CN105701937A - 一种智能电子安全围栏*** - Google Patents

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于跃
刘大海
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State Grid Corp of China SGCC
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Lianyungang Power Supply Co Of State Grid Jingsu Electric Power Company
State Grid Corp of China SGCC
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    • G08B13/00—Burglar, theft or intruder alarms
    • G08B13/18—Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength
    • G08B13/181—Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength using active radiation detection systems
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04H—BUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H17/00—Fencing, e.g. fences, enclosures, corrals

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Abstract

本发明公开了一种智能电子安全围栏***，包括安全围栏本体、控制器模块、红外传感器模块、无线传输模块、报警模块、高压侧控制器、高压继电器和高压电源；所述控制器模块分别与红外传感器模块、无线传输模块、报警模块相连接，无线传输模块依次连接高压侧控制器、高压继电器、高压电源；本发明智能电子安全围栏***提高电力检修工作中现场工作人员的人身安全，减少因人员误进入而造成的触电事故的发生；本发明智能电子安全围栏***减轻电力检修人员的工作压力，智能自动化的红外感应和无线自断电功能；本发明智能电子安全围栏***提高变电站电力检修工作的智能化水平，为打造安全、稳定、智能化地区电网奠定基础。

Description

一种智能电子安全围栏***
技术领域
本发明涉及变电所安全围栏技术领域，特别是一种用于通过红外传感器实现对非工作人员翻越安全围栏异常现象进行报警与保护的智能电子安全围栏***。
背景技术
在电力检修工作中，工作现场的设备上往往存在着运行电压、试验电压、电源电压等高电压，所以需要使用安全围栏将工作场地与外界隔离，以防止非工作人员误进入工作区而造成人身伤害。而在实际的现场工作中，已有的可伸缩安全围栏仅仅具有简单的隔离作用，不具备阻止外来人员进入和提示异常情况发生的功能。近年来，由于非工作人员误入工作区而造成的人身触电事故屡屡频发。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构简单、可靠性高、安全性好的智能电子安全围栏***。
实现本发明目的的技术解决方案为：
一种智能电子安全围栏***，其特征在于，包括安全围栏本体、控制器模块、红外传感器模块、无线传输模块、报警模块、高压侧控制器、高压继电器和高压电源；所述控制器模块分别与红外传感器模块、无线传输模块、报警模块相连接，无线传输模块依次连接高压侧控制器、高压继电器、高压电源；
所述红外传感器模块包括红外发射器和红外接收器，红外发射器与红外接收器分别安装于安全围栏本体的立柱上方；所述无线传输模块由信号发送器和信号接收器组成，信号发送器位于安全围栏本体一侧的立柱上，信号接收器位于高压电源上；所述报警模块采用声光报警装置，声光报警装置位于安全围栏本体另一侧的立柱上。
优选地，所述控制器模块包括中央处理器、电源复位电路和时钟电路，中央处理器分别与电源监控复位电路和时钟电路相连接。
优选地，所述中央处理器采用LM3S5P31处理器芯片。
优选地，所述无线传输模块采用SZ05嵌入式ZIGBEE无线通信模块。
本发明与现有技术相比，其显著优点：
（1）本发明智能电子安全围栏***提高电力检修工作中现场工作人员的人身安全，减少因人员误进入而造成的触电事故的发生。
（2）本发明智能电子安全围栏***减轻电力检修人员的工作压力，智能自动化的红外感应和无线自断电功能可以作为工作现场的第二道安全防线。
（3）本发明智能电子安全围栏***提高变电站电力检修工作的智能化水平，为打造安全、稳定、智能化地区电网奠定基础。
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
附图说明
图1为本发明智能电子安全围栏***的结构示意图。
图2为本发明智能电子安全围栏***的原理示意图。
具体实施方式
实施例1：
如图1和图2所示，一种智能电子安全围栏***，包括安全围栏本体1、控制器模块、红外传感器模块、无线传输模块、报警模块、高压侧控制器、高压继电器和高压电源；所述控制器模块分别与红外传感器模块、无线传输模块、报警模块相连接，无线传输模块依次连接高压侧控制器、高压继电器、高压电源7；
所述红外传感器模块包括红外发射器2和红外接收器3，红外发射器2与红外接收器3分别安装于安全围栏本体1的立柱上方；所述无线传输模块由信号发送器4和信号接收器5组成，信号发送器4位于安全围栏本体1一侧的立柱上，信号接收器5位于高压电源7上；所述报警模块采用声光报警装置6，声光报警装置6位于安全围栏本体1另一侧的立柱上。
所述控制器模块包括中央处理器、电源复位电路和时钟电路，中央处理器分别与电源监控复位电路和时钟电路相连接；所述控制器模块采用M3系列的处理器芯片LM3S5P31作为中央处理器，配以适当的***接口电路完成控制核心的设计。
所述电源复位电路的主要功能有两点，第一是确保供电电源稳定后，中央处理器才完成复位开始工作，即为中央处理器的上电复位提供复位信号；第二是对中央处理器的供电电源进行监控，当中央处理器的供电电源出现异常时，自动触发复位信号，对中央处理器进行复位，即为中央处理器电源异常复位提供复位信号；所述电源复位电路采用CAT811R芯片复位电路(3.3V电压时，误差±5％)来监控中央处理器电路的供电电源，它可以产生一个复位信号，当供电电源电压低于预置的阈值或电源电压上升到该阈值后的140ms内该复位信号保持有效，即有上电复位以及掉电复位的功能，同时电源复位电路设有手动复位按键。
LM3S5P31处理器一共有4个时钟源可供使用，包括内部振荡器(IOSC)、主振荡器、内部30KHz的振荡器以及外部实时振荡器，其中内部振荡器是片内时钟源，它不需要使用任何外部元件，频率16MHz1%；内部30KHz的振荡器和外部实时振荡器主要用于深度睡眠或休眠模式的节电模式中；本***主要用到的是主振荡器，即外部时钟电路，采用6M无源晶振,实际使用时还可以作为PLL的时钟参考源,从而得到更高的频率；本***的程序下载和在线调试功能主要由LM-LINK仿真器完成，其JTAG接口与控制器电路的JTAG接口连接后，将程序代码下载到Flash中，通过IAR软件即可实时的监控程序的运行状况。
所述无线传输模块由信号发送器4和信号接收器5组成，信号发送器4位于电子围栏上，信号接收器5位于工作区高压电源7上，两端各有一个控制电路和一个无线收发电路。无线传输模块采用SZ05嵌入式ZIGBEE无线通信模块来实现网络的无线通信，它集成了微处理器和符合ZIGBEE协议标准的射频收发器，具有通讯距离远、抗干扰能力强、组网灵活、性能可靠稳定等优点和特性。使用时首先通过串口进行一定的初始化配置，就可以自动的实现点对点、一点对多点、多点对多点之间的透明传输以及自动组网。针对需要的功能，可将其配置成中心协调器、路由器和终端节点三种设备中的一种。中心协调器是网络的中心节点，它负责网络的发起组织、网络维护和管理功能；路由器除了可以发送和接收本节点的信息，同时也负责数据的路由中继转发；终端节点则只进行本节点数据的发送和接收。当信号接收器接收到无线指令时，会自动触发高压电源7上的继电器来断开现场总电源，保证检修工作立即停止以保证人生安全。
所述红外感应模块由一个红外发射器2和一个红外接收器3组成，分别安装于安全围栏本体两端的立柱上方，正常情况下红外接收器3接收到红外发射器2的红外信号，当有人员越过围栏或触碰围栏时，会导致红外接收器3无法接收到发射器2发出的信号，此时红外感应模块会对控制器模块发出异常信号，以示异常情况的出现。
所述报警模块采用声光报警装置6，当控制器模块发出指令时，报警器电路会立即触发使声光报警装置6开始工作以警示工作现场异常情况的发生。
本发明智能电子安全围栏***的工作原理：
本发明智能电子安全围栏***采用红外感应模块具有红外信号的采集功能，能够实时对红外模块检测到的信号进行采样处理，当试验无异常时,控制器模块不发出任何指令；而当红外模块检测到翻越围栏的行为时，红外检测模块会发送异常信号给控制器模块，控制器模块经过数据分析判定异常情况的发生，并且马上向无线传输模块和报警模块发送指令，报警模块发出报警，警示现场所有人员，无线传输模块则触发工作区高压电源7的继电器来切断总电源，以防止人身触电事故的发生。
综上所述，本发明智能电子安全围栏***提高电力检修工作中现场工作人员的人身安全，减少因人员误进入而造成的触电事故的发生；本发明智能电子安全围栏***减轻电力检修人员的工作压力，智能自动化的红外感应和无线自断电功能可以作为工作现场的第二道安全防线；本发明智能电子安全围栏***提高变电站电力检修工作的智能化水平，为打造安全、稳定、智能化地区电网奠定基础。

