配电设备人员安全系统的制作方法

1.本发明涉及用于配电设备或系统(诸如低压、中压或高压开关设 备)的人员安全系统以及低压、中压或高压开关设备、变压器、配电 板、变速驱动器、不间断电源或任何其他封闭的设备。


背景技术：

2.包含配电设备(诸如开关设备、变压器、配电板、变速驱动器、 ups等)(进一步配电设备)的变电站中的人员安全由设备设计和具 体的安全程序确保。安全程序以书面形式存档，并且人员针对电力设 备的安全操作和维护进行训练，包括程序中描述的安全方面。然后安 全程序在日常工作中的采用水平取决于许多方面：
3.训练的频率和强度
4.对安全程序的理解水平
5.人员对程序的依从性
6.安全官员和上级的监督和审查水平
7.然而，在实际的日常情况下观察到对安全工作实践和程序的遵守 和坚持和采用水平不同，如果采用不当，就会导致“安全”事故。
8.需要解决这种情况。


技术实现要素：

9.因此，具有用于配电设备或系统的改进的人员安全系统将是有利 的。
10.本发明的目的是用独立权利要求的主题解决的，其中其他实施例 被并入到从属权利要求中。
11.在第一方面中，提供了一种配电设备人员安全系统，包括：
12.配电设备；
13.处理单元；
14.至少一个附近传感器；以及
15.至少一个配电设备传感器。
16.配电设备包括外封套。外封套包括至少一个门，至少一个门被配 置为允许进入配电设备的内部，和/或外封套包括至少一个盖，至少一 个盖被配置为允许进入配电设备的内部。至少一个附近传感器被配置 为在配电设备的外封套外部的区域中获取附近传感器数据，并且将附 近传感器数据提供给处理单元。处理单元被配置为确定人员在配电设 备的外封套外部的区域中的位置，该确定包括对附近传感器数据的利 用。至少一个配电设备传感器被配置为获取配电设备的外封套的状况 数据，并且将状况数据提供给处理单元。处理单元被配置为利用状况 数据，以确定在至少一个门和/或至少一个盖被正确关闭的情况下，配 电设备外封套是否不受干扰或者在一个或多个门或者一个或多个盖 被打开或未被正确关闭或者一个或多个盖被移除的情况下，外封套是 否受到干扰。处理单元被配置为确
定人员安全状态，该确定包括对人 员在配电设备的外封套外部的区域中的位置的利用、以及配电设备外 封套是否不受干扰或者外封套是否受到干扰。处理单元被配置为确定 至少一个行动，包括对人员安全状态的利用。
17.在示例中，人员在配电设备的外封套外部的区域中的位置的确定 包括：由图像处理算法的处理单元使用以标识人员。
18.在示例中，处理单元被配置为实施图像处理算法，以处理附近传 感器数据以确定人员是否具有至少一个工作项目。行动的确定然后可 以包括：利用人员是否具有工作项目。
19.在示例中，至少一个配电设备传感器包括限制开关、接近传感器、 位置传感器、相机中的一个或多个。
20.在示例中，人员安全状态包括以下中的一种：a)设备外封套不 受干扰，并且没有人员被检测到；b)设备外封套不受干扰，并且人 员在距离x内被检测到；c)外封套受到干扰，并且没有人员在距离x内被检测到；d)外封套受到干扰，并且人员被检测到刚进入配电 设备的附近；e)外封套受到干扰，并且人员被检测到在距离x内；f) 外封套受到干扰，并且人员已被检测到刚离开配电设备的附近；g) 外封套受到干扰，并且没有人员被检测到，并且至少一个工作项目在 距离x内被检测到，该至少一个工作项目由人员带入并且人员在持续 时间《t内未被检测到。
21.在示例中，至少一个所确定的行动包括以下中的一项或多项：a) 在人员安全状态是d)或e)的情况下，对附加的配电设备保护的启 用；b)在人员安全状态是a)或b)的情况下，对安全指示的可视化， 在人员安全状态是c)、d)、e)或f)的情况下，对危险指示的可视 化；c)在人员安全状态是c)、d)、e)或f)的情况下，在封套外 部的区域中的至少一个安全区的地板上的指示和/或在人员安全状态 是c)、d)、e)或f)的情况下，要在封套外部的区域中的每个区中 佩戴的人员保护设备的指示，和/或在人员安全状态是c)、d)、e) 或f)的情况下，外封套中的干扰的地点的指示；d)在人员安全状 态是d)或f)的情况下，发信号通知警告接近或离开处于不安全状 态的配电设备。
22.在第二方面中，提供了一种用于配电设备的人员保护设备系统， 该人员保护设备系统包括：
23.人员保护设备；
24.处理单元；
25..至少一个附近传感器，与人员保护设备集成或者被附接至人员保 护设备；
26.至少一个配电设备传感器，与人员保护设备集成或者被附接至人 员保护设备；以及
27.用户界面(16)，与人员保护设备集成或者被附接至人员保护设 备。
28.人员保护设备被配置为由人员佩戴。至少一个附近传感器被配置 为在配电设备的外封套外部的区域中获取附近传感器数据，并且将附 近传感器数据提供给处理单元。外封套包括至少一个门，至少一个门 被配置为允许进入配电设备的内部，和/或其中外封套包括至少一个 盖，至少一个盖被配置为允许进入配电设备的内部。处理单元被配置 为确定佩戴人员保护设备的人员在配电设备的外封套外部的区域中 的位置，该确定包括对附近传感器数据的利用。至少一个配电设备传 感器被配置为获取配电设备的外封套的状况
