CN113763585A - 电力设备外业巡检系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种电力设备外业巡检系统，包括手持通讯装置、移动终端以及服务器，移动终端连接手持通讯装置，手持通讯装置与服务器均与北斗系统无线通信，手持通讯装置与移动终端均设置于巡检地，服务器设置于远端管理主站；移动终端用于采集巡检数据并转换为北斗短报文发送至手持通讯装置，手持通讯装置用于将北斗短报文传输至北斗系统，服务器用于获取手持通讯装置的实时位置以及北斗短报文，将巡检数据转换为北斗短报文的形式，能不受地形限制及时传回远端管理主站，有效弥补了通信盲区的传输障碍，扩大了巡检作业的距离范围，确保巡检人员进入原有无常规通信区域后也能正常通信，符合输电线路远程人员巡检安全保障和巡检统筹管理要求。

Description

电力设备外业巡检系统

技术领域

本申请涉及电力巡检技术领域，特别是涉及一种电力设备外业巡检系统。

背景技术

现阶段我国大力推进西南地区西电东送的超高压输电工程，高压线路在过程中多穿过高山、密林地区，受冰灾、酸碱性环境威胁严重。因此需要对高压线路上的电力设备派出巡检人员进行定期巡检，以便及时发现电力塔架受力弯曲变形、电力设备因酸碱性气象环境遭到腐蚀等情况进行维护，保障输电系统运行的安全和稳定。

但由于现阶段巡检地点中，大部分区域GSM薄弱甚至有些地区无法接收到GSM信号，导致长时间驻地巡检过程中的巡检数据无法及时汇报主站，主站也无法掌握巡检人员的巡检情况，在突发意外或出现电力设备损坏的情况时，将造成人员伤亡与经济损失。

发明内容

基于此，有必要针对巡检地区GSM弱的问题，提供一种电力设备外业巡检系统。

一种电力设备外业巡检系统，包括手持通讯装置、移动终端以及服务器，所述移动终端连接所述手持通讯装置，所述手持通讯装置与所述服务器均与北斗系统无线通信，所述手持通讯装置与所述移动终端均设置于巡检地，所述服务器设置于远端管理主站；

所述移动终端用于采集巡检数据并转换为北斗短报文发送至所述手持通讯装置，所述手持通讯装置用于将所述北斗短报文传输至所述北斗系统，所述服务器用于获取所述手持通讯装置的实时位置以及所述北斗短报文。

在其中一个实施例中，所述手持通讯装置包括壳体和北斗通讯模块，所述北斗通讯模块设置于所述壳体的内部，所述北斗通讯模块与所述北斗系统无线通信。

在其中一个实施例中，所述北斗通讯模块包括RDSS天线、北斗专用卡以及RDSS模块，所述RDSS模块连接所述移动终端以及所述北斗专用卡，所述RDSS模块还通过所述RDSS天线与所述北斗系统无线通信。

在其中一个实施例中，所述手持通讯装置还包括IC卡与4G通讯模块，所述IC卡连接所述4G通讯模块，所述4G通讯模块连接所述移动终端，所述4G通讯模块还与所述服务器无线通讯。

在其中一个实施例中，所述手持通讯装置还包括底座以及接插件，所述壳体设置于所述底座，所述接插件设置于所述底座且伸入所述壳体的内部。

在其中一个实施例中，所述手持通讯装置还包括电源模块，所述电源模块设置于所述底座，所述电源模块通过所述接插件连接所述RDSS模块与所述4G通讯模块。

在其中一个实施例中，所述手持通讯装置还包括设置于所述壳体的内部的背板与PCB板，所述北斗专用卡、所述RDSS模块、所述IC卡以及所述4G通讯模块设置于所述PCB板，所述RDSS天线设置于所述背板，所述背板安装于所述PCB板。

在其中一个实施例中，所述手持通讯装置还包括设置于所述壳体的表面的紧急按钮，所述紧急按钮连接所述RDSS模块，所述紧急按钮用于输出紧急信号。

在其中一个实施例中，所述移动终端包括第一处理器以及与所述第一处理器连接的触摸屏、摄像设备以及通讯接口，所述第一处理器通过所述通讯接口连接所述手持通讯装置。

在其中一个实施例中，所述服务器包括第二处理器以及与所述第二处理器连接的存储器与显示面板，所述第二处理器用于提供巡检任务管理功能，其中，所述巡检任务管理功能包括巡检数据展示功能、巡检人员位置展示功能、轨迹展示功能以及报警功能。

