安装在控制盒内，防水防腐蚀。为方便装置的现场移动，底部设计四个万向轮，随时随地对装置进行快速移动。

2、装置工作流程

装置采用智能化的技术手段，全程通过自动检测技术，实现对现场人员和物体的智能识别。本文首先通过红外感应装置，在现场施工人员或大型机械设备进入可探测范围内时，及时触发灯光、语音报警。在红、蓝相间的指示灯发光报警的同时，语音报警装置同时也发声提醒，让人们从视觉和听觉上感受到此地正在施工，且目力观测到正在施工的工作区域。同时一侧的LED显示屏在不间断滚动文字提醒人们，通过灯光、语音和文字三种报警模式相结合的技术手段，体现出装置人性化的设计理念，切切实实满足了施工现场安防工作需求。

三、装置功能特点

1.文字提示报警功能：本文通过液晶显示屏滚动警示语，及时提醒现场施工人员，不要私自进入施工区域。文字不间断滚动显示，警示效果直观明了，且不易受外界环境影响而被忽略，从感观上达到了警示提醒功能。

2.语音提醒报警功能：通过通过智能化语音芯片的应用，通过对不同的工作环境，设定不同的语音提醒警示语，作用于不同的施工现场。现场施工人员在进入装置可探测范围内，触发智能语音芯片后，实时发出语音提醒，从听力感知上及时提醒现场人员的安全防范意识，自觉遵守施工现场安全守则。

3.灯光提示报警功能：本文通过采用红蓝相间的LED发光灯体，冲击着施工现场人员的视觉感观，让人们及时发现这些安全防范区域，感知到现场的高压危险性。

4.远程视频报警功能：装置通过高清摄像头结合手机APP管理平台的有效结合应用，便于安全监管部门足不出户就可以实时了解到施工现场的安全管理工作状况，通过视频在线监管，实现施工现场的不间断管理模式，并可通过语音通话模式，远程指挥现场作业，及时处置施工现场发生的一些突发性安全事件。

5.装置免维护功能：本文通过太阳能电板和锂电池的有效结合，及时对装置进行储能维护，满足装置的正常工作周期。由于太阳能发电绿色环保，全程无须人工维护，且供电周期长，满足装置户外环境状态下长时间工作状态。

6.装置现场提醒功能；本文通过设计一种电力施工人物的卡通模型，提醒人们装置适用的工作领域，体现出电力电力施工现场标识，方便外来人员从感观上了解施工现场工作范畴。

7.装置便携移动功能：本文通过对装置底部安装万向轮进行移动，实现对施工现场安全防范区域的及时布防撤防，及时调整监管区域及范围，便于施工人员在现场的移动，携带方便，体现出人性化的设计理念。

四、装置现场应用效果

文章通过全新的设计，研制出一种电力守护精灵装置，完全代替了传统的防护网，通过在各施工现场应用，不仅提高了供电企业对施工作业现场及一些重要防护部位的安全管理水平，而且还大大节约了安全监督管理部门投入的人力物力成本，为供电企业带来巨大的经济效益。

1、现场的安全管理：文章通过对装置功能的优化组合设计，使得安全管理人员足不出户就可以在后台或手机APP上对施工现场的各个防护角度进行远程监管，并可快速实现对施工区域的布防撤防、及时了解掌握现场实时状况，降低了不安全事件的发生率，减少了供电企业各种经济损失。

2、施工现场人员的管理：文章通过多种报警模式的设计，从多防护角度提醒进入工作区域人员的安全防范意识，保障现场人员的人身安全，减少安全事故的发生。

3、供电企业的安全管理：全文通过对装置的研发到应用，切切实实加强了供电企业安全施工工作的管理力度，提高了供电企业对各类施工现场及各级施工人员的整体管理水平，保障了供电企业的安全稳定运行。

五、结束语 全文从国网公司提出的“人工智能”建设目标出发，利用物联网技术手段，通过智能技术的运用，实现了电力守护精灵装置与监管人员的信息交互，体现出装置智慧服务的理念。文章结合供电企业的安全生产管理工作要求，解决了供电企业施工现场监管不到位的管理状态，切实提高了管理部门的工作效率，为供电企业的安全稳定运行提供了可靠的技术保障。

作者简介：

陈繁，1978.02， 女，汉，研究生，工程师，就职于国网繁昌县供电公司