CN204256807U - 一种电气设备巡检监控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电气设备巡检监控系统，特征是：由巡检监控装置、通信基站与服务器组成，巡检监控装置对已有的设备信息条码（一维条形码或二维码）进行识别。巡检监控装置由壳体与电路板构成,在壳体内的电路板上设有条码信息扫码模块、数据译码电路、触摸传感器部件、模数转换电路、算术运算电路、比较电路、读写存储器、通信端口电路、打印输出电路、条码打印机和电源电路。它能对设备信息进行识别、录入并输出，并可根据输入数据进行换算，与标准值进行比对，出现数据超标时立即发出提示信息，并通过远程通信将信息上传至服务器，以便运维检修人员调整安排巡视、试验或消缺工作，从而保证电气设备的安全运行，避免电网事故的发生。

Description

一种电气设备巡检监控系统

技术领域

本实用新型涉及变电站电气设备，尤其是涉及一种基于条码标识识别技术的电气设备巡检监控的系统。

背景技术

电气设备是电力系统中对发电机、变压器、电力线路、断路器等设备的统称。其设备铭牌值与历史试验数据是运行维护、检修试验人员在巡视、检修过程中尤其关心的。巡视人员可以依据试验数据的变化情况，调整巡视重点、调整巡视周期；检修试验人员亦可参考历史数据安排工作。

部分电气设备的铭牌由于设备安装或本身结构的原因（例如位置过高）导致巡视、试验人员难以查阅；同时现有的电气设备历史试验数据的记录一般由试验记录本或办公系统上录入，导致信息流转周期过长、信息缺失等情况，给现场巡视、对比分析带来不便，导致设备隐患未能及时处理而出现电网事故。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种电气设备巡检监控系统，它能实现对设备信息的识别、录入与输出，可对输入数据进行换算并与标准值进行比对，数据超标时发出提示信息，且能通过远程通信实现信息的及时交换，以便运维检修人员调整安排巡视、试验或消缺工作，从而保证电气设备的安全运行，避免电网事故的发生。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种电气设备巡检监控系统，特征是：由巡检监控装置、通信基站与服务器组成，巡检测控装置数量有若干台，通信基站数量与变电站数量相同，服务器数量为1台，巡检监控装置可对已有的设备信息条码（一维条形码或二维码）进行识别，也可直接在巡检监控装置上进行数据录入,通过录入的数据进行换算与判别，对超标值发出提示信息。数据与提示信息可由巡检监控装置生成新的信息条码并打印输出，也可经由通信基站上传至服务器；通信基站用于巡检监控装置与服务器进行数据交换；服务器用于将上传的数据存储及查询，并通过通信基站与巡检监控装置进行数据下载与上传。

巡检监控装置由壳体与电路板构成,在壳体的前面板上设有触摸功能的显示屏与条码（一维条形码或二维码）打印输出端口，在后面板上设有电源开关、装置充电输入端口和条码扫描识别探头；

在壳体内的电路板上设有条码信息扫码模块、数据译码电路、触摸传感器部件、模数转换电路、算术运算电路、比较电路、读写存储器、通信端口电路、打印输出电路、条码打印机和电源电路，其中：

条码扫描识别探头的输出端和条码信息扫码模块输入端连接，条码信息扫码模块的输出端与读写存储器的第一输入端连接，显示屏的输出端与触摸传感器部件输入端连接，触摸传感器部件输出端与模数转换电路的输入端连接，模数转换电路的输出端与读写存储器的第二输入端连接；读写存储器的第一输出端与数据译码电路的输入端连接，数据译码电路的输出端与显示屏的输入端连接；读写存储器的第二输出端与算术运算电路的输入端连接，算术运算电路的输出端与比较电路的输入端连接，比较电路的输出端与读写存储器的第三输入端连接；读写存储器的第三输出端与打印输出电路的输入端连接，打印输出电路的输出端与条码打印机输入端连接；读写存储器的第四输出端与通信端口电路的输入端连接，在通信端口电路中设有用于GPRS无线数据传输的通信模块；

