專利名稱：智能變電站視頻安全圍欄系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及變電站的安全防護(hù)技術(shù)，具體涉及一種智能的變電站視頻安全圍欄系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
為了保證變電站的正常工作，變電站內(nèi)一般需要配置若干安全防護(hù)設(shè)施。這些安全防護(hù)設(shè)施用于防止外部物體或人員進(jìn)入到帶電區(qū)域或危險(xiǎn)區(qū)域，避免發(fā)生觸電或損壞設(shè)備情況。常見的安全防護(hù)方法包括傳統(tǒng)的檢修圍欄和傳統(tǒng)的電子圍欄等。檢修圍欄用于在變電站部分停電檢修時(shí)，在檢修設(shè)備附近的未停電設(shè)備要加裝臨時(shí)遮攔，將帶電設(shè)備與檢修設(shè)備分開，臨時(shí)遮攔要與帶電部分保持一定安全距離。如果人搬開臨時(shí)遮攔進(jìn)入帶電區(qū)域時(shí)，要靠監(jiān)護(hù)人員來發(fā)現(xiàn)并制止，當(dāng)監(jiān)護(hù)人員不在或任務(wù)較多或工期緊張時(shí)，常常會失去監(jiān)護(hù)造成事故的發(fā)生，缺點(diǎn)較突出。同時(shí)檢修遮攔無法發(fā)現(xiàn)并防止大型設(shè)備(如吊車)等高度不滿足要求時(shí)，出現(xiàn)與帶電設(shè)備過近而發(fā)生的事故，以及無法發(fā)現(xiàn)并防止大型設(shè)備(如吊車臂或貨物)由設(shè)備頂向下接近帶電設(shè)備而發(fā)生的事故。現(xiàn)有電子圍欄則是利用設(shè)備區(qū)四周的紅外線發(fā)射裝置發(fā)射經(jīng)過調(diào)制的紅外線，與之相對位置放置一個(gè)紅外接收裝置，將此信號轉(zhuǎn)換為電信號，經(jīng)過適當(dāng)?shù)奶幚砗笏屯南到y(tǒng)管理機(jī)器。正常運(yùn)行方式下，多個(gè)固定的電子樁可以相對發(fā)出和接收紅外光線，紅外線光束的對發(fā)與對收構(gòu)成了一道封鎖線，多個(gè)紅外線光束就形成了一個(gè)封閉的電子區(qū)域，當(dāng)有人穿越或者物體阻擋紅外線時(shí)，紅外線信號被中斷，系統(tǒng)管理機(jī)器就會立即給予聲音報(bào)警以及光報(bào)警提示。這樣就在達(dá)到了防止誤入帶電間隔的目的。該系統(tǒng)的確定是各電子樁之間必須是直線連接，難以適應(yīng)復(fù)雜的工作場地，由于有大量的電子樁布置在工作場地周圍，在有大型工作(諸如需要進(jìn)入吊車)時(shí)會影響設(shè)備的擺放，使用不方便、不靈活，同時(shí)要敷設(shè)較多的電纜。由于電子樁一經(jīng)安裝完畢，其紅外線光束監(jiān)視高度及寬度便已確定，對于紅外線光束監(jiān)視高度及寬度范圍外穿越無法發(fā)現(xiàn)，如大型吊車等由空中進(jìn)出時(shí)無法發(fā)現(xiàn)，也就是無法進(jìn)線限高報(bào)警。傳統(tǒng)變電站電子圍欄或傳統(tǒng)變電站檢修遮攔只能起到檢修區(qū)域與帶電區(qū)域由地面向上布防，對鉆越和跨越無法發(fā)現(xiàn)，也沒有現(xiàn)場報(bào)警提示功能，不能起到實(shí)時(shí)全面的安全監(jiān)護(hù)作用。
發(fā)明內(nèi)容由于傳統(tǒng)的檢修圍欄及現(xiàn)有的電子圍欄有其不可克服的一些缺點(diǎn)，同時(shí)其布防、撤防又需要大量的人工，因此為了克服上述問題，本實(shí)用新型提供一種防護(hù)全面、警示效果好、安裝方便的智能變電站視頻安全圍欄系統(tǒng)。本實(shí)用新型為解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:智能變電站視頻安全圍欄系統(tǒng)，包括:若干第一類數(shù)字?jǐn)z像機(jī)，第一類數(shù)字?jǐn)z像機(jī)按照預(yù)設(shè)的位置和高度安裝在變電站內(nèi)，將變電站從空間上劃分為不同的視頻采集區(qū)域；站端處理單元，第一類數(shù)字?jǐn)z像機(jī)的數(shù)字影像信號輸出端與站端處理單元連接；報(bào)警單元，報(bào)警單元的輸入端與站端處理單元連接，站端處理單元基于不同的視頻采集區(qū)域的數(shù)字影像信號分析結(jié)果控制報(bào)警單元工作。優(yōu)選的是，智能變電站視頻安全圍欄系統(tǒng)還包括用于對電力設(shè)備箱柜設(shè)備攝像以判斷其開閉狀態(tài)的第二類數(shù)字?jǐn)z像機(jī)，第二類數(shù)字?jǐn)z像機(jī)的數(shù)字影像信號輸出端與站端處理單元連接。