一种输配电塔架的安全防护系统
阅读说明：本技术 一种输配电塔架的安全防护系统 (Safety protection system of power transmission and distribution tower ) 是由 夏志雄 艾维 钟少荣 陈黎丽 孔令生 姚超楠 李慧珊 甘嘉杰 赵加铭 靳铠闻 区 于 2020-12-31 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种输配电塔架的安全防护系统,包括后台管理模块、通信模块、控制模块、安全防护模块、报警模块、监控模块；其中：所述后台管理模块与所述通信模块通信连接,实现信息交互；所述通信模块与所述控制模块通信连接,实现信息交互；所述控制模块与所述安全防护模块、报警模块、监控模块均为通信连接,实现信息交互。本发明通过各模块的配合,阻隔无关人员靠近输配电塔架；并对输配电塔架周围环境进行可视化监视,对违规靠近输配电塔架周围的无关人员进行警示和驱离；并通过数据和指令的传输,实现了各模块的远程管理；极大提升了输配电塔架安全防护的有效性,降低了安全事故的发生几率。(The invention discloses a safety protection system of a power transmission and distribution tower, which comprises a background management module, a communication module, a control module, a safety protection module, an alarm module and a monitoring module, wherein the communication module is used for communicating with the background management module; wherein: the background management module is in communication connection with the communication module to realize information interaction; the communication module is in communication connection with the control module to realize information interaction; the control module is in communication connection with the safety protection module, the alarm module and the monitoring module, and information interaction is achieved. According to the invention, through the matching of the modules, irrelevant personnel are prevented from approaching the power transmission and distribution tower; the surrounding environment of the power transmission and distribution tower is visually monitored, and irrelevant personnel who violate rules and get close to the periphery of the power transmission and distribution tower are warned and driven away; the remote management of each module is realized through the transmission of data and instructions; the effectiveness of safety protection of the power transmission and distribution tower is greatly improved, and the occurrence probability of safety accidents is reduced.)
技术领域
本发明涉及输配电塔架安全技术领域，更具体地，涉及一种输配电塔架的安 全防护系统。
背景技术
随着经济与社会的发展，电力系统的规模日趋庞大，复杂性随之提高，覆盖 区域也更为广阔，当发生大面积停电事故时，其损失是难以承受的。通过反事故 措施的研究，发现电网事故的发生和扩大，往往是电力设备保护措施不当或附近 居民安全意识薄弱，违规靠近电力设备造成的。为应对电力安全事故，每年需投 入大量资金进行电力安全的建设。