装置充电输入端口与电源电路的输入端连接，电源电路的输出端与显示屏、条码扫描识别探头、条码信息扫码模块、数据译码电路、触摸传感器部件、数模转换电路、读写存储器、算术运算电路、比较电路、打印输出电路、条码打印机、通信端口电路的电源端连接，为各电路提供电源。

条码信息扫码模块对设备的条码信息进行分析解码，解码结果再输送给读写存储器进行调用与查询。触摸传感器部件与模数转换电路用于将触摸屏上的压力信号转换为二进制编码，送入读写存储器进行储存。数据译码电路则用于将读写存储器中的数据转化显示屏上显示的信息，便于人员的查阅。

读写存储器则根据输入的数据信息，将需要换算的数据输入到算术运算电路，算术运算电路输出数值通过比较电路与规程标准值进行比对，在数值超出标准值时发出提示信息，相应数据与报文输入到读写存储器中进行储存。

打印输出电路用于将读写存储器中储存的数据传输至打印机，条码打印机则用于将数据生成条码信息，并打印输出为标签标贴材料。

通信端口电路用于巡检监控装置经由通信基站与服务器进行数据传输。一方面，可以将读写存储器中的数据（包含由条码扫描识别的数据、在现场输入的数据、换算后的数据与超标提示信息等）上传至服务器；另一方面，可由服务器通过通讯基站将数据传送至巡检监控装置的中央处理电路。

本实用新型的有益效果是：

（1）本实用新型可实现在现场的电气设备信息查询、录入，由巡检监控装置对数据进行换算并发出相应的超标提示信息，可通过输出打印与无线传输两种方式及时将数据信息反馈，有利于运行、检修人员的及时处理与消缺。打印出的信息条码可依据需求张贴或悬挂于设备任何位置。

（2）本实用新型通过巡检监控装置与其他具有扫码识别软件的设备（如手机），均可对现场电气设备的条码信息读取扫码，可对条码信息内铭牌、试验数据等进行查询。

（3）可在服务器上进行数据查询与调用，便于全面掌握各个变电站设备的情况，有利于工作人员做分析决策。

附图说明

图1为本实用新型的系统结构图；

图2为本实用新型的巡检监控装置的壳体的前面板示意图；

图3为本实用新型的巡检监控装置的壳体的后面板示意图；

图4为巡检监控装置的内部示意图。

附图标记所对应的名称为：

1-服务器，2-通信基站，3-巡检监控装置，4-巡检监控装置壳体的前面板，5-巡检监控装置壳体的后面板，301-显示屏，302-条码打印输出端口，303-装置充电输入端口，304-电源开关，305-条码扫描识别探头，306-条码信息扫码模块，307-数据译码电路，308-触摸传感器部件，309-模数转换电路，310-电源电路，311-读写存储器，312-算术运算电路，313-比较电路，314-通信端口电路，315-打印输出电路，316-条码打印机。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，这些实施方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。

图1表示了本实用新型一个实施例的电气设备巡检监控系统。电气设备巡检监控系统由一台服务器1、若干个通信基站2和若干台巡检监控装置3组成。其中要求在每一个变电站场地内设置一个通信基站2，因此覆盖N个变电站的电气设备巡检监控系统需要建立N个通信基站，且至少1台巡检监控装置，以上设备可构成一个电气设备巡检监控系统。

服务器1有多种选择，以使用工控机为例，可选用基于PC总线的工业电脑（IPC），具有可靠性、扩充性、兼容性等优点，可对设备参数、试验数据等信息进行存储及查询。根据实际选用GPRS无线方式通过通信基站2实现与巡检监控装置3之间的数据通信。

通信基站2为GPRS无线通信基站，由于各变电站地点分散且距离较远，因此通信基站2将变电站置于无线覆盖区中，作为巡检监控装置3与服务器1数据交换的中介。

巡检监控装置3是电气设备巡检监控系统的终端设备，可在巡检监控装置3上操作，将其中储存的数据通过无线传输上传到服务器1；亦可在服务器1上操作，经由无线传输将数据下载至无线网络覆盖范围内指定的巡检监控装置3。巡检监控装置3打印出设备信息条码的标签或标贴，可悬挂或张贴于设备上，作为其他巡视人员工作的参考信息。由于二维码信息容量较大（可容纳信息为1850个大写字母或2710个数字或1108个字节，或500多个汉字），故以二维码为例，对使用条码类型为二维码的巡检监控装置进行说明。