上述电力设备外业巡检系统，将采集的巡检数据转换为北斗短报文的形式采用北斗系统进行传输，能不受地形限制及时将巡检数据传回远端管理主站，有效弥补了通信盲区的传输障碍，扩大了巡检作业的距离范围，确保巡检人员进入原有无常规通信区域后，能够及时和远端管理主站通信，符合输电线路远程人员巡检安全保障和巡检统筹管理要求。

附图说明

图1为一实施例中电力设备外业巡检系统的系统框图；

图2为一实施例中手持通讯装置的内部细节图；

图3为一实施例中移动终端的界面显示示意图；

图4为一实施例中服务器的界面显示示意图。

附图说明：110、手持通讯装置；120、移动终端；130、服务器。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。

可以理解，本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说，在不脱离本申请的范围的情况下，可以将第一电阻称为第二电阻，且类似地，可将第二电阻称为第一电阻。第一电阻和第二电阻两者都是电阻，但其不是同一电阻。

可以理解，以下实施例中的“连接”，如果被连接的电路、模块、单元等相互之间具有电信号或数据的传递，则应理解为“电连接”、“通信连接”等。

在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。

在其中一个实施例中，为电力部门对长距离输电系统巡检过程中的数据采集、人员设备管理以及整体统筹提供一种电力设备外业巡检系统，如图1所示，包括手持通讯装置110、移动终端120以及服务器130，移动终端120连接手持通讯装置110，手持通讯装置110与服务器130均与北斗系统无线通信，手持通讯装置110与移动终端120均设置于巡检地，服务器130设置于远端管理主站；移动终端120用于采集巡检数据并转换为北斗短报文发送至手持通讯装置110，手持通讯装置110用于将北斗短报文传输至北斗系统，服务器130用于获取手持通讯装置的实时位置以及北斗短报文。

具体地，移动终端120与手持通讯装置110为巡检人员随身携带至巡检地的巡检设备。其中，移动终端120为用于完成巡检作业任务，可以为手机、平板电脑、IPAD等电子设备，可以理解，巡检作业任务可包括开始作业打卡、巡检数据采集以及抢修情况回报等。手持通讯装置110为巡检作业任务的数据传输设备，用于将巡检作业过程中产生的北斗短报文数据传输回服务器130。

可选地，移动终端120与手持通讯装置110之间的数据传输可采用无线通信连接，也可以采用有线的方式连接通信。

服务器130放置于远端管理主站，用于采用后台管理软件对巡检人员的巡检任务进行远程指挥调度、数据展示以及紧急任务通知等。

对应地，开始作业打卡可包括巡检人员身份信息、巡检地点范围以及作业时间段等信息的录入。巡检数据采集为在巡检过程中采集巡检数据，其中，巡检数据包括巡检地点、巡检时间以及巡检图片。可以理解，巡检地点为采用移动终端120进入指定作业点后进行位置采点得到的坐标位置，其中坐标位置信息可包括经纬度信息、海拔高度信息以及到达的位置点名称等；巡检时间为进行位置采点的时间；巡检图片为进入指定作业点后进行对应作业任务的图片采集，可以包括电力设备的状态图片采集、周边环境图片采集以及破损部位特写图片采集等。抢修情况回报为发现需抢修的紧急情况时，需发出紧急信号回报主站安排抢修人员对设备设施进行抢修。

进一步地，移动终端120还用于对上述巡检作业任务中的巡检数据及紧急信号转换为北斗短报文，再通过手持通讯装置110反馈至远端管理主站的服务器130。具体地，手持通讯装置110与服务器130均与北斗系统无线通信实现巡检数据及紧急信号的传输。手持通讯装置110将包含移动终端120的ID号以及通讯内容的北斗短报文加密后，发出通讯申请信号，通过北斗卫星转发入站，地面中心站接收到通讯申请信号后，经脱密和再加密后加入持续广播的出站广播电文中，经北斗卫星广播给远端管理主站的服务器130，远端管理主站的服务器130接收出站信号，解调解密出站电文后接收到手持通讯装置110发送的北斗短报文，完成通讯。

另外，由于目前的长距离输电系统巡检任务中，大多采用临时招聘的社会人员执行，主站的管理人员无法较方便的得知巡检人员是否到达指定地点，完成指定的巡检作业任务。本装置中的服务器130还可根据出站信号获取发出北斗短报文的手持通讯装置110的位置坐标，实现手持通讯装置110的定位。那么。在对临时招聘社会人员执行巡检任务的情况进行管理时，可直接通过对其携带的手持通讯装置110的定位的位置坐标，进行轨迹刻画，即可得知其巡检情况。

