CN107025746A - 一种电力监控系统多模式提醒装置 - Google Patents

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钟秋添
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陈苏芳
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朱志鑫
王夏菁
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Abstract

本发明提供了一种电力监控系统多模式提醒装置，包括一单片机、其具有接收输入信号的第一输入引脚、以及与第一、第二、第三按键回路连接的第二、第三、第四输入引脚；还包括与语音提醒模块连接的第一输出引脚、与振动提醒模块连接的第二输出引脚、与警示灯提醒模块连接的第三输出引脚、第四输出引脚。本发明提供了一种电力监控系统多模式提醒装置，灵活性高，更加人性化。监控员可根据自身需求和场景等因素来选择合适的监控提醒模式，且语音、振动、报警灯3种提醒模式可以随意组合,实现了“人、机、环境”的高度统一。

Description

一种电力监控系统多模式提醒装置
技术领域
本发明涉及电力系统监控领域，具体涉及一种电力监控系统多模式提醒装置。
背景技术
随着国家电网公司实施调控一体化以来，变电设备运行集中监控业务已经纳入电网调度统一管理中。同时，随着电力系统的迅速发展，变电站的数量急剧增加，接入到调控中心监控系统进行集中监控的电网信号更是成指数倍增加，因此，监控岗位对于电网安全稳定运行的重要性越来越突出，监控员不仅要负责变电站开关的远方遥控操作，而且还要对管辖范围内的所有变电设备运行状态进行集中监控。同时，由于供电行业的特殊性和重要性，电网监控岗位要求24小时均有人值守，在如此高强度的监控作业下，监控员很容易疲劳，且由于人体生物钟和日节律的作用，在凌晨时分，人很容易精力涣散，导致监控员对于电网信号的感知能力下降，从而对一些变电设备事故或异常信号可能没能够及时响应处置，在一定程度上增加了电网运行安全隐患，因此研制一套有效的监控提醒装置至关重要。
电网监控信号主要分为事故、异常、越限、变位、告知五类，其中事故信号属于一类信号，如设备故障跳闸等，异常、越限信号属于二类信号，变位、告知信号属于三类信号。一、二类信号属于监控员需要重点监控的信号。当电网信号发生时，由设备的保护装置或测控装置向电网监控系统发送具体电网信号，不同类别的电网信号会出现在监控系统的不同电网事项窗口中，监控员根据事项窗口中的信号来判断所发生事故异常的严重性和影响范围。
现如今，为了工作中的相互配合，电网调控中心监控员和调度员在同一个大厅内工作，监控员主要是通过监控系统后台的屏幕显示和用线缆连接的音箱语音提示来进行信号监视，即当电网信号发生时，信号在电网事项窗口中显示，同时会以语音提示的形式对监控员进行告知，监控员在听到语音告知后去浏览事项窗口中的电网信号，以确认每条电网信号是否会影响电网安全稳定运行。
上述模式具备以下缺点：1.提醒模式单一，灵活性较差，警示效果有限；2.可靠性不高，具有一定安全隐患；3.长时间语音报警可能会使调度员和监控员精力分散，影响对电网信号的判断。
造成上述缺点的原因在于：
1.由于调度员和监控员在同一个大厅内工作，为了避免相互影响，一般语音提醒都只重复1-2遍，容易错过提醒；
2.仅语音提醒方式太过单一，不能同时满足不同监控情景、不同监控员的需求；
3.若语音模块损坏，无法立即修复；
4.由于人体生物钟和日节律的影响，长时间工作加上倒班工作机制使监控员较容易疲劳，不能保证监控员在每时每刻都保持精神高度集中，在特定的时段内容易精神涣散，此时监控员对语音提醒的敏感度将会下降；
5.调度员和监控员日常业务繁重，报警音响容易使调度员和监控员精力分散，增加安全隐患。
发明内容
本发明所要解决的主要技术问题是提供一种电力监控系统多模式提醒装置，克服上述现有技术中存在的缺点。
为了解决上述的技术问题，本发明提供了一种电力监控系统多模式提醒装置，其特征在于：包括一单片机、其具有接收输入信号的第一输入引脚、以及与第一、第二、第三按键回路连接的第二、第三、第四输入引脚；还包括与语音提醒模块连接的第一输出引脚、与振动提醒模块连接的第二输出引脚、与警示灯提醒模块连接的第三输出引脚、第四输出引脚；
