CN206193891U - 一种嵌入式平台二维码电力工器具管理系统 - Google Patents

Abstract

一种嵌入式平台二维码电力工器具管理系统，包括一个无线局域网和分别与无线局域网通过WiFi连接的嵌入式平台、移动终端设备，其中移动终端与嵌入式平台通过有线网络连接或者无线WiFi连接；在嵌入式平台上部署有二维码电力工器具管理系统软件，在该平台上设有无线WiFi信号发射器，供移动终端设备连接使用，移动终端设备连接WiFi后，通过扫描专设的二维码标签，实现对电力工器具的日常管理功能。本实用新型具有功耗低、二维码扫描速度快、WiFi覆盖范围广、数据储存容量大的特点，为电力工器具管理者提供借用和归还记录自动填写等日常管理功能。

Description

一种嵌入式平台二维码电力工器具管理系统

技术领域

本实用新型涉及一种嵌入式平台二维码电力工器具管理系统，为满足信息时代电力工器具管理的数字化、智能化、快速化需求而设计，适用于各大电力生产和运行企业，满足电力设备日常管理维护需求，实现对电力设备的快速借用，快速归还，定期安全检查，资产盘点等日常重要的管理功能。

背景技术

电力设备是电力系统检测故障、定位故障、排除故障的重要工器具。经济现代社会经济的迅速发展，人们对电力的需求越来越高。目前电网逐步向自动化、智能化方向发展，新的技术和新的设备不断应用到电力系统中，以维持电网的安全稳定运行。

新设备和新技术的投入，使得电网发展越来越庞大、变得越来越复杂。为了电网的安全稳定运行，各大电力公司、工程公司也引入了各种新的技术和新的设备对电网的健康状态进行定期检测和试验。由于不同的专业对测试设备的功能、种类、精度要求不一，使得工程队需要使用多种设备工作，导致了电力工器具品种繁多，数量庞大，管理困难的局面。因此电力工器具的科学快速管理，是基础工作的关键部分，是支撑生产业务顺利开展的重要基石。

而传统电力设备的管理方法，使用的是纸质台账，手工登记，效率低，容易出错，记录难以盘查跟踪，不便于电力工器具信息的管理。

发明内容

本实用新型的目的是为了提高电力工器具管理效率，降低电力工器具管理的硬件成本，缩短电力工器具信息盘点，借用登记，归还登记，定期检查的时间。将设备纸质台账数字化，建立设备台账信息数据库，应用流行的二维码技术，将相关设备借用信息通过手机终端二维码扫描自动记录，自动关联相关设备的日常维护表单，通过本系统自动提醒近期需要送检的设备，并可以通过网络远程访问库房设备台账管理本系统。

本实用新型的目的是通过如下技术方案来实现的。

一种嵌入式平台二维码电力工器具管理系统，本实用新型特征在于：包括一个无线局域网和分别与无线局域网通过WiFi连接的嵌入式平台、移动终端设备，其中移动终端设备与嵌入式平台通过有线网络连接或者无线WiFi网络连接；在嵌入式平台上部署有二维码电力工器具管理系统软件，在该平台上设有无线WiFi信号发射器，供移动终端设备连接使用，移动终端设备通过扫描专设的二维码标签，实现对电力工器具的日常管理功能。

本实用新型嵌入式平台发射的无线WiFi信号，供不同平台：Android或iOS或Windows或Linux或Mac连接，系统运行内存RAM为512M，存储空间采用32G大容量SD扩展存储卡； 搭载有USB扩展口以及LAN有线网络接口，能同时实现电力工器具库房的WiFi接入和远程有线网络接入；连接后的移动终端扫描专设的二维码标签，实现对系统信息的远程管理。

本实用新型嵌入式平台的硬件是基于700MHz频率Broadcom BCM2835芯片，ARM 11处理器的嵌入式Linux开发板，嵌入式硬件平台搭载有USB接口以及LAN有线网络接口，用于外接扩展WiFi发射模块，实现系统硬件模块化。

本实用新型嵌入式平台搭载有高速的以太网接口，能通过有线网络联系本系统，实现对电力设备信息的远程管理功能。

本实用新型移动终端通过扫描二维码的方式和嵌入式装置进行数据交换，实现对电力设备的管理功能。

本实用新型实施一套全面的电力工器具管理，由系统软件实现电力工器具的高效管理的业务逻辑：包括电力设备信息查询，电力设备借用，电力设备归还，电力设备送检记录，电力设备入库，电力设备淘汰，电力设备资产管理等功能。