数据，并且将状况数据提 供给处理单元。处理单元被配置为利用状况数据，以确定在至少一个 门和/或至少一个盖被正确关闭的情况下，配电设备外封套是否不受干 扰或者在一个或多个门或者一个或多个盖被打开或未被正确关闭或 者一个或多个盖被移除的情况下，外封套是否受到干扰。用户界面被 配置为使得人员能够键入与配电设备相关的预期任务信息，并且将任 务信息提供给处理单元。处理单元被配置为基于预期任务信息来确定 在至少一个门和/或至少一个盖被正确关闭的情况下，配电设备外封套 是否预计不受干扰或者在一个或多个门和/或一个或多个盖被打开或 者一个或多个盖被移除的情况下，外封套是否预计受到干扰。处理单 元被配置为确定人员安全状态，该确定包括对人员在配电设备的外封 套外部的区域中的位置的利用、以及配电设备外封套是否不受干扰或 者外封套是否受到干扰、以及配电设备外封套是否预计不受干扰或者 外封套是否预计受到干扰。处理单元被配置为确定至少一个行动，包 括对人员安全状态的利用。
29.在示例中，人员保护设备包括平视显示器和/或扩展现实显示系 统。处理单元被配置为在平视显示器和/或扩展现实显示器上显示配电 设备的表示，包括对附近传感器数据的利用。
30.在示例中，处理单元被配置为在平视显示器和/或扩展现实显示器 上显示关于配电设备的信息，包括对附近传感器数据的利用。
31.在示例中，关于配电设备的信息包括设备类型、设备名称、设备 的短路电流水平、安全操作和故障排除指令中的一项或多项。
32.在示例中，处理单元被配置为实施图像处理算法，以处理配电设 备的外封套的状况数据以确定以下中的一项或多项：至少一个门被关 闭，至少一个门被正确关闭，至少一个盖被关闭，至少一个盖被正确 关闭，一个或多个门被打开，一个或多个盖被打开，一个或多个门未 被正确关闭，一个或多个盖未被正确关闭，以及一个或多个盖被移除。
33.在示例中，人员安全状态包括以下中的一种：m)设备外封套不 受干扰，并且人员不旨在操作或维护配电设备；n)设备外封套不受 干扰，并且人员在距离y内被检测到，并且预期操作不旨在干扰外封 套；o)设备外封套不受干扰，并且人员在距离y内被检测到，并且 预期操作旨在干扰外封套；p)外封套受到干扰，并且人员不旨在操 作或维护配电设备；q)外封套受到干扰，并且人员在距离y内被检 测到，并且预期操作不旨在干扰外封套；r)外封套受到干扰，并且 人员在距离y内被检测到，并且预期操作旨在干扰外封套。
34.在示例中，至少一个所确定的行动包括以下中的一项或多项：m) 在人员安全状态是m)或n)的情况下，经由平视显示器和/或扩展现 实显示系统对安全指示的可视化，在人员安全状态是o)、p)、q) 或r)的情况下，经由平视显示器和/或扩展现实显示系统对危险指示 的可视化；n)在人员安全状态是o)、p)、q)或r)的情况下，经 由平视显示器和/或扩展现实显示系统对在封套外部的区域中的至少 一个安全区的地板上的指示的可视化，和/或在人员安全状态是o)、 p)、q)或r)的情况下，要在封套外部的区域中的每个区中佩戴的 人员保护设备的指示，和/或在人员安全状态是o)、p)、q)或r) 的情况下，外封套中的干扰的地点的指示；o)在人员安全状态是p) 或q)的情况下，发信号通知警告接近或离开处于不安全状态的配电 设备；p)在人员安全状态是o)、p)、q)或r)的情况下，经由平 视显示器和/或扩展现实显示系统的可视化用于执行预期操作或者维 护任务的指令和/或用于对封套干扰进行故障排除的指令；q)在人员 安全状态是o)、p)、q)或r)的情况下，记录附近传感器数据
和/ 或状况数据。
35.在第三方面中，一种配电设备人员安全系统，包括：
36.配电设备；
37.人员保护设备；
38.处理单元；
39.至少一个第一附近传感器，位于配电设备上和/或与配电设备分离 的固定地点处；
40.至少一个第二附近传感器，与人员保护设备集成或者被附接至人 员保护设备；
41.至少一个第一配电设备传感器，位于配电设备中和/或与配电设备 分离的固定地点处，并且其中至少一个第一配电设备传感器包括限制 开关、接近传感器、位置传感器、相机中的一个或多个；
42.至少一个第二配电设备传感器，与人员保护设备集成或者被附接 至人员保护设备；以及
43.用户界面，与人员保护设备集成或者被附接至人员保护设备。
44.配电设备包括外封套。外封套包括至少一个门，至少一个门被配 置为允许进入配电设备的内部，和/或外封套包括至少一个盖，至少一 个盖被配置为允许进入配电设备的内部。人员保护设备被配置为由人 员佩戴。至少一个第一附近传感器被配置为在配电设备的外封套外部 的区域中获取第一附近传感器数据，并且将第一附近传感器数据提供 给处理单元。至少一个第二附近传感器被配置为在配电设备的外封套 外部的区域中获取第二附近传感器数据，并且将第一附近传感器数据 提供给处理单元。处理单元被配置为确定人员在配电设备的外封套外 部的区域中的位置，该确定包括对第一附近传感器数据和第二附近数 据的利用。至少一个配电设备传感器被配置为获取配电设备的外封套 的状况数据，并且将状况数据提供给处理单元。至少一个第二配电设 备传感器被配置为获取配电设备的外封套的状况数据，并且将状况数 据提供给处理单元。处理单元被配置为利用第一状况数据和第二状况 数据，以确定在至少一个门和/或至少一个盖被正确关闭的情况下，配 电设备外封套是否不受干扰或者在一个或多个门或者一个或多个盖 被打开或未被正确关闭或者一个或多个盖被移除的情况下，外封套是 否受到干扰。用户界面被配置为使得人员能够键入与配电设备相关的 预期任务信息，并且将任务信息提供给处理单元。处理单元被配置为 基于预期任务信息来确定在至少一个门和/或至少一个盖被正确关闭 的情况下，配电设备外封套是否预计不受干扰或者在一个或多个门和 /或一个或多个盖被打开或者一个或多个盖被移除的情况下，外封套是 否预计受到干扰。处理单元被配置为确定人员安全状态，该确定包括 对人员在配电设备的外封套外部的区域中的位置的利用、以及配电设 备外封套是否不受干扰或者外封套是否受到干扰、以及配电设备外封 套是否预计不受干扰或者外封套是否预计受到干扰。处理单元被配置 为确定至少一个行动，包括对人员安全状态的利用。
