一种基于智能围栏的电气设备检修方法及系统与流程

1.本发明涉及电力安全检修领域，尤其涉及一种基于智能围栏的电气设备检修方法及系统。


背景技术：

2.《电业安全工作规程中》中明确规定，变电站的电气设备停电检修必须在临近带电设备周围布置安全围栏和警告牌，以防止检修人员误入带电间隔。因此，安全围栏可以保证检修人员的人身安全，进而大幅度提高设备检修效率。在变电站设备检修工作中，为防止检修人员走错间隔、误碰带电设备，需要运行人员利用布置的安全围栏为检修人员圈定工作地点、规划工作路径来隔离带电设备，做好防护安全。
3.然而，现有的基于安全围栏的检修技术存在以下几种缺陷：
4.1、现有的安全围栏使得检修人员的作业区域的形状主要是长方形，根据隔离的范围不同，所需围接的安全围栏长度也会不同，有时需要几米或几十米不等，而普通的安全围栏较重，因此所需劳动力较大，人工成本高，布置难度大；
5.2、虽然现有的安全围栏可以起到保护检修人员的作用，但是在布置过程中人为参与多，人工成本高，效率低，且由于人为的不可控因素而容易导致围错或漏围设备等现象，安全防护性能达不到理想状态，导致检修效率低下。


技术实现要素：

6.本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种基于智能围栏的电气设备检修方法及系统，能通过改造的智能围栏结合agv技术，实现人工成本低、布置难度低、安全防护性能高和检修效率高的电气设备检修。
7.本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
8.一种基于智能围栏的电气设备检修方法，包括以下步骤：
9.步骤1：获取待检修区域内每个电气设备的定位数据，为每个电气设备配置标识唯一的电磁磁钉组，并根据所有定位数据和所有电磁磁钉组生成磁钉线路图；
10.步骤2：根据所述磁钉线路图布置智能围栏；
11.步骤3：获取所述待检修区域的待检修任务，根据所述待检修任务和所述智能围栏生成预设的agv小车的检修路径图；
12.步骤4：控制所述agv小车按照所述检修路径图进行检修，完成所述待检测区域的电气设备检修。
13.依据本发明的另一方面，还提供了一种基于智能围栏的电气设备检修系统，应用于本发明中的基于智能围栏的电气设备检修方法中，包括设备检修装置和agv小车；所述设备检修装置通过无线网络与所述agv小车通讯连接；
14.所述设备检修装置包括数据获取模块、分配模块、线路图生成模块、围栏布置模块、路径生成模块和检修控制模块；
15.所述数据获取模块用于获取待检修区域内每个电气设备的定位数据；
16.所述分配模块用于为每个电气设备分配标识唯一的电磁磁钉组；
17.所述线路图生成模块用于根据所有定位数据和所有电磁磁钉组生成磁钉线路图；
18.所述围栏布置模块用于根据所述磁钉线路图布置智能围栏；
19.所述数据获取模块还用于获取所述待检修区域的待检修任务；
20.所述路径生成模块用于根据所述待检修任务和所述磁钉线路图生成所述agv小车的检修路径图；
21.所述检修控制模块用于控制所述agv小车按照所述检修路径图进行检修，完成所述待检测区域的电气设备检修。
22.本发明的基于智能围栏的电气设备检修方法及系统的有益效果是：基于电磁磁钉技术，为每个电气设备配置标识唯一的电磁磁钉组，使得后续结合获取的每个电气设备的定位数据生成的磁钉线路图中，每个磁钉均代表唯一的电气设备，进而便于生成符合待检修区域的真实情况的智能围栏，并便于生成与待检修任务匹配的检修路径图；当根据智能围栏和待检修任务生成检修路径图后，由于在布置智能围栏时，电磁磁钉组是配置在每个电气设备的底部，基于agv技术，控制装载有检修人员的agv小车按照检修路径图自动识别匹配的电磁磁钉组，引导agv小车运行到需要检修的目标电气设备处，实现检修人员对目标电气设备的检修；
23.本发明的基于智能围栏的电气设备检修方法及系统，基于电磁磁钉技术布置改造的智能围栏，布置难度低、人工成本小，结合agv技术可以实现变电站等领域的电气设备的检修工作，在改造的智能围栏更高的安全防护性能下，在传统变电站等中引入了智能工厂概念，更加智能地确保检修人员的人身安全，大大提高了检修效率，进而提高了整个五防系统的安全性。