所述单片机持续对所述第一输入引脚进行轮询，当第一输入引脚有信号接入时，单片机通过第二、第三、第四输入引脚分别判断第一、第二、第三按键回路是否接通：若第一按键回路接通，则第一输出引脚输出高电平使语音提醒模块工作；若第二按键回路接通，则继续判断第一输入引脚输入的信号是否为一类信号，若为一类信号，则第二输出引脚持续输出高电平使得振动提醒模块的振动电机持续振动；若为二类信号，则第二输出引脚输出PWM信号使得振动提醒模块的振动电机间歇振动；若第三按键回路接通，则继续判断第一输入引脚输入的信号是否为一类信号，若为一类信号，则第三输出引脚输出高电平使得警示灯提醒模块的红色警示灯亮；若为二类信号，则第四输出引脚输出高电平使得警示灯提醒模块的黄色警示灯亮。
在一较佳实施例中：所述PWM信号的周期为4s，占空比为50％。
在一较佳实施例中：还包括一监控系统后台，其通过一USB转RS232电路和电平转换电路与所述第一输入引脚连接。
在一较佳实施例中：所述语音提醒模块、振动提醒模块、警示灯提醒模块中还分别包括一继电器驱动电路；继电器驱动电路的前端连接单片机的输出引脚，后端驱动控制继电器，语音提醒模块或震动提醒模块或警示灯提醒模块的电源回路中串有相应继电器的辅助触点。
在一较佳实施例中：继电器驱动电路为光耦隔离三极管驱动电路，包括与所述第一输出引脚或第二输出引脚或第三输出引脚或第四输出引脚连接的光耦输入端，以及分别与第一三极管、第二三极管的基极连接的光耦输出端；所述第一三极管的集电极与继电器线圈的一端连接，所述第二三极管的集电极与继电器线圈的另一端连接。
相较于现有技术，本发明的技术方案具备以下有益效果：
1.灵活性高，更加人性化。监控员可根据自身需求和场景等因素来选择合适的监控提醒模式，且语音、振动、报警灯3种提醒模式可以随意组合。
2.可靠性高。充分利用人体感官(听觉、触觉、视觉)来对监控员进行提醒，当语音、振动、报警灯中任何一个模块损坏时，可由其他模式进行替代，且进行多模式组合后，提醒效果更佳，降低因监控环节而产生的电网安全隐患；
3.普适性好。可适用于任何型号的电网监控系统，只需将监控系统后台的信号标识接出即可；
4.当电网信号较多时，可将语音提醒模块关闭，采用其他提醒模式组合，减小对调度员和监控员的影响，使其集中精力进行电网信号的判断处理。
附图说明
图1为本发明优选实施例中单片机的连接示意图；
图2为本发明优选实施例中继电器驱动电路的电路图；
图3为本发明优选实施例的工作流程图。
具体实施方式
下文结合附图和具体实施例对本发明做进一步说明。
参考图1，本发明提供了一种电力监控系统多模式提醒装置，包括一单片机、其具有接收输入信号的第一输入引脚、以及与第一、第二、第三按键回路连接的第二、第三、第四输入引脚；还包括与语音提醒模块连接的第一输出引脚、与振动提醒模块连接的第二输出引脚、与警示灯提醒模块连接的第三输出引脚、第四输出引脚；每个按键回路上还分别设置有指示灯，当第一按键回路或第二按键回路或第三按键回路导通时对应的指示灯亮，指示灯设置为发光二极管。通过按键回路的通断来选择所需要的提醒模式，根据不同提醒模式的选择，总共有七种不同的提醒模式组合可供监控员选择。
还包括一监控系统后台，其通过一USB转RS232电路和电平转换电路与所述第一输入引脚连接。形成所述输入信号。其中，监控系统后台将从变电站上送的信号分为一类事故信号和二类异常信号，并将其用两种不同的十六进制码进行标识。
进一步的，所述语音提醒模块、振动提醒模块、警示灯提醒模块中还分别包括一继电器驱动电路。继电器驱动电路的前端连接单片机的输出引脚，后端驱动控制继电器，语音提醒模块或震动提醒模块或警示灯提醒模块的电源回路中串有相应继电器的辅助触点。
进一步参考图2，继电器驱动电路为光耦隔离三极管驱动电路，包括与所述第一输出引脚或第二输出引脚或第三输出引脚或第四输出引脚连接的光耦输入端，以及分别与第一三极管或第二三极管的基极连接的光耦输出端；所述第一三极管的集电极与继电器线圈的一端连接，所述第二三极管的集电极与继电器线圈的另一端连接。当单片机输出引脚输出高电平时，光耦不导通，第一三极管截止，第二三极管导通，继电器绕组得电，辅助触点接通；当单片机控制输出低电平时，光耦导通，第一三极管导通，第二三极管截止，继电器绕组失电，辅助触点断开。
