CN104965436A - 基于北斗卫星的电力设施灾情指挥监控系统及其方法 - Google Patents

基于北斗卫星的电力设施灾情指挥监控系统及其方法 Download PDF

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邓国强
吴戆
陈萌
陈存香
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    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/04Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers

Abstract

本发明公开了一种基于北斗卫星的电力设施灾情指挥监控系统及其方法,该系统包括北斗指挥终端、手持终端和车载终端,所述手持终端和车载终端均通过RDSS短报文方式发送电力设施灾情信息至北斗卫星,所述北斗卫星将接收到的RDSS短报文传送至北斗指挥终端,实现北斗指挥终端对电力设施灾情信息的采集;所述北斗指挥终端发送指挥手持终端或/和车载终端的请求经北斗卫星转发至手持终端或/和车载终端,实现北斗指挥终端对电力设施灾情信息的指挥请求回传。本发明通过北斗卫星导航定位和RDSS短报文通信的有机结合可提高在通讯信号微弱的郊区现场对指挥中心的快速灾情数据采集能力与快速上报能力以及命令下达能力,用于保证应急处置的快速性和合理性。

Description

基于北斗卫星的电力设施灾情指挥监控系统及其方法
技术领域
[0001] 本发明属于多网络通信技术领域,尤其涉及一种基于北斗卫星的电力设施灾情指挥监控系统及其方法。
背景技术
[0002] 北斗卫星系统作为卫星导航定位通信系统,对于满足我国国民经济、国防建设的需要,推动我国卫星导航定位技术的应用和发展,具有重大的经济和社会意义。
[0003] 目前,电力行业生产系统中的变电设备、输电网络、配电网络、光纤网络设备分布广发,分布地形复杂。大量设备长期暴露在大自然中,不仅承受正常机械承载和通过负荷,还经受雷击、强风、洪水、滑坡、沉陷、地震和鸟害等自然侵害,甚至是人为的外力破坏。
[0004] 上述因素会促使设备上的各元件老化,疲劳、氧化、腐蚀甚至损坏,如不及时发现和消除,就可能发展为各种设备故障,严重影响网络的安全和稳定运行,对人民生活、社会生产、国防安全等造成不便和损害。为保证电力行业设备状态良好、连续、安全、可靠运行,建立一套先进、科学的现代化设备巡检系统是必要手段之一。
[0005] 现有的电力设施灾情指挥监控系统的缺点是:在通讯信号微弱的郊区一旦出现突发事件,应急人员很难将现场的灾情情况及时反馈给应急指挥中心,而且指挥平台很难下达命令至电力设施灾害现场。
发明内容
[0006] 为了解决现有技术的缺点,本发明提供一种基于北斗卫星的电力设施灾情指挥监控系统及其方法,该电力设施灾情指挥监控系统通过北斗卫星导航定位和RDSS短报文通信的有机结合可提高在通讯信号微弱的郊区现场对指挥中心的快速灾情数据采集能力与快速上报能力以及命令下达能力,用于保证应急处置的快速性和合理性。
[0007] 为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:
[0008] 一种基于北斗卫星的电力设施灾情指挥监控系统,包括:
[0009] 北斗指挥终端、手持终端和车载终端,所述手持终端和车载终端均通过RDSS短报文方式发送电力设施灾情信息至北斗卫星,所述北斗卫星将接收到的电力设施灾情信息以RDSS短报文传送至北斗指挥终端,并在北斗指挥终端形成电子地图,实现北斗指挥终端对电力设施灾情信息的实时采集和监测;
[0010] 所述北斗指挥终端发送指挥命令至北斗卫星,北斗卫星将接收到的指挥命令转发至手持终端或车载终端,实现北斗指挥终端对电力设施灾情信息的指挥命令回传。
[0011] 所述北斗卫星还实时检测手持终端和车载终端的位置信息,并将检测到的手持终端和车载终端的位置信息传送至北斗指挥终端。
[0012] 所述电力设施灾情信息,包括电力设施受灾损坏情况、灾害现场的地理位置以及灾害现场周围地理环境信息。