45.在示例中，人员保护设备包括平视显示器和/或扩展现实显示系 统。处理单元被配置为在平视显示器和/或扩展现实显示器上显示配电 设备的表示，包括对附近传感器数据的利用。
46.参照在下文中描述的实施例，以上方面和示例将变得显而易见并 且被阐明。
附图说明
47.在下文中，示例性实施例将参照以下附图描述：
48.图1示出了总体人员安全系统架构的示例；
49.图2示出了与设备相连的人员安全系统的示例；以及
50.图3示出了与人相连的人员安全系统的示例。
具体实施方式
51.图1至3涉及配电设备人员安全系统和用于配电设备的人员保护 设备系统。
52.在示例中，一种配电设备人员安全系统包括：配电设备1；处理 单元3；至少一个附近传感器4；以及至少一个配电设备传感器5。配 电设备包括外封套。外封套包括至少一个门，至少一个门被配置为允 许进入配电设备的内部，和/或其中外封套包括至少一个盖，至少一个 盖被配置为允许进入配电设备的内部。至少一个附近传感器被配置为 在配电设备的外封套外部的区域中获取附近传感器数据，并且将附近 传感器数据提供给处理单元。处理单元被配置为确定人员在配电设备 的外封套外部的区域中的位置，该确定包括对附近传感器数据的利 用。至少一个配电设备传感器被配置为获取配电设备的外封套的状况 数据，并且将状况数据提供给处理单元。处理单元被配置为利用状况 数据，以确定在至少一个门和/或至少一个盖被正确关闭的情况下，配 电设备外封套是否不受干扰或者在一个或多个门或者一个或多个盖 被打开或未被正确关闭或者一个或多个盖被移除的情况下，外封套是 否受到干扰。处理单元被配置为确定人员安全状态，该确定包括对人 员在配电设备的外封套外部的区域中的位置的利用、以及配电设备外 封套是否不受干扰或者外封套是否受到干扰。处理单元被配置为确定 至少一个行动，包括对人员安全状态的利用。
53.在示例中，配电设备是开关设备、变压器、配电板、变速驱动器、 不间断电源或任何其他封闭设备。
54.在示例中，处理单元被包括在配电设备内。
55.在示例中，处理单元与配电设备分离。
56.在示例中，至少一个附近传感器位于外封套上。
57.在示例中，至少一个附近传感器与外封套分离。
58.在示例中，至少一个附近传感器包括相机系统和/或雷达系统和/ 或激光雷达系统。
59.在示例中，所确定的人员在配电设备的外封套外部的区域中的位 置包括人员与外封套间隔开的距离。
60.根据示例，人员在配电设备的外封套外部的区域中的位置的确定 包括：由图像处理算法的处理单元使用以标识人员。
61.根据示例，处理单元被配置为实施图像处理算法，以处理附近传 感器数据以确定人员是否具有至少一个工作项目，并且其中行动的确 定包括：利用人员是否具有工作项目。
62.根据示例，至少一个配电设备传感器包括限制开关、接近传感器、 位置传感器、相机中的一个或多个。
63.根据示例，人员安全状态包括以下中的一种：a)设备外封套不 受干扰，并且没有
人员被检测到；b)设备外封套不受干扰，并且人 员在距离x内被检测到；c)外封套受到干扰，并且没有人员在距离 x内被检测到；d)外封套受到干扰，并且人员被检测到刚进入配电 设备的附近；e)外封套受到干扰，并且人员被检测到在距离x内；f) 外封套受到干扰，并且人员已被检测到刚离开配电设备的附近；g) 外封套受到干扰，并且没有人员被检测到，并且至少一个工作项目在 距离x内被检测到，该至少一个工作项目由人员带入并且人员在持续 时间《t内未被检测到。
64.根据示例，至少一个所确定的行动包括以下中的一项或多项：a) 在人员安全状态是d)或e)的情况下，对附加的配电设备保护的启 用；b)在人员安全状态是a)或b)的情况下，对安全指示的可视化， 在人员安全状态是c)、d)、e)或f)的情况下，对危险指示的可视 化；c)在人员安全状态是c)、d)、e)或f)的情况下，在封套外 部的区域中的至少一个安全区的地板上的指示和/或在人员安全状态 是c)、d)、e)或f)的情况下，要在封套外部的区域中的每个区中 佩戴的人员保护设备的指示，和/或在人员安全状态是c)、d)、e) 或f)的情况下，外封套中的干扰的地点的指示；d)在人员安全状 态是d)或f)的情况下，发信号通知警告接近或离开处于不安全状 态的配电设备。
