基于物联网技术的电缆工井防护装置的研究

许 剑  张屹修 刘田野 黄俊鹏 朱建阳

（国网金华供电公司）

摘要：分析了电缆施工过程中普通围栏受到外界作用力发生位移或者倾斜存在的安全隐患以及防护缺陷，基于此，提出“一种基于物联网技术的电缆工井防护装置”研究，阐述了该防护装置的整体结构、搭载模块的实现以及应用成效等内容，并重点对智能化围栏防护装置联动进行整体研究。

关键词：电缆防护装置；姿态传感器；微波传感器；NB-IOT；智能围栏

0   引言

基于公司“十四五”科技规划电网建设和公司高弹性技术框架电网建设要求，对电缆施工过程的安全要求逐年提高。为保证电缆施工过程中的安全，做到对电缆工井的有效防护，尤其是在夜间电缆施工场地处于无人看管情沉下的工井防护(防止行人坠落、外物入侵等），必须在电缆工井周围加设围栏，从而起到对电缆工井以及工井内部环境的保护作用。

目前，在电缆施工过程中，电缆工井常处于开启状态，并通过在周围布置围栏进行安全防护，起到防止行人坠落等功能。然而在场地暂时无人施工时，尤其是夜间，由于缺少了现场人员的看护，当遇到外界力量作用，如大风天气、人为移动时，常常使工井国栏发生位移，继而丧失防护功能，对于过往的行人而言，存在跌落井内等较大的安全隐患。

因此，基于解决电缆施工过程中电缆工井安全防护的各种问题和不足，提出“基于物联网技术的电缆工井防护装置”研究，旨在为了提高工作效率、解决企业问题、降低运营成本、提升管理水平；

1     防护装置研创思路及内容

1.1   研创思路

浙江等多个城市的“高速公路护栏管理模式”借助以“中枢平台”为核心，集成交通信号控制系统、视频监控系统、姿态传感系统，在发生围栏碰撞以后，通过系统或移动应用可以探测到围栏位置信息，能够帮助管理人员更快定位到碰撞地点，及时联系相关单位进行处置，极大程度降低安全隐患。类比分析电缆工井防护装置与高速公路护栏管理模式相同之处，充分借鉴“高速公路护栏”在基于姿态传感、视频分析的异常事件发现、多场景信息检测、多源数据驱动精准管控等方面优点，全面顺应信息通信技术的快速发展，推进“互联网+”、大数据、云计算、人工智能等技术与智能防护装置需求紧密结合，实现围栏位移、震动、倾斜的动态监测，防止行人坠落、外物入侵等从而起到对电缆工井以及工井内部环境的保护作用，提高工作效率、解决企业问题、降低运营成本、提升管理水平。

1.2   研创内容

本装置的创新点有三个核心，一是构建姿态围栏联动装置，采用倾斜、位移、振动等传感技术，实现对防护装置的运行状态进行动态监测，通过GIS地理位置信息可以随时随地查看围栏位置，有效提高围栏安全防护能力。

第二点是构建红外围栏联动装置，在夜间无人施工时，当行人靠近围栏，通过围栏红外感应模块可以立即启动爆闪灯光进行提醒，并将告警信息通知至管理人员以便于及时处置现场情况。

第三点是构建监控围栏联动装置，当围栏发生位移、振动、倾斜或夜间发生行人闯入等情况，可以通过视频监控模块快速查看现场周围情况，实现违规行为线上快速发现、及时降低安全隐患，使处置更迅速、监管调度更科学，有效加强作业现场本质安全管理。

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16  基于物联网技术的电缆工井防护装置的研究（2023.0094）.doc