[0013] 所述北斗指挥终端,包括电子地图数据库、电子地图模块和显示模块,所述北斗指挥终端将接收到的电力设施灾害现场的地理位置以及电力设施灾害现场周围地理环境信息存储至电子地图数据库中,电子地图模块根据电子地图数据库中的数据形成电子地图,并显示在显示模块中。
[0014] 所述北斗卫星实时检测的定位手持终端和车载终端的位置信息也传送至电子地图数据库,并呈现在电子地图上。
[0015] 所述手持终端和车载终端上均设有天线。
[0016] 所述手持终端上设有蓝牙通讯设备。
[0017] 所述北斗指挥终端与手持终端或车载终端通过点对点通信、通播通信或组播通信的方式相互通信。
[0018] 一种基于北斗卫星的电力设施灾情指挥监控系统的监控方法,其特征在于,包括:
[0019] 步骤(I):手持终端和车载终端均通过RDSS短报文方式发送电力设施灾情信息至北斗卫星,北斗卫星将接收到的RDSS短报文传送至北斗指挥终端;
[0020] 步骤(2):北斗卫星将接收到的电力设施灾情信息以RDSS短报文传送至北斗指挥终端,并在北斗指挥终端形成电子地图,对电力设施灾情信息进行实时采集和监测;
[0021] 步骤(3):北斗指挥终端发送指挥命令至北斗卫星,北斗卫星将接收到的指挥命令转发至手持终端或车载终端,对电力设施灾情信息进行指挥请求回传。
[0022] 所述步骤(I)中,RDSS短报文中的数字和字符采用ASCII码编码,汉字采用GB2312 编码。
[0023] 本发明中通播通信指的是实现对所有直接下属用户进行的一次广播通信;组播通信指的是实现对所有直接下属进行的有选择性通信。
[0024] 本发明的有益效果为:
[0025] (I)本发明通过北斗卫星导航定位和RDSS短报文通信的有机结合进行应急通信,解决了在通讯信号微弱的郊区电力设施灾害现场灾情数据采集和指挥命令回传的问题,保证了应急处置的快速性和合理性;
[0026] (2)本发明的RDSS短报文是基于卫星的双向系统,在卫星覆盖范围内均能通信,不受通信距离限制,相比电台和GPRS无线来说通信范围更广;
[0027] (3)本发明利用北斗的定位和通信功能,能够实现对车辆的可视化监控和指挥,仅用一个系统就实现了位置和交流信息的监控和传递,而且本发明还通过在北斗指挥终端形成电子地图界面,实现了北斗指挥终端对电力设施灾情地理环境信息直观监测。
附图说明
[0028] 图1是本发明的整体结构示意图。
[0029] 其中,1、北斗指挥终端,2、手持终端,3、车载终端,4、北斗卫星。
具体实施方式
[0030] 下面结合附图与实施例对本发明做进一步说明:
[0031] 如图1所示,一种基于北斗卫星的电力设施灾情指挥监控系统,包括:
[0032] 北斗指挥终端1、手持终端2和车载终端3,所述手持终端2和车载终端3均通过RDSS短报文方式发送电力设施灾情信息至北斗卫星4,所述北斗卫星4将接收到的电力设施灾情信息以RDSS短报文传送至北斗指挥终端I,并在北斗指挥终端I形成电子地图界面,实现北斗指挥终端I对电力设施灾情信息的实时采集和监测;
[0033] 所述北斗指挥终端I发送指挥命令至北斗卫星4,北斗卫星4将接收到的指挥命令转发至手持终端2或车载终端3,实现北斗指挥终端I对电力设施灾情信息的指挥命令回传。
[0034] 所述北斗卫星4还实时检测手持终端2和车载终端3的位置信息,并将检测到的手持终端2和车载终端3的位置信息传送至北斗指挥终端I。
[0035] 所述电力设施灾情信息,包括电力设施受灾损坏情况、灾害现场的地理位置以及灾害现场周围地理环境信息。
[0036] 所述北斗指挥终端1,包括电子地图数据库、电子地图模块和显示模块,所述北斗指挥终端I将接收到的电力设施灾害现场的地理位置以及电力设施灾害现场周围地理环境信息存储至电子地图数据库中,电子地图模块根据电子地图数据库中的数据形成电子地图,并在显示模块中显示。
[0037] 所述北斗指挥终端1,还包括中心数据库、参数管理模块、统计查询模块和告警模块。其中,手持终端2和车载终端3可使用预先设定的消息与北斗指挥终端I进行通信,相关信息可以设定为相应的业务功能,由终端自动设定,或主动上传报告,所有状态信息和业务信息都将存入中心数据库,以备后续查找。
[0038] 基于北斗卫星的电力设施灾情指挥监控系统提供北斗应用设备之间以及北斗应用设备与普通手机用户之间的短报文互通服务。报文通信可以通过语音提示,报文内容可以通过真人语音播报。
