CN113629864A - 一种基于5g基站的配电柜智能安全管理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于5G基站的配电柜智能安全管理系统，涉及配电柜管理技术领域；为了解决配电柜维护效率较差的问题；本管理系统具体包括服务器、用于协助维修人员对配电柜进行维修管理的APP智能终端、用于传输信号的信号传输单元、用于控制配电柜内部各个监测模块的PLC监测控制单元和用于5G信号传输并通过配电柜进行供电的5G基站。本发明通过设置配电柜状况综合评定模块，可根据配电柜保护外壳与配电柜内部设备和仪表的使用年限，还有维修人员上报的保护壳外观破损程度，同时根据对应编号的配电柜容易损坏的设备和仪表型号以及相关设备仪表从使用到损坏之间的平均间隔时间，并以此帮助维修人员制定每天的巡检计划。

Description

一种基于5G基站的配电柜智能安全管理系统
技术领域
本发明涉及配电柜管理技术领域，尤其涉及一种基于5G基站的配电柜智能安全管理系统。
背景技术
5G基站是5G网络的核心设备，提供无线覆盖，实现有线通信网络与无线终端之间的无线信号传输。基站的架构、形态直接影响5G网络如何部署。由于频率越高，信号传播过程中的衰减也越大，5G网络的基站密度将更高，这就导致了为5G基站进行供电的配电柜越来越多，5G基站往往分布在城市中的各个区域，同时大部分都暴露在外部环境下，这就对配电柜的管理和维护提出了很高的要求，维修人员不光要能够快速到达出现故障的配电柜，并且要能够快速解决配电柜的故障，从而快速恢复5G基站的供电，保证周边地区的5G信号传输通畅。
经检索，中国专利申请号为CN201710458106.X的专利，公开了一种配电柜的智能化管理系统，包括安装到配电柜内侧的控制器，用于数据处理和分析；安装到配电柜外侧的摄像装置与控制器通信连接，采集配电柜及周围影像发送给控制器，但是上述技术方案由于未设置相应的能够根据配电柜的整体运行状况、使用时间和维修历史记录进行分析处理的功能，因此还存在无法对同一区域内部多个配电柜的维修情况进行汇总分析，得出对应的配电柜保护壳和内部零部件的更换维修时间表，导致维修人员容易出现追着出现问题的配电柜来回跑，而无法做到提前维修、提前更换从而导致配电柜维护效率较差的问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种基于5G基站的配电柜智能安全管理系统。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种基于5G基站的配电柜智能安全管理系统，包括服务器、用于协助维修人员对配电柜进行维修管理的APP智能终端、用于传输信号的信号传输单元、用于控制配电柜内部各个监测模块的PLC监测控制单元和用于5G信号传输并通过配电柜进行供电的5G基站，所述PLC监测控制单元与信号传输单元通信连接，信号传输单元与5G基站通信连接，5G基站与服务器通信连接，服务器包括用于对配电柜的维修信息进行储存、分类和综合评定的智能维修管理单元。
优选的：所述PLC监测控制单元包括用于对配电柜内部和外部温度进行监测分析的温度监测模块、用于对配电柜内部湿度进行监测的湿度监测模块、用于对配电柜内部是否出现烟雾和明火进行监测的火灾监测预防模块、用于对输入和输出配电柜的电流进行监测的电流电压监测模块、用于对维修人员的身份进行识别的智能防盗模块和用于对配电柜周围进行监控的网络视频监控模块。
进一步的：所述温度监测模块包括配电柜内部温度监测子模块和外部温度监测子模块，湿度监测模块包括配电柜内部湿度监测子模块和外部雨量监测子模块，火灾监测预防模块包括烟雾监测子模块、明火监测子模块和警报发送子模块，电流电压监测模块包括智能电表和自动断电开关，智能防盗模块包括电子锁和备用电源子模块，网络视频监控模块包括网络抓拍摄像头和位置定位子模块。
