CN211830344U - 基于高速载波通信的智能在线双闭环五防系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了基于高速载波通信的智能在线双闭环五防系统，涉及电力物联网、电力储能技术，包括五防系统主机，五防系统主机通过网关连接多个第一无线路由器；每个第一无线路由器连接对应的第二无线路由器；第二无线路由器对应的台区设有多个节点，每个节点连接相应的五防智能终端；五防智能终端内设有HPLC网络通信模块和边缘计算模块。本实用新型结合了HPLC载波通信技术的优点，降低了工程实施的难度，可以实现灵活的、易拓展在线双闭环五防系统，本方法良好的实现了实时在线，单步操作远程控制，有效的解决了当前应用中存在的最严重“走空程”难题。

Description

基于高速载波通信的智能在线双闭环五防系统

技术领域

本实用新型属于电力物联网、电力储能技术，具体涉及一种基于高速载波通信的智能在线双闭环五防系统。

背景技术

目前，电力系统普遍采用微机五防技术实现防误操作闭锁，防误操作系统对于避免电气操作事故，保障电网、设备和人身安全有着重要意义。但微机五防技术在应用中存在以下问题：

1)微机五防装置可能出现的最严重问题是“走空程”问题，也就是在操作人员不实际操作的情况下，电脑钥匙自动进行下一项程序的操作，容易造成漏项操作，引发误操作事故。解决走空程问题的根本在于如何向电脑钥匙传递闸刀状态变化信息，目前大多采用间接方式检测到闸刀状态，包括电气检测与机械检测两种。但检测结果如上传至五防主机系统需要布置线缆，较为复杂，且仅能上传开关量，不能上传电压电流等模拟量；如不上传至五防主机，仅通过本地RFID传输至手持终端PDA的方式，又存在信息不准确，不能共享等缺点。

2)电网调控值班人员不能对具体的操作进行控制，无法清晰的了解运维检修人员操作过程，在变电站具体设备操作过程中，运维检修人员可能会私自修改操作信息等问题。

3)操作人员在操作过程中，仅依靠手持终端中设定好的操作票流程进行操作；被操作设备，不会有提示及操作后的多方校验，操作过程中的交互性不够良好，操作后的校核均为单向校核，存在出错的隐患。

如何解决上面3个问题是本领域所关注的热点，急需要采用新的技术手段来解决。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种基于高速载波通信的智能在线双闭环五防系统，充分结合了HPLC载波通信技术的优点，降低了工程实施的难度，可以实现灵活的、易拓展的基于高速载波通信的智能在线双闭环五防系统，良好的实现了实时在线，单步操作远程控制，单步操作双闭环及全程操作记录的功能，有效的解决了当前应用中存在的最严重“走空程”难题。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

设计一种基于高速载波通信的智能在线双闭环五防系统，包括五防系统主机，所述五防系统主机通过有线的方式经过网关连接多个第一无线路由器；

每个所述第一无线路由器通过无线网络的方式连接对应的第二无线路由器；

所述第二无线路由器对应的台区设有多个节点，每个节点连接相应的五防智能终端；

所述五防智能终端的五防智能锁具内设有智能控制器，所述智能控制器内设有用于五防智能终端之间通过电力载波线进行信息交互共享的HPLC网络通信模块和用于动态分析校核及操作的边缘计算模块。采用基于HPLC的高速载波通信及信息发布共享机制，引入最新的物联网技术，实现了网络内各节点所有信息的动态发布与共享；五防智能终端采用了最新的边缘计算技术，将边缘计算技术引入本系统，可以实现每一个的动态分析校核及操作提升。

进一步的，所述五防智能终端通过无线路网连接有手持终端PDA，所述手持终端PDA通过无线路网络还与五防系统主机相连。采用了单步多点信息的综合校核机制，提升了每一步操作的准确性，并提升了互动性，避免误操作，实现基于手持终端和五防智能终端操作的双闭环。

进一步的，每个所述五防智能终端还独立配备有智能钥匙。

进一步的，所述五防智能终端内设有声光提示模块。

本实用新型提出的一种基于高速载波通信的智能在线双闭环五防系统，有益效果在于：

(1)、无需布线的就地电气设备组网方式：基于电气设备侧的HPLC网络通信，采用电力线载波通信，实现只要有电的场景均能适用，不需要单独铺设通信线缆，降低了工程上的实施难度。