附图说明
24.图1为本发明实施例一中一种基于智能围栏的电气设备检修方法的流程示意图；
25.图2为本发明实施例一中生成磁钉线路图的流程意图；
26.图3为本发明实施例一中生成检修路径图的流程示意图；
27.图4为本发明实施例二中一种基于智能围栏的电气设备检修系统的结构示意图。
具体实施方式
28.以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
29.下面结合附图，对本发明进行说明。
30.实施例一、如图1所示，一种基于智能围栏的电气设备检修方法，包括以下步骤：
31.s1：获取待检修区域内每个电气设备的定位数据，为每个电气设备配置标识唯一的电磁磁钉组，并根据所有定位数据和所有电磁磁钉组生成磁钉线路图；
32.s2：根据所述磁钉线路图布置智能围栏；
33.s3：获取所述待检修区域的待检修任务，根据所述待检修任务和所述智能围栏生成预设的agv小车的检修路径图；
34.s4：控制所述agv小车按照所述检修路径图进行检修，完成所述待检测区域的电气设备检修。
35.基于电磁磁钉技术，为每个电气设备配置标识唯一的电磁磁钉组，使得后续结合获取的每个电气设备的定位数据生成的磁钉线路图中，每个磁钉均代表唯一的电气设备，进而便于生成符合待检修区域的真实情况的智能围栏，并便于生成与待检修任务匹配的检修路径图；当根据智能围栏和待检修任务生成检修路径图后，由于在布置智能围栏时，电磁磁钉组是配置在每个电气设备的底部，基于agv技术，控制装载有检修人员的agv小车按照检修路径图自动识别匹配的电磁磁钉组，引导agv小车运行到需要检修的目标电气设备处，实现检修人员对目标电气设备的检修；
36.将本实施例的基于智能围栏的电气设备检修方法应用于变电站中，基于电磁磁钉技术布置改造的智能围栏，布置难度低、人工成本小，结合agv技术实现变电站电气设备的检修工作，在改造的智能围栏更高的安全防护性能下，在传统变电站中引入了智能工厂概念，更加智能地确保检修人员的人身安全，大大提高了检修效率，进而提高了整个变电站五防系统的安全性。
37.具体地，本实施例每个电磁磁钉组均具有唯一的编码或id，为了进一步提高电磁磁钉的唯一性，在每个编码或id下的电磁磁钉组中，还为每个电磁磁钉分配唯一的编号。
38.具体地，五防系统是指监测和控制变电站实现电气五防的系统，通常为变电站预设的防护系统，可以直接通过五防系统编辑待检修任务及获取待检修任务的相关信息，例如涉及的电气设备、电气设备执行动作等，为现有技术，具体细节此处不再赘述。而电气五防是指为确保人身和设备安全，对各种类型的电气设备(例如高压开关柜)应具备五种防误功能的简称，是电力安全的重要措施之一。
39.五种防误功能具体如下：
40.1、防止带负荷分/合隔离开关(断路器、负荷开关、接触器处于合闸状态下不可操作其隔离开关)；
41.2、防止误分/误合断路器、负荷开关、接触器(只有操作指令与操作设备对应才能对被操作设备操作)；
42.3、防止接地开关处于闭合位置时分/合断路器、负荷开关(只有当接地开关处于分闸状态，才能合隔离开关或手车才能进至工作位置，才能操作断路器、负荷开关闭合)
43.4、防止在带电时误合接地开关(只有在断路器分闸状态，才能操作隔离开关或手车从工作位置退至试验位置，才能合上接地开关)；
44.5、防止误入带电室(只有隔室不带电时，才能开门进入隔室)。
45.agv小车(automated guidedvehicle，自动引导运输车)是指装备有电磁或光学等自动导引装置、能够沿规定的导引路径行驶、具有安全保护以及各种移载功能的运输车。一般可通过计算机程序来控制其行进路线以及行为，或利用电磁轨道来设立其行进路线，电磁轨道黏贴於地板上，无人搬运车则依靠电磁轨道所带来的讯息进行移动与动作。基于agv小车来实现电气设备的检修，具有工作效率高、人工成本和管理成本低、可靠性高、可扩展性强和安全性高等优势。
