一种带位置报警功能的复合式安全围杆装置

摘要

本发明涉及一种带位置报警功能的复合式安全围杆装置，其包括警戒带，警戒带围成封闭的平面图形，在一条警戒带的A端与相邻警戒带的B端设置有围杆；围杆包括底座以及立柱，在立柱上套装有存带盒、下旋转体以及上旋转体，在上旋转体的下部设置有红外线对射接收模块，在下旋转体的上部设置有红外线对射发射模块；本发明结构紧凑，设计先进、安全可靠且易于实现，方便调节对射方向，更好的接收信号；解决了电力系统中安全围杆重复使用，不断变换位置，不易配对的难题，安全可靠，成本低廉。

权利要求

1.一种带位置报警功能的复合式安全围杆装置，其特征在于：其包括至少三条警戒带(7)，警戒带(7)围成封闭的平面图形，警戒带(7)包括A端与B端；在一条警戒带(7)的A端与相邻警戒带(7)的B端上设置有围杆(1)；

围杆(1)包括底座(5)以及设置在底座(5)上的立柱(6)，在立柱(6)上从下向上依次套装有存带盒(4)、下旋转体(3)以及上旋转体(2)，存带盒(4)、下旋转体(3)以及上旋转体(2)分别以立柱(6)的轴心线为基准自转设置，警戒带(7)设置在相邻的存带盒(4)上，在上旋转体(2)的下部设置有红外线对射接收模块(13)，在下旋转体(3)的上部设置有红外线对射发射模块(14)；

位于一条警戒带(7)A端的红外线对射发射模块(14)与位于该条警戒带(7)B端的红外线对射接收模块(13)配对设置，所述红外线对射发射模块(14)与红外线对射接收模块(13)形成红外光线构成的封闭的平面图形；

在上旋转体(2)的上端设置有Arduino数字校验键(8)、接收电源以及接收电源按键(9)，在上旋转体(2)上还设置由Arduino数字校验键(8)控制的Arduino主板(10)、Arduino语音报警模块(12)，在下旋转体(3)上设置有发射电源(15)以及发射开关模块(23)；

发射电源(15)通过发射开关模块(23)与红外线对射发射模块(14)连接；

接收电源通过接收开关模块与Arduino主板(10)连接，红外线对射接收模块(13)通过Arduino主板(10)与Arduino语音报警模块(12) 连接，接收电源还通过接收电源按键(9)与Arduino语音报警模块(12)连接;在上旋转体(2)的上还设置有GSMGPRSShield无线模块(11)以及带安装位置信息报警短信模块， Arduino主板(10)与GSMGPRSShield无线模块(11)连接，GSMGPRSShield无线模块(11)将信号传递给带安装位置信息报警短信模块; Arduino主板(10)为以mega328作为主控、带 SIM900 GSM/GPRS 开发模块平台、XBEE蓝牙、nRF24L01接口、在开发板上具有2路的继电器模块；

GSMGPRSShield无线模块(11)为SIM900带有4频的GPRS/GSM模块；

Arduino语音报警模块(12)为ASR-M08-A；

红外线对射接收模块(13)为E3F3-T11；

红外线对射发射模块(14)为E3F3-T11；

带安装位置信息报警短信模块为GSM GPRS Shield扩展板无线模块;在底座(5)底部设置有内凹槽(19)，立柱(6)下端的外螺纹(20)与底座(5)中部的内螺纹连接，在外螺纹(20)上还设置有锁母(21);在存带盒(4)与下旋转体(3)之间以及上旋转体(2)与下旋转体(3)之间设置有间隔垫(22);在立柱(6)的上端设置有挡雨帽(16);

在挡雨帽(16)上设置有荧光条(18)，在挡雨帽(16)上还设置有警示灯(17)。

说明书

一种带位置报警功能的复合式安全围杆装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种带位置报警功能的复合式安全围杆装置，属于电力应用领域。

背景技术

[0002] 目前采用的安全围杆由底座、立柱、盒式警戒带组成，主要用于发电厂、变电站、配电施工作业的电气设备检修、电气试验、配电检修等。电力检修现场通常是多个安全围杆配合使用，通过警戒带将安全围杆联接在一起，形成一个有效的隔离区域。安全围杆用于隔离高压带电部位、分离作业区域、规范作业人员活动范围、隔离无关社会人员与车辆进入，控制潜在的高压触电风险，保证作业人员、社会人员生命安全。

