基于人工智能的电力设施综合安监和消防系统及运行方法

摘要

本发明公开了一种基于人工智能的电力设施综合安监和消防系统及运行方法，包括综合监控、报警装置、监测器底座、摄像头多自由度云台、可升降旋转支撑筒和高精度激光雷达。本发明的有益效果是：采用多种方式对人员越界事件进行提示，确保人员及时发现越界的情况，及时终止越界，避免安全事故，整套系统的水平位置和垂直监控位置均可灵活移动，消除监控死角。且当工作结束后，综合监控、报警装置(设有监控器自行底盘)和自动寻的泡沫灭火和合闸分闸机器人可自行移动撤离，避免有人员在撤离综合监控、报警装置和自动寻的泡沫灭火和合闸分闸机器人时发生人员越界的危险事故。

说明书

技术领域

本发明涉及一种安全监测和消防系统，具体为一种基于人工智能的电力设施综合多源安全监测和消防系统及运行方法，属于人工智能的电力设施综合多源安全监测和消防系统技术领域。

背景技术

在电力生产中,由于运行人员和检修人员的疏忽以及其它方面的原因,时有发生擅自扩大工作范围、误入带电间隔的触电事故,这种事故带来的教训是极深刻的。为防止误入带电间隔,以前也尝试了种种防误措施和方法:如用电磁锁、程序锁、铁挂锁等将带电间隔锁上,这在一定程度上起到了防止误入带电间隔的作用。但是它们的主要缺点是不具备移动性、不具备立体防护、不具备事中提醒和事后追溯的作用。

为避免电力运行人员和检修人员擅自扩大工作范围或误入带电间隔，需要有高可靠性的安全监测、预警、报警和处置系统。

现有的电力安全监测和消防系统在使用时存在一些问题，其一、监控方式单一，无法确保人员及时发现越界的情况，及时终止越界，避免安全事故，其二、一般综合监控、报警装置布置好位置后，不再移动、只原地转动，使用不方便，其三、操作安全性较低，易发生触电危险。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种基于人工智能的电力设施综合安监和消防系统及运行方法。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：一种基于人工智能的电力设施综合安监和消防系统，包括综合监控、报警装置和自动寻的泡沫灭火和合闸分闸机器人，所述综合监控、报警装置包括监测器底座，所述监测器底座的上端固定连接有可升降旋转支撑筒，所述可升降旋转支撑筒的上端一侧固定安装有带RTK北斗定位模块，且可升降旋转支撑筒远离带RTK北斗定位模块的一侧表面固定安装有摄像头多自由度云台，所述摄像头多自由度云台上分别固定安装有红外测温摄像头和高清识别摄像头，所述高清识别摄像头的上侧设置有多色频闪、蜂鸣加人声报警器，所述监测器底座的下端固定安装有监控器自行底盘，所述监控器自行底盘的下侧固定安装有自动寻的泡沫灭火和合闸分闸机器人。

作为本发明再进一步的方案：所述可升降旋转支撑筒的内部固定设置有通讯模块，且通讯模块内置有5G、4G、WiFi等模块。

作为本发明再进一步的方案：所述可升降旋转支撑筒的内部位于通讯模块的下侧设置有智能控制器，且智能控制器内置有陀螺仪，所述智能控制器内部植入有人脸识别、人员识别、火灾识别和车牌识别的算法。

作为本发明再进一步的方案：所述可升降旋转支撑筒的内部位于智能控制器的下侧设置有高精度激光雷达，且有高精度激光雷达的下侧设置有若干个可见激光束发射器。

作为本发明再进一步的方案：所述可升降旋转支撑筒的内部位于高精度激光雷达的下侧固定设置有感应充电线圈，所述感应充电线圈的下端通过导线连接有固定在监测器底座内部的带插电充电口蓄电池，且带插电充电口蓄电池的上端一侧固定设置有电量监测模块。

作为本发明再进一步的方案：所述监测器底座的内部设置有快速充/放气橡胶墙，且快速充/放气橡胶墙的充气端设置有空气压缩、抽吸和储气模块，且空气压缩、抽吸和储气模块的输入端与智能控制器的输出端相连接，且监测器底座的两侧还设置有开孔。