65.在示例中，一种用于配电设备的人员保护设备系统包括：人员保 护设备12；处理单元13；至少一个附近传感器14，与人员保护设备 集成或者被附接至人员保护设备；至少一个配电设备传感器15，与人 员保护设备集成或者被附接至人员保护设备；以及用户界面16，与人 员保护设备集成或者被附接至人员保护设备。人员保护设备被配置为 由人员佩戴。至少一个附近传感器被配置为在配电设备的外封套外部 的区域中获取附近传感器数据，并且将附近传感器数据提供给处理单 元。外封套包括至少一个门，至少一个门被配置为允许进入配电设备 的内部，和/或外封套包括至少一个盖，至少一个盖被配置为允许进入 配电设备的内部。处理单元被配置为确定佩戴人员保护设备的人员在 配电设备的外封套外部的区域中的位置，该确定包括对附近传感器数 据的利用。至少一个配电设备传感器被配置为获取配电设备的外封套 的状况数据，并且将状况数据提供给处理单元。处理单元被配置为利 用状况数据，以确定在至少一个门和/或至少一个盖被正确关闭的情况 下，配电设备外封套是否不受干扰或者在一个或多个门或者一个或多 个盖被打开或未被正确关闭或者一个或多个盖被移除的情况下，外封 套是否受到干扰。用户界面被配置为使得人员能够键入与配电设备相 关的预期任务信息，并且将任务信息提供给处理单元。处理单元被配 置为基于预期任务信息来确定在至少一个门和/或至少一个盖被正确 关闭的情况下，配电设备外封套是否预计不受干扰或者在一个或多个 门和/或一个或多个盖被打开或者一个或多个盖被移除的情况下，外封 套是否预计受到干扰。处理单元被配置为确定人员安全状态，该确定 包括对人员在配电设备的外封套外部的区域中的位置的利用、以及配 电设备外封套是否不受干扰或者外封套是否受到干扰、以及配电设备 外封套是否预计不受干扰或者外封套是否预计受到干扰。处理单元被 配置为确定至少一个行动，包括对人员安全状态的利用。
66.在示例中，人员保护设备包括平视显示器17和/或扩展现实显示 系统18。
67.在示例中，人员保护设备包括警报器19。
68.在示例中，警报器19与人员保护设备分离。
69.在示例中，系统包括视觉指示系统20。
70.在示例中，配电设备是开关设备、变压器、配电板、变速驱动器、 不间断电源或任何其他封闭设备。
71.在示例中，处理单元与人员保护设备集成或者被附接至人员保护 设备。
72.在示例中，处理单元与人员保护设备分离。
73.在示例中，至少一个附近传感器包括相机系统和/或雷达系统和/ 或激光雷达系统。
74.在示例中，至少一个配电设备传感器包括相机系统和/或雷达系统 和/或激光雷达系统。
75.在示例中，至少一个配电设备传感器是至少一个附近传感器。
76.根据示例，人员保护设备包括平视显示器17和/或扩展现实显示 系统18，并且其中处理单元被配置为在平视显示器和/或扩展现实显 示器上显示配电设备的表示，包括对附近传感器数据的利用。
77.根据示例，人员保护设备包括平视显示器17和/或扩展现实显示 系统18，并且其中处理单元被配置为在平视显示器和/或扩展现实显 示器上显示关于配电设备的信息，包括对附近传感器数据的利用。
78.根据示例，关于配电设备的信息包括设备类型、设备名称、设备 的短路电流水平、安全操作和故障排除指令中的一项或多项。
79.根据示例，处理单元被配置为实施图像处理算法，以处理配电设 备的外封套的状况数据以确定以下中的一项或多项：至少一个门被关 闭，至少一个门被正确关闭，至少一个盖被关闭，至少一个盖被正确 关闭，一个或多个门被打开，一个或多个盖被打开，一个或多个门未 被正确关闭，一个或多个盖未被正确关闭，以及一个或多个盖被移除。
80.根据示例，人员安全状态包括以下中的一种：m)设备外封套不 受干扰，并且人员不旨在操作或维护配电设备；n)设备外封套不受 干扰，并且人员在距离y内被检测到，并且预期操作不旨在干扰外封 套；o)设备外封套不受干扰，并且人员在距离y内被检测到，并且 预期操作旨在干扰外封套；p)外封套受到干扰，并且人员不旨在操 作或维护配电设备；q)外封套受到干扰，并且人员在距离y内被检 测到，并且预期操作不旨在干扰外封套；r)外封套受到干扰，并且 人员在距离y内被检测到，并且预期操作旨在干扰外封套。
81.根据示例，至少一个所确定的行动包括以下中的一项或多项：m) 在人员安全状态是m)或n)的情况下，经由平视显示器和/或扩展现 实显示系统对安全指示的可视化，在人员安全状态是o)、p)、q) 或r)的情况下，经由平视显示器和/或扩展现实显示系统对危险指示 的可视化；n)在人员安全状态是o)、p)、q)或r)的情况下，经 由平视显示器和/或扩展现实显示系统对在封套外部的区域中的至少 一个安全区的地板上的指示的可视化，和/或在人员安全状态是o)、 p)、q)或r)的情况下，要在封套外部的区域中的每个区中佩戴的 人员保护设备的指示，和/或在人员安全状态是o)、p)、q)或r) 的情况下，外封套中的干扰的地点的指示；o)在人员安全状态是p) 或q)的情况下，发信号通知警告接近或离开处于不安全状态的配电 设备；p)在人员安全状态是o)、p)、q)或r)的情况下，经由平 视显示器和/或扩展现实显示系统的可视化用于执行预期操作或者维 护任务的指令和/或用于对封套干扰进行故障排除的指令；q)在人员 安全状态是o)、p)、q)或r)的情况下，记录附近传感器数据和/ 或状况数据。