软件方面，在嵌入式平台部署基于PHP跨平台的脚本语言开发环境，运行LAMP的web环境，将开发的二维码电力工器具管理系统部署在嵌入式平台上，实现移动终端通过扫描二维码，访问嵌入式平台，应用此新方法和新装置实现电力设备的日常管理。

本实用新型的有益效果是，以二维码扫描的方式进行电力工器具的管理，通过移动终端访问嵌入式设备数据库，大大提高了电力工器具管理的效率，缩短了工器具借用记录的填写时间，为紧急缺陷处理最大限度的争取时间；系统自动化管理和统计设备信息，减少人工工作量，缩短了设备管理时间；同时，实现无纸化、低碳化，大大节约了纸质和油墨资源，减少打印机硬件设备的投入，同时资料的冗余备份实现零成本。

附图说明

图1：本实用新型的结构示意图；

图2：本实用新型的CPU和内存部分；

图3：本实用新型的电源部分；

图4：本实用新型的晶振部分；

图5：本实用新型的USB扩展WiFi接口部分；

图6：本实用新型的SD卡储存部分；

图7：本实用新型的有线网卡部分；

图8：本实用新型的网络结构图；

具体实施方式

见图1，一种嵌入式平台二维码电力工器具管理系统，本实用新型的特征在于：包括一个无线局域网和分别与无线局域网通过WiFi连接的嵌入式平台、移动终端设备，其中移动终端设备与嵌入式平台通过有线网络连接或者无线WiFi网络连接；在嵌入式平台上部署有二维码电力工器具管理系统软件，在该平台上设有无线WiFi信号发射器，供移动终端设备连接使用，移动终端设备连接WiFi后，通过扫描专设的二维码标签，实现对电力工器具的日常管理功能。

平台CPU采用700MHz频率Broadcom BCM2835芯片，如附图2所示。其中内存模块采用的是1.8V低电压，电容C1，C2，C3并联在电源两端，组成高频杂波滤波电容组，过滤来自电源的高频干扰，给嵌入式设备的内存提供稳定，平滑的1.8V电压。电压同时供给BCM2835芯片，此时由C4，C5并联组成的滤波电容组为芯片过滤来自电源的干扰。为了使提高内存的输出能力，在内存输出引脚上并联不同容量的电容C9，C10，C11，C12，C13。同时，为了保持芯片的稳定运行，将芯片的ZQ引脚置低电位，使用R1作为下拉电阻，ZQ引脚连接至R1的一端，R1的另一端与电源地相连，以保持芯片引脚ZQ为0V。

嵌入式平台的组成部分中，CPU模块、内存模块、WiFi扩展USB接口等使用的电压等级不同，分表有5.0V、3.3V、2.5V、1.8V，为了满足平台不同电压等级的要求，电压部分采用了DC-DC的降压设计。如图3所示，电源输入5.0V电压，通过3端NCP1117-3v3直流降压集成块，将5.0V输入电压降压成3.3V，NCP1117-3v3的2脚为电压输入端，电压输入端和5.0V电源相连，在降压模块的1,2脚之间，并联C20滤波电容，降压模块的输出端和电源地之间并联了C21，C22，C23共三个电容器，以提高3.3V电源的输出能力。在获得了3.3V电压后，分别通过LP2980-2v5集成电路和NCP1117-1v8集成电路降压获取2.5V和1.8V稳定的直流电压，

本实用新型采用外接晶振，为CPU提供准确时钟震荡。如图3所示，晶振的两端并联在BCM2835芯片的震荡输入端XTALN和XTALP之间。为了让晶振电路稳定地震荡，发出准确的时间脉冲。XTALN通过谐振电容器C33与XTALP通过谐振电容C34并联后同时接在电源地端，使得晶振电路输出标准正玄波。

本实用新型的WiFi发射器，采用外接USB无线网卡扩展。平台设计两个USB接口，如图5所示。USB1和USB2接口的第1脚和第4脚并联接在5.0V电源上。其中C35和C36并联在5.0V电源两端，为其提供平滑的直流电源。USB1和USB2的数据正、数据负通过LAN9512芯片与嵌入式平台芯片BCM2835通信。其中，USB1的数据正和数据负分别接在LAN9512芯片的第1号和第2号引脚上；USB2的数据正和数据负分别接在LAN9512芯片的第3号和第4号引脚上，实现USB1和USB2的通信互不干扰。

