CN107959351A - 双模解锁监测装置及变电站防误管理系统及其操作方法 - Google Patents

Abstract

一种双模解锁监测装置及变电站防误管理系统及其操作方法，包括防误闭锁装置，所述防误闭锁装置的切换开关为解闭锁开关，防误闭锁装置还设有钥匙孔，所述钥匙孔设有与其相匹配的解锁钥匙，插入解锁钥匙时，解闭锁开关才能进行解锁切换操作；其特征是，还包括即装式双模解锁发信监测装置和集中式防误闭锁智能管理箱，即装式双模解锁发信监测装置与所述解闭锁开关电连接，与所述集中式防误闭锁智能管理箱无线通信连接。优点：与现有技术相比，本发明可实现防误闭锁装置的监测、控制和管理的实时化、远程化、系统化、可靠化，可以实现对变电站防误闭锁的综合管理。

Description

双模解锁监测装置及变电站防误管理系统及其操作方法

技术领域

本发明涉及一种双模解锁监测装置及变电站防误管理系统及其操作方法，属于电力系统安全技术领域。

背景技术

根据《国家电网安监〔2006〕904 号 国家电网公司防止电气误操作安全管理规定》、《苏电运检〔2012〕1727号_关于印发<江苏省电力公司变电站防误操作技术规定（修订稿）>的通知》，防误操作对于安全生产是极度重要的。现场的管理也是采用层层许可确认方能使用。但三集五大模式下，防误解锁的解锁许可及时性还有待提升。对于紧急情况下，需要严格履行解锁的许可程序和立即解锁完成相关操作保证电网安全稳定运行的矛盾日渐突出。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种双模解锁监测装置及变电站防误管理系统及其操作方法, 可简易安装于原有设备，实现防误闭锁的实时监测和对防误闭锁装置的科学动态化管理。

为解决上述技术问题，本发明提供一种双模解锁监测装置及变电站防误管理系统及其操作方法，包括防误闭锁装置，所述防误闭锁装置的切换开关为解闭锁开关，防误闭锁装置还设有钥匙孔，所述钥匙孔设有与其相匹配的解锁钥匙，插入解锁钥匙时，解闭锁开关才能进行解锁切换操作；

其特征是，还包括即装式双模解锁发信监测装置和集中式防误闭锁智能管理箱，即装式双模解锁发信监测装置与所述解闭锁开关电连接，与所述集中式防误闭锁智能管理箱无线通信连接；

所述即装式双模解锁发信监测装置包括解闭锁开关辅助接点触发模式信号输入接口、解闭锁开关限位触发模式信号输入接口、无线发信模块、声光报警回路、监测装置电源模块以及工作模式选择切换开关，将各接口、无线发信模块、声光报警回路、电源模块以及工作模式选择切换开关进行电连接形成工作电路，即装式双模解锁发信监测装置通过限位开关触发或辅助接点触发两种方式，实时监测防误闭锁装置状态，在解锁行为发生时及时反馈解锁设备信息到防误管理人员，保证解锁行为的实时管控；

所述集中式防误闭锁智能管理箱主要包括用于人像的采集工作和二维码扫描的固定式摄像头、可触摸式人机交互界面、手持式拍摄设备、智能钥匙箱、控制器主机，其中控制器主机分别与固定式摄像头、可触摸式人机交互界面、手持式拍摄设备、智能钥匙箱连接；

所述控制器主机内部主要由无线管理模块、人机界面模块、图像识别处理模块、解锁钥匙箱管理模块、存储模块和DSP中央处理器模块构成，其中所述无线管理模块用于收集所述即装式双模解锁发信监测装置上送的监测信号，实现变电站内WIFI专用网络建立和管理以及将解锁过程中收集、处理的相关信息经公网发送至指定防误管理人员；所述人机界面模块与可触摸式人机交互界面连接用于实现可触摸式人机交互界面的相关管理功能；所述图像识别处理模块与固定式摄像头连接用于人像采集，二维码识别；所述解锁钥匙箱管理模块与智能钥匙箱连接用于对智能钥匙箱的综合监测、控制和管理；存储模块用于为系统正常运转提供存储空间；DSP模块用于实现全系统的算法管理，其分别与无线管理模块、人机界面模块、图像识别处理模块、解锁钥匙箱管理模块、存储模块连接，和各模块之间的协作，保证系统正常运转;

