一种可视化电子围栏系统

摘要

本发明公开了一种可视化电子围栏系统，电子栏杆采用埋入式底座，在不使用时将升降柱体降到地下，在使用时将升降柱体升起，控制器根据运行人员设置的围栏布置信息控制对应的电子栏杆升起和下降，通过电子栏杆上的光纤发射线发出光线形成光网，使电子围栏可视化，通过电子挂牌装置显示挂牌信息对作业人员进行区域告警，通过语音播报装置对作业人员进行语音提示，通过闯入/闯出感应组件判断是否有作业人员闯入作业区域或闯出作业区域，从而在视觉上和听觉上为现场作业人员提供了直观的作业区域和带电区域，解决了现有的使用激光雷达与UWB技术定位的立体安防电子围栏无法让现场作业人员直观感受作业区域和带电区域，可靠性不高的技术问题。

权利要求

1.一种可视化电子围栏系统，其特征在于，包括布置在电力作业现场的多个电子栏杆；

电子栏杆包括埋入式底座、升降柱体、光线发射器、闯入/闯出感应组件、控制器、语音播报装置和电子挂牌装置；

升降柱体安装在埋入式底座顶部；

光线发射器安装在升降柱体的侧面；

闯入/闯出感应组件包括并排安装在升降柱体的侧面的两组红外线收发器；

语音播报装置安装在升降柱体上；

电子挂牌装置安装在升降柱体的侧上面；

控制器安装在升降柱体的内部，分别连接光线发射器、闯入/闯出感应组件、语音播报装置和电子挂牌装置，且与升降柱体的升降机构连接；

控制器与后台终端通信连接，后台终端内置电子围栏管理系统；

还包括内置有预置APP的移动终端；

移动终端与控制器通信连接；

预置APP内置电子围栏管理系统；

预置APP包括登录模块、操作模块、审核模块和控制模块；

登录模块用于弹出登录窗口，供运行人员登录电子围栏管理系统；

操作模块用于在运行人员登录成功后显示预置变电站的一次接线图，在运行人员设置电子围栏的间隔之后，显示对应的电子栏杆点位，供运行人员根据停电类型和停电范围选择电子栏杆点位布置围栏；

审核模块用于在运行人员布置好围栏后，将围栏布置信息发送给上级用户审核，并将审核结果返回给运行人员；

控制模块用于在围栏布置信息审核通过之后，与控制器建立连接。

2.根据权利要求1所述的可视化电子围栏系统，其特征在于，光线发射器为三色光线发射器，可发出红色光线、蓝色光线和黄色光线。

3.根据权利要求1所述的可视化电子围栏系统，其特征在于，还包括随机码模块；

随机码模块用于在运行人员布置好围栏后生成随机数字对围栏布置信息进行加密，使得上级用户在接收到围栏布置信息之后输入随机数字对加密的围栏布置信息进行解密。

4.根据权利要求3所述的可视化电子围栏系统，其特征在于，还包括验证码模块；

验证码模块用于在上级用户审核通过之后生成验证码，使得运行人员在控制模块中输入验证码，与控制器建立连接。

5.根据权利要求1所述的可视化电子围栏系统，其特征在于，还包括：视频监控装置；

视频监控装置与控制器连接，用于对电力作业现场的电子栏杆状态进行监控。

6.根据权利要求1所述的可视化电子围栏系统，其特征在于，埋入式底座为树脂类防腐蚀材料。

7.根据权利要求1所述的可视化电子围栏系统，其特征在于，光线发射器安装在升降柱体的侧面的不同高度。

8.根据权利要求1所述的可视化电子围栏系统，其特征在于，电子栏杆由不间断电源供电。

说明书

一种可视化电子围栏系统

技术领域

[0001] 本发明涉及电子围栏技术领域，尤其涉及一种可视化电子围栏系统。

背景技术

[0002] 在电力作业现场，为保证作业人员的人身安全，作业人员应与临近高压带电设备保持必要的安全距离，一般设置安全围栏使作业人员的活动范围限定在规定的安全范围之
内。