上述电力设备外业巡检系统，将采集的巡检数据转换为北斗短报文的形式采用北斗系统进行传输，能不受地形限制及时将巡检数据传回远端管理主站，有效弥补了通信盲区的传输障碍，扩大了巡检作业的距离范围，确保巡检人员进入原有无常规通信区域后，能够及时和远端管理主站通信，符合输电线路远程人员巡检安全保障和巡检统筹管理要求。

在一个实施例中，手持通讯装置110包括壳体和北斗通讯模块，北斗通讯模块设置于壳体的内部，北斗通讯模块与北斗系统无线通信。具体地，壳体包括上壳与下壳，上壳安装于下壳上，上壳与下壳之间采用密封胶垫连接，既可以保证维修方便，也可尽可能的保护壳内元器件不被损坏。可以理解，壳体的形状与尺寸并不唯一，可根据实际需求中可手持的宽度设计，例如，在本实施例中，壳体可设置为长半径不大于5cm的椭圆体结构，不以此为限定。另外，北斗通讯模块设置于下壳的内部，北斗通讯模块可采用无线或有线的方式连接移动终端120得到需要传输至服务器130的北斗短报文。北斗通讯模块还可与北斗系统中的北斗卫星建立无线通信，实现北斗短报文的传输。

在一个实施例中，北斗通讯模块包括RDSS天线、北斗专用卡以及RDSS模块，RDSS模块连接移动终端120以及北斗专用卡，RDSS模块还通过RDSS天线与北斗系统无线通信。

具体地，RDSS天线、北斗专用卡以及RDSS模块均设置于下壳内部。RDSS模块为北斗通讯模块中的核心处理器，用于将北斗短报文加密后，发出通讯申请信号。其中，北斗短报文由连接的移动终端120发送。进一步地，RDSS模块通过RDSS天线与北斗系统中的北斗卫星建立无线连接，发出传输北斗短报文的通讯申请信号。另外，北斗专用卡用于开启RDSS模块与北斗卫星建立的连接通道，以及对传输频率与通信量的限制，不同的北斗专用卡级别，对应不同北斗短报文的通信量及传输频率，在此不作限定。

在一个实施例中，手持通讯装置110还包括IC卡与4G通讯模块，IC卡连接4G通讯模块，4G通讯模块连接移动终端120，4G通讯模块还与服务器130无线通讯。

具体地，虽然北斗通讯模块在GSM信号弱的地区以及紧急救援时能起到关键的作用，但由于北斗通讯模块传输的北斗短报文的通信量与频率的限制。因此，手持通讯装置110还包括4G通讯模块以确保在超大数据量情况下，以及图片传输时，能保证在移动到有信号的地区时较高的传输效率。4G通讯模块连接移动终端120获取巡检数据，并将巡检数据通过无线传输至服务器130。另外，IC卡用于移动网络的计费，确保4G通讯能够实现通道开启。此外，IC卡以及4G通讯模块均也设置于下壳的内部。

在一个实施例中，手持通讯装置110还包括底座以及接插件，壳体设置于底座，接插件设置于底座且伸入壳体的内部。

具体地，壳体中的下壳设置于底座上，底座可用于将手持通讯装置110水平朝上放置于平面，保证设置于壳体内的北斗通讯模块与4G通讯模块通讯良好。可选地，下壳可以是采用螺钉固定在底座上，也可以是采用卡扣固定在底座上，还可以是通过粘合的方式固定，不以此为限定。

另外，底座还设置有接插件且接插件伸入下壳的内部，具体地，接插件包括有扩展接口，可用于连接外部设备与器件，例如，可用于通过有线的方式连接移动终端120将北斗短报文传输至北斗通讯装置，还可在有4G通信条件下时将巡检数据传输至4G通讯模块。扩展接口的数量并不唯一，可适量冗余以备需要连接外部设备使用。

在一个实施例中，手持通讯装置110还包括电源模块，电源模块设置于底座，电源模块通过接插件连接RDSS模块与4G通讯模块。具体地，接插件的扩展接口一端连接RDSS模块与4G通讯模块，另一端连接电源模块进行供电。其中，电源模块的电源可通过连接外部电源获得，也可连接蓄电池或光伏电池等存储式电池获得，不以此为限定。