所述集中式防误闭锁智能管理箱还设有管理箱电源模块，用于给集中式防误闭锁智能管理箱提供电源。

进一步的，所述即装式双模解锁发信监测装置还包括声光报警器和延时继电器，通过电连接接入所述电路回路，用于在解锁后一定时间内未恢复闭锁状态时，发出声光报警信号提醒现场解锁人员及时恢复闭锁状态。

进一步的，所述即装式双模解锁发信监测装置的电路包括工作模式切换开关Q2、无线发射装置W1、延时继电器KT和声光报警器BJQ，所述工作模式切换开关Q2为一个两档旋转开关，其中第一档用于接通限位开关模式，第二档用于接通辅助接点模式；

所述解闭锁开关Q1包括限位开关J1和辅助接点J2，限位开关J1和辅助接点J2均包括若干常闭触点和常开触点；延时继电器KT主要包括一次线圈、延时打开常闭触点和延时闭合常开触点；其中无线发射装置W1、延时继电器KT和声光报警器BJQ组成发信及报警控制回路；

电路连接关系为：工作模式切换开关Q2的输入端接电源正极，第一档的输出端接限位开关J1的一个常开触点后接发信及报警控制回路的输入端，第二档的输出端接辅助接点J2的一个常开触点后也接入发信及报警控制回路的输入端，发信及报警控制回路的输出端接电源负极；

所述发信及报警控制回路，信号接入输入端后分为三路，第一路依次接所述延时打开常闭触点和无线发射装置W1后接入发信及报警控制回路的输出端，第二路接延时继电器KT的一次线圈后接入发信及报警控制回路的输出端，第三路依次接所述延时闭合常开触点后接入发信及报警控制回路的输出端。

进一步的，所述限位开关J1采用机械触发开关，只有在工作模式切换开关Q2在限位开关模式时，解闭锁开关Q1切换至解锁位置，限位开关J1动作，其用于连接第一档的输出端的常开触点闭合，即装式双模解锁发信监测装置才能通过限位开关触发方式工作；所述辅助接点J2采用电气触发开关，只有在工作模式切换开关Q2在辅助接点模式时，解闭锁开关Q1切换至解锁位置，辅助接点J2动作，其用于连接第二档的输出端的常开触点闭合，即装式双模解锁发信监测装置才能通过辅助接点触发方式工作。

进一步的，所述钥匙存储在所述智能钥匙箱中，所述智能钥匙箱由解锁钥匙箱防误管理模块统一管理，授权后才能打开，所述钥匙挂在智能锁具上，所述智能锁具为重力限位开关，当钥匙取下后，重力开关动作，钥匙已取信息会反馈至防误管理人员，当钥匙归还后，信号复位；每个所述钥匙上都设有二维码，归还钥匙时，将钥匙的二维码对着固定式摄像头，固定式摄像头采集到钥匙信息并传输给控制器主机，控制器主机控制智能钥匙箱打开，进行归还钥匙的操作。

进一步的，所述监测装置电源模块和管理箱电源模块均包括外来电源供电和锂电池供电两种供电方式，所述外来电源供应电能保证系统正常运转，同时给锂电池充电，在外来电源失去时，由锂电池短时供电，保证系统正常运行，同时发出失电告警信号。

进一步的，所述手持式拍摄设备在其取下时可用于采集后台防误闭锁界面、现场解锁编号、操作票和其他现场设备情况，在放置到防误闭锁管理系统箱体上时，其与DSP模块、电源模块以及存储模块连接，通过无线管理模块将采集情况发给防误管理人员审核。

进一步的，所述可触摸式人机交互界面负责人机之间的交互工作，主要涉及系统功能的配置，设备信息的录入，各双模解锁发信监测装置的监测及管理功能。

进一步的，在初始安装即装式双模解锁发信监测装置时，从可触摸式人机交互界面录入物理ID和安装设备名称，经过DSP中央处理器模块处理后存储于存储模块，用于在解锁时定位被解锁变电站的对应设备，发出准确提醒信息。