82.在示例中，一种配电设备人员安全系统包括：配电设备1；人员 保护设备12；处理单元3、13；至少一个第一附近传感器4，位于配 电设备上和/或与配电设备分离的固定地点处；至少一个第二附近传感 器4，与人员保护设备集成或者被附接至人员保护设备；至少一个第 一配电设备传感器5，位于配电设备中和/或与配电设备分离的固定地 点处，并且其中至少一个第一配电设备传感器包括限制开关、接近传 感器、位置传感器、相机中的一个或多个；至少一个第二配电设备传 感器15，与人员保护设备集成或者被附接至人员保护设备；以及用户 界面16，与人员保护设备集成或者被附接至人员保护设备。配电设备 包括外封套。外封套包括至少一个门，至少一个门被配置为允许进入 配电设备的内部，和/或其中外封套包括至少一个盖，至少一个盖被配 置为允许进入配电设备的内部。人员保护设备被配置为由人员佩戴。 至少一个第一附近传感器被配置为在配电设备的外封套外部的区域 中获取第一附近传感器数据，并且将第一附近传感器数据提供给处理 单元。至少一个第二附近传感器被配置为在配电设备的外封套外部的 区域中获取第二附近传感器数据，并且将第一附近传感器数据提供给 处理单元。处理单元被配置为确定人员在配电设备的外封套外部的区 域中的位置，该确定包括对第一附近传感器数据和第二附近数据的利 用。至少一个配电设备传感器被配置为获取配电设备的外封套的状况 数据，并且将状况数据提供给处理单元。至少一个第二配电设备传感 器被配置为获取配电设备的外封套的状况数据，并且将状况数据提供 给处理单元。处理单元被配置为利用第一状况数据和第二状况数据， 以确定在至少一个门和/或至少一个盖被正确关闭的情况下，配电设备 外封套是否不受干扰或者在一个或多个门或者一个或多个盖被打开 或未被正确关闭或者一个或多个盖被移除的情况下，外封套是否受到 干扰。用户界面被配置为使得人员能够键入与配电设备相关的预期任 务信息，并且将任务信息提供给处理单元。处理单元被配置为基于预 期任务信息来确定在至少一个门和/或至少一个盖被正确关闭的情况 下，配电设备外封套是否预计不受干扰或者在一个或多个门和/或一个 或多个盖被打开或者一个或多个盖被移除的情况下，外封套是否预计 受到干扰。处理单元被配置为确定人员安全状态，该确定包括的人员 在配电设备的外封套外部的区域中的位置的利用、以及配电设备外封 套是否不受干扰或者外封套是否受到干扰、以及配电设备外封套是否 预计不受干扰或者外封套是否预计受到干扰。处理单元被配置为确定 至少一个行动，包括对人员安全状态的利用。
83.根据示例，人员保护设备包括平视显示器17和/或扩展现实显示 系统18。处理单元被配置为在平视显示器和/或扩展现实显示器上显 示配电设备的表示，包括对附近传感器数据的利用。
84.在示例中，处理单元被配置为在平视显示器和/或扩展现实显示器 上显示关于配电设备的信息，包括对附近传感器数据的利用。
85.在示例中，关于配电设备的信息包括设备类型、设备名称、设备 的短路电流水平、安全操作和故障排除指令中的一项或多项。
86.在示例中，人员在配电设备的外封套外部的区域中的位置的确定 包括：由图像处理算法的处理单元使用以标识人员。
87.在示例中，处理单元被配置为实施图像处理算法，以处理第一附 近传感器数据以确定人员是否具有至少一个工作项目。行动的确定然 后可以包括：利用人员是否具有工作项目。
88.在示例中，处理单元被配置为实施图像处理算法，以处理配电设 备的外封套的第二状况数据，并且利用第一状况数据和处理后的第二 状况数据来确定以下中的一项或多项：至少一个门被关闭，至少一个 门被正确关闭，至少一个盖被关闭，至少一个盖被正确关闭，一个或 多个门被打开，一个或多个盖被打开，一个或多个门未被正确关闭， 一个或多个盖未被正确关闭，以及一个或多个盖被移除。
89.在示例中，人员安全状态包括以下中的一种：a)设备外封套不 受干扰，并且没有人员被检测到；b)设备外封套不受干扰，并且人 员在距离x内被检测到；c)外封套受到干扰，并且没有人员在距离 x内被检测到；d)外封套受到干扰，并且人员被检测到刚进入配电 设备的附近；e)外封套受到干扰，并且人员被检测到在距离x内；f) 外封套受到干扰，并且人员已被检测到刚离开配电设备的附近；g) 外封套受到干扰，并且没有人员被检测到，并且至少一个工作项目在 距离x内被检测到，该至少一个工作项目由人员带入并且人员在持续 时间《t内未被检测到。
90.在示例中，至少一个所确定的行动包括以下中的一项或多项：a) 在人员安全状态是d)或e)的情况下，对附加的配电设备保护的启 用；b)在人员安全状态是a)或b)的情况下，对安全指示的可视化， 在人员安全状态是c)、d)、e)或f)的情况下，对危险指示的可视 化；c)在人员安全状态是c)、d)、e)或f)的情况下，在封套外 部的区域中的至少一个安全区的地板上的指示和/或在人员安全状态 是c)、d)、e)或f)的情况下，要在封套外部的区域中的每个区中 佩戴的人员保护设备的指示，和/或在人员安全状态是c)、d)、e) 或f)的情况下，外封套中的干扰的地点的指示；d)在人员安全状 态是d)或f)的情况下，发信号通知警告接近或离开处于不安全状 态的配电设备。
91.在示例中，人员安全状态包括以下中的一种：m)设备外封套不 受干扰，并且人员不旨在操作或维护配电设备；n)设备外封套不受 干扰，并且人员在距离y内被检测到，并且预期操作不旨在干扰外封 套；o)设备外封套不受干扰，并且人员在距离y内被检测到，并且 预期操作旨在干扰外封套；p)外封套受到干扰，并且人员不旨在操 作或维护配电设备；q)外封套受到干扰，并且人员在距离y内被检 测到，并且预期操作不旨在干扰外封套；r)外封套受到干扰，并且 人员在距离y内被检测到，并且预期操作旨在干扰外封套。
