一種電網(wǎng)現(xiàn)場作業(yè)智能語音提醒裝置

肖克偉

（云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司文山供電局，云南文山，653101）

0 引言

為提高現(xiàn)場作業(yè)的安全性，國內(nèi)外學(xué)者和機(jī)構(gòu)做很多努力并取得一定成果。其中，文獻(xiàn)[1]認(rèn)為傳統(tǒng)電網(wǎng)安全作業(yè)培訓(xùn)方法無法對電網(wǎng)安全事故進(jìn)行模擬體驗(yàn),導(dǎo)致安全培訓(xùn)效果不理想,提出了基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的電網(wǎng)安全警示教育系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究。在系統(tǒng)中利用3DMAX軟件構(gòu)建了事故現(xiàn)場,利用粒子特效模擬電網(wǎng)事故效果,使培訓(xùn)人員在虛擬環(huán)境中體驗(yàn)違章作業(yè)導(dǎo)致的安全事故,達(dá)到警示教育的目的。 近年來，通信技術(shù)、傳感器技術(shù)的快速發(fā)展為電能計(jì)量互感器的仿真培訓(xùn)提供了技術(shù)基礎(chǔ)。國內(nèi)企業(yè)和學(xué)者也在該領(lǐng)域開展大量的研究和應(yīng)用工作。文獻(xiàn)[1]開展了數(shù)字化電能計(jì)量系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室檢測技術(shù)及檢測裝置研究，從數(shù)字化電能表與傳統(tǒng)電能表組成差異及通信鏈路誤差影響因素兩個(gè)方面分析了數(shù)字化電能計(jì)量系統(tǒng)與傳統(tǒng)計(jì)量系統(tǒng)的本質(zhì)區(qū)別;研究了點(diǎn)積和算法下丟包誤差及補(bǔ)償方法。其次,針對現(xiàn)有的數(shù)字化電能計(jì)量設(shè)備實(shí)驗(yàn)室檢測項(xiàng)目及檢測方法單一的問題,在參照現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上,提出了包含整體性能檢測、模擬實(shí)負(fù)荷檢測及通訊性能檢測的數(shù)字化電能計(jì)量裝置多功能試驗(yàn)平臺整體方案。文獻(xiàn)[2]為了提高電網(wǎng)作業(yè)安全管理能力,提出基于數(shù)據(jù)挖掘的電網(wǎng)作業(yè)安全管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法。構(gòu)建電網(wǎng)作業(yè)安全管理的信息化參數(shù)分析模型,構(gòu)建電網(wǎng)作業(yè)安全管理的約束參數(shù)分析模型,以電網(wǎng)作業(yè)安全管理過程中的次日計(jì)劃、歷史小時(shí)輸電數(shù)據(jù)、用戶類型等參數(shù)為自變量,分析電網(wǎng)作業(yè)安全管理的控制約束參數(shù)模型,通過數(shù)據(jù)挖掘和大數(shù)據(jù)信息融合的方法,實(shí)現(xiàn)對電網(wǎng)作業(yè)安全管理的自適應(yīng)調(diào)度和特征融合處理,提取電網(wǎng)作業(yè)安全管理的可靠性特征參量,采用嵌入式的數(shù)據(jù)庫和模型庫設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)對電網(wǎng)作業(yè)安全管理系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。仿真結(jié)果表明,采用該方法進(jìn)行電網(wǎng)作業(yè)安全管理的輸出穩(wěn)定性較高,電網(wǎng)作業(yè)安全管理的智能性和信息化水平較好。文獻(xiàn)[3]提出基于多重化安措布置和嚴(yán)密安全監(jiān)視考核的電網(wǎng)作業(yè)安全水平提升策略。在多重化安措布置方面,基于現(xiàn)場典型事例論述了多重化安措布置的基本理念,并論述其實(shí)施的基本原則。在嚴(yán)密安全監(jiān)視考核方面,對現(xiàn)階段的視頻監(jiān)控系統(tǒng)和"i國網(wǎng)"安全管控平臺進(jìn)行分析并提出意見,還論述了安全監(jiān)視和考核之間的關(guān)系。文獻(xiàn)[4]針對目前安全生產(chǎn)管理方面存在的不足,本文建立了統(tǒng)一的風(fēng)險(xiǎn)管控體系,對作業(yè)相關(guān)的工作（包括變電檢修、變電運(yùn)行、輸電檢修和電網(wǎng)調(diào)度等）的風(fēng)險(xiǎn)管控進(jìn)行一體化閉環(huán)管理,使風(fēng)險(xiǎn)管控與實(shí)際的安全生產(chǎn)過程緊密結(jié)合（如現(xiàn)場踏勘、施工方案、到崗到位等）最終形成可持續(xù)發(fā)展的供電企業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)管控機(jī)制,提高供電企業(yè)作業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)管理水平。以某330kV變電站檢修實(shí)例為例,驗(yàn)證了該方法的有效性。