[0003] 传统的变电站安全围栏布置，主要由变电站运行人员人工采用网状围栏、支撑杆、铁饼、标示牌来布置，由变电站运行人员根据停电范围和工作需要而人工设置，智能化水平
低。随着电力电子技术的发展，目前已有使用激光雷达与UWB技术定位的立体安防电子围
栏。但是使用激光雷达与UWB技术定位的立体安防电子围栏，现场作业人员无法直观感受作
业区域和带电区域，只能通过相应装置提醒，才能意识到自己的空间位置，可靠性不高。

发明内容

[0004] 本发明提供了一种可视化电子围栏系统，用于解决现有的使用激光雷达与UWB技术定位的立体安防电子围栏无法让现场作业人员直观感受作业区域和带电区域，可靠性不
高的技术问题。

[0005] 有鉴于此，本发明提供了一种可视化电子围栏系统，包括布置在电力作业现场的多个电子栏杆；

[0006] 电子栏杆包括埋入式底座、升降柱体、光线发射器、闯入/闯出感应组件、控制器、语音播报装置和电子挂牌装置；

[0007] 升降柱体安装在埋入式底座顶部；

[0008] 光线发射器安装在升降柱体的侧面；

[0009] 闯入/闯出感应组件包括并排安装在升降柱体的侧面的两组红外线收发器；

[0010] 语音播报装置安装在升降柱体上；

[0011] 电子挂牌装置安装在升降柱体的侧上面；

[0012] 控制器安装在升降柱体的内部，分别连接光线发射器、闯入/闯出感应组件、语音播报装置和电子挂牌装置，且与升降柱体的升降机构连接；

[0013] 控制器与后台终端通信连接，后台终端内置电子围栏管理系统。

[0014] 可选地，还包括内置有预置APP的移动终端；

[0015] 移动终端与控制器通信连接；

[0016] 预置APP内置电子围栏管理系统。

[0017] 可选地，预置APP包括登录模块、操作模块、审核模块和控制模块；

[0018] 登录模块用于弹出登录窗口，供运行人员登录电子围栏管理系统；

[0019] 操作模块用于在运行人员登录成功后显示预置变电站的一次接线图，在运行人员设置电子围栏的间隔之后，显示对应的电子栏杆点位，供运行人员根据停电类型和停电范
围选择电子栏杆点位布置围栏；

[0020] 审核模块用于在运行人员布置好围栏后，将围栏布置信息发送给上级用户审核，并将审核结果返回给运行人员；

[0021] 控制模块用于在围栏布置信息审核通过之后，与控制器建立连接。

[0022] 可选地，还包括随机码模块；

[0023] 随机码模块用于在运行人员布置好围栏后生成随机数字对围栏布置信息进行加密，使得上级用户在接收到围栏布置信息之后输入随机数字对加密的围栏布置信息进行解
密。

[0024] 可选地，还包括验证码模块；

[0025] 验证码模块用于在上级用户审核通过之后生成验证码，使得运行人员在控制模块中输入验证码，与控制器建立连接。

[0026] 可选地，还包括：视频监控装置；

[0027] 视频监控装置与控制器连接，用于对电力作业现场的电子栏杆状态进行监控。

[0028] 可选地，埋入式底座为树脂类防腐蚀材料。

[0029] 可选地，光线发射器安装在升降柱体的侧面的不同高度。

[0030] 可选地，电子栏杆由不间断电源供电。

[0031] 从以上技术方案可以看出，本发明提供的可视化电子围栏系统具有以下优点：

[0032] 本发明提供的可视化电子围栏系统，电子栏杆采用埋入式底座，在不使用时将升降柱体降到地下，在使用时将升降柱体升起，控制器根据运行人员设置的围栏布置信息控
制对应的电子栏杆升起和下降，通过电子栏杆上的光纤发射线发出光线形成光网，使电子
围栏可视化，通过电子挂牌装置显示挂牌信息对作业人员进行区域告警，通过语音播报装
置对作业人员进行语音提示，通过闯入/闯出感应组件判断是否有作业人员闯入作业区域
或闯出作业区域，从而在视觉上和听觉上为现场作业人员提供了直观的作业区域和带电区
域，解决了现有的使用激光雷达与UWB技术定位的立体安防电子围栏无法让现场作业人员
直观感受作业区域和带电区域，可靠性不高的技术问题。

