一种电网作业电子指示牌设计与实现

罗佼

（云南电网有限责任公司文山供电局，云南文山，663000）

0 引言

在开展电网运维和检修过程中，大量使用电子指示牌以提醒或静止相关人员误操作，然而现有的电子标示牌在实际使用过程中依旧存在以下缺点：

(1)传统的电子标示牌与电闸盒之间大多为插接连接，当电子标示牌受到外界撞击后容易出现脱落的现象，进而影响警示效果。

(2)难以调整电子标示牌的展示角度进行调节。

针对上述问题，急需在原有电子标示牌基础上优化和改进。

电子指示牌在诸多领域均有涉及，其中，文献[1]研究并设计了基于GIS的公路电子指示牌监控系统,主要内容为针对当前我国交通的发展总结出我国当前对于交通电子指示牌的管理存在的相关问题。进一步的，结合GIS相关技术,包括GPS定位技术、GIS技术、无线通信技术等,完善系统设计需求,并根据系统需求设计系统结构模型，研究系统地图显示、空间定位、故障报警等主干功能。最后，利用3DMAX软件构建了事故现场,利用粒子特效模拟电网事故效果,使培训人员在虚拟环境中体验违章作业导致的安全事故,达到警示教育的目的。文献[2]介绍了一种智能安全指示牌的工作原理、软硬件的实现,其中软件部分的程序选用C语言编写。该指示牌通过烟雾和温度传感器接收外界环境信号,利用C8051F020单片机对采集到的信号进行处理,控制LED显示屏显示相应的报警及自救信息。文献[3]从太阳能角度开展LED交通指示牌系统。其采用的工作原理是将可再生资源太阳能与高效节能的LED进行有机的结合,这种指示牌系统不仅符合时代的发展需求,而且还具有节能能源、绿色以及环保等功能。具体的，研究人员从实际出发首先对当前我国交通的指示牌的现状进行描述,进而对太阳能LED交通指示牌系统组合部分以及各部分系统的计算方式加以阐述,最后分析太阳能LED交通指示牌系统系统能量。文献[4]从市内交通应用出发，总结了LED电子路牌的生产厂家众多,型号各异,普遍存在技术标准、尺寸大小、显示方式、字符点阵间距、字体大小、字体颜色等不统一的情况,导致管理混乱。并以昆明公交集团为例,从城市公交客车电子路牌的应用背景、使用现状、技术配置、显示规范、规范意义等方面,探讨了城市公交客车LED电子路牌的技术标准及显示规范,对城市公交客车LED路牌的规范使用具有重要意义。

本文基于电网作业中电子指示牌存在的应用问题，并结合各领域关于电子指示牌的设计、改进、优化成果开发和设计了新型电子指示牌。

1 电子指示牌设计

1.1 设计方案

为实现上述目的，本文提供如下设计技术方案：电子标示牌设置有闭锁盒，闭锁盒的底部固定有装配座，且装配座的内部开设有安装槽，安装槽的内部设置有安装板，且安装板的一端通过支撑座和电子牌相互连接。图1为本文所设计的电子指示牌的正面图（为了方便描述，本文图中数字表示方案所用的组件，1、闭锁盒；2、装配座；3、安装槽；4、安装板 ；41、固定块 ；42、限位孔 ；5、支撑座 ；51、限位块 ；6、电子牌；7、固定板；8、气囊；9、连接通道；10、固定腔；11、阀板；12、活动杆；13、复位弹簧）。具体的本文所设计的电子指示牌还包括：固定板固定在安装板的另一端，安装槽的内壁粘贴有气囊，且气囊边侧的装配座内开设有连接通道，连接通道的端头处设置有固定腔；阀板，活动设置在固定腔的内部，阀板的内部贯穿有活动杆，且活动杆的外侧缠绕有复位弹簧。

图1 电子指示牌正视结构示图

为了解决实际使用的问题，本文进行了以下细节性的优化：

（1）安装板靠近支撑座的一侧固定有固定块，且安装板靠近活动杆的一侧预留有限位孔，并且固定块处于相邻2个限位块之间，转动过后的安装板能够带动固定块处于不同位置的限位块之间，进而保证安装板的稳定性，实现不同角度下电子标示牌的稳定。