一种双模解锁监测装置及变电站防误管理系统及其操作方法的操作方法，其特征是，包括如下步骤：

1)运维人员通过触摸屏点击待解锁设备，申请解锁，此时固定式摄像头拍下申请解锁人员的照片，照片信息和解锁信息会及时发送给防误管理人员；

2)申请解锁人员拿手持式拍摄设备，用于后台防误闭锁界面、现场解锁编号、操作票和其他现场设备情况，给防误管理人员审核；

3)防误管理人员审核通过后可远程开启智能钥匙箱并解锁相应钥匙；

4)运维人员取下钥匙去解锁操作，解锁行为发生时会触发相关回路，反馈解锁信息给防误管理人员；

5)解锁后若一定时间内未恢复，则会告知防误管理人员，同时现场解锁设备会发出声光报警信号；

6)解锁完成后，应立即归还钥匙，通过将扫描二维码打开智能钥匙箱，并归还相应钥匙，各信号复归，完成操作。

本发明所达到的有益效果：

一是解锁钥匙箱，由防误管理人员掌握解锁钥匙，并未实现联网管理，解锁只可进行现场解锁。在部分紧急情况下无法及时进行响应。且钥匙的使用和归还无法进行线上监测，需人工进行监测和管理，若人员疏忽可能会导致解锁钥匙取错、发生误解锁行为以及解锁钥匙遗失等情况；

二是双模解锁发信监测装置，该装置小巧，安装简易。在现有设备上直接安装即可。可通过限位或辅助接点两种模式，可靠监测设备解锁状态，实现防误解锁的远程监测和管理，同时可实现多变电站的管理，降低出错几率，降低管理成本，提升管理的可靠性、方便性和有效性；

三是防误闭锁智能管理系统，实现完备化的防误闭锁管理，远程即可履行现场关键信息确认，从而明晰解锁条件是否具备，严格审核后即可远程解锁。有效对从申请、许可、借用、解锁到归还的解锁全流程进行实时监测，保证解锁行为的正确性和有效闭环。提升防误闭锁管理的水平。

四是智能锁具，由具有重力开关结构智能锁具上锁，从而可监测钥匙是否被取用、是否归还；智能解锁功能：通过严格的审核程序，由运维人员提供信息，防误管理人员进行全面判断后通过移动端指令许可解锁（该功能有三种模式，一是远程模式，二是站内模式，三是禁用模式。远程模式可允许远程解锁；站内模式，会判定防误管理人员发许可解锁的移动设备在解锁行为发生的变电站范围内才生效，由此根据管理要求，要求防误管理人员只可进行变电站范围内的远程解锁；禁用模式，则只允许当场进行许可解锁）；解锁未复归提醒：解锁行为发生后，固定时间需还原闭锁状态并归还钥匙，若未按规定归还，则会发出提醒报警并通知防误管理人员；解锁状态综合监测：通过每个解锁发信装置的物理ID，配置关联相应设备名称，通过监视其状态实现对所有解闭锁开关的实时监测；当发生解锁行为时，会以向指定人员发送提醒信息（例：XX变电站，XX解锁开关发生解锁行为）；多变电站综合管理：可实现一个防误管理人员，同时实施监测、管理多个变电站的防误闭锁系统。

附图说明

图1是本发明的即装式双模解锁发信监测装置结构示意图；

图2是双模解锁发信电路示意图；

图3是即装式双模解锁发信监测装置的解闭锁开关Q1机械物理位置触发J1；

图4是防误闭锁智能管理系统模块示意图；

图5是解锁许可、使用、归还流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1所示，即装式双模解锁发信监测装置安装简易，具有限位开关触发和辅助接点触发两种工作模式，实时监测解锁开关状态，在解锁行为发生时及时反馈解锁设备信息到防误管理人员，保证解锁行为的实时管控。其由工作模式选择切换开关、两种模式的信号输入回路、无线发信回路和辅助回路和声光报警器构成。其中辅助回路包含延时、声光报警、电源等回路。