92.在示例中，至少一个所确定的行动包括以下中的一项或多项：m) 在人员安全状态是m)或n)的情况下，经由平视显示器和/或扩展现 实显示系统对安全指示的可视化，在人员安全状态是o)、p)、q) 或r)的情况下，经由平视显示器和/或扩展现实显示系统对危险指示 的可视化；n)在人员安全状态是o)、p)、q)或r)的情况下，经 由平视显示器和/或扩展现实显示系统对在封套外部的区域中的至少 一个安全区的地板上的指示的可视化和/或在人员安全状态是o)、p)、 q)或r)的情况下，要在封套外部的区域中的每个区中佩戴的人员保 护设备的指示，和/或在人员安全状态是o)、p)、q)或r)的情况 下，外封套中的干扰的地点的指示；o)在人员安全状态是p)或q) 的情况下，发信号通知警告接近或离开处于不安全状态的配电设备； p)在人员安全状态是o)、p)、q)或r)的情况下，经由平视显示 器和/或扩展现实显示系统对用于执行预期操作或者维护任务的指令 和/或用于对封套干扰进行故障排除的指令的可视化；q)在人员安全 状态是o)、p)、q)或r)的情况下，记录附近传感器数据和/或状 况数据。
93.包含配电设备的变电站中的人员安全受到许多方面的影响—对 安全程序的理解
和依从性水平是最重要的方面中的一个方面。
94.上述配电设备人员安全系统和用于配电设备的人员保护设备系 统具有冗余性，它以可理解和易于遵循的形式确保人员的安全相关方 面的可视化。这会提高对安全程序的理解水平，并且降低安全事故的 数量和严重程度。
95.配电设备人员安全系统和用于配电设备的人员保护设备系统现 在关于具体实施例以具体细节描述，其中再次参照图1至3。
96.人员安全系统支持在配电设备的操作和维护中采用安全程序。通 过部署这种系统，上述问题的影响被最小化，并且所有人员都能够对 安全程序有相同的理解，并且遵循包含安全最佳实践的相同例程。
97.人员安全系统具有两个部分，系统的第一部分与配电设备相连， 并且系统的第二部分与人员相连—此处也称为人员。这两个部分彼此 补充，并且它们可以独立工作，这意味着在某些情况下，仅一个部分 可以被实施，或者它们可以在没有任何数据共享的情况下，被实施为 独立工作，或者它们可以被同时实施并且在编排中工作从而共享某些 数据。
98.与设备相连的人员安全系统的第一部分由传感器、数据分析和反 馈环路组成，反馈环路以信号的形式被路由到设备以及人员的数据可 视化。该部分的主要任务是检测人员与设备的接近度(距离)，检测 设备的人员安全状况并且基于收集到的信息采取行动。当检测到人员 接近设备或不安全的设备状况时，系统可以启用或开启专用的安全设 备或设置，这将提高人员安全，同时保持配电不间断。同时它可以开 启人员安全状况的发信号通知和/或可视化。可视化可以包括解释需要 采取哪些行动来缓解风险—例如哪些人员保护设备(ppe)必须被佩 戴或哪些不安全条件被检测到。
99.人员安全系统的第二部分与人员相连。具有带有平视显示器或扩 展现实显示器的智能ppe(例如智能安全眼镜)，它可以与人员到设 备的距离(这次是从人员到设备测量的)一起工作，从而显示从该距 离导出的安全信息-例如人员应该注意设备的接近度，以避免在打开 门或盖后意外接触或规定在某些设备上工作的ppe。系统的该部分还 可以为以安全方式执行某些操作或维护任务提供分步骤指导，利用平 视显示器或扩展现实中的指令指导人员安全地执行任务。
100.如上所述，人员安全系统由两个部分组成，这些部分可以独立操 作或者一起操作。总体架构如图1所示。
101.系统的部分1和部分2可以协同工作，共享数据，或者它们可以 独立工作，而无需图1所示的两点长划线中描绘的连接。然而，系统 的每个部分都可以与另一部分独立工作，这会产生固有的冗余性。每 个部分甚至可以被独立部署(没有其他部分)。
102.人员安全系统部分1-与设备相连
103.与设备相连的系统部分可以位于设备本身上，并且由以下组件组 成，如图2所示。
104.图2中心的框表示配电设备1，诸如开关设备、变压器、配电板、 变速驱动器、ups或任何其他封闭设备。部分1处理单元3优选地是 紧凑型工业计算机，其计算能力足以处置来自传感器的输入和关联的 监测任务。使用具有图像识别(更一般的机器学习或人工智能)能力 的工业计算机在此处可能是有利的。部分1处理单元3在设备1内部 位于辅助隔间或盒子中，该辅助隔间或盒子通常是这种设备的一部 分。
105.然而，存在不同的选项：
106.不同的选项：部分1处理单元(3)也可能是更大设备集中计算 机的一部分，它具有除人员安全任务之外的其他任务—例如集中控制 和保护。
107.不同的选项：部分1处理单元(3)可能是由边缘和云部分组成 的计算系统。边缘部分将负责数据收集、预处理和计算不繁重的任务， 而云部分将负责繁重的计算任务。
108.人类距离感测4位于外表面或者被附接至配电设备1的支架上。 感测优选地以视觉相机的形式被引导以监测配电设备的附近。相机的 视野是这样的，即，人类人员2存在于设备附近的区域中被检测到， 并且人员相对于设备的位置可以以例如最小可以为几十厘米的准确 性检索。相机流被传送到部分1处理单元3，其中图像识别模型识别 人类存在以及与设备的距离。然后人类人员与设备的存在和距离可以 在人员安全系统计算中进一步考虑。
109.然而，存在附加的选项：
110.附加选项：人类距离感测4可以包括对人员带入的某些项目的图 像识别。例如，工具箱表示维护工作将要被执行，绝缘电阻测试仪表 示测试工作将要被执行。
111.设备安全状况感测5可以作为一个设备或来自以下列表的多个设 备的组合来实现：
112.位于设备1内部的最终位置检测(限制开关、接近传感器、位置 传感器)。