優(yōu)選的是，站端處理單元上設(shè)有通信控制器，站端處理單元通過通信控制器與外部通信連接。本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型的視頻安全圍欄系統(tǒng)通過數(shù)字?jǐn)z像的方式實(shí)現(xiàn)全可視空間的安全警戒任務(wù)，解決了其它電子圍欄系統(tǒng)無法防止的“空間越界”問題，彌補(bǔ)了由于人為監(jiān)護(hù)不到位出現(xiàn)的越界問題；能夠跟蹤大型檢修車輛，并在其周圍建立安全電子圍欄，實(shí)時(shí)防止其工作半徑對人員造成的傷害；其站端處理單元能夠和工作票及操作票等管理系統(tǒng)連接，根據(jù)工作內(nèi)容自動(dòng)啟動(dòng)預(yù)設(shè)好的視頻安全電子圍欄，并能全過程監(jiān)視、記錄工作過程，便于事后的分析統(tǒng)計(jì)；不需要進(jìn)行復(fù)雜的硬件添加或改造，不需要與紅夕卜、激光、傳感器等設(shè)備配合，有投資少見效快的優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)進(jìn)一步設(shè)置有通信控制器時(shí)，能與監(jiān)控系統(tǒng)、自動(dòng)化系統(tǒng)、操作票系統(tǒng)等配合使用，實(shí)現(xiàn)全站范圍內(nèi)自動(dòng)按工作范圍及內(nèi)容進(jìn)行布防與撤防。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
進(jìn)行進(jìn)一步的說明:

圖1為本實(shí)用新型第一種應(yīng)用實(shí)施例的布防示意圖；圖2為本實(shí)用新型第二種應(yīng)用實(shí)施例在垂直空間上的布防示意圖；圖3為本實(shí)用新型第三種應(yīng)用實(shí)施例在垂直空間上的布防示意圖；圖4為本實(shí)用新型第四種應(yīng)用實(shí)施例在電力設(shè)備上的布防示意圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型基于視頻分析技術(shù)建立，其主要包括第一類數(shù)字?jǐn)z像機(jī)、站端處理單元、報(bào)警單元，還可以進(jìn)一步包括第二類數(shù)字?jǐn)z像機(jī)等。上述的第一類數(shù)字?jǐn)z像機(jī)和第二類數(shù)字?jǐn)z像機(jī)只是在具體監(jiān)控對象上有所區(qū)別，實(shí)質(zhì)上可以利用同樣的攝像機(jī)實(shí)現(xiàn)。其中第一類數(shù)字?jǐn)z像機(jī)按照預(yù)設(shè)的位置和高度安裝在變電站內(nèi)，將變電站從空間上劃分為不同的視頻采集區(qū)域，劃分時(shí)一般需要配合站端處理單元的分析系統(tǒng)進(jìn)行配置；第二類數(shù)字?jǐn)z像機(jī)用于對電力設(shè)備箱柜設(shè)備攝像以判斷其開閉狀態(tài)，其一般安裝在電力設(shè)備箱柜設(shè)備的附近。本實(shí)用新型的原理是將變電站從空間上劃分為不同的視頻采集區(qū)域，利用數(shù)字?jǐn)z像機(jī)對這些視頻采集區(qū)域進(jìn)行視頻監(jiān)控，監(jiān)控所得的數(shù)字影像信號送入站端報(bào)警單元進(jìn)行分析處理，站端報(bào)警單元控制報(bào)警單元實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場或遠(yuǎn)程報(bào)警，例如，當(dāng)發(fā)現(xiàn)不明身份人員進(jìn)入到非安全區(qū)域時(shí)，站端報(bào)警單元會通過報(bào)警單元發(fā)出安全警告。站端報(bào)警單元所采用的視頻分析技術(shù)可以采用目前已廣泛應(yīng)用的技術(shù)實(shí)現(xiàn)，該技術(shù)已經(jīng)在機(jī)場、銀行、電力、油田/礦區(qū)、公安/監(jiān)獄/軍隊(duì)、橋梁/碼頭/海關(guān)、大型商場/超市/展會、社區(qū)/學(xué)校、博物館/紀(jì)念館等領(lǐng)域的安全防范系統(tǒng)中有所應(yīng)用，其主要用途包括目標(biāo)識別、目標(biāo)跟蹤、入侵報(bào)警、遺留物檢測、智能識別人或物的狀態(tài)、遺棄物檢測、取走識別、場景變化識別、滯留識別、事件計(jì)數(shù)、門禁尾隨報(bào)警、逆向穿越報(bào)警等。具體地，視頻分析技術(shù)主要包括運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的檢測與提取、運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的跟蹤、目標(biāo)的識別及行為理解等。