进一步优选的：所述智能维修管理单元包括用于对各个维修人员和配电柜进行分类并编号的编号分配管理模块、对各编号配电柜的维修记录进行分类整理和保存的维修日志调取发送模块和对配电柜的使用状况进行评定的配电柜状况综合评定模块。
作为本发明一种优选的：所述编号分配管理模块包括维修人员编号子模块和配电柜编号子模块，维修人员编号子模块根据维修人员负责的区域和技术专业对维修人员进行编号，配电柜编号子模块根据配电柜所在的区域和已经投入使用的时长对配电柜进行编号，所述维修日志调取发送模块包括分类存储子模块和分类调取子模块，分类存储子模块根据配电柜编号和维修人员编号对维修日志进行存储，分类调取子模块根据维修人员通过APP智能终端输入的检索条件从分类存储子模块中调取相应的维修日志。
作为本发明进一步优选的：所述配电柜状况综合评定模块包括用于对开关设备更换和维修次数进行统计分析的开关设备评定子模块、用于对测量仪表更换和维修次数进行统计分析的测量仪表评定子模块、用于对保护电器更换和维修次数进行统计分析的保护电器评定子模块、用于对辅助设备更换和维修次数进行统计分析的辅助设备评定子模块和用于对保护外壳的使用年限和破损程度进行统计的分析的保护外壳评定子模块。
作为本发明再进一步的方案：所述APP智能终端包括用于输入对应编号配电箱开门密码和查询对应维修日志的配电箱信息查询单元、用于上传例行巡查记录的例行巡查记录单元、用于接收服务器发送的维修信息的维修任务接收单元和用于上传维修日志的维修日志上传记录单元。
在前述方案的基础上：所述维修日志上传记录单元包括用于对配电柜维修前和维修后的状况进行拍照记录的拍照记录子模块、用于对配电柜的维修过程进行备注的文字备注子模块和用于对维修人员进行监督的监控子模块。
在前述方案的基础上优选的：所述服务器包括用于分类存储数据的数据库、用于安装数据库和其他必须软件的存储硬盘、用于处理数据的CPU和用于对服务器进行断电保护的UPS电源。
本发明的有益效果为：
1.通过设置配电柜状况综合评定模块，可根据配电柜保护外壳与配电柜内部设备和仪表的使用年限，还有维修人员上报的保护壳外观破损程度，同时根据对应编号的配电柜容易损坏的设备和仪表型号以及相关设备仪表从使用到损坏之间的平均间隔时间，来判断该配电柜保护外壳是否应该更换和维修或者在外部重新喷涂防锈保护漆，当在配电箱内部的相关仪表设备到达一定的使用时间后提醒工作人员及时前去检修，并以此帮助维修人员制定每天的巡检计划，做到早发现早维修，进一步减少配电柜故障引发的损失。
2.配电柜状况综合评定模块根据配电柜中安装的开关设备、测量仪表、保护电器、辅助设备的更换和维修次数来分析出配电柜自身存在的缺陷，并通过维修日志调取发送模块调取相关的的维修日志供维修人员参考，提高维修人员的维修效率，同时也能增强各个区域不同维修人员之间的技术沟通，提高维修人员整体的素质。
3.通过在配电柜内部和外壁设置温度和湿度以及降雨量的监测子模块，这些数据通过信号传输单元传输到服务器，智能维修管理单元可根据配电柜内部温度和外部温度的差值来评定该配电柜的保温效果和通风散热效果是否正常，当差值异常时会向相关维修人员的APP智能终端上发送异常信息，提醒维修人员及时对配电柜保护壳的保温或者散热机构进行维护，在阴雨天气时，智能维修管理单元可根据湿度以及降雨量的监测子模块发送的数值来判断配电柜保护壳整体的防潮和防雨性能是否正常，一般出现温度和湿度数值异常时，大概率是配电柜的外部保护壳出现破损或者脱落，工作人员前去维修时可事先携带相应的对保护壳进行修补的工具和零部件，并根据需要携带一个新的保护壳用于更换。
