一種安全圍欄系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種安全圍欄系統(tǒng)，包括安全圍欄本體、控制器模塊、紅外傳感器模塊、無線傳輸模塊、報(bào)警模塊、高壓側(cè)控制器、高壓繼電器和高壓電源；所述控制器模塊分別與紅外傳感器模塊、無線傳輸模塊、報(bào)警模塊相連接，無線傳輸模塊依次連接高壓側(cè)控制器、高壓繼電器、高壓電源；本實(shí)用新型安全圍欄系統(tǒng)提高電力檢修工作中現(xiàn)場(chǎng)工作人員的人身安全，減少因人員誤進(jìn)入而造成的觸電事故的發(fā)生；本實(shí)用新型安全圍欄系統(tǒng)減輕電力檢修人員的工作壓力，智能自動(dòng)化的紅外感應(yīng)和無線自斷電功能；本實(shí)用新型安全圍欄系統(tǒng)提高變電站電力檢修工作的智能化水平，為打造安全、穩(wěn)定、智能化地區(qū)電網(wǎng)奠定基礎(chǔ)。
【專利說明】
一種安全圍欄系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及變電所安全圍欄技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種用于通過紅外傳感器實(shí)現(xiàn)對(duì)非工作人員翻越安全圍欄異常現(xiàn)象進(jìn)行報(bào)警與保護(hù)的安全圍欄系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在電力檢修工作中，工作現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備上往往存在著運(yùn)行電壓、試驗(yàn)電壓、電源電壓等高電壓，所以需要使用安全圍欄將工作場(chǎng)地與外界隔離，以防止非工作人員誤進(jìn)入工作區(qū)而造成人身傷害。而在實(shí)際的現(xiàn)場(chǎng)工作中，已有的可伸縮安全圍欄僅僅具有簡(jiǎn)單的隔離作用，不具備阻止外來人員進(jìn)入和提示異常情況發(fā)生的功能。近年來，由于非工作人員誤入工作區(qū)而造成的人身觸電事故屢屢頻發(fā)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高、安全性好的安全圍欄系統(tǒng)。
[0004]實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的的技術(shù)解決方案為:
[0005]—種安全圍欄系統(tǒng)，其特征在于，包括安全圍欄本體、控制器模塊、紅外傳感器模塊、無線傳輸模塊、報(bào)警模塊、高壓側(cè)控制器、高壓繼電器和高壓電源;所述控制器模塊分別與紅外傳感器模塊、無線傳輸模塊、報(bào)警模塊相連接，無線傳輸模塊依次連接高壓側(cè)控制器、高壓繼電器、高壓電源;所述安全圍欄系統(tǒng)還包括人機(jī)交互模塊和液晶顯示模塊;控制器模塊分別與人機(jī)交互模塊、液晶顯示模塊相連接。
[0006]所述紅外傳感器模塊包括紅外發(fā)射器和紅外接收器，紅外發(fā)射器與紅外接收器分別安裝于安全圍欄本體的立柱上方;所述無線傳輸模塊由信號(hào)發(fā)送器和信號(hào)接收器組成，信號(hào)發(fā)送器位于安全圍欄本體一側(cè)的立柱上，信號(hào)接收器位于高壓電源上;所述報(bào)警模塊采用聲光報(bào)警裝置，聲光報(bào)警裝置位于安全圍欄本體另一側(cè)的立柱上。
[0007]優(yōu)選地，所述控制器模塊包括中央處理器、電源復(fù)位電路和時(shí)鐘電路，中央處理器分別與電源監(jiān)控復(fù)位電路和時(shí)鐘電路相連接。
[0008]優(yōu)選地，所述中央處理器采用LM3S5P31處理器芯片。
[0009]優(yōu)選地，所述無線傳輸模塊采用SZ05嵌入式ZIGBEE無線通信模塊。
[0010]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn):
[0011](I)本實(shí)用新型安全圍欄系統(tǒng)提高電力檢修工作中現(xiàn)場(chǎng)工作人員的人身安全，減少因人員誤進(jìn)入而造成的觸電事故的發(fā)生。
[0012](2)本實(shí)用新型安全圍欄系統(tǒng)減輕電力檢修人員的工作壓力，智能自動(dòng)化的紅外感應(yīng)和無線自斷電功能可以作為工作現(xiàn)場(chǎng)的第二道安全防線。
[0013](3)本實(shí)用新型安全圍欄系統(tǒng)提高變電站電力檢修工作的智能化水平，為打造安全、穩(wěn)定、智能化地區(qū)電網(wǎng)奠定基礎(chǔ)。
[0014]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實(shí)用新型安全圍欄系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2為本實(shí)用新型安全圍欄系統(tǒng)的原理示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]實(shí)施例1:
