CN108683259A - 用于配电房的智能网关终端及控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于电子电路技术领域，提供了用于配电房的智能网关终端及控制系统，通过对配电房内的多个设备进行采集数据并上传，以及对配电房内的环境参数进行采集；当配电房内的环境参数达到预设值时，切断多个所述设备的电源开关，并控制对预设区域进行洒水，同时可远程对配电房内的环境进行视频监控。由此实现了当配电房出现异常现象时，可智能切断电源以及时止损；并且工作人员可远程对配电房的情况进行实时监测，解决了现有的配电房控制技术存在着当出现异常情况时，工作人员需要赶到现场进行处理导致时间滞后性的问题。
Description
技术领域
本发明属于电子电路技术领域，尤其涉及用于配电房的智能网关终端及控制系统。
背景技术
配电房又叫配电所，在国家标准里面，配电所的定义是：“所内只有起开闭和分配电能作用的高压配电装置，母线上无主变压器”。配电所与变电所的区别在于，配电房(配电所)无变压器，而变电所有变压器。配电房是大厦供电系统的关键部位，设专职电工对其实行24小时运行值班。未经管理处经理、部门主管的许可，非工作人员不得入内。值班员必须持证上岗，熟悉配电设备状况、操作方法和安全注意事项。值班员必须密切注意电压表、电流表、功率因数表的指示情况；严禁空气开关超载运行。配电房设备的倒闸操作由值班员单独进行，其他在场人员只作监护，不得插手；严禁两人同时倒闸操作，以免发生错误，并且应当保持配电房地面及设备外表无尘。
由于配电房有很多无人值守的设备24小时不间断工作，并且嗡嗡的噪音，无异常情况配电房是没有工作人员的，只有在发生特殊情况时才需要工人介入。以往的配电房设备和供电局主站通信是通过GPRS模块通信，只能传输一些数据量小的开关量信号，如异常告警等。工作人员在远方只能了解配电房一些简单的情况，出现异常就必须要现场进行解决。
因此，现有的配电房控制技术存在着当出现异常情况时，工作人员需要赶到现场进行处理导致时间滞后性的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供用于配电房的智能网关终端及控制系统，旨在解决现有的配电房控制技术存在着当出现异常情况时，工作人员需要赶到现场进行处理导致时间滞后性的问题。
本发明第一方面提供了一种用于配电房的智能网关终端，所述智能网关终端包括：
用于对所述配电房内的多个设备进行采集数据并上传的数据采集模块；
用于远程对所述配电房内的环境进行视频监控的监测模块；
用于对所述配电房内的环境参数进行采集的传感模块；以及
与所述数据采集模块、所述监测模块以及所述传感模块相连接，用于当所述配电房内的环境参数达到预设值时，切断多个所述设备的电源开关，并控制对预设区域进行洒水的主控模块。
本发明第二方面提供了一种用于配电房的控制系统，包括与所述配电房连接的智能网关终端，以及与所述智能网关建立通信连接的移动终端，所述智能网关终端包括：
用于对所述配电房内的多个设备进行采集数据并上传的数据采集模块；
用于远程对所述配电房内的环境进行视频监控的监测模块；
用于对所述配电房内的环境参数进行采集的传感模块；以及
与所述数据采集模块、所述监测模块以及所述传感模块相连接，用于当所述配电房内的环境参数达到预设值时，切断多个所述设备的电源开关，并控制对预设区域进行洒水的主控模块。
本发明提供的用于配电房的智能网关终端及控制系统，通过对配电房内的多个设备进行采集数据并上传，以及对配电房内的环境参数进行采集；当配电房内的环境参数达到预设值时，切断多个所述设备的电源开关，并控制对预设区域进行洒水，同时可远程对配电房内的环境进行视频监控。由此实现了当配电房出现异常现象时，可智能切断电源以及时止损；并且工作人员可远程对配电房的情况进行实时监测，解决了现有的配电房控制技术存在着当出现异常情况时，工作人员需要赶到现场进行处理导致时间滞后性的问题。
附图说明
图1是本发明提供的用于配电房的智能网关终端的模块结构示意图。
图2是本发明提供的用于配电房的智能网关终端的示例电路图。
图3是本发明提供的用于配电房的智能网关终端的产品结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
上述的用于配电房的智能网关终端及控制系统，当有异常情况时可通过远程对配电房内的多个设备进行遥控，例如发生火情，可主动切断电源，并控制洒水装置工作；可接现场的其他设备如一些终端、表计产品，收集相关数据通过GPRS上传主站。该智能网关终端具备8个视频接口和光纤通信功能，可远程对配电房的情况进行实时监测，支持本地双硬盘最大4T视频存储，方便日后调取。同时支持移动终端(手机)视频直播，只需安装配套的app软件即可在手机上实时查看现场情况，无论何时何地都可第一时间知道配电房的运行情况。其安全、智能、经济以及高效。同时无人值守，最大限度规避人为误操作对配电房运行状态的影响。