4.通过设置备用电源子模块，当出现火灾和电流电压异常的严重问题时，PLC监测控制单元会立刻控制电子锁打开，避免电子锁在维修救援人员抵达后无法正常打开的问题出现，同时备用电源子模块可在配电柜故障停电时依然为电子锁供电，定位子模块可对配电柜进行实时定位。
5.通过设置拍照记录子模块，可通过APP智能终端启动维修人员手机自带的相机进行拍摄，维修人员每次上传维修日志均需要通过拍照记录子模块拍摄对应的维修照片，同时工作人员在对配电柜进行维修时监控子模块会控制网络视频监控模块对对应的配电柜附近进行抓拍，以确保维修人员能够认真对配电柜进行维修，避免部分维修人员玩忽职守导致产生更大的经济和人身财产损失的问题出现。
附图说明
图1为本发明提出的一种基于5G基站的配电柜智能安全管理系统的流程示意图；
图2为本发明提出的一种基于5G基站的配电柜智能安全管理系统的智能维修管理单元结构示意图；
图3为本发明提出的一种基于5G基站的配电柜智能安全管理系统的APP智能终端结构示意图；
图4为本发明提出的一种基于5G基站的配电柜智能安全管理系统的服务器结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
下面详细描述本专利的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利，而不能理解为对本专利的限制。
在本专利的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利的限制。
在本专利的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。
实施例1：
一种基于5G基站的配电柜智能安全管理系统，如图1-3所示，包括服务器、用于协助维修人员对配电柜进行维修管理的APP智能终端、用于传输信号的信号传输单元、用于控制配电柜内部各个监测模块的PLC监测控制单元和用于5G信号传输并通过配电柜进行供电的5G基站，所述PLC监测控制单元与信号传输单元通信连接，信号传输单元与5G基站通信连接，5G基站与服务器通信连接，服务器包括用于对配电柜的维修信息进行储存、分类和综合评定的智能维修管理单元。
所述PLC监测控制单元包括用于对配电柜内部和外部温度进行监测分析的温度监测模块、用于对配电柜内部湿度进行监测的湿度监测模块、用于对配电柜内部是否出现烟雾或者明火进行监测的火灾监测预防模块、用于对输入和输出配电柜的电流进行监测的电流电压监测模块、用于对维修人员的身份进行识别的智能防盗模块和用于对配电柜周围进行监控的网络视频监控模块，温度监测模块、湿度监测模块、火灾监测预防模块、电流电压监测模块、智能防盗模块和网络视频监控模块分别与PLC监测控制单元电性连接。
所述温度监测模块包括配电柜内部温度监测子模块和外部温度监测子模块，湿度监测模块包括配电柜内部湿度监测子模块和外部雨量监测子模块；通过在配电柜内部和外壁设置温度和湿度以及降雨量的监测子模块，这些数据通过信号传输单元传输到服务器，智能维修管理单元可根据配电柜内部温度和外部温度的差值来评定该配电柜的保温效果和通风散热效果是否正常，当差值异常时会向相关维修人员的APP智能终端上发送异常信息，提醒维修人员及时对配电柜保护壳的保温或者散热机构进行维护，在阴雨天气时，智能维修管理单元可根据湿度以及降雨量的监测子模块发送的数值来判断配电柜保护壳整体的防潮和防雨性能是否正常，一般出现温度和湿度数值异常时，大概率是配电柜的外部保护壳出现破损或者脱落，工作人员前去维修时可事先携带相应的对保护壳进行修补的工具和零部件，并根据需要携带一个新的保护壳用于更换。