113.外表面或被附接至配电设备1的支架上的视觉相机(这些相机可 以是与4相同的相机)。
114.设备安全状况感测5的主要任务是检测设备1外封套的状况，即， 为设备提供防电弧包容和/或对设备的带电部分提供屏障。在进一步的 人员安全系统计算中，对外封套的完整性的任何干扰11(有意的以及 无意的)可以被检测和考虑。对封套的有意干扰例如与盖相关，该盖 为执行维护工作而被移除，在封套11中留下开口。无意干扰例如与 它似乎在最终位置中关闭的设备门相关，但门关闭未被正确完成，在 封套中留下一个薄弱点。
115.存在附加的选项：
116.附加选项：设备安全状况感测5可以使用来自监测和诊断系统的 输入，如果这包括封套状况感测(例如门被正确关闭确认)。来自监 测和诊断系统的信息可以被补充有监测和诊断系统不监测的其他信 息(例如后盖正确关闭确认)。
117.然后，部分1处理单元(3)基于对来自人类距离感测(4)和设 备安全状况感测(5)的输入的分析决定以下人员安全状态：
118.a.)设备外封套不受干扰，并且周围没有人员；
119.b.)设备外封套不受干扰，并且人员在距离x内；
120.c.)设备封套受到干扰，并且周围没有人员；
121.d.)设备封套受到干扰，并且人员刚进入设备附近；
122.e.)设备封套受到干扰，并且人员在距离x内；
123.f.)设备封套受到干扰，并且人员刚离开设备附近。
124.存在附加的选项：
125.附加选项：
126.g.)设备封套受到干扰，由人员带入的某些项目仍被检测到，但 人员存在在持续时间《t内未被检测到
127.部分1处理单元3的输出然后取决于计算的状态。部分1处理单 元3的输出包括以下行动中的一个行动或任何组合：
128.a.)向设备自动化装置6发信号通知人员安全状态，诸如保护继 电器、控制继电器、远程io或者分布式控制系统或电网监测系统的 远程终端单元等。系统将被设置为通过在状态为d)或e)的情况下， 启用附加保护来增加人员安全。附加保护可能是专用的人员安全设备 (例如超快速接地开关)或专用设置(例如过流保护的敏感设置)。 附加保护的启用应该向部分1处理单元3发信号通知，该处理单元3 应该在计算人员安全状况以及可视化和发信号通知中考虑附加保护。 附加保护将在情况d)和e)中启用，而在所有其他情况下将被解除。
129.b.)设备面板7上人员安全状态的可视化，其中状况信息可以伴 随关于风险缓解的信息。状况a)和b)将被可视化为“安全”，而 状况c)、d)、e)和f)将被可视化为“危险”，具有设备外封套受 到干扰的区域的指示以及在检测距离x内人员应该佩戴的电弧闪光 ppe的指示。用于可视化的技术可以采用显示器的形式，或者信息可 以被投影到设备面板的适当部分上。
130.c.)地板8上人员安全状态的可视化，其中状况信息可以以安全 区的形式可视化并且伴随关于风险缓解的信息。状况a)和b)将被 可视化为“安全”，没有描绘安全区，而状况c)、d)、e)和f)将 被可视化为“危险”，具有设备封套上的干扰周围的电弧闪光区域的 指示、外封套干扰的地点以及每个区域中的人员应该佩戴的ppe的指 示。可视化将优选地使用地面投影技术。状态d)和f)的可视化可 能包括视觉警报器(以脉动“警告”视觉的形式)向人员强调设备处 于不安全状态。
131.d.)安全状况的发信号通知可以以声音9发信号通知(例如声音 警报器)的形式或以视觉发信号通知10(例如光学警报器)的形式给 出。发信号通知将在状态d)或f)中触发，以警告人员接近或离开 处于不安全状态的设备。发信号通知被集成在设备1中，或者位于外 表面或被附接至配电设备的支架上。
132.存在附加的选项：
133.附加选项：如果状态g)被识别，则发信号通知可以被抑制，因 为预计人员离开设备附近但很快会返回继续工作。如果人员在预设时 间t到期前没有返回，则发信号通知被重新激活。
134.人员安全系统部分2-与人员相连
135.与人员相连的系统部分可以位于智能ppe上，并且由以下组件组 成，如图3所示。
136.图3左手侧的人形附图表示佩戴智能人员保护设备(ppe)12的 人类人员2。部分2处理单元13优选地是可穿戴电子设备，具有足以 处置来自传感器的输入以及关联的监测和可视化任务的计算能力。部 分2处理单元13优选地是智能ppe 12的不可分割且嵌入的部分，或 者备选地它可以是利用有线或无线连接线与智能ppe连接的单独的 袖珍型电子设备。市场上可用的具有必要工业凭证的眼镜耳机(诸如 realwear hmt-1、微软hololens 2或具有定制软件的任何其他产品) 可以例如被用于作为智能ppe 12的该应用。
137.存在不同的选项：
138.不同的选项：部分2处理单元13可能是由边缘和云部分组成的 计算系统。边缘部分将被嵌入到智能ppe 12中，并且它将负责数据 收集、预处理和计算不繁重的任务，而云
部分将负责繁重的计算任务。
139.设备距离感测14优选地是嵌入在智能ppe 12中的传感器集合， 它允许对人员视野中的3d空间进行空间映射和理解。配电设备1(即， 在现实生活中以外壳为界)位于由相同大小的虚拟质量表示的虚拟 3d空间地图中，该地图携带附加信息，诸如设备类型、设备名称、 设备的短路电流水平、用于检测设备安全状况的图像识别模型(例如 用于设备外封套的完整性的图像识别的模型)和最小的最近一次设备 安全状况的日志。安全操作和故障排除指令也可以是附加信息的一部 分。设备距离感测14输出是人员与设备的距离，准确性为几十厘米 或更高，然后被进一步用于人员安全系统计算。