本文立足于工程實(shí)用，從作業(yè)人員誤入非作業(yè)區(qū)的情景出發(fā)，設(shè)計(jì)了一種能夠感知人員信息并判斷作業(yè)人員是否誤入非作業(yè)區(qū)，一旦出現(xiàn)異常將通過語言提醒的方式及時(shí)制止。

1 智能語音提醒裝置

1.1 基本結(jié)構(gòu)

本文設(shè)計(jì)的電網(wǎng)現(xiàn)場作業(yè)的智能語音提醒裝置，包括感應(yīng)模塊固定安裝于基體的外端，且基體的頂端固定安裝有控制模塊，并且基體的內(nèi)端設(shè)置有語音模塊，基體的側(cè)端開設(shè)有側(cè)槽，且側(cè)槽表面設(shè)置有側(cè)槽，對接塊固定安裝于基體的背端，安裝座的內(nèi)端開設(shè)有對接槽，且安裝座通過對接槽與對接塊相連接。該電網(wǎng)現(xiàn)場作業(yè)的智能語音提醒裝置，設(shè)置有感應(yīng)模塊和語音模塊，通過感應(yīng)模塊感應(yīng)行人并發(fā)射信號，控制模塊接收信號啟動控制電路，語音模塊進(jìn)行語音提示，從而使得行人在靠近高危區(qū)域時(shí)進(jìn)行自動報(bào)警，避免產(chǎn)生安全事故，同時(shí)通過多組側(cè)槽和防塵網(wǎng)形成散熱口，使得長時(shí)間工作過程中散熱效果提升。

總結(jié)下來，該裝置有以下特點(diǎn)：

（1）設(shè)置有感應(yīng)模塊和語音模塊，通過感應(yīng)模塊感應(yīng)行人并發(fā)射信號，控制模塊接收信號啟動控制電路，語音模塊進(jìn)行語音提示，從而使得行人在靠近高危區(qū)域時(shí)進(jìn)行自動報(bào)警，避免產(chǎn)生安全事故，同時(shí)通過多組側(cè)槽和防塵網(wǎng)形成散熱口，使得長時(shí)間工作過程中散熱效果提升。

（2）設(shè)置有對接塊和安裝座，通過將對接塊與對接槽進(jìn)行對接，使得安裝座內(nèi)卡塊與卡槽相卡合對裝置進(jìn)行穩(wěn)定固定，同時(shí)可通過旋鈕帶動螺桿轉(zhuǎn)動，使得卡塊脫離卡合結(jié)構(gòu)，便于維修人員對裝置進(jìn)行拆裝檢修。

圖1為本文說設(shè)計(jì)的電網(wǎng)現(xiàn)場作業(yè)的智能語音提醒裝置其正面外觀結(jié)構(gòu)，其中1是基體；2為感應(yīng)模塊；3則是控制模塊；4是語音模塊；5部分是側(cè)槽。

圖1 整體正視結(jié)構(gòu)示意圖

1.2 詳細(xì)原理

其主要由基體和安裝座組成，基體通過安裝座8安裝于墻體或機(jī)械設(shè)備表面。

感應(yīng)模塊，固定安裝于基體的外端，且基體的頂端固定安裝有控制模塊，并且基體的內(nèi)端設(shè)置有語音模塊，基體的側(cè)端開設(shè)有側(cè)槽，且側(cè)槽表面設(shè)置有側(cè)槽。

對接塊，固定安裝于基體的背端，安裝座的內(nèi)端開設(shè)有對接槽，且安裝座通過對接槽與對接塊相連接，安裝座的內(nèi)端設(shè)置由可伸縮的卡塊，且卡塊的末端外表面連接有起復(fù)位作用的彈簧，對接塊的頂端開設(shè)有卡槽，且卡槽與卡塊相連接，并且卡塊的末端與牽引繩頂端相連接。

旋鈕，設(shè)置于安裝座的外側(cè)，且旋鈕輸出端連接有螺桿，并且螺桿的外表面連接有活動塊，活動塊的側(cè)端安裝有齒條，安裝座的內(nèi)端通過連接軸18連接有齒輪，且齒輪外側(cè)與齒條相連接，并且連接軸外表面與牽引繩的末端相連接。