如图2和3所示，左侧是直流正负极电源输入。这个电源是来自于辅助回路，辅助回路的电源来源是交流，其内部电源模块可以实现交流输入直流输出，给相关回路供电。

即装式双模解锁发信监测装置是通过监测解闭锁开关位置来实现对解锁行为的实时监测，

所谓的双模：

模式一：限位开关触发，由通过J1这个限位开关，进行Q1的解闭锁位置监测，Q1在闭锁位置时，发信回路不接通，Q1被切至解锁位置时，限位开关动作，限位开关的辅助接点接通发信回路。

模式二：辅助节点触发。通过将Q1的电气辅助接点J2接入发信回路，一旦Q1由闭锁位置切至解锁位置，J2相关接点接通发信回路。

Q2是发信装置工作模式的切换开关。当工作在限位开关触发模式时，当解闭锁切换开关Q1切至解锁位置，限位开关的头部被Q1压下去，限位开关J1动作，其常开触点闭合，经KT常闭触电接通无线发信设备W1；

当工作在辅助节点触发模式时，当解锁开关切至解锁位置，J2和Q1同步旋转，辅助接点J2的常开触点闭合，经KT常闭触电接通无线发信设备W1。

无线发信设备W1将设备信息上送至管理主机，最终管理主机将解锁设备信息发至防误管理人员，及时告知解锁情况。当解锁行为发生时，接通延时继电器KT，5分钟后若解锁开关未恢复闭锁状态，则接通BJQ的发出声光报警信号，同时断开W1发信回路，无线主机由此判断解锁超时，发出解锁超时信号给防误管理人员。当解锁开关恢复闭锁状态后，相关回路信号复归。

限位开关用于实时监测解闭锁开关的状态。当解闭锁开关Q1在闭锁状态时，限位开关在未动作状态；当解闭锁开关Q1切至解锁状态时，触发限位开关J1动作，其相应的辅助接点发生变位行为。

如图4所示，防误闭锁智能管理系统由固定式摄像头、可触摸式人机交互界面、手持式拍摄设备、智能钥匙箱、控制器主机等部分构成。控制主机内部由无线管理模块、人机界面模块、图像识别处理模块、解锁钥匙箱管理模块和DSP中央处理器等模块构成。

固定式摄像头负责人像的采集工作和钥匙二维码的扫描。

可触摸式人机交互界面负责人机之间的交互工作，主要涉及系统功能的配置，各双模解锁发信监测装置的监测及管理等功能；

无线管理模块起到三个作用，一是收集各双模解锁发信监测装置上送的监测信号，二是实现变电站内WIFI网络建立和管理，三是将解锁过程中收集、处理的相关信息经公网发送至指定防误管理人员。

图像识别处理模块可用于人像采集，二维码识别。

人机界面模块用于实现可触摸式人机交互界面的相关管理功能

解锁钥匙箱管理模块用于智能钥匙箱的综合监测、控制和管理；

DSP模块用于实现全系统的算法管理，和各模块之间的协作，保证系统正常运转。

电源模块用于控制系统和锁具系统的供电。

如图5所示，运维人员通过触摸屏点击待解锁设备，申请解锁，此时摄像头拍下申请解锁人员的照片发送给防误管理人员。申请解锁人员拿手持式拍摄设备，用于拍照后台防误闭锁界面、现场解锁编号、操作票等信息，给防误管理人员审核。防误管理人员反馈指令（如@解锁 JDB121），远程开启智能钥匙箱并解锁相应钥匙。运维人员取下钥匙去解锁操作，解锁行为发生时会触发相关回路，反馈解锁信息给防误管理人员。解锁后若5分钟内未恢复，则会告知防误管理人员，同时现场解锁设备会发出声光报警信号。解锁完成后，应立即归还钥匙。通过扫描二维码打开智能钥匙箱，并归还相应钥匙。各信号复归。完成操作。

解锁后，接通发射模块，发送许可，允许解锁。解锁的具体设备可以反馈信息到手机上，从而确认没有乱解锁。或者智能钥匙箱采用全自动设计，接收器可进行智能钥匙箱的解锁，申请哪一个，才可以开启哪一个。这些钥匙可以通过二维码或者机械的方式打开，避免紧急的时候出问题。一般交给防误管理人员管理。

