CN109658567A - 一种基于低功耗物联网技术的智能在线五防系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于低功耗物联网技术的智能在线五防系统，包括五防后台、在线式手持终端、无线网络覆盖控制器、智能锁网络控制器、智能在线五防挂锁；所述在线式手持终端，用于实时监控操作票的执行情况，并从五防后台导入符合五防逻辑规则的模拟操作序列；所述智能锁网络控制器，用于为智能锁与变电站的五防后台进行数据交互提供通信支持；所述智能在线五防挂锁，用于根据用户的开锁指令信息进行开锁控制，并实时向五防后台上传锁开合状态变动信息。本发明通过手持终端在线，实现开锁过程中手持终端直接与五防后台通信，对手持终端开锁请求进行实时授权，简化开锁流程，保证变电站电气操作的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及电网辅助设备技术，尤其涉及一种基于低功耗物联网技术的智能在线五防系统。
背景技术
变电站的电气误操作可能会直接造成设备损坏和人身伤害，甚至造成大面积停电等严重后果，防误闭锁系统(五防系统)是电力系统为防止操作人员在现场操作过程中发生误操作事故而采用的一种防范技术系统，在变电站内安装防误闭锁系统可以降低运行人员的误操作率，保证电气设备的安全运行，对电力系统的稳定可靠运行起着至关重要的作用。
传统的五防系统基本都是锁具、手持终端均无法和五防后台实时在线，无法将锁具状态、操作票执行状态实时更新到五防后台，本发明中提出的基于低功耗物联网技术的智能在线五防系统可以解决这一问题，保持在操作过程中五防锁具、操作票执行状态实时在线，可以更好的防止因其他锁具、刀闸变位而引起的误操作，更好的保证了变电站的电气操作安全。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中的缺陷，提供一种基于低功耗物联网技术的智能在线五防系统。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于低功耗物联网技术的智能在线五防系统，包括五防后台、在线式手持终端、无线网络覆盖控制器、智能锁网络控制器、智能在线五防挂锁；
所述在线式手持终端，用于实时监控操作票的执行情况，并从五防后台导入符合五防逻辑规则的模拟操作序列；
还用于与智能在线五防挂锁进行数据交互；
所述无线网络覆盖控制器，用于为在线式手持终端与变电站的五防后台的数据交互提供通信支持；
所述智能锁网络控制器，用于为智能锁与变电站的五防后台进行数据交互提供通信支持；
所述智能在线五防挂锁，用于根据用户的开锁指令信息进行开锁控制，并实时向变电站的五防后台上传锁开合状态变动信息。
按上述方案，所述智能在线五防挂锁包括ZigBee网络单元、NFC通信单元、电动开锁单元、主控单元、电池和锁具壳体；
所述主控单元包括单片机和存储器，用于内部锁具功能的控制以及与外部设备数据的交互；
所述内部锁具功能的控制包括锁具开合变动和锁具休眠状态控制；
所述外部设备包括五防手持终端和变电站的五防后台；
所述主控单元存储的锁具数据包括：锁开合状态、电池电量、地址信息、休眠时间；
所述ZigBee网络单元用于主控单元与变电站的五防后台通信，将锁具数据上传至变电站的五防后台；
所述NFC通信单元，用于通过NFC P2P方式与五防手持终端进行数据交互；所述五防手持终端发送的数据包括：开锁请求、状态查询、休眠设置和强制开锁指令；
所述电动开锁单元，用于根据主控单元的开锁指令，驱动传动机构开锁；
电池，用于为智能在线五防挂锁装置提供电源。
按上述方案，所述智能在线五防挂锁还包括用于实时检测锁的开合状态，并将状态变动信息发送给主控单元的非接触磁性开关。
按上述方案，所述智能在线五防挂锁还包括设置在锁具壳体上用于将锁具从休眠唤醒的唤醒按钮。
本发明产生的有益效果是：相比传统五防，增加了手持终端、智能锁具的实时在线功能，通过手持终端在线，实现开锁过程中手持终端直接与五防后台通信，简化开锁流程，同时与五防后台操作票执行状态信息、锁具开闭信息保持实时同步并及时提示，实现开锁操作的人性化。智能五防后台获取智能锁具开合状态信息、开关(刀闸)变位信息进行防误判断，对手持终端开锁请求进行实时授权，保证变电站电气操作的安全性。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明实施例的结构示意图；
图2是本发明实施例的智能在线五防系统智能锁网络拓扑图；
图3是本发明实施例智能在线五防挂锁的结构示意图；
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用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，一种基于低功耗物联网技术的智能在线五防系统，包括五防后台、在线式手持终端、无线网络覆盖控制器、智能锁网络控制器、智能在线五防挂锁及锁具附件；
所述在线式手持终端，用于实时监控操作票的执行情况，并从五防后台导入符合五防逻辑规则的模拟操作序列；
还用于与智能在线五防挂锁进行数据交互；
所述无线网络覆盖控制器，用于为在线式手持终端与变电站的五防后台的数据交互提供通信支持；
所述智能锁网络控制器，用于为智能锁与变电站的五防后台进行数据交互提供通信支持；
其网络通信示意图如图2所示；
所述智能在线五防挂锁，用于根据用户的开锁指令信息进行开锁控制，并实时向变电站的五防后台上传锁开合状态变动信息。