所述火灾监测预防模块包括烟雾监测子模块、明火监测子模块和警报发送子模块，电流电压监测模块包括智能电表和自动断电开关；当烟雾监测子模块和明火监测子模块检测到配电柜内部和外部的烟雾浓度超过设定值和出现明火时，此时PLC监测控制单元会通过信号传输单元向服务器发送报警信号，同时控制配电柜内部安装的蜂鸣器响起和控制自动断电开关紧急断电，避免配电柜的火势进一步增大导致一旁的5G基站受损，服务器在接收到报警信号后会通过智能维修管理单元向附近的维修人员上的APP智能终端发送紧急维修信息，让专业的维修人员能够及时到达现场对配电柜进行维修，从而减少损失。
所述智能防盗模块包括电子锁和备用电源子模块，网络视频监控模块包括网络抓拍摄像头和位置定位子模块；维修人员根据配电柜的对应编号通过APP智能终端输入对应的开门密码，服务器核对密码正确后，通过信号传输单元向PLC监测控制单元发送信号，PLC监测控制单元接收到信号后控制电子锁打开，同时当出现火灾和电流电压异常的严重问题时，PLC监测控制单元会立刻控制电子锁打开，避免电子锁在维修救援人员抵达后无法正常打开的问题出现，同时备用电源子模块可在配电柜故障停电时依然为电子锁供电，定位子模块可对配电柜进行实时定位。
所述智能维修管理单元包括用于对各个维修人员和配电柜进行分类并编号的编号分配管理模块、对各编号配电柜的维修记录进行分类整理和保存的维修日志调取发送模块和对配电柜的使用状况进行评定的配电柜状况综合评定模块，编号分配管理模块、维修日志调取发送模块和配电柜状况综合评定模块分别与服务器电性连接。
所述编号分配管理模块包括维修人员编号子模块和配电柜编号子模块，维修人员编号子模块根据维修人员负责的区域和技术专业对维修人员进行编号，配电柜编号子模块根据配电柜所在的区域和已经投入使用的时长对配电柜进行编号，所述维修日志调取发送模块包括分类存储子模块和分类调取子模块，分类存储子模块根据配电柜编号和维修人员编号对维修日志进行存储，分类调取子模块根据维修人员通过APP智能终端输入的检索条件从分类存储子模块中调取相应的维修日志。
所述配电柜状况综合评定模块包括用于对开关设备更换和维修次数进行统计分析的开关设备评定子模块、用于对测量仪表更换和维修次数进行统计分析的测量仪表评定子模块、用于对保护电器更换和维修次数进行统计分析的保护电器评定子模块、用于对辅助设备更换和维修次数进行统计分析的辅助设备评定子模块和用于对保护外壳的使用年限和破损程度进行统计的分析的保护外壳评定子模块；配电柜状况综合评定模块根据配电柜中安装的开关设备、测量仪表、保护电器、辅助设备的更换和维修次数来分析出配电柜自身存在的缺陷，并通过维修日志调取发送模块调取相关的其他维修人员的维修日志供维修人员参考，提高维修人员的维修效率，同时也能增强各个区域不同维修人员之间的技术沟通，提高维修人员整体的素质，同时根据配电柜保护外壳与配电柜内部设备和仪表的使用年限，还有维修人员上报的保护壳外观破损程度，同时根据对应编号的配电柜容易损坏的设备和仪表型号以及相关设备仪表从使用到损坏之间的平均间隔时间，判断该配电柜保护外壳是否应该更换和维修或者在外部重新喷涂防锈保护漆，同时在配电箱内部的相关仪表设备到达一定的使用时间后提醒工作人员及时前去检修，做到早发现早维修，进一步减少配电柜故障引发的损失。
所述APP智能终端包括用于输入对应编号配电箱开门密码和查询对应维修日志的配电箱信息查询单元、用于上传例行巡查记录的例行巡查记录单元、用于接收服务器发送的维修信息的维修任务接收单元和用于上传维修日志的维修日志上传记录单元；工作人员通过维修任务接收单元接收服务器发送的维修信息，维修信息包括该配电箱的具体编号、所在位置和故障信息，维修人员根据维修信息可快速了解配电柜发生的故障，从而提前准备需要的工具和需要更换的零件，随后快速赶往配电柜所在区域，到达配电柜旁后，即可通过配电箱信息查询单元输入对应编号配电箱的电子锁开锁密码，开锁后即可进行维修，期间维修人员可通过配电箱信息查询单元查询该配电箱的历史维修日志，帮助维修人员更快的解决配电柜的故障，同时通过维修日志上传记录单元对维修过程进行记录，在维修结束后进行上传，工作人员每次接到服务器发送的维修信息均需要上传对应的维修日志才能在APP智能终端确认该配电柜的故障已排除，维修人员需定期对自己辖区内部的配电柜进行巡检，并通过例行巡查记录单元上传例行巡检记录。