[0003] 私自跨越警戒带的行为都是有人身安全风险的，由于跨越警戒带人员行为的随机性、不确定性、每次违章跨越行为不一定得到即时的发现与警告，造成安全生产疏漏。由于电力生产作业区域较大，区域与区域之间存在视觉阻挡，现场安全管理人员并不能全面掌控违章跨越警戒带的行为，也不能及时的跟进制止违章跨越行为。由于电力系统中安全围杆是重复使用，不断变换使用的地点与围栏间的空间角度，加之施工地点在大范围内变化特点，限制安全围栏的电子化、信息化发展。

发明内容

[0004] 本发明所要解决的技术问题是提供一种设计先进、安全可靠且易于实现的带位置报警功能的复合式安全围杆装置。

[0005] 为解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：

[0006] 本发明其包括至少三条警戒带，警戒带围成封闭的平面图形，警戒带包括A端与B端；在一条警戒带的A端与相邻警戒带的B端上设置有围杆；

[0007] 围杆包括底座以及设置在底座上的立柱，在立柱上从下向上依次套装有存带盒、下旋转体以及上旋转体，存带盒、下旋转体以及上旋转体分别以立柱的轴心线为基准自转设置，警戒带设置在相邻的存带盒上，在上旋转体的下部设置有红外线对射接收模块，在下旋转体的上部设置有红外线对射发射模块；

[0008] 位于一条警戒带A端的红外线对射发射模块与位于该条警戒带B端的红外线对射接收模块配对设置，所述红外线对射发射模块与红外线对射接收模块形成红外光线形成封闭的平面图形；

[0009] 在上旋转体的上端设置有Arduino数字校验键、接收电源以及接收电源按键，在上旋转体上还设置由Arduino数字校验键控制的Arduino主板、Arduino语音报警模块，在下旋转体上设置有发射电源以及发射开关模块；

[0010] 发射电源通过发射开关模块与红外线对射发射模块连接；

[0011] 接收电源通过接收开关模块与Arduino主板连接，红外线对射接收模块通过Arduino主板与Arduino语音报警模块连接，接收电源还通过接收电源按键与Arduino语音报警模块连接。

[0012] 进一步，在底座底部设置有内凹槽，立柱下端的外螺纹与底座中部的内螺纹连接，在外螺纹上还设置有锁母。

[0013] 进一步，在存带盒与下旋转体之间以及上旋转体与下旋转体之间设置有间隔垫。

[0014] 进一步，在立柱的上端设置有挡雨帽。

[0015] 进一步，在挡雨帽上设置有荧光条，在挡雨帽上还设置有警示灯。

[0016] 进一步，在上旋转体的上还设置有GSMGPRSShield无线模块以及带安装位置信息报警短信模块，Arduino主板与GSMGPRSShield无线模块连接，GSMGPRSShield无线模块将信号传递给带安装位置信息报警短信模块。

[0017] 进一步，Arduino主板为以mega328作为主控，带SIM900GSM/GPRS开发模块平台，XBEE蓝牙、nRF24L01接口，在开发板上具有2路(DC3V)继电器模块；

[0018] GSMGPRSShield无线模块为SIM900带有4频的GPRS/GSM模块；

[0019] Arduino语音报警模块为ASR-M08-A；

[0020] 红外线对射接收模块为E3F3-T11；

[0021] 红外线对射发射模块为E3F3-T11；

[0022] 带安装位置信息报警短信模块为GSM GPRS Shield扩展板无线模块。

[0023] 采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

[0024] 本发明结构紧凑，设计先进、安全可靠且易于实现，方便调节对射方向，更好的接收信号。

[0025] 本发明红外线对射发射、接收模块可形成有效配对，且不受空间转向角度影响。本发明能够满足不周场地安全围栏架设需求，能够随着实物盒式警戒带进行任意空间转角布置。