在實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測的基礎(chǔ)上，結(jié)合后期的目標(biāo)跟蹤以及目標(biāo)的分類、行為分析技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)了識別率較高的視頻分析功能?；谝曨l的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)分類方法總體來說有三類:基于目標(biāo)靜態(tài)特征的分類、基于目標(biāo)運(yùn)動(dòng)特征的分類和兩種方法的結(jié)合。基于目標(biāo)特征的分類方法利用運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域像素值的二維空間分布特征進(jìn)行分類；基于目標(biāo)運(yùn)動(dòng)特征的分類則關(guān)注運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域在視頻序列中兩幀或多幀的變化特性進(jìn)行分類。本實(shí)用新型的站端處理單元為系統(tǒng)的統(tǒng)一處理平臺，主要實(shí)現(xiàn)視頻、語音及環(huán)境信息實(shí)時(shí)處理、傳輸、控制、存儲等功能；硬件設(shè)備主要包括通信控制器、存儲單元等。站端處理單元利用通信控制器與外部進(jìn)行遠(yuǎn)程通信。利用，通過進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)配置，遠(yuǎn)程方還可以直接通過訪問某IP地址的方式對本系統(tǒng)進(jìn)行訪問。圖1的實(shí)施例是一種在水平區(qū)間的常見布防方式，其根據(jù)需要將中間的區(qū)域部分劃分成檢修用的安全區(qū)域，其他部分則是帶電區(qū)域，劃分一般根據(jù)不同的數(shù)字?jǐn)z像機(jī)的拍攝角度和拍攝區(qū)域的區(qū)別配合軟件配置實(shí)現(xiàn)，例如，數(shù)字?jǐn)z像機(jī)拍攝的是固定的畫面，在分析時(shí)將某特定的畫面部分定義為安全區(qū)域，另外的部分則定義為帶電區(qū)域。圖2和圖3是在垂直區(qū)間上的常見布防方式，其根據(jù)變電設(shè)備在垂直高度上的分布來確定限高警戒線、限寬警界線等，數(shù)字?jǐn)z像機(jī)的安裝高度也基于此確定。圖4是針對電力設(shè)備箱柜的布防方式，由于箱柜的門板打開與關(guān)閉時(shí)的影像存在較大區(qū)別，因此通過分析影像信息的不同，便可以對箱柜的開閉狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控。帶電區(qū)域、工作安全區(qū)域、限高警戒線、限寬警界線的設(shè)置工作完成，所有的警戒線、警戒區(qū)域及組合警戒規(guī)則在站端處理單元客戶端軟件上通過在對應(yīng)攝像機(jī)的場景中預(yù)設(shè)好后，一旦目標(biāo)在場景中出現(xiàn)了違反預(yù)定義規(guī)則的行為，系統(tǒng)會自動(dòng)發(fā)出報(bào)警，用戶可根據(jù)報(bào)警采取相應(yīng)措施。當(dāng)有人員或物品誤入帶電區(qū)域時(shí)，站端處理單元分析攝像機(jī)攝取的變電站內(nèi)相關(guān)場景的數(shù)字圖像，自動(dòng)檢測判斷識別誤入帶電區(qū)域的人或設(shè)備，并在現(xiàn)場給出直接明確的語音報(bào)警提示信號、在變電控制室及局調(diào)度端給出有進(jìn)入帶電區(qū)域事件發(fā)生的語音報(bào)警提示信號。通知誤入帶電區(qū)域人員及相關(guān)人員如工作班其他成員或監(jiān)護(hù)人等，及時(shí)有效防止事故發(fā)生。當(dāng)有工作班人員進(jìn)入工作區(qū)域后，站端處理單元分析攝像機(jī)攝取的變電站內(nèi)相關(guān)場景的數(shù)字圖像，自動(dòng)檢測判斷識別并跟蹤工作區(qū)域內(nèi)的人。當(dāng)出現(xiàn)工作班人員少于或多于預(yù)先設(shè)定的數(shù)量時(shí)，系統(tǒng)會自動(dòng)發(fā)出提示報(bào)警，提示現(xiàn)場工作人員過少可能失去監(jiān)護(hù)請停止工作或有非工作班人員進(jìn)入請撤離現(xiàn)場；工作結(jié)束前在預(yù)定的時(shí)間內(nèi)，系統(tǒng)會自動(dòng)發(fā)出提示報(bào)警，提示現(xiàn)場工作人員清掃并撤離現(xiàn)場，如發(fā)現(xiàn)有物體預(yù)留也會發(fā)出提示信號。