站内模式，基本流程和远程模式类似，只是主机同时会判断防误管理人员发出指令时所处的位置，只有在变电站内才允许进行解锁。就地模式，主机禁用远程功能，只有用防误管理人员保管的解锁钥匙箱的钥匙才可开启并取用相应的解锁钥匙。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种双模解锁监测装置及变电站防误管理系统，包括防误闭锁装置，所述防误闭锁装置的切换开关为解闭锁开关，防误闭锁装置还设有钥匙孔，所述钥匙孔设有与其相匹配的解锁钥匙，插入解锁钥匙时，解闭锁开关才能进行解锁切换操作；

其特征是，还包括即装式双模解锁发信监测装置和集中式防误闭锁智能管理箱，即装式双模解锁发信监测装置与所述解闭锁开关电连接，与所述集中式防误闭锁智能管理箱无线通信连接；

所述即装式双模解锁发信监测装置包括解闭锁开关辅助接点触发模式信号输入接口、解闭锁开关限位触发模式信号输入接口、无线发信模块、声光报警装置、监测装置电源模块以及工作模式选择切换开关，将各接口、无线发信模块、声光报警装置、监测装置电源模块以及工作模式选择切换开关进行电连接形成工作电路，即装式双模解锁发信监测装置通过限位开关触发或辅助接点触发两种方式，实时监测防误闭锁装置状态，在解锁行为发生时及时反馈解锁设备信息到防误管理人员，保证解锁行为的实时管控；

所述集中式防误闭锁智能管理箱主要包括用于人像的采集工作和二维码扫描的固定式摄像头、可触摸式人机交互界面、手持式拍摄设备、智能钥匙箱、控制器主机，其中控制器主机分别与固定式摄像头、可触摸式人机交互界面、手持式拍摄设备、智能钥匙箱连接；

所述控制器主机内部主要由无线管理模块、人机界面模块、图像识别处理模块、解锁钥匙箱管理模块、存储模块和DSP中央处理器模块构成，其中所述无线管理模块用于收集所述即装式双模解锁发信监测装置上送的监测信号，实现变电站内WIFI专用网络建立和管理以及将解锁过程中收集、处理的相关信息经公网发送至指定防误管理人员；所述人机界面模块与可触摸式人机交互界面连接用于实现可触摸式人机交互界面的相关管理功能；所述图像识别处理模块与固定式摄像头连接用于人像采集，二维码识别；所述解锁钥匙箱管理模块与智能钥匙箱连接用于对智能钥匙箱的综合监测、控制和管理；存储模块用于为系统正常运转提供存储空间；DSP模块用于实现全系统的算法管理，其分别与无线管理模块、人机界面模块、图像识别处理模块、解锁钥匙箱管理模块、存储模块连接，和各模块之间的协作，保证系统正常运转;

所述集中式防误闭锁智能管理箱还设有管理箱电源模块，用于给集中式防误闭锁智能管理箱提供电源。

2.根据权利要求1所述的一种双模解锁监测装置及变电站防误管理系统，其特征是，所述即装式双模解锁发信监测装置还包括延时继电器，通过电连接接入所述工作电路，用于在解锁后一定时间内未恢复闭锁状态时，发出声光报警信号提醒现场解锁人员及时恢复闭锁状态。

3.根据权利要求2所述的一种双模解锁监测装置及变电站防误管理系统，其特征是，所述即装式双模解锁发信监测装置的电路包括工作模式切换开关Q2、无线发射装置W1、延时继电器KT和声光报警器BJQ，所述工作模式切换开关Q2为一个两档旋转开关，其中第一档用于接通限位开关模式，第二档用于接通辅助接点模式；

所述解闭锁开关Q1包括限位开关J1和辅助接点J2，限位开关J1和辅助接点J2均包括若干常闭触点和常开触点；延时继电器KT主要包括一次线圈、延时打开常闭触点和延时闭合常开触点；其中无线发射装置W1、延时继电器KT和声光报警器BJQ组成发信及报警控制回路；

电路连接关系为：工作模式切换开关Q2的输入端接电源正极，第一档的输出端接限位开关J1的一个常开触点后接发信及报警控制回路的输入端，第二档的输出端接辅助接点J2的一个常开触点后也接入发信及报警控制回路的输入端，发信及报警控制回路的输出端接电源负极；