（2）限位块固定在支撑座靠近安装板的一侧，且限位块为橡胶材质，并且限位块为等角度分布，通过限位块的设置，能够对安装板的转动角度进行限制。

（3）电子牌通过支撑座和安装板组成转动结构，且安装板靠近电子牌一端的厚度小于其另一端厚度，电子牌通过支撑座能够与安装板之间转动，以便实现不同角度的展示。

（4）气囊通过连接通道和固定腔相互连通，且阀板的边缘处和固定腔的内壁紧密贴合，并且阀板和固定腔为纵向的滑动连接，当气体通过连接通道进入固定腔内后，能够推动阀板向上运动，进而带动活动杆同步的向上移动。

（5）阀板和活动杆相互垂直，且活动杆的两端贯穿固定腔的两端，并且活动杆的顶部和限位孔为卡合连接，向上移动后的活动杆能够与限位孔相接触，进而对安装过后的安装板进行限位，保证其与装配座连接的稳定性。

1.2 关键原理

如图1和图3所示，将电子牌通过安装板4安装在装配座2的安装槽3内，当安装板4安装后能够带动固定板7与气囊8接触，并挤压气囊8带动其内部的空气通过连接通道9进入固定腔10内，最后再推动阀板11向上运动，能够同时带动活动杆12向上运动，这样在安装板4安装完成后，能够带动活动杆12与限位孔42卡合，起到对安装板4位置的限制，防止电子牌6在使用过程中被撞击脱落的现象，由于气囊8停止被挤压后向外的推力，能够带动限位孔42与活动杆12接触的紧密性，防止活动杆12自动下滑。

如图1和图2所示，完成对电子牌6的安装后，可通过转动电子牌6的方式，改变其在安装板4上的角度，进而适用于不同角度的显示，在转动过程中能够带动固定块41与限位块51接触，并且停止转动后，能够带动固定块41处于不同位置的2个限位块51之间，进而保证电子牌6的稳定性，不会轻易出现晃动的现象，最后需要将电子牌6拆卸时，向下拉动活动杆12即可，实现与限位孔42的分离，这样能够将安装板4从安装槽3内取出。

1.3 详细详情

本部分主要阐述本文设计的电子指示牌设计具体过程，图2安装板和装配座连接结构示意。

图2 安装板和装配座连接结构示意图

除了1.1阐述的内容外，本文设计的电子指示牌中安装板靠近支撑座的一侧固定有固定块，且安装板靠近活动杆的一侧预留有限位孔，并且固定块处于相邻2个限位块之间；限位块固定在支撑座靠近安装板的一侧，且限位块为橡胶材质，并且限位块为等角度分布；电子牌通过支撑座和安装板组成转动结构，且安装板靠近电子牌一端的厚度小于其另一端厚度；可通过转动电子牌的方式，改变其在安装板上的角度，能够带动固定块处于不同位置的2个限位块之间，进而保证电子牌的稳定性。

气囊通过连接通道和固定腔相互连通，且阀板的边缘处和固定腔的内壁紧密贴合，并且阀板和固定腔为纵向的滑动连接；阀板和活动杆相互垂直，且活动杆的两端贯穿固定腔的两端，并且活动杆的顶部和限位孔为卡合连接；气囊被挤压后其内部的空气通过连接通道进入固定腔内，最后再推动阀板和活动杆向上运动，能够带动活动杆与限位孔卡合，起到对安装板位置的限制，防止电子牌在使用过程中被撞击脱落的现象。图3为装配座俯视结构示意图。

图3 装配座俯视结构示意图

1.4 方案特点

与现有技术相比，本文所设计的电网作业电子标示牌，能够避免电子标示牌受到撞击出现脱落的现象，保证安装过后的稳定性，并且方便对电子标示牌的角度进行调节，提升警示效果。

（1）将电子牌通过安装板与装配座连接之后，能够带动固定板对气囊进行挤压，这样气囊内部的空气就能够通过连接通道进入固定腔内，并带动阀板向上运动，同步的带动活动杆向上运动，当安装板完成插接后，能够带动活动杆刚好与限位孔相接触，进而实现对安装板的限位，保证电子牌在安装后的稳定。

（2）电子牌可通过支撑座在安装板上转动，以便将电子牌转动至不同角度使用，适用于不同需求的警示，而转动过后的固定块能够处于不同的2个限位块之间，进而保证转动过后电子牌的稳定，不会轻易出现晃动的现象，最后向下拉动活动杆即可实现对安装板解除限位。

图4 支撑座立体结构示意图

2 结束语

保证电网现场作业安全一直以来都被企业视为生命线，电子指示牌是常用的作业安全工具之一。本文针对现有电子指示牌存在的不足，改进设计了新型的电子指示牌，阐述设计原理、设计详情，并总结了本文所提方案的优点。