[0018]如圖1和圖2所示，一種安全圍欄系統(tǒng)，包括安全圍欄本體1、控制器模塊、紅外傳感器模塊、無線傳輸模塊、報(bào)警模塊、高壓側(cè)控制器、高壓繼電器和高壓電源;所述控制器模塊分別與紅外傳感器模塊、無線傳輸模塊、報(bào)警模塊相連接，無線傳輸模塊依次連接高壓側(cè)控制器、高壓繼電器、高壓電源7;所述安全圍欄系統(tǒng)還包括人機(jī)交互模塊和液晶顯示模塊;控制器模塊分別與人機(jī)交互模塊、液晶顯示模塊相連接。
[0019]所述紅外傳感器模塊包括紅外發(fā)射器2和紅外接收器3，紅外發(fā)射器2與紅外接收器3分別安裝于安全圍欄本體I的立柱上方;所述無線傳輸模塊由信號(hào)發(fā)送器4和信號(hào)接收器5組成，信號(hào)發(fā)送器4位于安全圍欄本體I 一側(cè)的立柱上，信號(hào)接收器5位于高壓電源7上；所述報(bào)警模塊采用聲光報(bào)警裝置6，聲光報(bào)警裝置6位于安全圍欄本體I另一側(cè)的立柱上。
[0020]所述控制器模塊包括中央處理器、電源復(fù)位電路和時(shí)鐘電路，中央處理器分別與電源監(jiān)控復(fù)位電路和時(shí)鐘電路相連接;所述控制器模塊采用M3系列的處理器芯片LM3S5P31作為中央處理器，配以適當(dāng)?shù)耐鈬涌陔娐吠瓿煽刂坪诵牡脑O(shè)計(jì)。
[0021]所述電源復(fù)位電路的主要功能有兩點(diǎn)，第一是確保供電電源穩(wěn)定后，中央處理器才完成復(fù)位開始工作，即為中央處理器的上電復(fù)位提供復(fù)位信號(hào)；第二是對(duì)中央處理器的供電電源進(jìn)行監(jiān)控，當(dāng)中央處理器的供電電源出現(xiàn)異常時(shí)，自動(dòng)觸發(fā)復(fù)位信號(hào)，對(duì)中央處理器進(jìn)行復(fù)位，即為中央處理器電源異常復(fù)位提供復(fù)位信號(hào);所述電源復(fù)位電路采用CAT811R芯片復(fù)位電路(3.3 V電壓時(shí)，誤差±5%)來監(jiān)控中央處理器電路的供電電源，它可以產(chǎn)生一個(gè)復(fù)位信號(hào)，當(dāng)供電電源電壓低于預(yù)置的閾值或電源電壓上升到該閾值后的140 ms內(nèi)該復(fù)位信號(hào)保持有效，即有上電復(fù)位以及掉電復(fù)位的功能，同時(shí)電源復(fù)位電路設(shè)有手動(dòng)復(fù)位按鍵。
[0022]LM3S5P31處理器一共有4個(gè)時(shí)鐘源可供使用，包括內(nèi)部振蕩器(1SC)、主振蕩器、內(nèi)部30KHz的振蕩器以及外部實(shí)時(shí)振蕩器，其中內(nèi)部振蕩器是片內(nèi)時(shí)鐘源，它不需要使用任何外部元件，頻率16MHz 1%;內(nèi)部30KHz的振蕩器和外部實(shí)時(shí)振蕩器主要用于深度睡眠或休眠模式的節(jié)電模式中；本系統(tǒng)主要用到的是主振蕩器，即外部時(shí)鐘電路，采用6M無源晶振，實(shí)際使用時(shí)還可以作為PLL的時(shí)鐘參考源，從而得到更高的頻率;本系統(tǒng)的程序下載和在線調(diào)試功能主要由LM-LINK仿真器完成，其JTAG接口與控制器電路的JTAG接口連接后，將程序代碼下載到Flash中，通過IAR軟件即可實(shí)時(shí)的監(jiān)控程序的運(yùn)行狀況。
[0023]所述無線傳輸模塊由信號(hào)發(fā)送器4和信號(hào)接收器5組成，信號(hào)發(fā)送器4位于電子圍欄上，信號(hào)接收器5位于工作區(qū)高壓電源7上，兩端各有一個(gè)控制電路和一個(gè)無線收發(fā)電路。無線傳輸模塊采用SZ05嵌入式ZIGBEE無線通信模塊來實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的無線通信，它集成了微處理器和符合ZIGBEE協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的射頻收發(fā)器，具有通訊距離遠(yuǎn)、抗干擾能力強(qiáng)、組網(wǎng)靈活、性能可靠穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)和特性。使用時(shí)首先通過串口進(jìn)行一定的初始化配置，就可以自動(dòng)的實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)、多點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)之間的透明傳輸以及自動(dòng)組網(wǎng)。針對(duì)需要的功能，可將其配置成中心協(xié)調(diào)器、路由器和終端節(jié)點(diǎn)三種設(shè)備中的一種。中心協(xié)調(diào)器是網(wǎng)絡(luò)的中心節(jié)點(diǎn)，它負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)起組織、網(wǎng)絡(luò)維護(hù)和管理功能;路由器除了可以發(fā)送和接收本節(jié)點(diǎn)的信息，同時(shí)也負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的路由中繼轉(zhuǎn)發(fā);終端節(jié)點(diǎn)則只進(jìn)行本節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收。當(dāng)信號(hào)接收器接收到無線指令時(shí)，會(huì)自動(dòng)觸發(fā)高壓電源7上的繼電器來斷開現(xiàn)場(chǎng)總電源，保證檢修工作立即停止以保證人生安全。
