摘要：当前运行的变电站中二次设备大多装设在保护屏内，工作人员透过保护屏的玻璃可以观察屏内设备的运行状态，在正常的工况下，可以直观的检查到二次设备各处指示灯和液晶显示屏内的内容。当变电站继保等二次设备的工作需要在二次屏上进行工作，运行人员许可开工前需要在工作屏的相邻屏的前后悬挂“设备运行中”红布。所述的“设备运行中”红布会遮挡运行中二次屏的相关指示灯和屏幕，运行人员无法直接看到此时的指示灯的亮灯情况以及屏幕上显示的报文，进而可能因无法及时检查到异常信号导致系统进一步恶化。本文探索一种新的技术手段，引进HUD技术作为二次屏上的显示方式。
关键词：HUD；二次安措；反射；投影
1 引言
变电站现场设备完成停电操作后需要布置现场安全措施才能许可开工。安全措施主要是保证现场人员与带电设备保持安全距离，防止人体触及或过分接近带电体，或防止物体碰撞带电体，以及避免发生各种短路、火灾和爆炸事故，所以现场安措是保证作业人员在绝对安全的作业环境中进行现场作业。
根据现场使用情况可知，继保等二次设备的工作需要在二次屏柜上进行，这时候需要在工作屏的相邻屏的前后悬挂“设备运行中”红布。所述的“设备运行中”红布会遮挡运行中二次屏柜的相关指示灯和屏幕，运行人员无法直接看到此时的指示灯的亮灯情况以及屏幕上显示的报文，进而可能因无法及时检查到异常信号导致系统进一步恶化。
2 研究内容
针对以上因红布遮挡运行中设备指示灯和屏幕的问题，提出一种解决方案：即在不遮挡二次设备的情况下，可以清晰看到“设备运行中”的标识信息，目前已有的且发展较为成熟的技术为“抬头显示系统（HeadUp Display，简称HUD）”。
HUD技术广泛应用在飞行和车辆驾驶中，主要用途是把驾驶相关的重要信息投影在风挡玻璃上，减少驾驶时的视线分散，提高安全性。这种瞄准器是利用光学反射原理，将瞄准光圈投射在座舱前方的玻璃上面，飞行员在瞄准目标时，可以毫无干扰地观察周边环境。实际的应用原理是由投影仪发出图像，经过“反射镜”反射到“投影镜”上，再由“投影镜”反射到风挡玻璃，人眼看到的是位于眼前2米左右的虚像，看起来就是信息悬浮在前方路上。
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图1 镜面成像示意图 图2 HUD原理示意图
为解决上述技术问题，本文采用的技术方案是：一种基于HUD技术的变电站现场二次设备安措装置，如图3所示，二次屏柜上设有第一反射镜和第二反射镜；如图4所示，二次屏柜上设有投影装置，投影装置设有底座，基座上转动连接有投影仪，投影仪与底座之间设有调节螺杆，调节螺杆上设有调节旋钮，二次屏柜上设有与第二反射镜配合的视窗，如图3-4。
实施过程中，投影装置将需要投影的影像投影到第一反射镜，第一反射镜将影像反射到第二反射镜。在二次屏柜上设与第二反射镜配合的视窗，工作人员通过视窗观察到第二反射镜反射的影像，避免事故的产生。如图4所示，通过调节旋钮和调节螺杆调节投影仪的倾角，能够实现第二反射镜反射的影像的位置调节，提高安措装置的使用灵活性，具体的操作为调节螺杆一端与底座转动连接，另一端与基座滑动连接，旋动调节旋钮对调节螺杆进行调节时，调节螺杆相对于底座转动，调节螺杆相对于基座滑动，实现调节螺杆对投影仪倾角调节的结构适应。
3 附图说明.png)
图3整体结构 图4投影装置 图5镜片和镜板剖视结构
4 具体实施方式
附图仅用于示例性说明，不能理解为对本文的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本文的限制。
如图3所示，本文提供一种基于HUD技术的变电站现场二次设备安措装置，设有二次屏柜5和设置在二次屏柜5上的第一反射镜2和第二反射镜3，第二反射镜3用于将投影装置1投放的影像反射到第一反射镜2。
如图5所示，第一反射镜2和第二反射镜3设有镜片201、镜板202和磁性贴面203，镜板202的表面面积大于镜片201的面积，在镜板202上设有槽体，镜板202为铁磁性材料。
磁性贴面203与镜片201固定连接，镜片201通过磁性贴面203与铁磁性材料的镜板202连接。镜片201与镜板202通过磁性连接，方便镜片201与镜板202连接位置的变化，方便镜片201相对于镜板202的拆装。
投影装置1设有底座103，底座103转动连接有基座101，在基座101上固定连接有投影仪100，投影仪100跟随基座101相对于底座103进行转动。基座101与底座103之间设有调节螺杆104，在调节螺杆104上设有调节旋钮102，通过旋动调节旋钮102调节调节螺杆104的长度变化。
如图4所示，调节螺杆104一端与底座103转动连接，另一端与基座101滑动连接，旋动调节旋钮102对调节螺杆104进行调节时，调节螺杆104相对于底座103转动，调节螺杆104相对于基座101滑动，实现调节螺杆104对投影仪100倾角调节的结构适应。
本实施例中，镜板202与二次屏柜5固定连接，通过调节镜片201在镜板202上安装的位置，实现与投影仪100倾角调节的配合，从而可实现工作人员在舒适的角度可以观测到“设备运行中”的标识，同时可以检查屏内二次设备的工作状态。
安措装置设有与投影装置1连接的开关装置4，通过开关装置4控制投影装置1的打开或关闭，实现对投影装置1工作状态的调节。
显然，本文的上述实施例仅仅是为清楚地说明本文所作的举例，而并非是对本文的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。
5 结论
目前该二次设备安措装置试用在XX变电站内的继保室中，为保证继电保护和自动化设备的安全，装置电源均采用独立式外部供电。装置可应用于各电压等级的变电站二次屏工作的安全措施中，可省去运行人员挂“设备运行中”红布的步骤，节约了人力物力；且避免了因挂“设备运行中”红布遮挡二次屏的相关指示灯和屏幕所引发的安全隐患，装置映射位置也可灵活调整，极大了提高了布置二次安措的效率，降低了设备风险；本装置实现难度低，实施成本可随着批量生产大大降低，值得全行业推广。
论文作者:郭军杰
论文发表刊物:《中国电业》2019年21期
论文发表时间:2020/3/10
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