文/夏长庚 金贵红 石家德

作为电力系统之中的核心部分，变电站的作业安全是保障电力系统安全稳定运行和相关人员人身安全的基础。因此，电力企业应该加强对变电站作业区域边界的安全防护，将电子围栏合理应用到安全防护之中，这样才可以有效保障变电站作业区域的安全性。

1 变电站便携式电子围栏的研究方向

1.1 主要的研究内容

本次研究的是一种智能化的脉冲式电子围栏，每面二次屏柜上均安装一台红外发射接收设备,正常运行时设备均处于工作状态,继保室所有屏柜外侧均有红外光线作为图栏,一旦有人打开屏柜门或进入红外范固内设备将产生蜂鸣报警,报警同步传到后台监控及各级调度,同时联动摄像头记录违章现场。(红外对射电子围栏，该电子围栏有效对射感应距离为2米，每隔一面屏柜放置一组电子围栏，因为屏柜大部分均为金属制作而成的所，以电子围栏底部设计得有磁吸底座，有效便捷的即可固定于屏柜上面，)当有工作班组在工作区域内将围栏柜列为工作地点时由运行人员进行解锁,使该屏柜设备处于关机状态,可正常打开屏柜门。

1.2 需要解决的问题

在变电站继电保护室工作时,装设安全围栏是必不可少的安全措施,但是目前的安全围栏却有着以下几个方面的问题需要解决：

（1）安全围栏配备不足,当工作班组或工作地点较多时常常面临着没有全围栏可用的情况；

（2）安全围栏占用面积大,如果安全围栏配备数量充足,在摆放时可能会导致占用通道的情况；

（3）安全围栏沉重，在布置安全搭施过程中可能会导致人身伤害的风险；

（4）安全围栏可随时拆除，只能起到警示作用，并未从根本上解决擅自扩大工作范围等习惯性违章的安全隐患。

1.3 预期的研究成果

在本次研究之中，希望可以完成一套智能红外对射电子围栏，通过设计多组便携带，便安装的结构、能起到现场警示鸣笛的功能,解决传统安全围栏配备不足，以及搬运过程中容易造成人员伤亡等的问题，同时可从根本上解决相关问题导致的违章情况。

2 红外对射式电子围栏在变电站作业区域边界的应用

2.1 红外对射式电子围栏在变电站作业区域边界的工作原理

在本次研究的红外对射式电子围栏，主机的输出端可以产生脉冲信号，并将这个信号朝着前端的围栏线进行传输，在这样的情况下，前端的围栏网线就会形成一个回路，进而将接收到的信号会传给主机输入检测端。如果因为入侵行为而造成前端围栏的变形、损坏、短路，或者是供电电源电压不足时，主机就会立刻发出报警，并且实现开关量信号的输出。在脉冲电子围栏的应用过程中，主要遵循的原则。因此，在当今的变电站工作区域周界防护之中，这种移动电子围栏是最适用的设备。（该围栏由一个自带能源供应的发射器、一个接收器、一个红外人体探测器，一台报警主机，以及一个语音报警器组成；发射器包括电源、发光源、光学系统等组成部分，在电源的作用下，红外发光二极管发射红外光束，经光学系统作用变成平行光发射出去。接收器包括光学系统、放大器、光学传感器、信号处理器等组成部分，负责接收发射器发射出的红外线，并经光电传感器将光信号转换成电信号，经信号处理器处理后发出一个开关量信号，可用于驱动语音报警器，实现现场监控报警的功能。）

2.2 红外对射电子围栏在变电站作业区域边界的优势分析

将红外对射电子围栏应用到变电站作业区域中，主要可以发挥出以下几个方面的优势：

（1）在这一系统之中，应用的都是成熟的产品以及先进的技术，因此系统有着极高的可靠性，误报的情况几乎不会发生。

（2）这一系统有着很强的可用性，能够让变电站作业区域周界的实际防护需求得以有效满足。

（3）该系统有着很强的经济性特征，不仅总体的造价成本很低，而且运行的费用也十分节约。

（4）前端的围栏具有警示威慑的作用，同时也可以实现高压脉冲的点击功能，系统的主机也可以进行报警。（可以实现红外人体探测的功能，通过红外探测联动报警主机进行报警。）