[0039] 北斗指挥终端I中的参数管理模块可进行定位设置:设置定位方式、相关参数和定位频率,其中,定位方式包括单次定位、连续定位和紧急定位。单次定位:能按指定方式进行一次普通定位;连续定位:能按指定方式、指定频率进行连续定位;紧急定位:能按指定方式进行一次紧急定位。
[0040] 北斗指挥终端I中的电子地图模块的功能,包括:
[0041] I)地图显示:全国导航地图数据显示,指定的绘图区内对地图进行放大和缩小显示,可设置放大缩小的比例,支持区域缩放、滚轮缩放。在指定的绘图区内对地图进行平移、无缝漫游、滚轮漫游等功能。支持白昼/黑夜显示效果;支持地图正北、地图随车辆行进方向旋转等显示效果;支持兴趣点、自添加类型的兴趣点。
[0042] 2)信息查询:从地图(或导航图)数据中查找感兴趣目标信息,查询结果合理显示,支持多种查询方式。
[0043] 3)路径及行程时间规划:支持时间最优、距离最优等搜索条件进行路径规划,路径计算结果的详情预览,保存路书。
[0044] 4)路径引导:支持目标位置的实时显示;支持当前道路名称、前方路口名称、距前方路口的距离、车速,所在地区名称等行驶信息报告及显示;
[0045] 5)其他:距离量算;面积计算。
[0046] 北斗指挥终端可实现下述功能:
[0047] 定位信息:对北斗指挥终端和下属用户的位置信息查询功能;可按顺序查询、时间段查询和按用户查询,并实现定位信息删除等管理功能;
[0048] 接收信息:对北斗指挥终端和下属用户的接收信息查询功能;可按顺序查询、时间段查询和按发送方、接收方查询,并实现接收信息删除等管理功能;
[0049] 发送信息:对北斗指挥终端的发送信息查询功能;可按顺序查询、时间段查询和按接收方查询,并实现发送信息删除等管理功能。
[0050] 所述北斗卫星实时检测的定位手持终端2和车载终端3的位置信息也传送至电子地图数据库,并呈现在电子地图界面上。
[0051] 所述手持终端2和车载终端3上均设有天线。
[0052] 所述手持终端2上设有蓝牙通讯设备。
[0053] 所述北斗指挥终端I通过点对点通信、通播通信或组播通信的方法经北斗卫星转发至手持终端或车载终端。
[0054] 所述车载终端3支持北斗二代RDSS的S、L频点和RNSS的B1、GPSLl频点,可实现RDSS的双向定位、短报文通信以及RNSS/GPS的定位导航功能。车载终端3的主要功能有:北斗二号短报文通信、北斗二号/GPS定位导航、自动位置上报和RNSS单向授时;其中,S频点的频率为2491.75MHz,L频点的频率为1615.68MHz,BI频点的频率为1561.098MHz,LI频点的频率为1575.42MHzο
[0055] 所述手持终端2以北斗智能手持机为例,北斗智能手持机集手机通话、3G通讯、北斗短报文通信和智能导航于一体,防尘、防水、防震、耐高温,兼容GPS和北斗卫星导航,支持短报文通信,内置2个摄像头,最高达到800万像素,具备智能手机的蓝牙、FM调频收音机、音视频播放功能,电池选用7.4V,4000mAH,可保证北斗RNSS和RDSS全部工作的情况下,系统待机可达16个小时。
[0056] 针对电力行业的特殊应用,可以实现对电力架空输配电线路、变电站等进行移动无线巡检。之前的类似应用都采用GPS定位系统,移动终端主要采用美国天宝公司的设备。北斗智能手持机将彻底取代GPS导航终端,实现对电力行业巡检系统的升级和改造。
[0057] 北斗智能手持机的特点是:
[0058] I)具有GPS卫星和北斗卫星双定位导航系统,定位精度:水平精度100米,设立标校站之后为20米(采用通用的导航地图);
[0059] 2)具有短报文通信功能:北斗系统用户终端具有双向报文通信功能,用户可以一次传送39个汉字的短报文信息,目前在远洋航行及许多通讯信号弱的环境中有重要的应用价值;
[0060] 3)具有位置显示、路径规划、地图匹配、报警、轨迹回放等功能;
[0061] 4)语音通话功能;
[0062] 5)支持WCDMA、EVDO等网络通讯模式;
[0063] 6) WIFI/蓝牙功能;
[0064] 7)5寸大屏,采用ANDR0ID4.1操作系统;
[0065] 8)紧急报警功能;
[0066] 9)精密授时:北斗系统具有精密授时功能,可向用户提供20ns-100ns时间同步精度;
[0067] 10)可向用户提供二次开发接口。
