基于红外探测的电力培训工位安全预警系统及其工作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于电力安全技术领域，尤其涉及一种基于红外探测的电力培训工位安全预警系统及其工作方法。
【背景技术】
[0002]工位是指一个四周由围栏围起的独立工作区域，在此区域中进行对设备的操作等。该工位是指电力培训人员进行操作的培训电力设备的区域，该场所的管理工作一直是供电系统可靠运行的薄弱环节之一。虽然绝大多数电力培训工位都制定有安全管理制度，但是在培训过程中，培训人员或者参观人员在不知电力培训工位内设备的工作状态情况下而进入时有发生，有可能给电力培训工位内的设备安全以及进入人员的人身安全带来很大的安全隐患。
[0003]目前缺乏一种自动判断电力培训工位的工作模式的安全预警系统，因此，为了保障电力培训工位内的设备以及操作人或是进入电力培训工位内的人员的安全性方面考虑，亟需建立一种电力培训工位安全预警系统。
【发明内容】
[0004]为了解决现有技术的缺点，本发明提供一种基于红外探测的电力培训工位安全预警系统及其工作方法，该系统能够自动判断电力培训工位的常规模式与安全模式，并且实时显示工位的工作状态以及当电力培训工位上的设备处于工作状态时，预警提示外人防止进入工位内部。
[0005]为实现上述目的，本发明采用以下技术方案:
[0006]一种基于红外探测的电力培训工位安全预警系统，包括:
[0007]数据采集模块，其采集电力培训工位内电力设备的工作状态，并传至服务器，服务器与控制器模块相互通信，控制器模块与预警模块相连；当电力培训工位内电力设备处于非工作状态时，电力培训工位处于常规模式；当电力培训工位内电力设备处于工作状态时，电力培训工位处于安全模式；
[0008]红外对射传感器模块，其设置于电力培训工位的四周处，用于发射红外信号来检测是否有人进入电力培训工位内，并将检测的信号传输至控制器模块；
[0009]漫反射传感器模块，其设置于电力培训工位的入口处；漫反射传感器模块在其有效检测距离内检测到有物体遮挡时，将其检测的信号传至控制器模块，用来控制红外对射传感器模块所检测的信号是否有效；
[0010]当电力培训工位处于常规模式时，红外对射传感器模块所检测的信号为无效信号;
[0011]当电力培训工位处于安全模式，且漫反射传感器模块在其有效检测距离内检测到有物体遮挡时，红外对射传感器模块所检测的信号为有效信号，控制器模块控制预警模块发出语音报警来警示外人禁止电力培训工位。
[0012]所述红外对射传感器模块，包括若干对红外对射传感器，每对红外对射传感器设置于电力培训工位的入口的两侧。
[0013]所述预警模块，包括音频解码电路、音频放大电路和扬声器，所述音频解码电路接收控制器模块发出的报警信号后，对音频文件进行解码，并传送至音频放大电路进行放大，放大后的信号传送至扬声器进行报警。
[0014]所述控制器模块还与显示模块相连，用于显示预警文字信息。
[0015]所述显示模块，包括LED控制器和LED电子显示屏，所述LED控制器用于根据接收到的服务器传送的电力培训工位内电力设备的工作状态信息，来控制LED电子显示屏的显不O
[0016]所述服务器与控制器模块通过无线模块相互通信。
[0017]所述控制器模块还与继电器相连，所述继电器与预警灯相连，预警灯用于显示电力培训工位内的电力设备的工作状态。
[0018]所述预警灯为LED灯。
[0019]一种基于红外探测的电力培训工位安全预警系统的工作方法，包括:
[0020]数据采集模块实时检测电力培训工位内的电力设备的工作状态，若电力培训工位内电力设备处于非工作状态时，电力培训工位处于常规模式，且红外对射传感器模块检测到的信号均为无效信号；
[0021]若电力培训工位内电力设备处于工作状态，电力培训工位处于安全模式，且当漫反射传感器模块在其有效检测距离内检测到有物体遮挡，红外对射传感器模块所检测到的信号为有效信号，控制器模块控制预警模块发出语音报警来警示外人禁止电力培训工位。
[0022]基于红外探测的电力培训工位安全预警系统的工作方法还包括:
[0023]当电力培训工位内的电力设备处于工作状态时，控制器模块通过继电器控制预警灯亮；
[0024]当电力培训工位内的电力设备处于非工作状态时，控制器模块通过继电器控制预警灯灭。