如图3，智能在线五防挂锁包括ZigBee网络单元、NFC通信单元、电动开锁单元、主控单元、电池和锁具壳体；
所述主控单元包括单片机和存储器，用于内部锁具功能的控制以及与外部设备数据的交互；
所述内部锁具功能的控制包括锁具开合变动和锁具休眠状态控制；
所述外部设备包括五防手持终端和变电站的五防后台；
所述主控单元存储的锁具数据包括：锁开合状态、电池电量、地址信息、休眠时间；
所述ZigBee网络单元用于主控单元与变电站的五防后台通信，将锁具数据上传至变电站的五防后台；
所述NFC通信单元，用于通过NFC P2P方式与五防手持终端进行数据交互；所述五防手持终端发送的数据包括：开锁请求、状态查询、休眠设置和强制开锁指令；
所述电动开锁单元，用于根据主控单元的开锁指令，驱动传动机构开锁；
电池，用于为智能在线五防挂锁装置提供电源。
智能在线五防挂锁还包括用于实时检测锁的开合状态，并将状态变动信息发送给主控单元的非接触磁性开关。
智能在线五防挂锁还包括设置在锁具壳体上用于将锁具从休眠唤醒的唤醒按钮。
智能在线五防挂锁的开锁控制方法如下：
1)智能在线五防挂锁通过NFC通信单元接收在线手持终端发送的数据组{开锁请求、状态查询、休眠设置、强制开锁指令}，然后智能在线五防挂锁装置发送{锁开合状态、收到开锁请求、电池电量、地址信息}给五防手持终端；并根据休眠设置信息设置休眠时间；
2)若强制开锁指令为0，则在线手持终端通过与五防后台通信，将{锁开合状态、开锁请求、电池电量、地址信息}上传到五防后台；
若强制开锁指令为1，则智能在线五防挂锁的电动开锁单元驱动传动机构开锁；
五防挂锁通过非接触磁性开关来实时检测锁的开合状态，在锁具唤醒状态下，若发生锁具开合变动时自动上传锁开合状态信息到五防后台；
3)智能在线五防挂锁接收五防后台的开锁请求允许状态、休眠设置信息；
4)智能在线五防挂锁根据开锁请求允许状态进行开锁控制，并根据休眠设置信息设置休眠时间。
使用本五防系统时，本五防系统以五防后台主机、在线式手持终端、低功耗物联网网络控制器和智能锁具为核心设备，在系统安装调试时预先编辑好变电站主接线图和防误规则，并通过监控后台获得现场设备的实时状态；现场架设的无线网络覆盖控制器可以将在线式手持终端连接到五防后台，安全员可以通过在线式手持终端实时监控操作票的执行情况和设备的执行状态。
当运行人员接到操作任务时，首先以合法的用户身份登录到五防主机中的防误软件系统，然后在主接线图上触摸点击将要操作的设备，进行模拟预演。如果被点击的设备的操作符合预先编制的五防逻辑规则，则该操作加入到操作票中；如果被点击的设备的操作不符合五防逻辑规则，则防误软件系统拒绝将该操作加入到操作票中，并提示拒绝的原因。模拟结束后可将模拟的操作序列传输到手持终端中，然后运行人员持手持终端到现场进行倒闸操作。
操作时，运行人员按照操作票的顺序进行操作，当遇到需要手动操作的一次设备时，按照手持终端的提示，将采码器对准智能锁具的RFID部位，读取锁码并检测是否正确，若正确则发出解锁命令，智能锁具经过数据交互后自动解锁，这时就可以进行倒闸操作了；若检测到错误的锁码，则不能进行开锁操作，手持终端发出语音警报以提醒操作人员；当遇到需要由监控系统操作的设备时，在线式手持终端上申请后台操作，等待后台操作完成后再进行操作。全部操作完毕后，在线式手持终端自动将操作结果回传至后台进行保存。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (4)
1.一种基于低功耗物联网技术的智能在线五防系统，其特征在于，包括五防后台、在线式手持终端、无线网络覆盖控制器、智能锁网络控制器、智能在线五防挂锁；
所述在线式手持终端，用于实时监控操作票的执行情况，并从五防后台导入符合五防逻辑规则的模拟操作序列；
还用于与智能在线五防挂锁进行数据交互；
所述无线网络覆盖控制器，用于为在线式手持终端与变电站的五防后台的数据交互提供通信支持；
所述智能锁网络控制器，用于为智能锁与变电站的五防后台进行数据交互提供通信支持；
所述智能在线五防挂锁，用于根据用户的开锁指令信息进行开锁控制，并实时向变电站的五防后台上传锁开合状态变动信息。
2.根据权利要求1所述的智能在线五防系统，其特征在于，所述智能在线五防挂锁包括ZigBee网络单元、NFC通信单元、电动开锁单元、主控单元、电池和锁具壳体；
所述主控单元包括单片机和存储器，用于内部锁具功能的控制以及与外部设备数据的交互；
所述内部锁具功能的控制包括锁具开合变动和锁具休眠状态控制；
所述外部设备包括五防手持终端和变电站的五防后台；
所述主控单元存储的锁具数据包括：锁开合状态、电池电量、地址信息、休眠时间；
所述ZigBee网络单元用于主控单元与变电站的五防后台通信，将锁具数据上传至变电站的五防后台；
所述NFC通信单元，用于通过NFC P2P方式与五防手持终端进行数据交互；所述五防手持终端发送的数据包括：开锁请求、状态查询、休眠设置和强制开锁指令；
所述电动开锁单元，用于根据主控单元的开锁指令，驱动传动机构开锁；
电池，用于为智能在线五防挂锁装置提供电源。
3.根据权利要求2所述的智能在线五防系统，其特征在于，所述智能在线五防挂锁还包括用于实时检测锁的开合状态，并将状态变动信息发送给主控单元的非接触磁性开关。
4.根据权利要求2所述的智能在线五防系统，其特征在于，所述智能在线五防挂锁还包括设置在锁具壳体上用于将锁具从休眠唤醒的唤醒按钮。
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