图1示出了本发明提供的用于配电房的智能网关终端的模块结构，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：
上述一种用于配电房的智能网关终端，该智能网关终端包括数据采集模块102、监测模块104、传感模块103以及主控模块101。
数据采集模块102用于对配电房内的多个设备进行采集数据并上传。
监测模块104用于远程对配电房内的环境进行视频监控，包括对配电房内的多个设备的运行情况进行视频监控。
传感模块103用于对配电房内的环境参数进行采集，包括对配电房内的温度、湿度以及空气质量等进行采集数据。
主控模块101与数据采集模块102、监测模块104以及传感模块103相连接，用于当配电房内的环境参数达到预设值时，切断多个设备的电源开关，并控制对预设区域进行洒水。
具体地，配电房内的多个设备包括高压进线隔离柜、高压计量柜、高压进线柜、高压出线柜、高压母联柜、高压隔离柜、变压器、直流屏、低压母联柜、低压馈线柜以及电容补偿柜中的任意多项或全部。
作为本发明一实施例，上述智能网关终端还包括：
与主控模块101相连接，用于实现智能网关终端与移动终端进行数据交互的通信模块105。
具体地，用户只需在移动终端(手机)上安装配套的app软件，即可在手机上实时查看配电房的现场情况，无论何时何地都可第一时间知道配电房内多个设备的运行情况。
图2示出了本发明提供的用于配电房的智能网关终端的示例电路，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：
作为本发明一实施例，上述传感模块103包括电压互感器、电流互感器、环境温湿度传感器以及水浸探测器中的任意一项或多项。在图2中采用环境温湿度传感器进行表示。
其中，环境温湿度传感器是采用ATH4数显壁挂式温湿度变送器以检测周边环境，支持国际标准modbus数字通信协议，通过RS485串行接口与本设备通信，当传输距离为15米时，码元畸变率仅为4％；在使用组态软件时，选用的设备为MODICON-PLC，MODBUS-RTU地址型。数据为整型16位，支持MODBUS协议03H、04H、06H指令(03H、06H读写参数，04H读测量值)。其采样范围：相对湿度：0─100％RH(精度±2％RH～±5％RH)，温度：-50℃─260℃(精度等级±0.18℃～±0.5℃。设置预设值(预警值)为75度，如遇火情，当温度超过预设值，该智能网关终端会产生异常告警，上传给主站并同时打开视频直播配电房的现场情况。主控模块101通过遥控端口1拉闸供电继电器，对配电房内的多个设备进行断电处理，通过遥控端口2打开洒水装置，消灭火情。
其次，该智能网关终端可通过电压型电流互感器和电压型电压互感器将采集到的电压电流转换成直流电压信号，再通过型号为AD7616的高精度采样芯片对采样数据进行处理，实时监控电网的电压、电流质量情况。
再者，上述水浸探测器是利用液体导电原理进行检测。正常时两极探头被空气绝缘；在浸水状态下探头导通，传感器输出信号接到该智能网关终端的遥信端口1，当探头浸水高度约1毫米时，即产生告警信号。其工作电压：12V DC；整机功耗：<1VA(DC12V时)该智能网关终端运用到配电房，提高配电房安全运行，在发生异常时响应时间低于30秒，将损失降到最低。同时，有效降低人工介入时长，减少人员成本支出，可远程读取数据并可视频直观的查看配电房运行情况。
作为本发明一实施例，上述监测模块104包括多路视频摄像头。
作为本发明一实施例，上述主控模块101包括微处理器U1，微处理器U1的第一输入端GPIO1接数据采集模块102，所述微处理器U1的第二输入端GPIO2接视频摄像头，所述微处理器U1的第三输入端GPIO3接环境温湿度传感器，微处理器U1的通信端NET接通信模块105。在本实施例中，上述微处理器U1采用型号为AT91SAM9G25的主控芯片，当然，主控芯片的型号不作限定，只要与本实施例中微处理器U1所起的功能作用一致亦可。
图3示出了本发明提供的用于配电房的智能网关终端的产品结构，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：
作为本发明一实施例，上述智能网关终端采用220V市电供电，同时具备DC12V输出，最大支持5A电流，可为其他12V直流设备供电。该智能网关终端采用双核运行模式，ARM板运行linux系统，管理整个设备；采用监测模块104处理视频图像采集、编辑、本地存储功能，设备内部通过8网口交换机模块IEM618-2C-4D进行交互通信，交换机模块具有网口映射功能，可以内网和外网IP隔离，避免和远方主站IP冲突。该智能网关终端有两路上行网口，一个是以太网口，另一个是光纤网口。以太网口和供电局的主站通信，使用电力系统的通用协议DL645协议，实现电力系统的数据通信和转发功能；光纤通信用来传输视频数据，通过视频行业标准的H.265协议与远方主站通信。智能网关终端后边的8个视频接口是标准的RJ45接口，并配有VGA接口和HDMI接口，方便现场接不同种类接口的显示屏，查看视频图像。同时具备3个USB口，设备后边的2个用来接鼠标和键盘，前边的USB接口支持U盘，用于本地电力数据备份或本地升级程序。