[0033] 本发明提供的可视化电子围栏系统，光线发射器为三色光线发射器，可发射红、黄、蓝光，不同颜色的光线可分别定义不同的警示信息。

[0034] 本发明提供的可视化电子围栏系统，支持移动终端APP控制，提高了对布置电子围栏的灵活便捷性。

附图说明

[0035] 为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本
发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以
根据这些附图获得其他相关的附图。

[0036] 图1为本发明提供的一种可视化电子围栏系统的电子栏杆的结构图；

[0037] 图2为本发明提供的预置APP内置的电子围栏管理系统结构图；

[0038] 图3为本发明提供的预置APP的执行逻辑图；

[0039] 其中，附图标记为：

[0040] 1、埋入式底座；2、升降柱体；3、语音播报装置；4、电子挂牌装置；5、光线发射器；6、闯入/闯出感应组件；201、登录模块；202、操作模块；203、审核模块；204、控制模块；205、随
机码模块；206、验证码模块。

具体实施方式

[0041] 为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本
发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在
没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0042] 为了便于理解，请参阅图1，一种可视化电子围栏系统，包括布置在电力作业现场的多个电子栏杆；

[0043] 电子栏杆包括埋入式底座1、升降柱体2、光线发射器5、闯入/闯出感应组件6、控制器、语音播报装置3和电子挂牌装置4；

[0044] 升降柱体2安装在埋入式底座1顶部；

[0045] 光线发射器5安装在升降柱体2的侧面；

[0046] 闯入/闯出感应组件6包括并排安装在升降柱体的侧面的两组红外线收发器；

[0047] 语音播报装置3安装在升降柱体2上；

[0048] 电子挂牌装置4安装在升降柱体2的侧上面；

[0049] 控制器安装在升降柱体2的内部，分别连接光线发射器5、闯入/闯出感应组件6、语音播报装置3和电子挂牌装置4，且与升降柱体2的升降机构连接；

[0050] 控制器与后台终端通信连接，后台终端内置电子围栏管理系统。

[0051] 电子栏杆的埋入式底座1埋在地下，顶部与地面平齐，升降柱体2安装在埋入式底座1的顶部，通过升降机构升起和下降，在使用时从地下升起，在不使用时降到低下。变电站
运行人员需要针对开关检修、CT检修、避雷器检修、线路PT检修、母线刀闸检修、开关+CT检
修预试、线路及开关检修等不同停电类型确定电子围栏的布置，控制器根据运行人员输入
的电子围栏布置信息，控制对应点位的电子栏杆升起和下降，控制光线发射器5发射光线，
形成警示光网，从而形成所需要的电子围栏。升起的电子栏杆的闯入/闯出感应组件6进入
工作，对检修区域部署电子警戒防区，实时检测闯入/创出的作业人员。具体地，闯入/闯出
感应组件6包括并排安装在升降柱体2的侧面的两组红外线收发器，当电子围栏内作业人员
不经出入口离开时，闯入/闯出感应组件6发出一个0的电平信号给控制器，当围栏外作业人
员不经出入口进入时，闯入/闯出感应组件6发出一个1的电平信号给控制器。根据两组红外
线收发器接收到信号的先后顺序可确定作业人员是闯入还是闯出，如果是电子围栏内侧的
红外线收发器的信号先断开，外侧的红外线收发器的信号后断开，则闯入/闯出感应组件6
发出一个0的电平信号给控制器，反之，则闯入/闯出感应组件发6出一个1的电平信号给控
制器，当监测到有作业人员闯入/闯出电子围栏区域时，控制器通过语音播报装置3语音播
报“禁止跨越围栏超出作业范围”或“请从围栏入口进入作业地点”。在可视化电子围栏装置
出入口的电子栏杆的电子挂牌装置4上显示“从此出入”电子标示牌，对于电子围栏其余各
条升起的电子栏杆的电子挂牌装置4则显示“止步，高压危险”电子标示牌。电子挂牌装置4
可选用LED显示屏。升起的电子栏杆的语音播报装置3进入工作，连接控制器，接受本地警示
语音，警示场所作业人员尊章作业，且可与后台终端远程进行语音交流。