(2)、信息的发布及交互机制：基于HPLC网络、无线网络、有线网络的融合，实现操作逻辑的共享，并实现每一步操作的结果在全网共享。

(3)、基于单步提示和校核的机制：基于通过网络连接的各个节点五防智能终端发可以实现信息交互，每个单点设备通过五防系统主机下发的操作逻辑、其他设备的状态及自身的状态，通过边缘计算综合分析得出下一步的操作指示，实现单步提示和校核，实现基于手持终端和五防智能终端操作的双闭环，五防系统主机亦根据上送信息实现对每一步操作的监视与控制。

(4)、本实用新型基于单步自动记录的无法篡改的操作记录方法：通过每一步操作的操作记录和设备信息记录，五防系统主机可以与设定逻辑相对比校核，并生产无法篡改的操作记录。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型基于高速载波通信的智能在线双闭环五防系统的配置网络及设备的结构示意图；

图2是本实用新型基于高速载波通信的智能在线双闭环五防系统的实施方法的流程图。

图中标记为：1-五防系统主机、2-网关、3-第一无线路由器、4-第二无线路由器、5-五防智能终端、6-手持终端PDA、7-智能钥匙。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设有”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

现结合说明书附图，详细说明本实用新型的结构特点。

参见图1，一种基于高速载波通信的智能在线双闭环五防系统，包括五防系统主机1，五防系统主机1通过有线的方式经过网关2连接多个第一无线路由器3，第一无线路由器3通过无线网络的方式连接对应的第二无线路由器4，第二无线路由器4对应的台区设有多个节点，每个节点连接相应的五防智能终端5。

五防智能终端5的五防智能锁具内设有智能控制器，智能控制器内设有用于五防智能终端5之间通过电力载波线进行信息交互共享的HPLC网络通信模块和用于动态分析校核及操作的边缘计算模块。

五防智能终端5内还设有声光提示模块，五防智能终端5会根据获取并校核后的结果通过内置的声光提示模块进行声光提示。

五防智能终端5通过无线路网连接有手持终端PDA6，手持终端PDA6通过无线路网络还与五防系统主机1相连，每个五防智能终端5还独立配备有智能钥匙7。

防智能终端连接的智能锁具，不限定厂家、型号及批次，只要能够通过合适的通信方式连接五防智能终端，即可接入本网络中。

参见1，其中台区1-HPLC网络至台区n-HPLC网络是在不同变压器下取电的网络。

参见图1，图中的每个五防智能锁具、五防智能终端、HPLC，是指对应的设备，其中HPLC是一个通信模块，可采用外挂式、嵌入式或板载式与五防智能终端连接在一起；五防智能终端是一个具备边缘计算能力的智能终端，通过HPLC网络与其他各个节点设备通信；五防智能锁具是专用的一种锁具，可以实现开关锁功能，以实现设备操作防护。

本实用新型的基于高速载波通信的智能在线双闭环五防系统，无需布线的就地电气设备组网方式：基于电气设备侧的HPLC网络通信，采用电力线载波通信，实现只要有电的场景均能适用，不需要单独铺设通信线缆，降低了工程上的实施难度。信息的发布及交互机制：基于HPLC网络、无线网络、有线网络的融合，实现操作逻辑的共享，并实现每一步操作的结果在全网共享。基于单步提示和校核的机制：基于通过网络连接的各个节点五防智能终端发可以实现信息交互，每个单点设备通过五防系统主机下发的操作逻辑、其他设备的状态及自身的状态，通过边缘计算综合分析得出下一步的操作指示，实现单步提示和校核，实现基于手持终端和五防智能终端操作的双闭环，五防系统主机亦根据上送信息实现对每一步操作的监视与控制。本实用新型基于单步自动记录的无法篡改的操作记录方法：通过每一步操作的操作记录和设备信息记录，五防系统主机可以与设定逻辑相对比校核，并生产无法篡改的操作记录。

(2)、信息的发布及交互机制：基于HPLC网络、无线网络、有线网络的融合，实现操作逻辑的共享，并实现每一步操作的结果在全网共享。

(3)、基于单步提示和校核的机制：基于通过网络连接的各个节点五防智能终端发可以实现信息交互，每个单点设备通过五防系统主机下发的操作逻辑、其他设备的状态及自身的状态，通过边缘计算综合分析得出下一步的操作指示，实现单步提示和校核，实现基于手持终端和五防智能终端操作的双闭环，五防系统主机亦根据上送信息实现对每一步操作的监视与控制。

(4)、本实用新型基于单步自动记录的无法篡改的操作记录方法：通过每一步操作的操作记录和设备信息记录，五防系统主机可以与设定逻辑相对比校核，并生产无法篡改的操作记录。