46.优选地，如图2所示，每个电气设备的定位数据包括每个电气设备的三维坐标；
47.在s1中，获取待检修区域内每个电气设备的定位数据，具体包括以下步骤：
48.s11：建立所述待检测区域的三维坐标系；
49.s12：根据所述三维坐标系，得到每个电气设备的三维坐标。
50.通过建立待检测区域的三维坐标系，便于对每个电气设备进行定位，得到对应的定位数据；根据三维坐标系得到的三维坐标，便于后续结合唯一标识的电磁磁钉组，生成更准确清晰的电磁磁钉组分布图，即磁钉线路图，大大提高电气设备的智能化程度，进而有效提高检修效率。
51.优选地，如图2所示，在s1中，为每个电气设备分配标识唯一的电磁磁钉组，具体包括以下步骤：
52.s13：对所述待检修区域内的所有电气设备进行分类，获取每个电气设备一一对应的设备类型；
53.s14：按照预设配置规则表，根据每个电气设备的设备类型，分别为每个三维坐标下的电气设备分配标识唯一的电磁磁钉组；每个电磁磁钉组均包括至少两个电磁磁钉；
54.其中，所述预设配置规则表中包括每个设备类型下的磁钉安装数量和磁钉安装位置。
55.在分配电磁磁钉组之前，先对电气设备进行分类，再根据预设配置规则表，按照设备类型来分配合适的磁钉安装数量和磁钉安装位置，可以进一步使得后续布置的智能围栏符合变电站待检修区域的真实情况，并进一步提高安全防护性能。
56.具体地，设备类型包括大型电气设备(如变电站配电变压器)、高压电气设备(如高压电气开关)和成段配置的电气开关；则预设配置规则表中至少包括以下内容：
57.对大型电气设备(如变电站配电变压器)，在大型电气设备的四角安装电磁磁钉；
58.对高压电气设备(如高压电气开关)，在每个配电间隔的四角安装电磁磁钉；
59.对成段配置的电气开关，在整段设备的两端安装电磁磁钉。
60.优选地，如图2所示，在s1中，根据所有定位数据和所有电磁磁钉组生成磁钉线路图，具体包括以下步骤：
61.s15：根据每个电气设备的三维坐标以及每个电气设备的所有电磁磁钉的磁钉安装数量和磁钉安装位置，得到每个电气设备的所有电磁磁钉的二维坐标；
62.s16：根据所有电气设备的所有电磁磁钉的二维坐标，生成所述磁钉线路图。
63.当确定了每个电气设备所有需要安装的磁钉安装数量和磁钉安装位置后，例如变电站配电变压器的四角按照电磁磁钉，则需要在该设备的四个角分别安装一个电磁磁钉，根据该设备的三维坐标，则可以确定每个电磁磁钉的二维坐标(具体计算方法为现有技术，此处不再赘述)，通过这些电磁磁钉的二维坐标，可以生成整个待检测区域中与磁钉标识相匹配的磁钉线路图，该磁钉线路图能直接清晰地展示待检测区域的电气设备分布情况，并便于后续基于电磁磁钉技术来布置智能围栏。
64.具体地，当生成磁钉线路图后，根据这些磁钉线路图布置每个电气设备对应的电磁磁钉组，并为每个电气设备配置对应的围栏柱、可调铰链，即可实现完整的智能围栏效果，得到的即为本实施例中最终的智能围栏。
65.具体地，在本实施例s2之后，还包括：将所述智能围栏输入变电站的五防机系统中。
66.通过该步骤，可以便于后续根据待检修任务和布置的智能围栏，快速地生成符合
真实情况的检修路径图，提高效率。
67.优选地，如图3所示，s3具体包括以下步骤：
68.s31：获取所述待检测区域的所述待检修任务；
69.s32：根据所述待检修任务，在所有电气设备中确定出一个或多个目标电气设备；
70.s33：根据所有目标电气设备和所述智能围栏，生成所述agv小车在每个检修路径点下的位置坐标；
71.s34：根据所有检修路径点下的位置坐标生成所述检修路径图。
72.根据待检修任务确定需要进行检修的电气设备，即目标电气设备(包括一个或多个)，然后基于智能围栏，确定出agv小车在运行过程中与每个目标电气设备相匹配的检修路径点下的位置坐标，即可生成与待检修任务匹配的检修路径图，便于后续控制agv小车按照检修路径图进行运行。
73.具体地，在本实施例s31中，利用变电站的五防机系统获取待检修任务。
74.具体地，在本实施例s4中，在控制agv小车按照检修路径图进行检修时，还利用所述agv小车识别每个检修路径点上的目标电气设备的标识。