（5）系统可以将变电站作业区域周界进行准确划分，一旦有人入侵到区域之内，系统会立即发出报警，这样就能及时引起安保人员的警觉，并及时到达现场。

（6）发射器和接收器有着极高的稳定性，可以实现长时间不间断的应用，同时维修起来也十分简单。

（7）系统有着很强的抗干扰能力，不会对其他的通讯设备造成影响。由此可以看出，在当今的变电站作业区域周界的防护之中，便携式红外对射电子围栏十分适用。

3 红外对射电子围栏与脉冲式电子围栏对比

3.1 红外对射电子围栏构造分析对比

3.1.1 原理构造分析

红外对射传感器全名叫“光束遮断式感应器”，其基本的构造包括瞄准孔、光束强度指示灯、球面镜片、LED指示灯等。其侦测原理乃是利用红外线经LED红外光发射二极体,再经光学镜面做聚焦处理使光线传至很远距离,由受光器接受。当光线被遮断时就会发出信号，红外线是一种不可见光，而且会扩散，投射出去会形成圆锥体光束。而红外对射电子围栏主要是由利用发射器发射红外线，而接收器接收红外线来工作的。在发射器与接收器之间形成了一条红外警戒线，在正常情况下，发射器发射红外线，而接收器接收到稳定的光信号。而一旦报警防范区域内有人入侵时，由发射器发射出的红外线光束被遮挡，接收器接收到的不再是稳定的光信号，而有一定程度的变化，这一变化经分析处理后传送至报警控制器，使之发出报警信号，联动语音报警器现场播报语音，警示误闯入的人请勿踏入危险区域。

脉冲式电子围栏主要有两种脉冲形式，一种是高压脉冲，一种是低压脉冲，在实际的应用过程中，用户可以根据不同的需求来选择适当的脉冲模式。其中，高压脉冲模式所产生的高压700伏。因此，在白天里，或者是有人在围栏附近进行工作的时候，可以启用低压脉冲峰值可以达到5000伏到8000伏，低压脉冲所产生的脉冲电压峰值可以达到脉冲模式，这样就可以有效降低前端的脉冲打击力度。在夜间，或者是需要提高安全警惕的时候，就可以启动高压脉冲模式。

同时，在这一系统之中，也可以将脉冲主机的故障以及围栏前端发出的两组警报信号分别输出，借助于12伏的继电器，也可以将警报信号分成两组输出，一组用来输出现场的声光报警信号，另一组用来对内保支队的监控进行传输，这样就可以让用户及时发现报警的原因，并及时对问题进行处理。

3.1.2 前端部分对比

红外对射电子围栏的前端，主要的组成部分（有红外人体探测器、现场报警主机，语音报警器等）；而脉冲式电子围栏有终端拉线杆、固定夹、终端杆的绝缘子、中间线杆绝缘子、合金导线、金属过线杆的绝缘子、U型的挂线座、收紧器、避雷器、高压绝缘导线、终端杆的防雨帽、螺纹式线连接器、多功能测试表以及警示牌等。在前端围栏之中，任何一根导线都是带电导线，不给入侵者留下任何的可乘之机。

3.2 现场安装对比

3.2.1 脉冲式电子围栏的安装

在进行常见脉冲式电子围栏的安装过程中，可以直接将其在地面上进行架设，架设的高度应该控制在2米左右，通常情况下，需要安装的电缆数量是10根到12根。在设备的安装过程中，为了进一步保障围栏设备的安全和相关安装人员的人身安全，应该将相应的围墙或者是防护墙安装在围栏的两侧或者是一侧，其高度应该超过1.2米。防护墙和脉冲式移动电子围栏之间的净空距离应该控制在1米以上。

3.2.2 红外对射电子围栏的安装

红外对射电子围栏相对比与常见的脉冲式电子围栏，可应用于变电站内的便携式红外对射电子围栏不仅现场安装方便，拆卸简单，功能性也很强，并且由于结构简单小巧轻便，可以同时配备多组以上，能够有效的取代变电站内原始围栏，从根本上解决配备不足、占用面积大、沉重且可随时拆除,只能起到警示作用，并未从根本上解决擅自扩大工作范围等习惯性违章的安全隐患等问题，

4 结束语

综上所述，随着当今社会经济和科学技术的不断发展，便携式红外对射电子围栏的应用可以让变电站作业区域能够得到良好的安全防护。本文对红外对射电子围栏进行了研究，主要对其工作的原理、应用的优势、构造以及安装与市场上已有的脉冲式电子围栏进行分析。将这种移动电子围栏应用到变电站的作业区域防护之中，不仅可以起到良好的安全防护效果，同时也可以进一步节约设备购买和运行的成本，且操作起来十分方便。因此，通过这一设备的应用，不仅可以进一步提升变电所运行的稳定性与安全性，同时也可以提升电力企业的经济效益，这对于电力企业的良好发展和人们用电需求的满足都有着深远的意义。