作为本发明再进一步的方案：所述自动寻的泡沫灭火和合闸分闸机器人由柔性可自爆泡沫储藏罐、合闸、分闸瞬间局部灭弧抑爆惰性气体喷射器和绝缘合闸分闸机械臂构成，所述柔性可自爆泡沫储藏罐固定安装在自动寻的泡沫灭火和合闸分闸机器人的后部，所述柔性可自爆泡沫储藏罐的上侧固定设置有合闸、分闸瞬间局部灭弧抑爆惰性气体喷射器，所述自动寻的泡沫灭火和合闸分闸机器人远离合闸、分闸瞬间局部灭弧抑爆惰性气体喷射器和绝缘合闸分闸机械臂的一侧侧壁上固定安装有绝缘合闸分闸机械臂。

作为本发明再进一步的方案：所述该人工智能的电力设施综合多源安全监测和消防系统所在区域地面内部设置有防腐蚀地感线圈。

一种基于人工智能的电力设施综合安监和消防系统的运行方法，该运行方法如下：

采用多种方式对变电站设备或施工人员行为、位置进行监控、报警，及时发现擅自扩大工作范围、误入带电间隔的情况，并进行报警或提示，避免安全事故发生，当有物体通过防腐蚀地感线圈上方时，对防腐蚀地感线圈电场产生了扰动，导致线圈电感变化，防腐蚀地感线圈可检测到人员通过。当发现人员接近或通过时，防腐蚀地感线圈的控制和报警器发出报警信号到智能控制器，智能控制器控制摄像头进行查证，并控制多色频闪、蜂鸣加人声报警器及其他执行器进行提升，当高清识别摄像头、红外测温摄像头、高精度激光雷达，发现人员向着限定的活动范围移动即将超出范围活动时，智能控制器向空气压缩、抽吸和储气模块发出指令，空气压缩、抽吸和储气模块向快速充/放气橡胶墙充气，快速充/放气橡胶墙从监控器底座侧面的开孔快速充气弹出，在人员移动方向形成橡胶墙物理屏障，同时多色频闪、蜂鸣加人声报警器发出提示音：“您将越界请退回！”当综合监控、报警装置或自动寻的泡沫灭火和合闸分闸机器人发现火情时，自动寻的泡沫灭火和合闸分闸机器人可携带柔性可自爆泡沫储藏罐、设有储藏罐侧向前靠近火场，柔性可自爆泡沫储藏罐受热爆破泡沫喷出，起到对火灾进行瞬间抑制、或扑灭的效果。

本发明的有益效果是：该基于人工智能的电力设施综合安监和消防系统及运行方法设计合理，采用多种方式对人员越界事件进行提示，确保人员及时发现越界的情况，及时终止越界，避免安全事故，本发明设置了快速充/放气橡胶墙，当高清识别摄像头、红外测温摄像头、高精度激光雷达，发现人员向着限定的活动范围移动即将超出范围活动时，智能控制器向空气压缩、抽吸和储气模块发出指令，空气压缩、抽吸和储气模块向快速充/放气橡胶墙充气，快速充/放气橡胶墙从监控器底座侧面的开孔快速充气弹出，在人员移动方向形成橡胶墙物理屏障，同时多色频闪、蜂鸣加人声报警器发出提示音：“您将越界请退回！”，自动寻的泡沫灭火和合闸分闸机器人可进行移动进行可疑、危险情况查证或者处置，实现动静结合，整套系统的水平位置和垂直监控位置均可灵活移动，消除监控死角。且当工作结束后，综合监控、报警装置(设有监控器自行底盘)和自动寻的泡沫灭火和合闸分闸机器人可自行移动撤离，避免有人员在撤离综合监控、报警装置和自动寻的泡沫灭火和合闸分闸机器人时发生人员越界的危险事故。

附图说明

图1为本发明综合监控、报警装置结构示意图；

图2为本发明人工智能的电力设施综合多源安全监测和消防系统结构示意图。

图中：1、综合监控、报警装置，2、监测器底座，3、智能控制器，4、带RTK北斗定位模块，5、通讯模块，6、多色频闪、蜂鸣加人声报警器，7、高清识别摄像头，8、红外测温摄像头，9、摄像头多自由度云台，10、可升降旋转支撑筒，11、高精度激光雷达，12、感应充电线圈，13、可见激光束发射器，14、带插电充电口蓄电池，15、电量监测模块，16、快速充/放气橡胶墙，17、空气压缩、抽吸和储气模块，18、监控器自行底盘，19、防腐蚀地感线圈，20、自动寻的泡沫灭火和合闸分闸机器人，21、柔性可自爆泡沫储藏罐，22、合闸、分闸瞬间局部灭弧抑爆惰性气体喷射器和23、绝缘合闸分闸机械臂。