参见图3，上述一种电力监控系统多模式提醒装置的工作流程描述如下：
1)首先进行系统初始化，接着单片机不断地对负责信号接入的第一输入引脚进行轮询；
2)当有信号接入时，分别判断按键回路是否有接通：
①若第一按键回路接通，则第一输出引脚输出高电平,此时语音提醒模块工作；若第一按键回路未接通，则第一输出引脚输出低电平，此时语音提醒模块不工作；
②若第二按键回路接通，则继续判断所接入的信号是否为一类信号，若为一类信号，则第二输出引脚持续输出高电平，此时振动电机持续振动；若为二类信号，则第二输出引脚输出周期为4s，占空比为50％的PWM信号，此时控制振动电机以0.5Hz的频率间断振动；若第二按键回路未接通，则第二输出引脚输出低电平，此时振动电机不工作；
③若第三按键回路接通，则继续判断接入的信号否为一类信号，若为一类信号，则第三输出引脚输出高电平，此时红色警示灯亮，若为二类信号，则第四输出引脚输出高电平，此时黄色警示灯亮；若第三按键回路未接通，则第三、第四输出引脚均输出低电平，此时红、黄两盏警示灯均不亮。
因此，上述的一种电力监控系统多模式提醒装置举办以下优点：
1.灵活性高，更加人性化。监控员可根据自身需求和场景等因素来选择合适的监控提醒模式，且语音、振动、报警灯3种提醒模式可以随意组合。
2.可靠性高。充分利用人体感官(听觉、触觉、视觉)来对监控员进行提醒，当语音、振动、报警灯中任何一个模块损坏时，可由其他模式进行替代，且进行多模式组合后，提醒效果更佳，降低因监控环节而产生的电网安全隐患；
3.普适性好。可适用于任何型号的电网监控系统，只需将监控系统后台的信号标识接出即可；
4.当电网信号较多时，可将语音提醒模块关闭，采用其他提醒模式组合，减小对调度员和监控员的影响，使其集中精力进行电网信号的判断处理。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种电力监控系统多模式提醒装置，其特征在于：包括一单片机、其具有接收输入信号的第一输入引脚、以及与第一、第二、第三按键回路连接的第二、第三、第四输入引脚；还包括与语音提醒模块连接的第一输出引脚、与振动提醒模块连接的第二输出引脚、与警示灯提醒模块连接的第三输出引脚、第四输出引脚；
所述单片机持续对所述第一输入引脚进行轮询，当第一输入引脚有信号接入时，单片机通过第二、第三、第四输入引脚分别判断第一、第二、第三按键回路是否接通：若第一按键回路接通，则第一输出引脚输出高电平使语音提醒模块工作；若第二按键回路接通，则继续判断第一输入引脚输入的信号是否为一类信号，若为一类信号，则第二输出引脚持续输出高电平使得振动提醒模块的振动电机持续振动；若为二类信号，则第二输出引脚输出PWM信号使得振动提醒模块的振动电机间歇振动；若第三按键回路接通，则继续判断第一输入引脚输入的信号是否为一类信号，若为一类信号，则第三输出引脚输出高电平使得警示灯提醒模块的红色警示灯亮；若为二类信号，则第四输出引脚输出高电平使得警示灯提醒模块的黄色警示灯亮。
2.根据权利要求1所述的一种电力监控系统多模式提醒装置，其特征在于：所述PWM信号的周期为4s，占空比为50％。
3.根据权利要求1所述的一种电力监控系统多模式提醒装置，其特征在于：还包括一监控系统后台，其通过一USB转RS232电路和电平转换电路与所述第一输入引脚连接。
4.根据权利要求1所述的一种电力监控系统多模式提醒装置，其特征在于：所述语音提醒模块、振动提醒模块、警示灯提醒模块中还分别包括一继电器驱动电路；继电器驱动电路的前端连接单片机的输出引脚，后端驱动控制继电器，语音提醒模块或震动提醒模块或警示灯提醒模块的电源回路中串有相应继电器的辅助触点。
5.根据权利要求4所述的一种电力监控系统多模式提醒装置，其特征在于：所述继电器驱动电路为光耦隔离三极管驱动电路，包括与所述第一输出引脚或第二输出引脚或第三输出引脚或第四输出引脚连接的光耦输入端；当第一输出引脚、第二输出引脚、第三输出引脚、第四输出引脚中的任意一个或多个输出高电平时，与之对应的光耦隔离三极管驱动电路中的光耦不导通，光耦隔离三极管驱动电路中的第一三极管截止，第二三极管导通，继电器绕组得电，对应辅助触点接通。
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