當(dāng)有檢修車輛會大型設(shè)備、工具等進(jìn)入工作區(qū)域后，站端處理單元分析攝像機(jī)攝取的變電站內(nèi)相關(guān)場景的數(shù)字圖像，自動(dòng)檢測判斷識別并跟蹤工作區(qū)域內(nèi)的車輛、設(shè)備或工具。當(dāng)出現(xiàn)可能危及人身、設(shè)備安全，或可能發(fā)生觸電危險(xiǎn)等預(yù)先設(shè)定危險(xiǎn)情況發(fā)生時(shí)，系統(tǒng)會自動(dòng)發(fā)出提示報(bào)警，提示現(xiàn)場工作人員人員及相關(guān)人員如工作班其他成員或監(jiān)護(hù)人等，及時(shí)有效防止事故發(fā)生。根據(jù)運(yùn)行、檢修及日常維護(hù)的不同，可以設(shè)置相關(guān)設(shè)備屏門、柜門及有關(guān)端子箱門是否被非計(jì)劃打開警界線。如系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)門被非計(jì)劃開啟會自動(dòng)發(fā)出提示報(bào)警，提示現(xiàn)場工作人員誤開設(shè)備門，及時(shí)防止誤操作、觸電等事故發(fā)生。檢修時(shí)警戒線、警戒區(qū)域及相關(guān)時(shí)間的設(shè)定、投入及退出，可以是提前預(yù)置好、也可以根據(jù)檢修區(qū)間不同在工作前完成設(shè)定，該警戒線、警戒區(qū)域可以是由多條直線或曲線組成。系統(tǒng)可以根據(jù)一臺或多套數(shù)字?jǐn)z像機(jī)采集的數(shù)字信號分別設(shè)定警戒線或警戒區(qū)域，來完成復(fù)雜情況的設(shè)定。本實(shí)用新型的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，只要其以基本相同的手段達(dá)到本實(shí)用新型的技術(shù)效果，都應(yīng)屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.智能變電站視頻安全圍欄系統(tǒng)，其特征在于包括: 若干第一類數(shù)字?jǐn)z像機(jī)，第一類數(shù)字?jǐn)z像機(jī)按照預(yù)設(shè)的位置和高度安裝在變電站內(nèi)，將變電站從空間上劃分為不同的視頻采集區(qū)域； 站端處理單元，第一類數(shù)字?jǐn)z像機(jī)的數(shù)字影像信號輸出端與站端處理單元連接； 報(bào)警單元，報(bào)警單元的輸入端與站端處理單元連接，站端處理單元基于不同的視頻采集區(qū)域的數(shù)字影像信號分析結(jié)果控制報(bào)警單元工作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能變電站視頻安全圍欄系統(tǒng)，其特征在于還包括用于對電力設(shè)備箱柜設(shè)備攝像以判斷其開閉狀態(tài)的第二類數(shù)字?jǐn)z像機(jī)，第二類數(shù)字?jǐn)z像機(jī)的數(shù)字影像信號輸出端與站端處理單元連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能變電站視頻安全圍欄系統(tǒng)，其特征在于站端處理單元上設(shè)有通信控制器，站端處理單元通過通信控制器與外部通信連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了智能變電站視頻安全圍欄系統(tǒng)，包括若干第一類數(shù)字?jǐn)z像機(jī)，第一類數(shù)字?jǐn)z像機(jī)按照預(yù)設(shè)的位置和高度安裝在變電站內(nèi)，將變電站從空間上劃分為不同的視頻采集區(qū)域；站端處理單元，第一類數(shù)字?jǐn)z像機(jī)的數(shù)字影像信號輸出端與站端處理單元連接；報(bào)警單元，報(bào)警單元的輸入端與站端處理單元連接，站端處理單元基于不同的視頻采集區(qū)域的數(shù)字影像信號分析結(jié)果控制報(bào)警單元工作。本實(shí)用新型具有防護(hù)全面、警示效果好、安裝方便的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號G08B13/196GK203070472SQ20132010137
公開日2013年7月17日 申請日期2013年3月6日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月6日
發(fā)明者孫玉彤, 胡云花, 鄒國惠, 陳連軍, 潘帆, 肖軍, 李劍鋒, 羅奕飛, 蔣明輝, 付美賢, 朱穎 申請人:珠海電力設(shè)計(jì)院有限公司