[0026] 本发明解决了电力系统中安全围杆重复使用，不断变换位置，不易配对的难题，该解决方案可简单地来实现且需要较少时间与人力。

[0027] 本发明使得红外线对射发射、接收模块可调整到一个有效对射调整角度调整范围内，保证相邻安全围杆红外线对射发射、接收模块相对处于同一水平面上。

[0028] 本发明采用挡雨帽，防止电控器件被雨淋，安全可靠，便于实现，通过钢球卡位，拆装方便。

[0029] 本发明在夜间也可以起到警示作用，安全可靠，成本低廉。

附图说明

[0030] 图1是本发明的结构示意图。

[0031] 图2是本发明Arduino数字校验键的结构示意图。

[0032] 图3是本发明上旋转体的结构示意图。

[0033] 图4是本发明挡雨帽的结构示意图。

[0034] 图5是本发明控制单元发射模块原理框图。

[0035] 图6是本发明控制单元接收模块原理框图。

[0036] 其中：1、围杆；2、上旋转体；3、下旋转体；4、存带盒；5、底座；6、立柱；7、警戒带；8、Arduino数字校验键；9、接收电源按键；10、Arduino主板；11、GSMGPRSShield无线模块；12、Arduino语音报警模块；13、红外线对射接收模块；14、红外线对射发射模块；15、发射电源；16、挡雨帽；17、警示灯；18、荧光条；19、内凹槽；20、外螺纹；21、锁母；22、间隔垫；23、发射开关模块。

具体实施方式

[0037] 如图1-6所示，本发明其包括至少三条警戒带7，警戒带7围成封闭的平面图形，警戒带7包括A端与B端；在一条警戒带7的A端与相邻警戒带7的B端上设置有围杆1；

[0038] 围杆1包括底座5以及设置在底座5上的立柱6，在立柱6上从下向上依次套装有存带盒4、下旋转体3以及上旋转体2，存带盒4、下旋转体3以及上旋转体2分别以立柱6的轴心线为基准自转设置，警戒带7设置在相邻的存带盒4上，在上旋转体2的下部设置有红外线对射接收模块13，在下旋转体3的上部设置有红外线对射发射模块14；以便更好的进行红外信号的传递；通过将下旋转体3以及上旋转体2以立柱6的轴心线为基准自转设置，方便调节对射方向，更好的接收信号，而且下旋转体3以及上旋转体2的各模块可以互换。因电力检修现场通常是多个安全围杆1配合使用，通过相邻两个安全围杆1旋转体的调节，红外线对射发射、接收模块可形成有效配对，且不受空间转向角度影响。本发明能够满足不周场地安全围栏架设需求，能够随着实物盒式警戒带进行任意空间转角布置。通过上旋转体2和下旋转体3，将红外线对射接收模块13与红外线对射发射模块14分层布置，复合在一个安全围杆1上。
解决了电力系统中安全围杆1重复使用，不断变换位置，不易配对的难题，该解决方案可简单地来实现且需要较少时间与人力。

[0039] 位于一条警戒带7A端的红外线对射发射模块14与位于该条警戒带7B端的红外线对射接收模块13配对设置，红外线对射发射模块14与红外线对射接收模块13形成红外光线形成封闭的平面图形；通过红外无线控制，设计先进，便于实现。

[0040] 在上旋转体2的上端设置有Arduino数字校验键8、接收电源以及接收电源按键9，在上旋转体2上还设置由Arduino数字校验键8控制的Arduino主板10、Arduino语音报警模块12，在下旋转体3上设置有发射电源15以及发射开关模块23；

[0041] 发射电源15通过发射开关模块23与红外线对射发射模块14连接；

[0042] 接收电源通过接收开关模块与Arduino主板10连接，红外线对射接收模块13通过Arduino主板10与Arduino语音报警模块12连接，接收电源还通过接收电源按键9与Arduino语音报警模块12连接。

[0043] 底座5底部设置有内凹槽19，立柱6下端的外螺纹20与底座5中部的内螺纹连接，在外螺纹20上还设置有锁母21。通过螺纹连接，拆卸方便，高低可调，适应不同的工作环境，本发明也可以采用丝杠丝母或其他调节方式。在实现任意空间转角布置的同时，使得红外线对射发射、接收模块可调整到一个有效对射调整角度调整范围内，保证相邻安全围杆红外线对射发射、接收模块相对处于同一水平面上。

