CN105472347A - 基于app控制的变电站通道控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于APP控制的变电站通道控制装置，包括远程升降路障系统、远程高音警示系统、远程监控系统、控制中心、客户端智能手持设备、管理端智能手持设备和通道控制服务器，本发明的客户端智能手持设备和管理端智能手持设备内部均安装有针对本发明开发的APP软件，检修人员需要开车进入变电站通道时，通过客户端智能手持设备的APP客户端向管理端智能手持设备发送进入请求，管理人员接收到进入请求后，通过控制中心对远程升降路障系统进行控制，将升降路桩降下，这时检修人员和检修车辆就可以进入到变电站内进行检修工作，本发明通过远程监控，远程声控，远程升降路障三位一体的方式预防和保护无人值守变电站周围及附近的安全和道路畅通。

Description

基于APP控制的变电站通道控制装置

技术领域

本发明涉及变电站监测领域，尤其是涉及一种基于APP控制的变电站通道控制装置。

背景技术

随着变电站自动化程度的提高以及“四遥”功能（遥控、遥信、遥测、遥调）的普及，少人或无人值守模式在电力系统中得到大力推广，从而为电力部门节约了人力资源、提高了管理效率、提升了经济效益。

可是部分无人值守变电站建在了城区，在城市道路拥堵和停车位匮乏的今天，这些无人值守的变电站却成为了市民自由停车的‘天堂’，一方面，给电力检修人员的工作带来了极大的困扰，另一方面，市民的生命和财产安全能不能保证。随着城市的迅猛发展，一些曾经偏远的变电站也逐渐的成为了城市的腹地，使得这一现象有了逐渐扩大的趋势，加上目前郑州市为改善道路拥堵的情况，采取了一系列道路施工，建设高架等规划措施，使得本来就无处可停的车辆更是无处不停，因此在城区有80%以上的变电站门口都面临车辆乱停放影响通行的情况。

申请号为：201310151975.X的发明专利，公开了一种变电站远程监控系统，有多个监控机器人、监控摄像头及现场话筒，所述的监控机器人、监控摄像头及现场话筒分别连接有信号发送装置，它还设有一个监控终端机，所述监控终端机由视频处理模块、无线通讯装置及终端话筒组成，所述监控终端机的无线通讯装置分别与监控机器人、监控摄像头及现场话筒分别通讯。此发明的创新点在于：维护人员可远程实时监测，大大降低了维护人员的劳动强度，可实现远程视频、音频通讯；申请号为：201310331787.5的发明专利，公开了一种基于ZigBee-GPRS技术的箱式变电站远程监控系统,包括现场层、网络层、管理层，本发明能够克服目前箱式变电站监控系统中现场总线、光纤通信、数传电台等通信方式带来的缺陷，通过物联网的无线传感器网络技术自动、实时对箱式变电站设备进行识别、定位、追踪、监控、控制和保护，实现对箱式变电站各设备的实时管理监测、控制与故障报警，实现变电站监测的智能化与自动化。但是以上两个发明专利仅仅适用于对变电站的各项运行数据进行监测和指导普通维护人员进行维护作业，没有针对变电站的通道进行监测和管理，不能够对变电站的通道的通过性进行管理和控制，没有解决变电站被占用的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种基于APP控制的变电站通道控制装置，达到了通过远程监控、远程声控和远程升降路障三位一体的方式，预防和保护无人值守变电站周围及附近的安全和道路畅通的目的。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于APP控制的变电站通道控制装置，包括远程升降路障系统、远程高音警示系统、远程监控系统、控制中心、客户端智能手持设备、管理端智能手持设备和通道控制服务器，所述远程升降路障系统、远程高音警示系统和远程监控系统均通过通信网络与所述控制中心连接，所述控制中心、客户端智能手持设备和管理端智能手持设备均通过Internet网络与所述通道控制服务器进行数据通信；所述远程升降路障系统包括第一微控制器、液压装置、升降路桩、以太网模块和路障状态检测单元，所述液压装置、升降路桩和路障状态检测单元依次连接，所述第一微控制器通过驱动电路对液压装置的工作状态进行控制，所述路障状态检测单元的输出端与所述第一微控制器的输入端电连接，所述第一微控制器的通信端口通过第一通信模块与所述以太网模块进行通信；所述远程监控系统包括第二微控制器、监控摄像头、视频管理设备和以太网模块，所述第二微控制器通过第二通信模块与所述以太网模块进行连接，所述监控摄像头通过视频传输总线与所述视频管理设备电连接，所述视频管理设备的通信端口与所述以太网模块电连接，所述第二微控制器通过通信总线与所述监控摄像头电连接；所述远程高音警示系统包括第三微控制器、功放机、高音扩声喇叭和以太网模块，所述第三微控制器通过第三通信模块与所述以太网模块进行通信，所述第三微控制器的通信端口通过通信总线与所述功放机进行数据通信，所述功放机的信号输出端与所述高音扩声喇叭的信号输入端电连接。