[0052] 需要说明的是，还可以在电子栏杆的光线接收位置上设置光源检测电路，光源检测电路可由光线发射器5线路上串接功率元件构成，当没有接收到对应的光线发射器5发射
的光源时，功率元件发光警示光源异常并向控制器发送告知信号，提示电子栏杆故障。

[0053] 在一个实施例中，光线发射器5为三色光线发射器，可发出红色光线、蓝色光线和黄色光线。可发射红、黄、蓝光，不同颜色的光线可分别定义不同的警示信息，如：发红光代
表警示、禁止意思，代表禁止跨越、进入。光线发射器5可以设置为安装在升降柱体的侧面的
不同高度，例如可从上至下布置6个光线发射器5。

[0054] 在一个实施例中，电子栏杆由不间断电源供电，保证了升降柱体2、光线发射器5、闯入/闯出感应组件6、控制器、语音播报装置3和电子挂牌装置4的不断电工作。

[0055] 在一个实施例中，埋入式底座1选为树脂类防腐蚀材料，如环氧树脂，避免被腐蚀损坏。

[0056] 在一个实施例中，还可以在电力作业现场设置视频监控装置，视频监控装置与控制器连接，用于对电力作业现场的电子栏杆状态进行监控。当闯入/闯出感应组件6感应到
有作业人员闯入/闯出作业区域时，控制器联动视频监控装置，对闯入/闯出区域进行拍摄，
获取闯入/闯出区域的图像信息。在完成电子围栏布置时，也可联动视频监控装置对电子围
栏的电子栏杆进行拍摄，校核电子栏杆的升起和下降情况。

[0057] 在一个实施例中，还包括内置有预置APP的移动终端，移动终端与控制器通信连接，预置APP内置电子围栏管理系统。运行人员可就地或远程在移动终端上的预置APP内置
电子围栏管理系统对变电站作业现场的电子围栏进行布置。预置APP包括登录模块201、操
作模块202、审核模块203和控制模块204，登录模块201用于弹出登录窗口，供运行人员登录
电子围栏管理系统，操作模块202用于在运行人员登录成功后显示预置变电站的一次接线
图，在运行人员设置电子围栏的间隔之后，显示对应的电子栏杆点位，供运行人员根据停电
类型和停电范围选择电子栏杆点位布置围栏，审核模块203用于在运行人员布置好围栏后，
将围栏布置信息发送给上级用户审核，并将审核结果返回给运行人员，控制模块用于在围
栏布置信息审核通过之后，与控制器建立连接。还可以设置随机码模块205，随机码模块205
用于在运行人员布置好围栏后生成随机数字对围栏布置信息进行加密，使得上级用户在接
收到围栏布置信息之后输入随机数字对加密的围栏布置信息进行解密。设置验证码模块
206，验证码模块206用于在上级用户审核通过之后生成验证码，使得运行人员在控制模块
204中输入验证码，与控制器建立连接。

[0058] 其原理是：运行人员在移动终端上打开预置APP，在登录模块201弹出的登录窗口，使用电话号码白名单+短信验证码的方式进行登录，或者使用人脸识别等方式进行登录，登
录后，操作模块202即显示预设的变电站一次接线图，运行人员根据停电类型和停电范围选
择需要的电子围栏的间隔，然后即显示出此间隔对应的作业现场电子栏杆点位，运行人员
则根据停电类型和停电范围选择电子对应点位的电子栏杆布置围栏。在运行人员布置好电
子围栏后，随机码模块205生成随机数字对围栏布置信息进行加密，由运行人员将该随机数
字发送给上级审核用户（比如值班长或站长），上级审核用户使用该随机数字对加密的围栏
布置信息进行解密，然后通过审核模块203对布置的电子围栏信息进行审核，在审核通过
后，通过验证码模块206生成验证码，上级审核用户将该验证码告知给运行人员，运行人员
在控制模块204中输入该验证码进行验证，在验证通过后获得控制电子围栏工作的权限，即
该运行人员可在预置APP上的电子围栏管理系统对电子栏杆的控制器下发控制指令。

[0059] 本发明提供的可视化电子围栏系统，支持移动终端APP控制，提高了对布置电子围栏的灵活便捷性。

[0060] 以上所述，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
述各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；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各实施例技术方案的精神和范围。