[0024]所述紅外感應(yīng)模塊由一個(gè)紅外發(fā)射器2和一個(gè)紅外接收器3組成，分別安裝于安全圍欄本體兩端的立柱上方，正常情況下紅外接收器3接收到紅外發(fā)射器2的紅外信號(hào)，當(dāng)有人員越過圍欄或觸碰圍欄時(shí)，會(huì)導(dǎo)致紅外接收器3無法接收到發(fā)射器2發(fā)出的信號(hào)，此時(shí)紅外感應(yīng)模塊會(huì)對(duì)控制器模塊發(fā)出異常信號(hào)，以示異常情況的出現(xiàn)。
[0025]所述報(bào)警模塊采用聲光報(bào)警裝置6，當(dāng)控制器模塊發(fā)出指令時(shí)，報(bào)警器電路會(huì)立即觸發(fā)使聲光報(bào)警裝置6開始工作以警示工作現(xiàn)場(chǎng)異常情況的發(fā)生。
[0026]本實(shí)用新型安全圍欄系統(tǒng)的工作原理:
[0027]本實(shí)用新型安全圍欄系統(tǒng)采用紅外感應(yīng)模塊具有紅外信號(hào)的采集功能，能夠?qū)崟r(shí)對(duì)紅外模塊檢測(cè)到的信號(hào)進(jìn)行采樣處理，當(dāng)試驗(yàn)無異常時(shí)，控制器模塊不發(fā)出任何指令;而當(dāng)紅外模塊檢測(cè)到翻越圍欄的行為時(shí)，紅外檢測(cè)模塊會(huì)發(fā)送異常信號(hào)給控制器模塊，控制器模塊經(jīng)過數(shù)據(jù)分析判定異常情況的發(fā)生，并且馬上向無線傳輸模塊和報(bào)警模塊發(fā)送指令，報(bào)警模塊發(fā)出報(bào)警，警示現(xiàn)場(chǎng)所有人員，無線傳輸模塊則觸發(fā)工作區(qū)高壓電源7的繼電器來切斷總電源，以防止人身觸電事故的發(fā)生。
[0028]綜上所述，本實(shí)用新型安全圍欄系統(tǒng)提高電力檢修工作中現(xiàn)場(chǎng)工作人員的人身安全，減少因人員誤進(jìn)入而造成的觸電事故的發(fā)生;本實(shí)用新型安全圍欄系統(tǒng)減輕電力檢修人員的工作壓力，智能自動(dòng)化的紅外感應(yīng)和無線自斷電功能可以作為工作現(xiàn)場(chǎng)的第二道安全防線;本實(shí)用新型安全圍欄系統(tǒng)提高變電站電力檢修工作的智能化水平，為打造安全、穩(wěn)定、智能化地區(qū)電網(wǎng)奠定基礎(chǔ)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種安全圍欄系統(tǒng)，其特征在于，包括安全圍欄本體(I)、控制器模塊、紅外傳感器模塊、無線傳輸模塊、報(bào)警模塊、高壓側(cè)控制器、高壓繼電器和高壓電源;所述控制器模塊分別與紅外傳感器模塊、無線傳輸模塊、報(bào)警模塊相連接，無線傳輸模塊依次連接高壓側(cè)控制器、高壓繼電器、高壓電源(7);所述安全圍欄系統(tǒng)還包括人機(jī)交互模塊和液晶顯示模塊;控制器模塊分別與人機(jī)交互模塊、液晶顯示模塊相連接； 所述紅外傳感器模塊包括紅外發(fā)射器(2)和紅外接收器(3)，紅外發(fā)射器(2)與紅外接收器(3)分別安裝于安全圍欄本體(I)的立柱上方;所述無線傳輸模塊由信號(hào)發(fā)送器(4)和信號(hào)接收器(5)組成，信號(hào)發(fā)送器(4)位于安全圍欄本體(I) 一側(cè)的立柱上，信號(hào)接收器(5)位于高壓電源(7)上;所述報(bào)警模塊采用聲光報(bào)警裝置(6)，聲光報(bào)警裝置(6)位于安全圍欄本體(I)另一側(cè)的立柱上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全圍欄系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器模塊包括中央處理器、電源復(fù)位電路和時(shí)鐘電路，中央處理器分別與電源監(jiān)控復(fù)位電路和時(shí)鐘電路相連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的安全圍欄系統(tǒng)，其特征在于，所述中央處理器采用LM3S5P31處理器芯片。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全圍欄系統(tǒng)，其特征在于，所述無線傳輸模塊采用SZ05嵌入式ZIGBEE無線通信模塊。
【文檔編號(hào)】G08B25/10GK205541219SQ201620264340
【公開日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年4月1日
【發(fā)明人】于躍, 劉大海
【申請(qǐng)人】國(guó)網(wǎng)江蘇省電力公司連云港供電公司, 國(guó)家電網(wǎng)公司