基體的外端安裝有可感應(yīng)行人并發(fā)射信號的感應(yīng)模塊，且基體的頂端安裝有接收信號和控制啟動的控制模塊，并且基體1的內(nèi)端安裝有進(jìn)行語音提示的語音模塊。

基體與對接塊為固定一體化結(jié)構(gòu)，且對接塊通過對接槽與安裝座構(gòu)成卡合結(jié)構(gòu)，并且對接塊頂端上下對稱開設(shè)有兩組卡槽，卡槽與卡塊為卡合連接，且卡塊與安裝座內(nèi)端為滑動連接，并且卡塊通過彈簧與安裝座構(gòu)成彈性結(jié)構(gòu)，螺桿與安裝座為轉(zhuǎn)動連接，且螺桿外表面與活動塊為螺紋連接，并且活動塊的側(cè)端對稱分布安裝有兩組齒條，齒條與齒輪為嚙合連接，且齒輪與連接軸為固定連接，并且連接軸與牽引繩末端為固定連接。

將基體背端的對接塊沿對接槽與安裝座進(jìn)行對接安裝，對接塊完全插入對接槽時(shí)，安裝座內(nèi)端的卡塊將彈出并與卡槽相卡合，使得基體穩(wěn)定固定在安裝座上，維修人員進(jìn)行檢修時(shí)，可轉(zhuǎn)動旋帶動螺桿同步運(yùn)動，使得螺桿外表面螺紋連接的活動塊進(jìn)行移動，在活動塊移動過程中其外側(cè)的齒條將與齒輪進(jìn)行嚙合連接，通過齒輪帶動連接軸進(jìn)行轉(zhuǎn)動，使得連接軸對牽引繩進(jìn)行收卷，牽引繩會拉動卡塊與卡槽相脫離，從而使得對接塊可與對接槽脫離，可拆卸式結(jié)構(gòu)便于維修人員的檢修工作。

圖2和圖3分別為側(cè)視結(jié)構(gòu)圖和對接快正剖結(jié)構(gòu)圖，其中6、7、8、14、16、19分別為防塵網(wǎng)、對接塊、安裝座、旋鈕、旋鈕、齒輪。

圖2 側(cè)視結(jié)構(gòu)圖

圖3 對接塊正剖結(jié)構(gòu)圖

1.3 使用方法

在使用電網(wǎng)現(xiàn)場作業(yè)的智能語音提醒裝置，首先將該裝置放置在施工現(xiàn)場的高危區(qū)域位置，當(dāng)裝置進(jìn)行工作時(shí)，可通過感應(yīng)模塊感應(yīng)靠近的行人并發(fā)射信號，控制模塊接收信號并啟動控制電路使語音模塊開始工作，語音模塊進(jìn)行語音提示，使得行人在靠近高危區(qū)域時(shí)進(jìn)行自動報(bào)警，避免產(chǎn)生安全事故，并在基體的側(cè)端均勻開設(shè)多組側(cè)槽和防塵網(wǎng)形成散熱口，使得基體在長時(shí)間工作過程中也可以保證良好的散熱效果。

將對接塊與對接槽進(jìn)行插接，對接塊進(jìn)入對接槽后，卡塊在彈簧彈性作用下將彈出并與卡槽進(jìn)行卡合連接，使得基體進(jìn)行穩(wěn)定固定，檢修時(shí)可轉(zhuǎn)動旋鈕帶動螺桿外表面活動塊進(jìn)行移動，使得齒條將與齒輪進(jìn)行嚙合傳動，連接軸對牽引繩進(jìn)行收卷，牽引繩拉動卡塊與卡槽脫離，使得對接塊可與對接槽分離，便于維修人員的檢修工作，增加了整體的實(shí)用性。

圖4為電網(wǎng)現(xiàn)場作業(yè)的智能語音提醒裝置的活動塊正視結(jié)構(gòu)示意圖，其中13是牽引繩、15為螺桿、17則為齒條、18是連接軸。

圖4 活動塊正視結(jié)構(gòu)示意圖

2 結(jié)束語

電網(wǎng)現(xiàn)場作業(yè)是，安全是第一要務(wù)。避免作業(yè)人員誤入非作業(yè)區(qū)域是保證現(xiàn)場作業(yè)安全重要措施之一，為此本文設(shè)計(jì)了一種現(xiàn)場作業(yè)智能提醒裝置，該裝置可感知人員進(jìn)入，并提供語言告警，從而有效避免誤入非作業(yè)區(qū)的問題，因此本文說設(shè)計(jì)的裝置具有很高的實(shí)用價(jià)值和工程意義。