140.设备安全状况感测15可以优选地由一个或多个光学相机和关联 的图像识别模型提供。设备安全状况感测15可以识别外部设备封套 完整性的状况—例如如果设备上的某些盖或门被打开，在外壳21中 留下开口，则设备安全状况感测可以检测到它并且将该信息提供给部 分2处理单元13。优选地，有意和无意的封套干扰应该被识别。细微 的干扰识别(例如门关闭但门把手未处于最终关闭位置)可能难以实 现或在很大程度上取决于人员在干扰方面的地点，但是当部分1也与 部分2交互时，然后开关或继电器可以被用于检测门是否未被正确关 闭。
141.然后任何检测到的对外封套的完整性的干扰可以在进一步的人 员安全系统计算中考虑。
142.人员2可以使用预期操作/维护任务界面16与部分2处理单元13 交互。通信可以采用以下方法中的一种或任何组合的形式：
143.自然语音输入-预期操作/维护任务界面16然后由麦克风和自然语 言处理组成
144.预编程语音命令-预期操作/维护任务界面16然后包括麦克风、可 用任务的可视化和命令识别。
145.手部和/或头部姿势和移动-预期操作/维护任务界面16然后包括 姿势和移动识别以及可用任务的可视化
146.人员2使用预期操作/维护任务界面16指定他将在设备上执行的 任务。从该输入导出的主要信息是人员将执行的任务是否涉及对设备 封套的任何有意干扰。
147.关于对封套的预期干扰的预期操作/维护任务信息然后在人员安 全系统计算中处理。
148.部分2处理单元13然后基于对来自设备距离感测14、设备安全 状况感测15和预期操作/维护任务界面16的输入的分析决定关于以下 人员安全状态的信息：
149.m.)设备外封套不受干扰，并且人员在行走而不旨在操作或维护 设备；
150.n.)设备外封套不受干扰，人员在距离y内，并且预期操作不会 干扰设备封套；
151.o.)设备外封套受到干扰，人员在距离y内，并且预期操作会干 扰设备封套；
152.p.)设备封套受到干扰，并且人员在行走而不旨在操作或维护设 备；
153.q.)设备封套受到干扰，人员在距离y内并且旨在在设备上对不 涉及有意封套干扰的任务进行工作；
154.r.)设备封套受到干扰，人员在距离y内并且旨在在设备上对涉 及有意封套干扰的任务进行工作。
155.部分2处理单元13的输出然后取决于计算的状态。部分1处理 单元13的输出包括
以下行动中的一个行动或任何组合：
156.m.)平视显示器17上人员安全状态的可视化，其中状况信息可 以伴随关于风险缓解的信息。状况m)和n)将被可视化为“安全”， 而状况o)、p)、q)和r)将被可视化为“危险”，具有设备外封 套受到干扰的区域的指示以及在检测距离y内人员应该佩戴的ppe 的指示。用于可视化的技术可以采用平视显示器的形式，或者信息可 以采用人员2的视野空间中的虚拟屏幕的形式。
157.n.)地板上或3d空间18中的人员安全状态的可视化，其中状况 信息可以以安全区的形式可视化并且伴随关于风险缓解的信息。状况 m)和n)将被可视化为“安全”，没有描绘安全区，而状况o)、p)、 q)和r)将被可视化为“危险”，具有设备封套上的干扰周围的电弧 闪光区域的指示、外封套干扰的地点以及每个区域中的人员应该佩戴 的ppe的指示。可视化将优选地使用直接在使用地点的3d空间中的 增强显示。状态p)和q)的可视化可能包括视觉警报器(以脉动“警 告”增强的形式)向人员强调设备处于不安全状态。
158.o.)安全状况的发信号通知可以以声音19发信号通知(例如声 音警报器)的形式或以视觉发信号通知20(例如光学警报器)的形式 给出。发信号通知将在状态p)或q)中触发，以警告人员接近或离 开处于不安全状态的设备。发信号通知优选地被集成在智能ppe 12 中。
159.p.)安全程序指导的可视化可以在状态o)、p)、q)和r)中触 发。指导可以被显示在平视显示器17上或作为3d空间18中的增强， 并且它将包含用于执行预期操作或维护任务的分步骤指令或用于对 封套干扰进行故障排除的分步骤指令。该指令将引导人员2，并且可 以以人员确认每个步骤的活动已完成的交互方式构建。
160.存在附加的选项：
161.q.)附加选项：通过用于设备距离感测(14)或设备安全状况感 测(15)的视觉相机记录人员行动可以在状态o)、p)、q)和r) 中触发，以供稍后使用和审查。
162.部分1和部分2之间的信息共享-可选的
163.无线连接和通信可以在人员安全系统部分1和部分2之间建立。 这不是系统的强制特征，两个部分可以独立工作，并且一个部分在没 有与另一个的任何连接的情况下操作，但这种信息共享在某些方面中 可能会提高系统的每个部分的信息质量。
164.由于系统的部分1与设备相连，因此它可以具有更好的设备安全 状况的信息质量，并且如果与系统的部分2共享，则该信息将改进部 分2的安全状况计算。
165.然后，系统的部分2可以具有关于预期操作/维护任务的更好信 息，并且如果与系统的部分1共享，则该信息可以被用于改进部分1 的状况计算。
166.虽然本发明已经在附图和前述描述中详细图示和描述，但是这种 图示和描述应该被认为是说明性的或示例性的，而非限制性的。本发 明不被限于所公开的实施例。通过研究附图、公开内容和从属权利要 求，所公开的实施例的其他变化可以由本领域技术人员在实践要求保 护的本发明时理解和实现。