在一个实施例中，如图2所示，手持通讯装置110还包括设置于壳体的内部的背板与PCB板，北斗专用卡、RDSS模块、IC卡以及4G通讯模块设置于PCB板，RDSS天线设置于背板，背板安装于PCB板。

具体地，RDSS天线设置于背板的上端面，用于与北斗系统中的北斗卫星建立无线连接，将其单独设置于一块背板上，便于良好通信。另外，背板的下端面通过绝缘柱安装于PCB板的上端面，起到电气隔离的作用，保证两块板上的电气设备均能安全运行。

进步一地，北斗专用卡、RDSS模块、IC卡以及4G通讯模块也均设置于PCB板的上端面。其中，背板、北斗专用卡、RDSS模块、IC卡以及4G通讯模块在PCB板的上端面的排列方式并不唯一，可根据实际情况设定，需保证排列后各器件互相产生的电磁干扰最小。PCB板的下端面采用螺钉固定于下壳上，保证PCB板与板上各器件不会由于位置的移动而晃动，影响通信效果。

在一个实施例中，手持通讯装置110还包括设置于壳体的表面的紧急按钮，紧急按钮连接RDSS模块，紧急按钮用于输出紧急信号。具体地，在巡检人员遇到危险或险情，或者有需要抢修的紧急情况时，可通过按下紧急按钮，与紧急按钮连接的RDSS模块可在识别到紧急按钮按下后，将紧急信号的北斗短报文加密后，通过RDSS天线发出通讯申请信号，通过北斗卫星转发入站，地面中心站接收到通讯申请信号后，经脱密和再加密后加入持续广播的出站广播电文中，经北斗卫星广播给远端管理主站的服务器130，远端管理主站的服务器130接收出站信号，解调解密出站电文后接收到手持通讯装置110的RDSS模块发送的紧急信号的北斗短报文，并以此及时发出通知至对应的电力部门对巡检人员进行施救，或对设备设施进行抢修。

在一个实施例中，移动终端120包括第一处理器以及与第一处理器连接的触摸屏、摄像设备以及通讯接口，第一处理器通过通讯接口连接手持通讯装置110。

具体地，第一处理器为移动终端120的核心器件，其上加载有实现巡检作业任务对应的应用程序，辅以完成巡检作业任务以及自定义生成对应巡检作业任务的北斗短报文。对应地，连接第一处理器的触摸屏用于对第一处理器上加载的应用程序进行交互操作；连接第一处理器的摄像设备用于巡检作业任务中巡检图片的采集。可选地，通讯接口为拓展接口，可用于连接外部设备。例如，可用于在有线连接时，实现移动终端120与手持通讯装置110的数据通信。

其中，巡检作业任务可包括开始作业打卡、巡检数据采集以及抢修情况回报等功能。如图3所示，为一个实施例中第一处理器中加载的应用程序的操作页面示意图，包括录入、业务、设置以及上班打卡的功能。

具体地，录入的功能中包括有到达一个巡检地点后，对作业范围以及作业时间段等信息的录入。

业务功能包括巡检数据采集，包括采集巡检地点、巡检时间以及巡检图片等巡检数据。可以理解，巡检地点为采用移动终端120进入指定作业点后进行位置采点得到的坐标位置，其中坐标位置信息可包括经纬度信息、海拔高度信息以及到达的位置点名称等；巡检时间为进行位置采点的时间；巡检图片为进入指定作业点后进行对应作业任务的图片采集，可以包括电力设备的状态图片采集、周边环境图片采集以及破损部位特写图片采集等。另外，业务功能还可包括抢修情况回报，当发现需抢修的紧急情况时，用以发出紧急信号回报主站安排抢修人员对设备设施进行抢修。最后，业务功能还包括将巡检数据、紧急信号以及其他设置及打卡信息自定义成北斗短报文的形式通过北斗系统发送至远端管理主站的服务器130。

设置的功能可对巡检设备的ID号以及与北斗卫星的通信参数等信息进行设置，页面上方可对应显示出通讯成功的状态、通信中发现的卫星颗数、可使用的有效卫星数以及经纬度信息等。

上班的功能包括巡检人员对自己身份信息的确认以及出勤上班打卡。

在本实施例中，采用移动终端120上加载的应用程序为巡检人员完成巡检作业任务与及时反馈巡检结果提供了极大的便利，也具备非常高的实用性。

在一个实施例中，服务器130包括第二处理器以及与第二处理器连接的存储器与显示面板，第二处理器用于提供巡检任务管理功能，其中，巡检任务管理功能包括巡检数据展示功能、巡检人员位置展示功能、轨迹展示功能以及报警功能。