所述维修日志上传记录单元包括用于对配电柜维修前和维修后的状况进行拍照记录的拍照记录子模块、用于对配电柜的维修过程进行备注的文字备注子模块和用于对维修人员进行监督的监控子模块；拍照记录子模块可通过APP智能终端启动维修人员手机自带的相机进行拍摄，维修人员每次上传维修日志均需要通过拍照记录子模块拍摄对应的维修照片，同时工作人员在对配电柜进行维修时监控子模块会控制网络视频监控模块对对应的配电柜附近进行抓拍，以确保维修人员能够认真对配电柜进行维修，避免部分维修人员玩忽职守导致产生更大的经济和人身财产损失的问题出现。
本实施例在使用时，PLC监测控制单元上连接的各个检测模块检测到的数据通过信号传输单元传送到服务器，服务器根据设定值对照这些检测数据，当数据出现异常时，服务器会通过智能维修管理单元向对应编号的维修人员手机上的APP智能终端发送维修信息，维修人员接收到信息后根据信息上显示的位置、故障信息和配电柜编号对配电柜出现的故障进行初步了解，并提前携带能够处理该类故障的工具和需要更换的零部件，随后根据配电柜编号对应的位置信息快速赶往事故现场进行维修，到达配电柜旁后，即可通过配电箱信息查询单元输入对应编号配电箱的电子锁开锁密码，开锁后即可进行维修，期间维修人员可通过配电箱信息查询单元查询该配电箱的历史维修日志，帮助维修人员更快的解决配电柜的故障，同时通过维修日志上传记录单元对维修过程进行记录，在维修结束后进行上传，工作人员每次接到服务器发送的维修信息均需要上传对应的维修日志才能在APP智能终端确认该配电柜的故障已排除，维修人员需定期对自己辖区内部的配电柜进行巡检，并通过例行巡查记录单元上传例行巡检记录。
配电柜状况综合评定模块根据配电柜中安装的开关设备、测量仪表、保护电器、辅助设备的更换和维修次数来分析出配电柜自身存在的缺陷，并通过维修日志调取发送模块调取相关的其他维修人员的维修日志供维修人员参考，提高维修人员的维修效率，同时也能增强各个区域不同维修人员之间的技术沟通，提高维修人员整体的素质，同时根据配电柜保护外壳与配电柜内部设备和仪表的使用年限，还有维修人员上报的保护壳外观破损程度，同时根据对应编号的配电柜容易损坏的设备和仪表型号以及相关设备仪表从使用到损坏之间的平均间隔时间，判断该配电柜保护外壳是否应该更换和维修或者在外部重新喷涂防锈保护漆，同时在配电箱内部的相关仪表设备到达一定的使用时间后提醒工作人员及时前去检修，做到早发现早维修，进一步减少配电柜故障引发的损失。
实施例2：
一种基于5G基站的配电柜智能安全管理系统，如图4所示，所述服务器包括用于分类存储数据的数据库、用于安装数据库和其他必须软件的存储硬盘、用于处理数据的CPU和用于对服务器进行断电保护的UPS电源。
本实施例在使用时，UPS电源可对服务器进行断电保护，避免为服务器供电的线路突然断电导致数据库中的数据丢失的问题出现，提高了系统整体的稳定性。
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，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种基于5G基站的配电柜智能安全管理系统，包括服务器、用于协助维修人员对配电柜进行维修管理的APP智能终端、用于传输信号的信号传输单元、用于控制配电柜内部各个监测模块的PLC监测控制单元和用于5G信号传输并通过配电柜进行供电的5G基站，其特征在于，所述PLC监测控制单元与信号传输单元通信连接，信号传输单元与5G基站通信连接，5G基站与服务器通信连接，服务器包括用于对配电柜的维修信息进行储存、分类和综合评定的智能维修管理单元。