优选的，所述远程升降路障系统、远程高音警示系统、远程监控系统和控制中心内部均具有电源模块，所述电源模块为远程升降路障系统、远程高音警示系统、远程监控系统和控制中心提供工作电源。

优选的，所述控制中心包括上位机、网络交换机、监视屏幕、服务器和扬声器，所述网络交换机、监视屏幕、服务器均与所述上位机进行数据通信，所述扬声器通过音频采集卡与所述上位机电连接。

优选的，所述远程升降路障系统、远程高音警示系统和远程监控系统的以太网模块均与所述网络交换机进行数据通信。

优选的，所述客户端智能手持设备和管理端智能手持设备均采用智能手机。

优选的，所述驱动电路包括速度调节模块和高度调节模块，所述速度调节模块和高度调节模块的输入端均与所述第一微控制器电连接，所述速度调节模块和高度调节模块的输出端均与所述液压装置电连接。

优选的，所述第一微控制器采用西门子S7-200PLC，所述第二微控制器采用单片机，所述第三微控制器采用DSP控制芯片。

优选的，所述第一通信模块、第二通信模块和第三通信模块均采用串口转以太网模块。

优选的，所述监控摄像头采用球形摄像机，所述球形摄像机为彩转黑一体化摄像机并且可以355°限位旋转。

优选的，所述通信总线采用RS485总线。

本发明的有益效果是：

1、本发明具有远程升降路障系统、远程高音警示系统和远程监控系统，通过远程监控，远程声控，远程升降路障三位一体的方式，可以预防和保护无人值守变电站周围及附近的安全和道路畅通。

2、本发明的控制中心具有上位机、监视屏幕、服务器和扬声器，一方面，通过监视屏幕工作人员可以实时监测变电站通道的现场情况，另一方面可以将视频信息上传到服务器中进行视频信息存储，最后，工作人员通过扬声器将语音信息通过远程高音警示系统对变电站通道内的无关人员进行警示。

3、本发明的远程升降路障系统包括第一微控制器、液压装置、升降路桩、以太网模块和路障状态检测单元，通过以太网模块和第一微控制器。一方面，控制室内的工作人员配合监控的视频画面，通过升降路桩可以对目标区域进行封锁；升降路桩所采用的是一体式独立液压驱动，升降速度最快的在2秒左右，而且升降路桩的升降速度可以根据不同情况进行调节；另一方面，升降路桩具备防撞性能可以抵御车辆恶意冲撞。

4、本发明具有客户端智能手持设备和管理端智能手持设备，客户端智能手持设备和管理端智能手持设备内部均安装有针对本系统而开发的APP软件，可以实现对系统的远程控制，持有客户端智能手持设备的维护车辆和维护人员通过对管理端智能手持设备发送远程请求，经过管理端智能手持设备的准许后可以进入变电站进行维护和检修工作。

附图说明

图1为本发明的组成结构示意图；

图2为远程升降路障系统的结构框图；

图3为远程高音警示系统的结构框图；

图4为远程监控系统的结构框图；

图5为控制中心的结构框图；

图中：1-远程升降路障系统、2-远程高音警示系统、3-远程监控系统、4-控制中心、5-通道控制服务器、6-客户端智能手持设备、7-管理端智能手持设备。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

实施例1：

如图1所示，本发明包括远程升降路障系统1、远程高音警示系统2、远程监控系统3、控制中心4、客户端智能手持设备6、管理端智能手持设备7和通道控制服务器5。控制中心4、客户端智能手持设备6和管理端智能手持设备7均通过Internet网络与通道控制服务器5进行数据通信。

