一种适用于狭小空间电力施工安全检测方法及其系统与流程

本发明涉及电力施工领域，特别涉及一种适用于狭小空间电力施工安全检测方法及其系统。

背景技术：

1、在变电站、地下管廊以及电缆层等狭小空间进行电力设备施工检修时，作业环境复杂、空间受限且高风险设备密集。

2、目前常见的做法主要依赖于人工巡检和设置简单的固定式传感器以及独立的消防或气体报警装置，其存在以下缺陷：

3、现有传感器网络仅关注单一参数，对于施工动态引入的风险缺乏实时感知能力，报警信号多依赖通用的工业总线或无线网络传输，无法应对电弧光等微秒级发展的致命危险。

4、传感器长期运行后易发生漂移、老化，导致测量数据失真，可能产生误报或漏报的问题，目前缺乏在恶劣工业现场环境下自动的在线校准手段。

5、现有系统大多仅对单一监测参数设置固定阈值进行超限报警，无法综合温度、局放、气体浓度、谐波等多维信息进行融合分析和趋势判断，只能在事故临界点或发生后报警，失去了最佳干预时机。

6、所以我们提出一种适用于狭小空间电力施工安全检测方法及其系统用以解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种适用于狭小空间电力施工安全检测方法及其系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种适用于狭小空间电力施工安全检测方法及其系统，包括以下步骤：