输配电塔架作为电力系统的重要部分，其防护措施是极其重要的。目前，输 配电塔架周围缺乏防护措施，塔架附近居民靠近塔架或者攀爬塔架，极易造成安 全事故。
在现有技术中，公开号为CN101604469A的中国发明专利，于2019年12 月16日公开了一种塔架的智能防护系统及方法，防护系统包括至少一感知模块、 无线通讯模块、远程报警监控平台；感知模块分别设置于各塔架上，包括以下传 感器中的一种或多种：用以检测支架是否被拆卸的紧固件拆卸传感器、用以检测 支架是否被割据的声传感器、用以检测是否有人员攀爬塔架的微波/超声波传感 器、用以检测塔架是否发生倾斜的倾角传感器；无线通讯模块用以接收所述感知 模块感知的信息，并把感知到的信息发送至远程报警监控平台；远程报警监控平 台用以接收所述感知模块的信息，从中获取异常感知模块的位置信息。虽然该方 案本发明在一定程度上减少了塔架的偷盗和破坏行为，但是并未能解决输配电塔 架缺乏有效安全防护功能的问题，因此，急需一种输配电塔架的安全防护系统。
发明内容
本发明为解决输配电塔架缺乏有效安全防护功能的问题，提供一种输配电塔 架的安全防护系统。
本发明的首要目的是为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
一种输配电塔架的安全防护系统，包括后台管理模块、通信模块、控制模块、 安全防护模块、报警模块、监控模块；其中：所述后台管理模块与所述通信模块 通信连接，实现信息交互；所述通信模块与所述控制模块通信连接，实现信息交 互；所述控制模块与所述安全防护模块、报警模块、监控模块均为通信连接，实 现信息交互。
在上述技术方案中，安全防护模块用于阻隔无关人员靠近输配电塔架；报警 模块对违规靠近输配电塔架的无关人员进行警示和驱离；监控模块用于对输配电 塔架周围环境进行可视化监视；通信模块用于传输数据或指令；后台管理模块通 过采集数据和下发指令，实现各模块的远程管理；使用时，后台管理模块经通信 模块传输指令至控制模块，实现对安全防护模块、报警模块、监控模块的控制， 控制模块接收安全防护模块、报警模块、监控模块采集的信息，经通信模块传回 后台管理模块进行处理。
作为本发明的改进，所述通信模块为有线通信模块或无线通信模块。
在上述技术方案中，通信模块实现后台管理模块与控制模块之间的通信，具 体可采用5G网关，以降低信号传输的延迟。
作为本发明的改进，所述控制模块采用RK3399ARM开发板、PLC可编程 控制器或STM32单片机中的任意一种。
在上述技术方案中，可根据后台管理模块所需要设置的功能，对控制模块的 型号进行选取。
作为本发明的改进，所述安全防护模块包括防护栏、电动门，其中：所述防 护栏设置于输配电塔架外部，用于阻挡无关人员进入；所述电动门设置于所述防 护栏上；作为防护栏内部区域的入口；所述电动门上还设置有门禁识别系统，用 于控制所述电动门开闭；所述门禁识别系统与所述控制模块通信连接，实现信息 交互。
在上述技术方案中，防护栏防止无关人员靠近输配电塔架，对他们的人身安 全进行保障；电动门方便调度人员进入，进行维护工作；当需要进行抢修任务时， 后台管理模块可传输未录入的抢修人员的信息至控制模块，使抢修人员能够通过 门禁识别系统的验证；门禁识别系统除了对进入人员进行身份验证外，还可以将 进入人员的信息传输至后台管理模块中，后台管理模块对调度人员的维护次数以 及工作情况进行记录，便于进行业绩考核。
作为本发明的改进，所述防护栏为玻璃钢电力护栏。
在上述技术方案中，玻璃钢电力护栏具有良好的绝缘性，不仅耐腐蚀、耐老 化，而且使用寿命长。
作为本发明的改进，所述门禁识别系统采用人脸识别门禁、指纹识别门禁或 虹膜识别门禁中的任意一种。
在上述技术方案中，可从安全级别的角度进行考虑，选取相应的门禁识别系 统。
作为本发明的改进，所述报警模块包括防盗光栅、报警器；其中：所述防盗 光栅设置于防护栏内部区域，与所述控制模块通信连接，实现信息交互；当无关 人员未经门禁识别系统验证进入防护栏内部区域时，防盗光栅处于工作状态，将 触发报警器进行报警；当调度人员经门禁识别系统验证进入防护栏内部区域时， 防盗光栅处于离线状态，不会触发报警器进行报警；所述报警器与所述控制模块 通信连接，实现信息交互；用于发出警告信号，驱赶无关人员离开防护栏内部区 域或提醒调度人员发生紧急情况。
在上述技术方案中，当无关人员未经门禁识别系统验证，违规进入防护栏内 部区域时，防盗光栅处于常开状态，将触发报警器；当调度人员经门禁识别系统 验证，正常进入防护栏内部区域时，门禁识别系统传输信息至控制模块，控制模 块使防盗光栅关闭，防盗光栅处于离线状态，不会触发报警器。
作为本发明的改进，所述防盗光栅为激光防盗光栅或超声波防盗光栅。
在上述技术方案中，激光防盗光栅发出光线，当未经门禁识别系统验证的无 关人员进入防护栏内部区域时将触碰光线，触发报警器进行报警；超声波防盗光 栅发出超声波，当声波撞上无关人员时，触发报警器进行报警。
作为本发明的改进，所述报警器为语音报警器或灯光报警器。
在上述技术方案中，语音报警器将重复播放警告录音(包括普通话、粤语、 英语)，驱离违规进入的无关人员；灯光报警器将发出高亮的频闪光，起到良好 的警示功能；当无关人员被驱离后，后台管理模块可发送指令至控制模块，控制 报警模块主动关闭警报信号。