[0025]本发明的有益效果为:
[0026](I)本发明的基于红外探测的电力培训工位安全预警系统采用设置在电力培训工位的入口处的漫反射传感器模块来控制红外对射传感器模块所检测的信号是否有效，使得电力培训工位内电力设备在工作状态切换时，能够及时提醒并保障越过电力培训工位人员的安全性；
[0027](2)本发明能够在不进入电力培训工位且通过预警模块、显示模块和预警灯来判断电力培训工位所处的工作模式，同时结合红外对射传感器模块进行检测是否有人穿越电力培训工位，更加直观地了解电力培训工位内电力设备的运行状态，并且及时通过预警模块发出语音报警来警示外人禁止电力培训工位。
【附图说明】
[0028]图1是本发明的整体结构示意图。
[0029]其中，1、控制器模块，2、红外对射传感器模块，3、漫反射传感器模块，4、预警模块，5、无线模块，6、服务器，7、LED控制器，8、LED电子显示屏，9、数据采集模块。
【具体实施方式】
[0030]下面结合附图与实施例对本发明做进一步说明:
[0031]如图1所示，一种基于红外探测的电力培训工位安全预警系统，包括:
[0032]数据采集模块9，其采集电力培训工位内电力设备的工作状态，并传至服务器6，服务器6与控制器模块I相互通信，控制器模块I与预警模块4相连；当电力培训工位内电力设备处于非工作状态时，电力培训工位处于常规模式；当电力培训工位内电力设备处于工作状态时，电力培训工位处于安全模式；
[0033]红外对射传感器模块2，其设置于电力培训工位的四周处，用于发射红外信号来检测是否有人进入电力培训工位内，并将检测的信号传输至控制器模块I ;
[0034]漫反射传感器模块3，其设置于电力培训工位的入口处；漫反射传感器模块3在其有效检测距离内检测到有物体遮挡时，将其检测的信号传至控制器模块1，用来控制红外对射传感器模块2所检测的信号是否有效；
[0035]当电力培训工位处于常规模式时，红外对射传感器模块2所检测的信号为无效信号；当电力培训工位处于安全模式，且漫反射传感器模块3在其有效检测距离内检测到有物体遮挡时，红外对射传感器模块2所检测的信号为有效信号，控制器模块I控制预警模块4发出语音报警来警示外人禁止电力培训工位。
[0036]其中，数据采集模块3可以通过采集电力培训工位内电力设备的电压信号、电流信号或是其他可以判断电力设备工作状态的信号，通过数据采集模块3采集这些信号，并将这些数据通过服务器传输至控制器模块处理，则可判断出电力培训工位内电力设备的工作状态。
[0037]红外对射传感器模块2，包括若干对红外对射传感器，每对红外对射传感器设置于电力培训工位的四周处。
[0038]预警模块4，包括音频解码电路、音频放大电路和扬声器，音频解码电路接收控制器模块发出的报警指令后，开始对音频文件进行解码，并传送至音频放大电路进行放大，放大后的信号传送至扬声器进行报警。
[0039]服务器6还与显示模块相连，用于显示预警文字信息。
[0040]显示模块，包括LED控制器7和LED电子显示屏8，LED控制器7用于根据接收到的服务器6传送的电力培训工位内电力设备的工作状态信息，来控制LED电子显示屏8的显不O
[0041 ] 服务器6与控制器模块I通过无线模块5相互通信。
[0042]控制器模块I还与继电器相连，所述继电器与预警灯相连，预警灯用于显示电力培训工位内的电力设备的工作状态。其中，预警灯为LED灯。
[0043]其中，本发明的控制器模块可采用STM32系统电路，STM32系统电路与无线模块采用TTL-232串口相连，STM32系统电路与音频解码电路也采用TTL-232串口相连，音频放大电路通过3.5MM接口连接音频解码电路。
[0044]本发明的基于红外探测的电力培训工位安全预警系统设置有两种切换模式:常规模式与安全模式，利用电力培训工位入口处的漫反射传感器进行模式切换，当此处接收到信号后，将电平信号传递给STM32，当STM32控制器模块检测到传感器有电平信号输入后将会产生中断，系统会自动判断当前模式是常规模式还是安全模式，如果当前模式是常规模式，则通过无线数据交互电路向服务器发送切换安全模式的指令，反之切换为常规模式，同时服务器端判断此信号是由哪个电力培训工位发出的信号，对应切换此工位模式。
[0045]安全模式下的报警原理:
[0046]当系统模