具体实施方式

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。

实施例一

请参阅图1～2，一种基于人工智能的电力设施综合安监和消防系统，包括综合监控、报警装置1和自动寻的泡沫灭火和合闸分闸机器人20，所述综合监控、报警装置1包括监测器底座2，所述监测器底座2的上端固定连接有可升降旋转支撑筒10，所述可升降旋转支撑筒10的上端一侧固定安装有带RTK北斗定位模块4，且可升降旋转支撑筒10远离带RTK北斗定位模块4的一侧表面固定安装有摄像头多自由度云台9，所述摄像头多自由度云台9上分别固定安装有红外测温摄像头8和高清识别摄像头7，所述高清识别摄像头7的上侧设置有多色频闪、蜂鸣加人声报警器6，所述监测器底座2的下端固定安装有监控器自行底盘18，所述监控器自行底盘18的下侧固定安装有自动寻的泡沫灭火和合闸分闸机器人20。

在本发明实施例中，所述可升降旋转支撑筒10的内部固定设置有通讯模块5，且通讯模块5内置有5G、4G、WiFi等模块，便于接收北斗信号、并利用差分天线提高定位精度，与通讯模块5同时实现定位的功能。

在本发明实施例中，所述可升降旋转支撑筒10的内部位于通讯模块5的下侧设置有智能控制器3，且智能控制器3内置有陀螺仪，所述智能控制器3内部植入有人脸识别、人员识别、火灾识别和车牌识别的算法，可对工作人员和车辆进行身份识别。

在本发明实施例中，所述可升降旋转支撑筒10的内部位于智能控制器3的下侧设置有高精度激光雷达11，且有高精度激光雷达11的下侧设置有若干个可见激光束发射器13，可见激光束发射器13可发射可见激光束，形成可见激光束墙，便于高精度激光雷达11可在360范围内探测周围物体。

在本发明实施例中，所述可升降旋转支撑筒10的内部位于高精度激光雷达11的下侧固定设置有感应充电线圈12，所述感应充电线圈12的下端通过导线连接有固定在监测器底座2内部的带插电充电口蓄电池14，且带插电充电口蓄电池14的上端一侧固定设置有电量监测模块，便于对带插电充电口蓄电池14进行实时监测，电量低时发出低电量提示，及时进行充电。

实施例二

请参阅图1～2，一种基于人工智能的电力设施综合安监和消防系统，包括综合监控、报警装置1和自动寻的泡沫灭火和合闸分闸机器人20，所述综合监控、报警装置1包括监测器底座2，所述监测器底座2的上端固定连接有可升降旋转支撑筒10，所述可升降旋转支撑筒10的上端一侧固定安装有带RTK北斗定位模块4，且可升降旋转支撑筒10远离带RTK北斗定位模块4的一侧表面固定安装有摄像头多自由度云台9，所述摄像头多自由度云台9上分别固定安装有红外测温摄像头8和高清识别摄像头7，所述高清识别摄像头7的上侧设置有多色频闪、蜂鸣加人声报警器6，所述监测器底座2的下端固定安装有监控器自行底盘18，所述监控器自行底盘18的下侧固定安装有自动寻的泡沫灭火和合闸分闸机器人20。

在本发明实施例中，所述监测器底座2的内部设置有快速充/放气橡胶墙16，且快速充/放气橡胶墙16的充气端设置有空气压缩、抽吸和储气模块17，且空气压缩、抽吸和储气模块17的输入端与智能控制器3的输出端相连接，且监测器底座2的两侧还设置有开孔，当高清识别摄像头7、红外测温摄像头8、高精度激光雷达11，发现人员向着限定的活动范围移动即将超出范围活动时，智能控制器3向空气压缩、抽吸和储气模块17发出指令，空气压缩、抽吸和储气模块17向快速充/放气橡胶墙16充气，快速充/放气橡胶墙16从监控器底座2侧面的开孔快速充气弹出，在人员移动方向形成橡胶墙物理屏障，同时多色频闪、蜂鸣加人声报警器6发出提示音：“您将越界请退回！”。