[0068] —种基于北斗卫星的电力设施灾情指挥监控系统的监控方法,包括:
[0069] 步骤(I):手持终端和车载终端均通过RDSS短报文方式发送电力设施灾情信息至北斗卫星,北斗卫星将接收到的RDSS短报文传送至北斗指挥终端;
[0070] 步骤(2):北斗卫星将接收到的电力设施灾情信息以RDSS短报文传送至北斗指挥终端,并在北斗指挥终端形成电子地图,对电力设施灾情信息进行实时采集和监测;
[0071] 步骤(3):北斗指挥终端发送指挥命令至北斗卫星,北斗卫星将接收到的指挥命令转发至手持终端或车载终端,对电力设施灾情信息进行指挥请求回传。
[0072] 所述步骤(I)中,RDSS短报文中的数字和字符采用ASCII码编码,汉字采用GB2312 编码。
[0073] 其中,北斗卫星将接收到的指挥命令转发至手持终端或车载终端任一终端或转发到手持终端和车载终端这两个终端。
[0074] 上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述,但并非对本发明保护范围的限制,所属领域技术人员应该明白,在本发明的技术方案的基础上,本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种基于北斗卫星的电力设施灾情指挥监控系统,其特征在于,包括: 北斗指挥终端、手持终端和车载终端,所述手持终端和车载终端均通过RDSS短报文方式发送电力设施灾情信息至北斗卫星,所述北斗卫星将接收到的电力设施灾情信息以RDSS短报文传送至北斗指挥终端,并在北斗指挥终端形成电子地图,实现北斗指挥终端对电力设施灾情信息的实时采集和监测; 所述北斗指挥终端发送指挥命令至北斗卫星,北斗卫星将接收到的指挥命令转发至手持终端或车载终端,实现北斗指挥终端对电力设施灾情信息的指挥命令回传。
2.如权利要求1所述的一种基于北斗卫星的电力设施灾情指挥监控系统,其特征在于,所述北斗卫星还实时检测手持终端和车载终端的位置信息,并将检测到的手持终端和车载终端的位置信息传送至北斗指挥终端。
3.如权利要求2所述的一种基于北斗卫星的电力设施灾情指挥监控系统,其特征在于,所述电力设施灾情信息,包括电力设施受灾损坏情况、灾害现场的地理位置以及灾害现场周围地理环境信息。
4.如权利要求3所述的一种基于北斗卫星的电力设施灾情指挥监控系统,其特征在于,所述北斗指挥终端,包括电子地图数据库、电子地图模块和显示模块,所述北斗指挥终端将接收到的电力设施灾害现场的地理位置以及电力设施灾害现场周围地理环境信息存储至电子地图数据库中,电子地图模块根据电子地图数据库中的数据形成电子地图,并显示在显示模块中。
5.如权利要求4所述的一种基于北斗卫星的电力设施灾情指挥监控系统,其特征在于,所述北斗卫星实时检测的定位手持终端和车载终端的位置信息也传送至电子地图数据库,并呈现在电子地图上。
6.如权利要求1所述的一种基于北斗卫星的电力设施灾情指挥监控系统,其特征在于,所述手持终端和车载终端上均设有天线。
7.如权利要求1所述的一种基于北斗卫星的电力设施灾情指挥监控系统,其特征在于,所述手持终端上设有蓝牙通讯设备。
8.如权利要求1所述的一种基于北斗卫星的电力设施灾情指挥监控系统,其特征在于,所述北斗指挥终端与手持终端或车载终端通过点对点通信、通播通信或组播通信的方式相互通信。
9.一种基于如权利要求1-8任一所述的北斗卫星的电力设施灾情指挥监控系统的监控方法,其特征在于,包括: 步骤(I):手持终端和车载终端均通过RDSS短报文方式发送电力设施灾情信息至北斗卫星,北斗卫星将接收到的RDSS短报文传送至北斗指挥终端; 步骤(2):北斗卫星将接收到的电力设施灾情信息以RDSS短报文传送至北斗指挥终端,并在北斗指挥终端形成电子地图,对电力设施灾情信息进行实时采集和监测; 步骤(3):北斗指挥终端发送指挥命令至北斗卫星,北斗卫星将接收到的指挥命令转发至手持终端或车载终端,对电力设施灾情信息进行指挥请求回传。
10.如权利要求9所述的一种基于北斗卫星的电力设施灾情指挥监控系统的监控方法,其特征在于,所述步骤(I)中,RDSS短报文中的数字和字符采用ASCII码编码,汉字采用GB2312编码。
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