75.通过电磁磁钉标识的识别，一方面可以保证检修工作与待检修任务的匹配度，实现完成度和准确度更高的检修工作；另一方面能进一步有效防止检修人员走错带电间隔，提高安全性能。
76.具体地，所述检修路径图还包括在每个检修路径点下的电磁磁钉组的标识，则在利用所述agv小车识别每个检修路径点上的目标电气设备的标识时，还包括报警步骤，具体为：
77.当识别结果与对应的检修路径点的电磁磁钉组的标识不一致，发出报警信号。
78.通过上述报警步骤，可以进一步提高检修工作的安全性能。
79.需要说明的是，本实施例中对agv小车的控制、标识识别和报警的具体步骤，均为现有技术，此处不再赘述。
80.实施例二、如图4所示，一种基于智能围栏的电气设备检修系统，应用于实施例一中的基于智能围栏的电气设备检修方法中，包括设备检修装置和agv小车；所述设备检修装置通过无线网络与所述agv小车通讯连接；
81.所述设备检修装置包括数据获取模块、分配模块、线路图生成模块、围栏布置模块、路径生成模块和检修控制模块；
82.所述数据获取模块用于获取待检修区域内每个电气设备的定位数据；
83.所述分配模块用于为每个电气设备分配标识唯一的电磁磁钉组；
84.所述线路图生成模块用于根据所有定位数据和所有电磁磁钉组生成磁钉线路图；
85.所述围栏布置模块用于根据所述磁钉线路图布置智能围栏；
86.所述数据获取模块还用于获取所述待检修区域的待检修任务；
87.所述路径生成模块用于根据所述待检修任务和所述磁钉线路图生成所述agv小车的检修路径图；
88.所述检修控制模块用于控制所述agv小车按照所述检修路径图进行检修，完成所述待检测区域的电气设备检修。
89.将本实施例的基于智能围栏的电气设备检修系统应用于变电站中，基于电磁磁钉
技术布置改造的智能围栏，布置难度低、人工成本小，结合agv技术实现变电站电气设备的检修工作，在改造的智能围栏更高的安全防护性能下，在传统变电站中引入了智能工厂概念，更加智能地确保检修人员的人身安全，大大提高了检修效率，进而提高了整个变电站五防系统的安全性。
90.优选地，每个电气设备的定位数据包括每个电气设备的三维坐标；
91.所述数据获取模块具体用于：
92.建立所述待检测区域的三维坐标系；
93.根据所述三维坐标系，得到每个电气设备的三维坐标。
94.优选地，所述分配模块具体用于：
95.对所述待检修区域内的所有电气设备进行分类，获取每个电气设备一一对应的设备类型；
96.按照预设配置规则表，根据每个电气设备的设备类型，分别为每个三维坐标下的电气设备分配标识唯一的电磁磁钉组；每个电磁磁钉组均包括至少两个电磁磁钉；
97.其中，所述预设配置规则表中包括每个设备类型下的磁钉安装数量和磁钉安装位置。
98.优选地，所述线路图生成模块具体用于：
99.根据每个电气设备的三维坐标以及每个电气设备的所有电磁磁钉的磁钉安装数量和磁钉安装位置，得到每个电气设备的所有电磁磁钉的二维坐标；
100.根据所有电气设备的所有电磁磁钉的二维坐标，生成所述磁钉线路图。
101.优选地，所述路径生成模块具体用于：
102.利用所述变电站的五防机系统获取所述待检测区域的所述待检修任务；
103.根据所述待检修任务，在所有电气设备中确定出多个目标电气设备；
104.根据所有目标电气设备和所述智能围栏，生成所述agv小车在每个检修路径点下的位置坐标；
105.根据所有检修路径点下的位置坐标生成所述检修路径图。
106.本实施例中的未尽细节，详见实施例一以及图1至图3的具体描述内容，此处不再赘述。
107.实施例三、一种智能围栏，采用实施例一中s1至s2的方法布置而成。
108.本实施例中布置而成的智能围栏，能大大减小人工成本，能更好地实现变电站电气设备的检修工作，更加智能地确保检修人员的人身安全，有利于提高检修效率。
109.本实施例中的未尽细节，详见实施例一以及图1至图3的具体描述内容，此处不再赘述。
110.以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。