作为本发明的改进，所述监控模块采用高清摄像头。
在上述技术方案中，高清摄像头设置于输配电塔架上方，可围绕输配电塔架 周围环境设置为多个，便于后台管理人员进行远程监控。
总结来说，本发明系统的工作流程为：
(1)调度人员正常进入防护栏内部区域：
当电网调度人员需要进入防护栏内部区域进行施工时，首先需要通过门禁识 别系统进行身份识别，当确定为已录入信息的调度人员时，将开启电动门。同时 控制模块获取电动门开启的信号，通过发出指令关闭防盗光栅，避免误触警报。
(2)无关人员违规进入防护栏内部区域：
当无关人员未经过人脸识别门禁系统(翻越防护栏)进入防护栏内部区域， 将触碰防盗光栅，同时控制模块接收到防盗光栅被触碰的信号，发出指令控制警 报器进行报警，对违规进入的无关人员进行驱离；同时，控制模块通过通信模块 向后台管理模块发送报警信息；后台管理模块接收到报警信息时，管理人员可以 通过监控模块查看现场情况，确定违规人员是否还处于防护栏区域内，若出现紧 急情况，可以立刻通知最近的调度人员赶往现场或者打电话报警。当违规人员接 收警示信号离开现场后，后台管理模块可发送指令至控制模块，直接控制报警模 块关闭警报。
与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：
本发明通过各模块的配合，阻隔无关人员靠近输配电塔架；并对输配电塔架 周围环境进行可视化监视，对违规靠近输配电塔架周围的无关人员进行警示和驱 离；并通过数据和指令的传输，实现了各模块的远程管理；极大提升了输配电塔 架安全防护的有效性，降低了安全事故的发生几率。
附图说明
图1为本发明所述系统模块示意图；
其中，图中标号分别代表：1～后台管理模块；2～通信模块；3～控制模块；4～ 安全防护模块；5～报警模块；6～监控模块。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具 体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下， 本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明 还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并 不受下面公开的具体实施例的限制。
实施例1
如图1所示，一种输配电塔架的安全防护系统，包括后台管理模块1、通信 模块2、控制模块3、安全防护模块4、报警模块5、监控模块6；其中：所述后 台管理模块1与所述通信模块2通信连接，实现信息交互；所述通信模块2与所 述控制模块3通信连接，实现信息交互；所述控制模块3与所述安全防护模块4、 报警模块5、监控模块6均为通信连接，实现信息交互。
优选地，所述通信模块2为有线通信模块或无线通信模块。
优选地，所述控制模块3采用RK3399ARM开发板、PLC可编程控制器或 STM32单片机中的任意一种。
优选地，所述安全防护模块4包括防护栏、电动门，其中：所述防护栏设置 于输配电塔架外部，用于阻挡无关人员进入；所述电动门设置于所述防护栏上； 作为防护栏内部区域的入口；所述电动门上还设置有门禁识别系统，用于控制所 述电动门开闭；所述门禁识别系统与所述控制模块3通信连接，实现信息交互。
优选地，所述防护栏为玻璃钢电力护栏。
优选地，所述门禁识别系统采用人脸识别门禁、指纹识别门禁或虹膜识别门 禁中的任意一种。
优选地，所述报警模块5包括防盗光栅、报警器；其中：所述防盗光栅设置 于防护栏内部区域，与所述控制模块3通信连接，实现信息交互；当无关人员未 经门禁识别系统验证进入防护栏内部区域时，防盗光栅处于工作状态，将触发报 警器进行报警；当调度人员经门禁识别系统验证进入防护栏内部区域时，防盗光 栅处于离线状态，不会触发报警器进行报警；所述报警器与所述控制模块3通信 连接，实现信息交互；用于发出警告信号，驱赶无关人员离开防护栏内部区域或 提醒调度人员发生紧急情况。
优选地，所述防盗光栅为激光防盗光栅或超声波防盗光栅。
优选地，所述报警器为语音报警器或灯光报警器。
优选地，所述监控模块6采用高清摄像头。
相同或相似的标号对应相同或相似的部件；
附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限 制；
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非 是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明 的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施 方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进 等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
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