并且，RS485端口1接环境温湿度传感器，RS485端口2接配电房总表，其他为备用，接配电房RS485通讯接口设备。
遥信YX端口1接水浸探测器，YX端口2接配电房门禁开关，YX端口3接本设备前面板开关。其他遥信YX端口备用
4路视频摄像头，通过标准RJ45与本设备连接，并配以本地硬盘存储，影像数据支撑1周数据本地存储。
兼容不通接口显示器，支撑HDMI接口和VGA接口，连接显示器，本地查看视频。
双路USB接口，支撑鼠标、键盘连接，并可识别U盘等外部存储设备，可用于数据备份，软件升级使用。
设备相当于双核，一个是NVR模块主要处理影像数据；另一个是ARM(9G25)跑linux系统，和主站104通信规约通信，属于管理系统。
所有的网口包括视频网口均可通过不同的IP地址相互访问，具体实现是通过一个Exchange带路由功能的交换机，IP175GHI普通的多网口交换机互联实现的。
本发明还提供了用于配电房的控制系统，包括与配电房连接的智能网关终端，以及与智能网关建立通信连接的移动终端，该智能网关终端如上述所述。
综上，本发明实施例提供的用于配电房的智能网关终端及控制系统，通过对配电房内的多个设备进行采集数据并上传，以及对配电房内的环境参数进行采集；当配电房内的环境参数达到预设值时，切断多个所述设备的电源开关，并控制对预设区域进行洒水，同时可远程对配电房内的环境进行视频监控。由此实现了当配电房出现异常现象时，可智能切断电源以及时止损；并且工作人员可远程对配电房的情况进行实时监测，解决了现有的配电房控制技术存在着当出现异常情况时，工作人员需要赶到现场进行处理导致时间滞后性的问题。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于配电房的智能网关终端，其特征在于，所述智能网关终端包括：
用于对所述配电房内的多个设备进行采集数据并上传的数据采集模块；
用于远程对所述配电房内的环境进行视频监控的监测模块；
用于对所述配电房内的环境参数进行采集的传感模块；以及
与所述数据采集模块、所述监测模块以及所述传感模块相连接，用于当所述配电房内的环境参数达到预设值时，切断多个所述设备的电源开关，并控制对预设区域进行洒水的主控模块。
2.如权利要求1所述的智能网关终端，其特征在于，所述智能网关终端还包括：
与所述主控模块相连接，用于实现所述智能网关终端与移动终端进行数据交互的通信模块。
3.如权利要求1所述的智能网关终端，其特征在于，所述传感模块包括电压互感器、电流互感器、环境温湿度传感器以及水浸探测器中的任意一项或多项。
4.如权利要求1所述的智能网关终端，其特征在于，所述监测模块包括多路视频摄像头。
5.如权利要求1所述的智能网关终端，其特征在于，所述主控模块包括微处理器，
所述微处理器的第一输入端接所述数据采集模块，所述微处理器的第二输入端接所述监测模块，所述微处理器的第三输入端接所述传感模块。
6.一种用于配电房的控制系统，包括与所述配电房连接的智能网关终端，以及与所述智能网关建立通信连接的移动终端，其特征在于，所述智能网关终端包括：
用于对所述配电房内的多个设备进行采集数据并上传的数据采集模块；
用于远程对所述配电房内的环境进行视频监控的监测模块；
用于对所述配电房内的环境参数进行采集的传感模块；以及
与所述数据采集模块、所述监测模块以及所述传感模块相连接，用于当所述配电房内的环境参数达到预设值时，切断多个所述设备的电源开关，并控制对预设区域进行洒水的主控模块。
7.如权利要求6所述的控制系统，其特征在于，所述智能网关终端还包括：
与所述主控模块相连接，用于实现所述智能网关终端与所述移动终端进行数据交互的通信模块。
8.如权利要求6所述的控制系统，其特征在于，所述传感模块包括电压互感器、电流互感器、环境温湿度传感器以及水浸探测器中的任意一项或多项。
9.如权利要求6所述的控制系统，其特征在于，所述监测模块包括多路视频摄像头。
10.如权利要求6所述的控制系统，其特征在于，所述主控模块包括微处理器，
所述微处理器的第一输入端接所述数据采集模块，所述微处理器的第二输入端接所述监测模块，所述微处理器的第三输入端接所述传感模块。
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2018
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