所述发信及报警控制回路，信号接入输入端后分为三路，第一路依次接所述延时打开常闭触点和无线发射装置W1后接入发信及报警控制回路的输出端，第二路接延时继电器KT的一次线圈后接入发信及报警控制回路的输出端，第三路依次接所述延时闭合常开触点后接入发信及报警控制回路的输出端。

4.根据权利要求3所述的一种双模解锁监测装置及变电站防误管理系统，其特征是，所述限位开关J1采用机械触发开关，只有在工作模式切换开关Q2在限位开关模式时，解闭锁开关Q1切换至解锁位置，限位开关J1动作，其用于连接第一档的输出端的常开触点闭合，即装式双模解锁发信监测装置才能通过限位开关触发方式工作；所述辅助接点J2采用电气触发开关，只有在工作模式切换开关Q2在辅助接点模式时，解闭锁开关Q1切换至解锁位置，辅助接点J2动作，其用于连接第二档的输出端的常开触点闭合，即装式双模解锁发信监测装置才能通过辅助接点触发方式工作。

5.根据权利要求1所述的一种双模解锁监测装置及变电站防误管理系统，其特征是，所述钥匙存储在所述智能钥匙箱中，所述智能钥匙箱由解锁钥匙箱防误管理模块统一管理，授权后才能打开，所述钥匙挂在智能锁具上，所述智能锁具为重力限位开关，当钥匙取下后，重力开关动作，钥匙已取信息会反馈至防误管理人员，当钥匙归还后，信号复位；每个所述钥匙上都设有二维码，归还钥匙时，将钥匙的二维码对着固定式摄像头，固定式摄像头采集到钥匙信息并传输给控制器主机，控制器主机控制智能钥匙箱打开，进行归还钥匙的操作。

6.根据权利要求1所述的一种双模解锁监测装置及变电站防误管理系统，其特征是，所述监测装置电源模块和管理箱电源模块均包括外来电源供电和锂电池供电两种供电方式，所述外来电源供应电能保证系统正常运转，同时给锂电池充电，在外来电源失去时，由锂电池短时供电，保证系统正常运行，同时发出失电告警信号。

7.根据权利要求1所述的一种双模解锁监测装置及变电站防误管理系统，其特征是，所述手持式拍摄设备在其取下时可用于采集后台防误闭锁界面、现场解锁编号、操作票和其他现场设备情况，在放置到防误闭锁管理系统箱体上时，其与DSP模块、电源模块以及存储模块连接，通过无线管理模块将采集情况发给防误管理人员审核。

8.根据权利要求1所述的一种双模解锁监测装置及变电站防误管理系统，其特征是，所述可触摸式人机交互界面负责人机之间的交互工作，主要涉及系统功能的配置，设备信息的录入，各双模解锁发信监测装置的监测及管理功能。

9.根据权利要求1所述的一种双模解锁监测装置及变电站防误管理系统，其特征是，在初始安装即装式双模解锁发信监测装置时，从可触摸式人机交互界面录入物理ID和安装设备名称，经过DSP中央处理器模块处理后存储于存储模块，用于在解锁时定位被解锁变电站的对应设备，发出准确提醒信息。

10.一种基于权利要求1-9任意一项的双模解锁监测装置及变电站防误管理系统的操作方法，其特征是，包括如下步骤：

1)运维人员通过触摸屏点击待解锁设备，申请解锁，此时固定式摄像头拍下申请解锁人员的照片，照片信息和解锁信息会及时发送给防误管理人员；

2)申请解锁人员拿手持式拍摄设备，用于后台防误闭锁界面、现场解锁编号、操作票和其他现场设备情况，给防误管理人员审核；

3)防误管理人员审核通过后可远程开启智能钥匙箱并解锁相应钥匙；

4)运维人员取下钥匙去解锁操作，解锁行为发生时会触发相关回路，反馈解锁信息给防误管理人员；

5)解锁后若一定时间内未恢复，则会告知防误管理人员，同时现场解锁设备会发出声光报警信号；

6)解锁完成后，应立即归还钥匙，通过将扫描二维码打开智能钥匙箱，并归还相应钥匙，各信号复归，完成操作。