如图2所示，远程升降路障系统1包括第一微控制器、液压装置、升降路桩、以太网模块和路障状态检测单元，第一微控制器采用西门子S7-200PLC，液压装置、升降路桩和路障状态检测单元依次连接，第一微控制器通过驱动电路对液压装置的工作状态进行控制，进而控制升降路桩的升降；路障状态检测单元的输出端与第一微控制器的输入端电连接，路障状态检测单元可以检测升降路桩的状态，并将其状态信息反馈给第一微控制器；第一微控制器的通信端口通过第一通信模块与以太网模块进行通信，第一通信模块采用串口转以太网模块，可将串口数据转换为以太网通信格式的数据发送到以太网模块中。

如图3所示，远程监控系统3包括第二微控制器、监控摄像头、视频管理设备和以太网模块，第二微控制器采用STC89C52单片机，第二微控制器通过第二通信模块与以太网模块进行数据通信，第二通信模块采用串口转以太网模块；监控摄像头通过视频传输总线与视频管理设备电连接，监控摄像头采用球形摄像机，球形摄像机为彩转黑一体化摄像机并且可以355°限位旋转，左右转速最高可达12°/秒，支持多达16种通用协议和RS485通讯；视频管理设备的通信端口与以太网模块电连接，视频管理设备采用硬盘录像机，该硬盘录像机具有以太网通信端口；第二微控制器通过通信总线与监控摄像头电连接，通信总线采用RS485总线，监控摄像头的旋转、旋转角度、旋转速度等控制信号，由第二微控制器通过通信总线来发送给监控摄像头，进而控制监控摄像头的工作状态。

如图4所示，远程高音警示系统2包括第三微控制器、功放机、高音扩声喇叭和以太网模块，第三微控制器采用DSP控制芯片，第三微控制器通过第三通信模块与以太网模块进行通信，第三通信模块均采用串口转以太网模块；第三微控制器的通信端口通过通信总线与功放机进行数据通信，通信总线采用RS485总线；第三微控制器接收以太网模块发送的数字音频信息，并将数字音频信息通过通信总线发送给功放机；功放机的信号输出端与高音扩声喇叭的信号输入端电连接，数字音频信息经过功放机的解码转换为模拟音频信号，并将模拟音频信号发送给高音扩声喇叭，从而控制高音扩声喇叭发出警示语音。

如图5所示，控制中心4包括上位机、网络交换机、监视屏幕、服务器和扬声器；网络交换机、监视屏幕、服务器均与上位机进行数据通信；网络交换机分别与远程升降路障系统1、远程高音警示系统2和远程监控系统3的以太网模块通过网线进行组网；扬声器通过音频采集卡与上位机电连接，工作人员的语音警示信息通过音频采集卡转换为数字音频信息，上位机将数字音频信息通过交换机和以太网模块将数字音频信息发送给远程高音警示系统2，通过远程高音警示系统2的高音扩声喇叭来对变电站通道的外来人员和车辆进行语音警示。

远程监控系统3的视频信号通过以太网模块和交换机发送到控制中心4的监视屏幕上进行显示，并且可以通过上位机将视频信息上传到服务器上来进行视频信息的存储。

配合监视屏幕的视频信息，控制中心4的作业人员可以对远程升降路障系统1中升降路桩的升降状态进行控制，作业人员对即将要进入敏感区域的车辆进行语音警示，并且给远程升降路障系统1发送控制信息，控制信息通过交换机和以太网模块发送给第一微控制器，第一微控制器通过驱动电路控制液压装置动作，进而控制升降路桩升起，达到组织外来车辆进入变电站通道泊车和非法进入敏感区域的目的。

远程升降路障系统1、远程高音警示系统2、远程监控系统3和控制中心4内部均具有电源模块，电源模块为远程升降路障系统1、远程高音警示系统2、远程监控系统3和控制中心4提供工作电源。

客户端智能手持设备6和管理端智能手持设备7均采用智能手机，客户端智能手持设备6和管理端智能手持设备7的操作系统均采用安卓5.0操作系统，客户端智能手持设备6和管理端智能手持设备7内部均安装有针对本发明开发的APP软件；客户端智能手持设备6由检修人员持有，管理端智能手持设备7由控制中心4的管理人员持有，检修人员需要开车进入变电站通道时，通过客户端智能手持设备6的APP客户端向管理端智能手持设备7发送进入请求，管理人员接收到进入请求后，通过控制中心4对远程升降路障系统1进行控制，将升降路桩降下，这时检修人员和检修车辆就可以进入到变电站内进行检修工作。