参见图2，本实用新型为了进一步说明，还提供了一种基于高速载波通信的智能在线双闭环五防系统的实施方法，具体步骤包括如下：

1)、将所有五防智能锁具的终端控制器更换为具有HPLC高速载波通信模块及边缘计算模块的五防智能终端5；所有智能控制器通过电力载波线进行通信，实现信息交互共享；

2)、不同变压器下五防智能终端5，通过无线路网络实现信息交互共享，实现不同变压器下的所有五防智能终端5通信组成一张网络，实现信息交互与共享；

3)、设备现场的无线网络和五防系统主机1之间通过有线网络连接，实现五防系统主机1和所有五防智能终端5的实时通信；

4)、在操作票生成时，五防系统主机1将操作票传输给手持终端PDA6的同时，将操作逻辑同步通过网络传输至每个节点的五防智能终端5；

5)、在采用智能钥匙7操作时，五防智能终端5会根据获取并校核后的结果通过内置的声光提示模块进行声光提示，提示操作人员是否可进行操作；操作完成后，五防智能终端5会检测操作后的设备信息，对设备信息进行判断是否成功，并将判断后的信息结果通过网络传输至每一个节点的五防智能终端5及五防系统主机1；

6)、每一个节点的五防智能终端1再收到网络上传输的操作信息及设备信息后，综合相关信息，通过边缘计算自动判断校核自己的下一步动作逻辑；具备操作条件的进行声光提示，不具备条件的不进行操作提示；实现基于手持终端PDA6和五防智能终端5操作的双闭环防误；

7)、五防系统主机1收到网络上传输的信息后，自动按时间记录操作过程信息及操作后的反馈信息；根据过程信息及反馈信息进行判断，如果不符合之前设定的逻辑，则通过网络下发至每个五防智能终端，禁止下一步操作；

8)、手持终端PDA6回传操作票时，利用各五防智能终端5上送的操作逻辑、之前设定的操作逻辑和设备信息对回传操作票进行校核，并形成最后的不可篡改的操作记录。

在步骤5中五防智能终端5检测操作后的设备信息包括开关量和模拟量。

在电气设备侧不需要单独铺设通信线缆，降低了工程上的实施难度。采用每步操作进行校核，有效的避免了“走空程”问题。可以实时记录操作人员的每一步操作动作，并能够实时记录并校核每个动作；操作后可形成整个操作逻辑顺序记录，并与设定的逻辑进行对比，实现了最终闭环校核，形成最后的不可篡改的操作记录。在每一步操作过程前，根据其他节点每次操作后通过网络的反馈信息，五防智能终端都会根据动态信息进行自身校核，并根据校核结果进行操作提示，并进行每一个操作提示，提高了系统可靠性与交互性。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，五防智能终端的分析计算下一步操作校核方法，在本实用新型中不予以特殊限定，可采用多种校核方法来实现，多个节点的五防智能终端之间的信息传递，均通过基于HPLC载波通信网络，对于其通信协议在本实用新型中不予以特殊限定，可以采用自定义的通信协议，通信方式将HPLC载波通信更换为其他短距离无线通信方式，如Lora、Zigbee方式，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.基于高速载波通信的智能在线双闭环五防系统，包括五防系统主机(1)，其特征在于，所述五防系统主机(1)通过有线的方式经过网关(2)连接多个第一无线路由器(3)；

每个所述第一无线路由器(3)通过无线网络的方式连接对应的第二无线路由器(4)；

所述第二无线路由器(4)对应的台区设有多个节点，每个节点连接相应的五防智能终端(5)；

所述五防智能终端(5)的五防智能锁具内设有智能控制器，所述智能控制器内设有用于五防智能终端(5)之间通过电力载波线进行信息交互共享的HPLC网络通信模块和用于动态分析校核及操作的边缘计算模块。

2.根据权利要求1所述的基于高速载波通信的智能在线双闭环五防系统，其特征在于，所述五防智能终端(5)通过无线路网连接有手持终端PDA(6)，所述手持终端PDA(6)通过无线路网络还与五防系统主机(1)相连。

3.根据权利要求1所述的基于高速载波通信的智能在线双闭环五防系统，其特征在于，每个所述五防智能终端(5)还独立配备有智能钥匙(7)。

4.根据权利要求3所述的基于高速载波通信的智能在线双闭环五防系统，其特征在于，所述五防智能终端内设有声光提示模块。

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