3、s1、将监测空间划分为安全区域、关键区域和高危区域，并对应部署低功耗无线传感器网络、高精度有线传感器网络以及基于物理专线的硬接线传感器；

4、s2、对传感器进行周期性或事件触发式的在线校准，获取并更新传感器数据修正模块；

5、s3、接收来自所述高危区域的硬接线传感器信号，通过边缘网关的专用快速通道进行微秒级处理，并根据信号类型驱动本地执行器执行对应的快速保护动作；

6、s4、接收来自安全区域和关键区域的传感器数据，进行数据特征融合与风险值计算，根据综合风险值所处的风险等级阈值，执行对应的预警或控制操作。

7、优选的，步骤s1包括：

8、在安全区域部署无线传感器，默认处于低功耗定时监测模式，侦测到人员定位标签进入，唤醒进入连续监测模式；

9、在关键区域的关键设备上部署高精度有线传感器，工业以太网进行连续监测与数据实时上报；

10、在高危区域的极高危位置部署硬接线传感器，传感器的信号通过物理电缆直连边缘网关快速通道，形成独立于常规数据网络的物理专线。

11、优选的，步骤s2包括：

12、在监测空间内设置校准柱，校准柱集成有高精度基准传感器和标准气体浓度模拟器；

13、设定校准触发条件，触发条件包括到达预设时间间隔或系统处理完一次警报事件；

14、满足任一触发条件，通过边缘网关控制校准柱释放标定气体或模拟基准信号，并读取周边对应传感器的数据；

15、计算传感器上报数据与校准柱基准值的偏差，更新校准系数以修正传感器原始数据；

16、传感器数据偏差持续超过最大允许阈值，传感器标记为需维护状态并生成检修工单。

17、优选的，步骤s3中根据信号类型驱动本地执行器执行对应的快速保护动作，具体包括：

18、接收到电弧光信号，执行毫秒级跳闸指令并触发声光警报；

19、接收到的气体浓度数据达到第一阈值，启动强排风，若浓度持续上升至更高的第二阈值，触发声光警报及停工指令；

20、接收到急停按钮信号，立即停止该区域施工操作。

21、优选的，启动强排风后，根据气体浓度的下降速率作为反馈，下降速率不满足要求，升级为执行停工指令。

22、优选的，步骤s4中进行数据特征融合与风险值计算，具体包括：

23、提取传感器数据中多个风险特征，风险特征包括：温度及升温速率、三相不平衡度、总谐波畸变率、特高频局放脉冲计数、气体浓度变化率；

24、将各风险特征值映射并融合为一个综合风险值；

25、将所述综合风险值与预设的高、中、低、无风险等级阈值进行比较，判定当前风险等级。

26、优选的，步骤s4中执行对应的预警或控制操作，具体为：

27、判定为高风险，强制停工并疏散人员；

28、判定为中风险，触发警示灯或看板警报，建议中止作业；

29、判定为低风险，进行广播语音或看板提示；

30、判定为无风险，进行周期性数据监测与上报。

31、优选的，该电力施工安全检测方法还包括事件处理步骤：

32、上报数据划分为警报事件和异常事件；

33、警报事件，记录数据、执行预设操作、生成诊断结论与维修工单，下发至移动终端；

34、异常事件，执行对应处理并持续监测，根据监测反馈决定是否解除警报或升级为生成早期预警与处理建议。

35、一种适用于狭小空间电力施工安全检测系统，包括：

36、分区传感器网络模块，包括部署于安全区域的低功耗无线传感器集群、部署于关键设备的高精度有线传感器以及部署于高危设备并通过物理专线直连的边缘硬接线传感器；

37、边缘网关，包括用于微秒级处理硬接线传感器信号的快速通道与快速规则引擎以及用于处理常规传感器数据的计算单元；

38、在线校准模块，包括设置于现场的校准柱以及用于控制校准流程与计算并存储校准系数的校准逻辑单元；

39、数据融合与风险评估模块，用于对来自安全区域和关键区域的传感器数据进行特征提取融合，计算综合风险值并判定风险等级；

40、执行与预警输出模块，用于根据快速规则引擎的指令或风险评估模块判定的风险等级，驱动对应的本地执行器或输出预警信息。

41、优选的，边缘网关的快速通道与快速规则引擎在物理和逻辑上独立于处理常规数据的计算单元与网络，硬接线传感器的信号通过物理电缆直连至快速通道的数字输入接口。

42、本发明的技术效果和优点：

43、1.针对不同风险等级的区域，创新性地采用多层级传感器网络，为最高危信号建立了完全独立于常规数据网络的物理专线生命通道，实现了从感知到执行的微秒级闭环，确保了最高级别安全信号的绝对可靠。

44、2.通过在现场部署集成高精度基准的校准柱，并设定周期性与事件后自动触发校准的机制，在施工过程中自动完成关键传感器的在线精度验证与系数修正，提升了监测数据的长期可信度，减少了因传感器漂移导致的误报和漏报。

45、3.通过对温度、局放、气体和电参量等多维传感器数据进行特征提取与融合计算，生成动态的综合风险值，识别潜在危险的演变趋势，在风险累积的早期即发出低级别预警，从而变被动响应为主动预防。

46、4.通过设置分阈值和分阶段的响应策略，在确保安全的前提下，优先尝试自动消除风险，避免因轻微异常或瞬时干扰造成不必要的施工中断，提高了施工效率和应急响应的水平。

1.一种适用于狭小空间电力施工安全检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种适用于狭小空间电力施工安全检测方法，其特征在于，步骤s1具体包括：

3.根据权利要求1所述的一种适用于狭小空间电力施工安全检测方法，其特征在于，步骤s2包括：

4.根据权利要求1所述的一种适用于狭小空间电力施工安全检测方法，其特征在于，步骤s3中根据信号类型驱动本地执行器执行对应的快速保护动作，具体包括：

5.根据权利要求1所述的一种适用于狭小空间电力施工安全检测方法，其特征在于，启动强排风后，根据气体浓度的下降速率作为反馈，下降速率不满足要求，升级为执行停工指令。

6.根据权利要求1所述的一种适用于狭小空间电力施工安全检测方法，其特征在于，步骤s4中进行数据特征融合与风险值计算，具体包括：

7.根据权利要求6所述的一种适用于狭小空间电力施工安全检测方法，其特征在于，步骤s4中执行对应的预警或控制操作，具体为：

8.根据权利要求1所述的一种适用于狭小空间电力施工安全检测方法，其特征在于，该电力施工安全检测方法还包括事件处理步骤：

9.一种适用于狭小空间电力施工安全检测系统，用于实现权利要求1-8任一项所述的方法，其特征在于，包括：

10.根据权利要求9所述的一种适用于狭小空间电力施工安全检测系统，其特征在于，边缘网关的快速通道与快速规则引擎在物理和逻辑上独立于处理常规数据的计算单元与网络，硬接线传感器的信号通过物理电缆直连至快速通道的数字输入接口。