本实用新型采用SD卡扩展的32G大容量存储，以应对庞大的电力工器具台账数据管理需求。如图6所示，SD卡的时钟脉冲信号接在SD卡槽的第5号引脚上，为SD卡的写操作和读取操作提供标准的时间脉冲。SD_DATA0,SD_DATA1.SD_DATA2,SD_DATA3为其数据读写总线，分别接在卡槽的第7、8、9、1引脚上。SD卡槽提供些保护设计，控制信号通过第10号引脚接在卡槽的拨动开关上，在通过第11号引脚COM1接地。当需要保护嵌入式平台设备上的台账数据库不被删除是，将SD卡槽的拨动开关置于关闭状态，此时，读写控制信号为低电平，SD卡写保护，使得操作者无法删除内部信息。

本实用新型提供远程有线管理功能，实现通过计算机有线网络接入平台进行台账的管理。此时嵌入蛇设备需要设计有线网络模块。如图7所示。网络接口的母插口有14个引脚，采用3.3V供电设计。其中R5，R6，R7，R8，R9为接口数据传输的上拉电阻，C37，C38，C39，C40，C41为数据总线的钳位电容。数据通过转换电路后，引出数据接收正负端RXP和RXN，和数据发送正负端TXP和TXN。发光二极管LED1是数据连接只是灯，发光二级管LED2是数据传输指示灯。LED1的一端与3.3V电源相连，另一端有LNK_LED控制，当系统连接成功后，LNK_LED输出低电平，电路接通，LED1点亮；当系统未连接有线网络时，LNK_LED为高电平，LED1没有电流通过而熄灭。LED2的一端和3.3V正极相连，另一端与SPD_LED相连，当系统与有线网络连接有数据传输时，SPD_LED输出地电平，LED2两端施加3.3V电压，LED2导通二发光提示数据传输；当没有数据传输时，SPD_LED输出地电位，LED2没有电流通过二熄灭。

使用时，将已经编制好的嵌入式平台二维码电力工器具管理系统写入SD卡，将SD卡插入本实用新型的SD卡槽中，接通电源启动。系统启动后，发出无线WiFi信号。如图8所示，用移动终端设备连接本实用新型发出的WiFi信号，使得移动终端设备和嵌入式平台处于同一个局域网络中。打开移动终端设备的二维码扫描浏览器，扫描特制的设备二维码，浏览器将识别的二维码信息发送到本实用新型。本实用新型的嵌入式服务包含了DNS解析服务，Nginx服务，PHP交互服务，和MySQL数据库记录服务。DNS解析服务获取二维码信息，转换为设备编号，传送到Nginx服务，以提供Web前端显示。获取设备的二维码编号后，PHP后台脚本服务器对操作指令进行解析，并通过MySQL数据库系统进行数据的记录，以达到设备台账的动态的数据交互。实现电力设备的借用、归还信息记录，和台账盘点等日常管理功能。

例如，其中的设备借用流程是：员工使用移动终端扫描设备标签二维码，此时即连接嵌入式设备。显示了设备的详细信息，包括：二维码、名称、型号、定置号、是否借出、设备状态、设备类型、生产厂家、所属局、所属部门、属专业、使用班组、使用人、启用时间、上次定检、下次定检。在详细信息下面，有四个功能按钮，分别是：借用、归还、定检、详细。我们点击借用功能按钮。此时，如果用户没有登录系统，则系统提示用户没有登录，显 示登录界面。如果用户已经登录，且设备在库，则提示借用成功，同时显示已经借用的所有设备。如果设备被别人借出，则显示借出人信息。至此完成借用。

Claims (2)

1.一种嵌入式平台二维码电力工器具管理系统，主要由一个嵌入式的硬件装置构成，该装置的特征在于：外壳上搭载有USB1和USB2接口，能够实现移动终端与计算机之间的数据连接；装置内部由NCP1117-3v3直流降压集成块、晶振X2、LAN9512芯片和BCM2835CPU芯片构成，实现数据处理；其中，NCP1117-3v3直流降压集成块的2脚和5.0V电源相连，在1、2脚之间并联C20滤波电容，输出端和电源地之间并联了C21，C22，C23电容器；通过NCP1117-1v8集成电路降压获取1.8V稳定的直流电压提供给BCM2835CPU芯片；

晶振X2两端并联在BCM2835CPU芯片的震荡输入端XTALN和XTALP之间；XTALN通过谐振电容器C33与XTALP通过谐振电容C34并联后同时接在电源地端，使得晶振电路输出标准正玄波。

2.如权利要求1所述的一种嵌入式平台二维码电力工器具管理系统，其特征在于：LAN9512芯片的1、2脚和3、4脚分别与USB1、USB2的数据正、负相连，实现USB1和USB2的通信互不干扰。