Claims (4)

1.一种智能电子安全围栏***，其特征在于，包括安全围栏本体（1）、控制器模块、红外传感器模块、无线传输模块、报警模块、高压侧控制器、高压继电器和高压电源；所述控制器模块分别与红外传感器模块、无线传输模块、报警模块相连接，无线传输模块依次连接高压侧控制器、高压继电器、高压电源（7）；
所述红外传感器模块包括红外发射器（2）和红外接收器（3），红外发射器（2）与红外接收器（3）分别安装于安全围栏本体（1）的立柱上方；所述无线传输模块由信号发送器（4）和信号接收器（5）组成，信号发送器（4）位于安全围栏本体（1）一侧的立柱上，信号接收器（5）位于高压电源（7）上；所述报警模块采用声光报警装置（6），声光报警装置（6）位于安全围栏本体（1）另一侧的立柱上。
2.根据权利要求1所述的智能电子安全围栏***，其特征在于，所述控制器模块包括中央处理器、电源复位电路和时钟电路，中央处理器分别与电源监控复位电路和时钟电路相连接。
3.根据权利要求2所述的智能电子安全围栏***，其特征在于，所述中央处理器采用LM3S5P31处理器芯片。
4.根据权利要求1所述的智能电子安全围栏***，其特征在于，所述无线传输模块采用SZ05嵌入式ZIGBEE无线通信模块。
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