在本发明实施例中，自动寻的泡沫灭火和合闸分闸机器人20由柔性可自爆泡沫储藏罐21、合闸、分闸瞬间局部灭弧抑爆惰性气体喷射器22和绝缘合闸分闸机械臂23构成，所述柔性可自爆泡沫储藏罐21固定安装在自动寻的泡沫灭火和合闸分闸机器人20的后部，所述柔性可自爆泡沫储藏罐21的上侧固定设置有合闸、分闸瞬间局部灭弧抑爆惰性气体喷射器22，所述自动寻的泡沫灭火和合闸分闸机器人20远离合闸、分闸瞬间局部灭弧抑爆惰性气体喷射器22和绝缘合闸分闸机械臂23的一侧侧壁上固定安装有绝缘合闸分闸机械臂23，当综合监控、报警装置1或自动寻的泡沫灭火和合闸分闸机器人20发现火情时，自动寻的泡沫灭火和合闸分闸机器人20可携带柔性可自爆泡沫储藏罐21、设有储藏罐侧向前靠近火场，柔性可自爆泡沫储藏罐21受热爆破泡沫喷出，起到对火灾进行瞬间抑制、或扑灭的效果；此外，柔性可自爆泡沫储藏罐21也可对自动寻的泡沫灭火和合闸分闸机器人20进行保护，与此同时，在绝缘合闸分闸机械臂23进行合闸、分闸动作时，提前进行喷射，在电闸周边形成局部惰性气体气团，将电闸接触点用惰性气体保温，达到灭弧的目的。

在本发明实施例中，所述该人工智能的电力设施综合多源安全监测和消防系统所在区域地面内部设置有防腐蚀地感线圈19，便于感应是否有物体通过，实施监测。

实施例三

一种基于人工智能的电力设施综合安监和消防系统的运行方法，该运行方法如下：

当有物体通过防腐蚀地感线圈19上方时，对防腐蚀地感线圈19电场产生了扰动，导致线圈电感变化，防腐蚀地感线圈19可检测到人员通过。当发现人员接近或通过时，防腐蚀地感线圈19的控制和报警器发出报警信号到智能控制器3，智能控制器3控制摄像头进行查证，并控制多色频闪、蜂鸣加人声报警器6及其他执行器进行提升，当高清识别摄像头7、红外测温摄像头8、高精度激光雷达11，发现人员向着限定的活动范围移动即将超出范围活动时，智能控制器3向空气压缩、抽吸和储气模块17发出指令，空气压缩、抽吸和储气模块17向快速充/放气橡胶墙充气16，快速充/放气橡胶墙16从监控器底座2侧面的开孔快速充气弹出，在人员移动方向形成橡胶墙物理屏障，同时多色频闪、蜂鸣加人声报警器6发出提示音：“您将越界请退回！”当综合监控、报警装置1或自动寻的泡沫灭火和合闸分闸机器人20发现火情时，自动寻的泡沫灭火和合闸分闸机器人20可携带柔性可自爆泡沫储藏罐21、设有储藏罐侧向前靠近火场，柔性可自爆泡沫储藏罐21受热爆破泡沫喷出，起到对火灾进行瞬间抑制、或扑灭的效果

工作原理：在使用该基于人工智能的电力设施综合安监和消防系统及运行方法时，当有物体通过防腐蚀地感线圈上方时，对防腐蚀地感线圈19电场产生了扰动，导致线圈电感变化，防腐蚀地感线圈19可检测到人员通过。当发现人员接近或通过时，防腐蚀地感线圈19的控制和报警器发出报警信号到智能控制器3，智能控制器3控制摄像头进行查证，并控制多色频闪、蜂鸣加人声报警器6及其他执行器进行提升，当高清识别摄像头7、红外测温摄像头8、高精度激光雷达11，发现人员向着限定的活动范围移动即将超出范围活动时，智能控制器3向空气压缩、抽吸和储气模块17发出指令，空气压缩、抽吸和储气模块17向快速充/放气橡胶墙充气16，快速充/放气橡胶墙16从监控器底座2侧面的开孔快速充气弹出，在人员移动方向形成橡胶墙物理屏障，同时多色频闪、蜂鸣加人声报警器6发出提示音：“您将越界请退回！”当综合监控、报警装置1或自动寻的泡沫灭火和合闸分闸机器人20发现火情时，自动寻的泡沫灭火和合闸分闸机器人20可携带柔性可自爆泡沫储藏罐21、设有储藏罐侧向前靠近火场，柔性可自爆泡沫储藏罐21受热爆破泡沫喷出，起到对火灾进行瞬间抑制、或扑灭的效果；此外，柔性可自爆泡沫储藏罐21也可对自动寻的泡沫灭火和合闸分闸机器人进行保护，而且绝缘合闸分闸机械臂23，可替代人工进行断路器(开关)-负荷侧隔离开关(刀闸)-电源侧隔离开关(刀闸)的合闸分闸操作，进一步提高操作的安全性。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。