巡检监控装置3由壳体与电路板构成。

图2、3分别为巡检监控装置壳体的前面板、后面板示意图。在壳体的前面板4上设有触摸功能的显示屏301和条码打印输出端口302，在后面板5上设有装置充电输入端口303、电源开关304和条码扫描识别探头305。

图4为壳体的内部示意图。在壳体内安装有电路板，

工作时，可使用条码扫描识别探头305对设备上已有的二维码标签进行扫码，二维码信息通过条码信息扫码模块306进行识读处理。对于二维码识读的二维码扫描模块有多种选择。以摩托罗拉DS457二维码扫描模块为例，其具有灵敏稳定的特点，可识别PDF417、QR Code、Maxi Code等各类主要二维码。

在壳体内的电路板上设有条码信息扫码模块306、数据译码电路307、触摸传感器部件308、数模转换电路309、电源电路310、读写存储器311、算术运算电路312、比较电路313、通信端口电路314、打印输出电路315、条码打印机316，其中：

条码扫描识别探头305的输出端和条码信息扫码模块306输入端连接，条码信息扫码模块306的输出端与读写存储器311的第一输入端连接，显示屏301的输出端与触摸传感器部件308输入端连接，触摸传感器部件308的输出端与模数转换电路309的输入端连接，模数转换电路309的输出端与读写存储器311的第二输入端连接；读写存储器311的第一输出端与数据译码电路307的输入端连接，数据译码电路307的输出端与显示屏301的输入端连接；读写存储器311的第二输出端与算术运算电路312的输入端连接，算术运算电路312的输出端与比较电路313的输入端连接，比较电路313的输出端与读写存储器311的第三输入端连接；读写存储器311的第三输出端与打印输出电路315的输入端连接，打印输出电路315的输出端与条码打印机316的输入端连接；读写存储器311的第四输出端与通信端口电路314的输入端连接，在通信端口电路314中设有用于GPRS无线数据传输的通信模块。

装置充电输入端口303与电源电路310的输入端连接，电源电路310的输出端与显示屏301、条码扫描识别探头305、条码信息扫码模块306、数据译码电路307、触摸传感器部件308、数模转换电路309、读写存储器311、算术运算电路312、比较电路313、通信端口电路314、打印输出电路315、条码打印机316的电源端连接，为各电路提供电源。

条码信息扫描模块306将识读后的信息传送至读写存储器311。对于二维码的识读，条码信息扫面模块306可有多种选择，例如新大陆CM50二维码扫描模块或摩托罗拉DS475二维码扫描模块，均可实现对二维码快速、准确的识别。

显示屏301用于通过触摸传感器部件308、模数转换电路309将数据输入至读写存储器311，也可对读写存储器311中的数据进行查询并显示。显示屏可选用3.2 英寸TFT液晶模块，+3.3V 供电，内置SSD1289 液晶控制器，可为液晶显示提供时序信号、驱动和显示数据。

触摸传感器部件308对有触摸功能的显示屏301输入的数据进行处理，实现电压与坐标、数据参数的转换，可选用B6TS-08NF触摸传感器部件。模数转换电路309则通过模数转换将数据存储至读写存储器311中，模数转换电路可选用触摸屏控制模块ADS7843。

读写存储器311用于储存与读取数据，可以储存由条码信息扫码模块306处理之后的数据、经由模数转换电路309输入的数据以及经过比较电路313输出的结果，可以将数据读取并输入至算术运算电路312与打印输出电路315，并可通过通信端口电路314进行数据传输。读写存储器有多种选择，例如可以选用MOTOROLA公司生产的MCM6264或NEC公司生产的μPD41256的RAM存储器。

对于读写存储器311内的储存的数据，可通过数据译码电路307将二进制编码转换为可读取的数据信息，便于通过显示屏301查询。数据译码电路307可选择7442型二-十进制译码器。

算术运算电路312对输入的数据进行简单计算，并将计算结果输入比较电路313与规程标准值对比。算术运算电路312包含有74LS381集成算术/逻辑单元，74LS381集成算术/逻辑单元可以对两个4位数的数据进行加、减、乘等6种算术或逻辑运算。