实施例2：

本实施例与实施例1的不同之处在于：驱动电路包括速度调节模块和高度调节模块，速度调节模块和高度调节模块的输入端均与第一微控制器电连接，速度调节模块和高度调节模块的输出端均与液压装置电连接，速度调节模块和高度调节模块可以控制液压装置的动作速度和动作高度。

实施例3：

本实施例与实施例1的不同之处在于，路障状态检测单元包括位移传感器，位移传感器设置于升降路桩上，通过检测升降路桩的位移可以达到检测升降路桩工作状态的目的，通过将升降路桩的工作状态信息回馈到第一微控制器中，从而保证升降路桩升降状态的可靠性。

实施例4：

本实施例与实施例3的不同之处在于：位移传感器设置于液压装置上，通过检测液压装置的工作状态可以达到检测升降路桩工作状态的目的，通过将升降路桩的工作状态信息回馈到第一微控制器中，从而保证升降路桩升降状态的可靠性。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种基于APP控制的变电站通道控制装置，其特征在于：包括远程升降路障系统、远程高音警示系统、远程监控系统、控制中心、客户端智能手持设备、管理端智能手持设备和通道控制服务器，所述远程升降路障系统、远程高音警示系统和远程监控系统均通过通信网络与所述控制中心连接，所述控制中心、客户端智能手持设备和管理端智能手持设备均通过Internet网络与所述通道控制服务器进行数据通信；所述远程升降路障系统包括第一微控制器、液压装置、升降路桩、以太网模块和路障状态检测单元，所述液压装置、升降路桩和路障状态检测单元依次连接，所述第一微控制器通过驱动电路对液压装置的工作状态进行控制，所述路障状态检测单元的输出端与所述第一微控制器的输入端电连接，所述第一微控制器的通信端口通过第一通信模块与所述以太网模块进行通信；所述远程监控系统包括第二微控制器、监控摄像头、视频管理设备和以太网模块，所述第二微控制器通过第二通信模块与所述以太网模块进行连接，所述监控摄像头通过视频传输总线与所述视频管理设备电连接，所述视频管理设备的通信端口与所述以太网模块电连接，所述第二微控制器通过通信总线与所述监控摄像头电连接；所述远程高音警示系统包括第三微控制器、功放机、高音扩声喇叭和以太网模块，所述第三微控制器通过第三通信模块与所述以太网模块进行通信，所述第三微控制器的通信端口通过通信总线与所述功放机进行数据通信，所述功放机的信号输出端与所述高音扩声喇叭的信号输入端电连接。

2.根据权利要求1所述的基于APP控制的变电站通道控制装置，其特征在于：所述远程升降路障系统、远程高音警示系统、远程监控系统和控制中心内部均具有电源模块，所述电源模块为远程升降路障系统、远程高音警示系统、远程监控系统和控制中心提供工作电源。

3.根据权利要求1或2所述的基于APP控制的变电站通道控制装置，其特征在于：所述控制中心包括上位机、网络交换机、监视屏幕、服务器和扬声器，所述网络交换机、监视屏幕、服务器均与所述上位机进行数据通信，所述扬声器通过音频采集卡与所述上位机电连接。

4.根据权利要求3所述的基于APP控制的变电站通道控制装置，其特征在于：所述远程升降路障系统、远程高音警示系统和远程监控系统的以太网模块均与所述网络交换机进行数据通信。

5.根据权利要求1所述的基于APP控制的变电站通道控制装置，其特征在于：所述客户端智能手持设备和管理端智能手持设备均采用智能手机。

6.根据权利要求1所述的基于APP控制的变电站通道控制装置，其特征在于：所述驱动电路包括速度调节模块和高度调节模块，所述速度调节模块和高度调节模块的输入端均与所述第一微控制器电连接，所述速度调节模块和高度调节模块的输出端均与所述液压装置电连接。

7.根据权利要求1所述的基于APP控制的变电站通道控制装置，其特征在于：所述第一微控制器采用西门子S7-200PLC，所述第二微控制器采用单片机，所述第三微控制器采用DSP控制芯片。

8.根据权利要求1所述的基于APP控制的变电站通道控制装置，其特征在于：所述第一通信模块、第二通信模块和第三通信模块均采用串口转以太网模块。

9.根据权利要求1所述的基于APP控制的变电站通道控制装置，其特征在于：所述监控摄像头采用球形摄像机，所述球形摄像机为彩转黑一体化摄像机并且可以355°限位旋转。

10.根据权利要求1所述的基于APP控制的变电站通道控制装置，其特征在于：所述通信总线采用RS485总线。