[0044] 在存带盒4与下旋转体3之间以及上旋转体2与下旋转体3之间设置有间隔垫22。优选尼龙垫，延长各部件的使用寿命。

[0045] 在立柱6的上端设置有挡雨帽16，防止电控器件被雨淋，安全可靠，便于实现，挡雨帽16插接柱立柱6上端，通过钢球卡位，拆装方便。

[0046] 在挡雨帽16上设置有荧光条18，在夜间也可以起到警示作用，在挡雨帽16上还设置有警示灯17，进一步提高警示作用，安全可靠，成本低廉。

[0047] 在上旋转体2的上还设置有GSMGPRSShield无线模块11以及带安装位置信息报警短信模块，Arduino主板10与GSMGPRSShield无线模块11连接，GSMGPRSShield无线模块11将信号传递给带安装位置信息报警短信模块。当跨越警戒带7的行为发生后，跨越警戒带7人员能得到即时的灯光、语音警示，同时跨越位置临近的安全围杆1通过短信的方式快速向现场作业人员报告本发明所述围杆1位置信息，及时召唤现场安全管理人员到跨越地点处置越界行为。

[0048] Arduino主板10为以mega328作为主控，带SIM900 GSM/GPRS开发模块平台，XBEE蓝牙、nRF24L01接口，在开发板上具有2路(DC3V)继电器模块；

[0049] GSMGPRSShield无线模块11为SIM900带有4频的GPRS/GSM模块；

[0050] Arduino语音报警模块12为ASR-M08-A；

[0051] 红外线对射接收模块13为E3F3-T11；

[0052] 红外线对射发射模块14为E3F3-T11；

[0053] 带安装位置信息报警短信模块为GSM GPRS Shield扩展板无线模块。

[0054] Arduino主板10以mega328作为主控，带SIM900 GSM/GPRS开发模块平台，XBEE蓝牙、nRF24L01接口，在开发板上具有2路(DC3V)继电器模块。

[0055] GSM GPRS Shield无线模块11是一个4频的GPRS/GSM模块，同时支持4种制式频段850/900/1800/1900MHz，可发送SMS短信，打电话，传真等所有GPRS手机具备的功能。GPRS Shield基于SIM900是一款贴片型GSM/GPRS整合型单芯片，采用ARM926EJ-S的内核。两种串口模式。GPRS Shield和Arduino是：在三种通信方式工作模式下选择.Short Message Service短信服务模式。

[0056] 红外线对射发射模块14扩大角度选择5-15度。

[0057] GPRS Shield可以通过UART串口使用AT指令配置设置，只需要将扩展板插到Arduino板子上，通过AT命令控制GPRS Shield，拨打电话，发送短信……，GPRS Shield可以通过UART串口使用AT指令配置设置，只需要将扩展板插到Arduino板子上，你就能轻松的通过AT命令控制GPRS Shield，拨打电话，发送短信.

[0058] 在串口工具端输入”AT+IPR＝0“，自动配对波特率模式来适应主机波特率。你也可以设置固定的波特率，比如”AT+IPR＝19200“，返回”OK“命令，说明ManCOM通信正常，也可以输入”AT“来验证，没有返回″OK″命令，请检查模块有没有工作或有没有找到网络。

[0059] 在串口工具端输入”AT+CMGF＝1“，设置短信为Text mode字符模式；输入手机号码，AT+CMGS＝”xxxxxxxxxxx″，(xxxxxxxxxxx表示要输入的手机号码，比如ATD10086)，之后串口终端界面会进入“＞”的输入界面，这里输入你想发送的内容.输完你要发送的短信内容后，将鼠标点击到串口终端界面上按键盘组合键“Ctrl+Z”结束输入，点击Send发送，界面返回”OK“命令。短信发送成功。

[0060] 电气设备检修、电气试验、配电检修等需要隔离出作业区域的场所，按照图1为本发明的现场布置示意图形式，将本发明装置设置在各个隔离点，数量根据现场实际需求设定。

[0061] 将盒式警戒带4拉出布置好，检查警戒范围合适。

[0062] 合上安全围杆1接收电源按键9，按Arduino数字校验键8，听到Arduino语音报警模块12报警，GSM GPRS Shield无线模块11不动作。此时调整上旋转体2红外线对射接收模块13对准上一级围杆1的红外线对射发射模块14，当语音模块停止报警后调试成功。

[0063] 最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；作为本领域技术人员对本发明的多个技术方案进行组合是显而易见的。而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。