例如对于电力变压器，主要关注的指标有绕组直流电阻。根据《输变电设备状态检修试验规程》（Q/GDW 1168-2013）中的要求，在分别测得三相直流电阻ROA、ROB、ROC后，对于容量1.6MVA以上的变压器，要求三相相间互差不大于三相平均值的2%，对于1.6MVA以上的变压器，设A、B相间互差，B、C相间互差，A、C相间互差分别为X1、X2、X3，可用公式表示如下:

|（ROA-ROB）|/((ROA+ROB+ROC)/3)= X1               (公式1)

|（ROB-ROC）|/((ROA+ROB+ROC)/3)= X2                (公式2)

|（ROA-ROC）|/((ROA+ROB+ROC)/3)= X3               (公式3)

根据规程要求，X1、X2、X3均不大于2%视为合格。故将测得的三相直流电阻的数据ROA、ROB、ROC，通过显示屏301经由模数转换电路309输入到读写存储器311里，算术运算电路312读取数据后按公式1-3进行计算，计算结果输入比较电路313分别与设定值2%进行比较，若存在一个及以上的值超过标准，则比较电路313提示超标信息，并将结果输入读写存储器311，

对于读写存储器311中的数据，可以选择将数据与超标提示信息输出打印为标签或标贴的条码信息。打印输出电路315把读写存储器311的数据传输至条码打印机316的工作接口，条码打印机316将数据信息生成二维码，并打印输出标签标贴。条码打印机可选用TSC条码打印机或三星SLP条码打印机，以TSC厂家的TTP-342plus型条码打印机为例，支持PDF417等主要二维码的生成与打印，提供热感、热转两种打印方式，可打印多种标签及纸张，可以打印防水PVC标签标贴，并将标签悬挂或张贴在电气设备上，便于工作人员巡视查阅。

通信端口电路314将中央处理电路312中的数据通过GPRS无线传输的方式经由通信基站2发送至服务器3。通信端口电路313中设有用于远程通信的RS485通信接口与DTD433X_S4无线传输模块，以实现数据远距离实时、准确传输的要求。电源电路310为各个电路提供电源。

Claims (3)

1.一种电气设备巡检监控系统，其特征在于：由巡检监控装置、通信基站与服务器组成，巡检监控装置数量有若干台， 巡检监控装置由壳体与电路板构成,在壳体的前面板上设有触摸功能的显示屏与条码打印输出端口，在后面板上设有电源开关、装置充电输入端口和条码扫描识别探头；

在壳体内的电路板上设有条码信息扫码模块、数据译码电路、触摸传感器部件、模数转换电路、算术运算电路、比较电路、读写存储器、通信端口电路、打印输出电路、条码打印机和电源电路，其中：

条码扫描识别探头的输出端和条码信息扫码模块输入端连接，条码信息扫码模块的输出端与读写存储器的第一输入端连接，显示屏的输出端与触摸传感器部件输入端连接，触摸传感器部件输出端与模数转换电路的输入端连接，模数转换电路的输出端与读写存储器的第二输入端连接；读写存储器的第一输出端与数据译码电路的输入端连接，数据译码电路的输出端与显示屏的输入端连接；读写存储器的第二输出端与算术运算电路的输入端连接，算术运算电路的输出端与比较电路的输入端连接，比较电路的输出端与读写存储器的第三输入端连接；读写存储器的第三输出端与打印输出电路的输入端连接，打印输出电路的输出端与条码打印机输入端连接；读写存储器的第四输出端与通信端口电路的输入端连接，在通信端口电路中设有用于GPRS无线数据传输的通信模块；

装置充电输入端口与电源电路的输入端连接，电源电路的输出端与显示屏、条码扫描识别探头、条码信息扫码模块、数据译码电路、触摸传感器部件、数模转换电路、读写存储器、算术运算电路、比较电路、打印输出电路、条码打印机、通信端口电路的电源端连接，为各电路提供电源。

2.根据权利要求1所述的电气设备巡检监控系统，其特征在于：所述条码为一维条形码或二维码。

3.根据权利要求1所述的电气设备巡检监控系统，其特征在于：通信基站数量与变电站数量相同，服务器数量为1台。