可以理解，在实际的长距离巡检任务执行过程中，会通过对整个巡检区域划分多个作业范围分配给多个巡检人员完成，来提高巡检的效率。每个巡检人员所携带的手持通讯装置110也具备唯一的ID号，对应地，服务器130可接收所有手持通讯装置110发回的巡检数据，并进行统一的展示及管理。

具体地，服务器130的存储器用于存储所有手持通讯装置110发送的北斗短报文信息，再通过第二处理器进行处理后，显示于显示面板上。第二处理器上安装有后台管理软件，用于提供巡检任务管理功能。其中，巡检任务管理功能包括巡检数据展示功能、巡检人员位置展示功能、轨迹展示功能以及报警功能。如图4所示，为一实施例中服务器130的后台管理软件的显示界面示意图，可包括地图显示区域中巡检人员的位置展示，通过点击对应的巡检人员可对其巡检数据以及轨迹进行展示。另外，在某一巡检人员发送回报警信号时，可采用红色闪烁加蜂鸣等方式进行提醒，管理人员可及时安排进行施救或抢修。

在本实施例中，通过在远端管理主站增加后台管理软件，对所有巡检中的手持通讯装置发回的北斗短报文信息进行展示与管理，提高了对巡检作业任务指挥调度的效率。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种电力设备外业巡检系统，其特征在于，包括手持通讯装置、移动终端以及服务器，所述移动终端连接所述手持通讯装置，所述手持通讯装置与所述服务器均与北斗系统无线通信，所述手持通讯装置与所述移动终端均设置于巡检地，所述服务器设置于远端管理主站；

所述移动终端用于采集巡检数据并转换为北斗短报文发送至所述手持通讯装置，所述手持通讯装置用于将所述北斗短报文传输至所述北斗系统，所述服务器用于获取所述手持通讯装置的实时位置以及所述北斗短报文。

2.根据权利要求1所述的电力设备外业巡检系统，其特征在于，所述手持通讯装置包括壳体和北斗通讯模块，所述北斗通讯模块设置于所述壳体的内部，所述北斗通讯模块与所述北斗系统无线通信。

3.根据权利要求2所述的电力设备外业巡检系统，其特征在于，所述北斗通讯模块包括RDSS天线、北斗专用卡以及RDSS模块，所述RDSS模块连接所述移动终端以及所述北斗专用卡，所述RDSS模块还通过所述RDSS天线与所述北斗系统无线通信。

4.根据权利要求3所述的电力设备外业巡检系统，其特征在于，所述手持通讯装置还包括IC卡与4G通讯模块，所述IC卡连接所述4G通讯模块，所述4G通讯模块连接所述移动终端，所述4G通讯模块还与所述服务器无线通讯。

5.根据权利要求4所述的电力设备外业巡检系统，其特征在于，所述手持通讯装置还包括底座以及接插件，所述壳体设置于所述底座，所述接插件设置于所述底座且伸入所述壳体的内部。

6.根据权利要求5所述的电力设备外业巡检系统，其特征在于，所述手持通讯装置还包括电源模块，所述电源模块设置于所述底座，所述电源模块通过所述接插件连接所述RDSS模块与所述4G通讯模块。

7.根据权利要求5所述的电力设备外业巡检系统，其特征在于，所述手持通讯装置还包括设置于所述壳体的内部的背板与PCB板，所述北斗专用卡、所述RDSS模块、所述IC卡以及所述4G通讯模块设置于所述PCB板，所述RDSS天线设置于所述背板，所述背板安装于所述PCB板。

8.根据权利要求5所述的电力设备外业巡检系统，其特征在于，所述手持通讯装置还包括设置于所述壳体的表面的紧急按钮，所述紧急按钮连接所述RDSS模块，所述紧急按钮用于输出紧急信号。

9.根据权利要求1所述的电力设备外业巡检系统，其特征在于，所述移动终端包括第一处理器以及与所述第一处理器连接的触摸屏、摄像设备以及通讯接口，所述第一处理器通过所述通讯接口连接所述手持通讯装置。

10.根据权利要求1所述的电力设备外业巡检系统，其特征在于，所述服务器包括第二处理器以及与所述第二处理器连接的存储器与显示面板，所述第二处理器用于提供巡检任务管理功能，其中，所述巡检任务管理功能包括巡检数据展示功能、巡检人员位置展示功能、轨迹展示功能以及报警功能。

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