2.根据权利要求1所述的一种基于5G基站的配电柜智能安全管理系统，其特征在于，所述PLC监测控制单元包括用于对配电柜内部和外部温度进行监测分析的温度监测模块、用于对配电柜内部湿度进行监测的湿度监测模块、用于对配电柜内部是否出现烟雾和明火进行监测的火灾监测预防模块、用于对输入和输出配电柜的电流进行监测的电流电压监测模块、用于对维修人员的身份进行识别的智能防盗模块和用于对配电柜周围进行监控的网络视频监控模块。
3.根据权利要求2所述的一种基于5G基站的配电柜智能安全管理系统，其特征在于，所述温度监测模块包括配电柜内部温度监测子模块和外部温度监测子模块，湿度监测模块包括配电柜内部湿度监测子模块和外部雨量监测子模块，火灾监测预防模块包括烟雾监测子模块、明火监测子模块和警报发送子模块，电流电压监测模块包括智能电表和自动断电开关，智能防盗模块包括电子锁和备用电源子模块，网络视频监控模块包括网络抓拍摄像头和位置定位子模块。
4.根据权利要求3所述的一种基于5G基站的配电柜智能安全管理系统，其特征在于，所述智能维修管理单元包括用于对各个维修人员和配电柜进行分类并编号的编号分配管理模块、对各编号配电柜的维修记录进行分类整理和保存的维修日志调取发送模块和对配电柜的使用状况进行评定的配电柜状况综合评定模块。
5.根据权利要求4所述的一种基于5G基站的配电柜智能安全管理系统，其特征在于，所述编号分配管理模块包括维修人员编号子模块和配电柜编号子模块，维修人员编号子模块根据维修人员负责的区域和技术专业对维修人员进行编号，配电柜编号子模块根据配电柜所在的区域和已经投入使用的时长对配电柜进行编号，所述维修日志调取发送模块包括分类存储子模块和分类调取子模块，分类存储子模块根据配电柜编号和维修人员编号对维修日志进行存储，分类调取子模块根据维修人员通过APP智能终端输入的检索条件从分类存储子模块中调取相应的维修日志。
6.根据权利要求5所述的一种基于5G基站的配电柜智能安全管理系统，其特征在于，所述配电柜状况综合评定模块包括用于对开关设备更换和维修次数进行统计分析的开关设备评定子模块、用于对测量仪表更换和维修次数进行统计分析的测量仪表评定子模块、用于对保护电器更换和维修次数进行统计分析的保护电器评定子模块、用于对辅助设备更换和维修次数进行统计分析的辅助设备评定子模块和用于对保护外壳的使用年限和破损程度进行统计的分析的保护外壳评定子模块。
7.根据权利要求6所述的一种基于5G基站的配电柜智能安全管理系统，其特征在于，所述APP智能终端包括用于输入对应编号配电箱开门密码和查询对应维修日志的配电箱信息查询单元、用于上传例行巡查记录的例行巡查记录单元、用于接收服务器发送的维修信息的维修任务接收单元和用于上传维修日志的维修日志上传记录单元。
8.根据权利要求7所述的一种基于5G基站的配电柜智能安全管理系统，其特征在于，所述维修日志上传记录单元包括用于对配电柜维修前和维修后的状况进行拍照记录的拍照记录子模块、用于对配电柜的维修过程进行备注的文字备注子模块和用于对维修人员进行监督的监控子模块。
9.根据权利要求8所述的一种基于5G基站的配电柜智能安全管理系统，其特征在于，所述服务器包括用于分类存储数据的数据库、用于安装数据库和其他必须软件的存储硬盘、用于处理数据的CPU和用于对服务器进行断电保护的UPS电源。
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