高壓帶電作業區域安防監控系統的制作方法

高壓帶電作業區域安防監控系統的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種高壓帶電作業區域安防監控系統。本發明由遠程監控服務器、現場終端控制系統、安防監控裝置、信息采集系統以及網絡系統組成，所述遠程監控服務器包括遠程服務器組、報警裝置以及通訊模塊，所述現場終端控制系統由現場服務器、GPRS調制解調器、zigbee路由終端，所述現場服務器分別與GPRS調制解調器和zigbee路由終端通過RS232接口相連接；本發明的通過安防監控裝置對所需信息進行采集后，再通過網絡系統傳輸至現場監終端系統進行匯總中轉，最后返至服務器進行預警和人工驗證，同時與遠程控制端進行信息共享，以便及時處理，本發明可以靈活組網，覆蓋所有公共網絡通達地域。
【專利說明】[0001] 高壓帶電作業區域安防監控系統

【技術領域】
[0002] 本發明涉及一種高壓帶電作業區域安防監控系統。

【背景技術】
[0003] 大部分電力變電站的視頻監控系統建設正如其名字一樣，強調的是對重要點位的 視頻監控功能，實時了解變電站的工作狀態，警示人為破壞、盜竊行為。隨著變電站信息化 建設的進一步加強，越來越多的數據、參數影響到變電站的正常工作，而及時了解到這些信 息對于工作人員來說也是至關重要的。從遠程管理遙調遙控方面上看，也包括對機房各種 設備的開關管理、精密空調的控制、變電站門禁的管理等。包含這些在內的更多信息采集將 成為電力機房遙視系統的一部分。視頻監控系統的內涵將隨著變電站的發展而得到進一步 擴展，逐漸將遙視、遙控、遙調、遙測以及遙信等內容集成進來，形成"五遙"集成的發展態 勢。
[0004] 高壓帶電作業安防區域的安防系統一直是一道難題，對于高危區域既要考慮內部 工作人員的安全問題，同時還要外來入侵者的防衛問題，其解決方案大多通過紅外線或者 門磁來檢測是否有人員通過，以此來判斷有無偷盜行為的發生，誤報幾率較高，視頻監控系 統需要有人值守，在發生偷盜行為之后需要事后翻看錄像，尋找證據效率極低，成本很高。
[0005] 高壓區域作業對工作人員主要有兩大難題，一是對各項信息的監控不及時，一旦 發現問題往往已經造成嚴重的損失，從而埋下安全隱患，所以急需一個統一的、立體的對于 帶電作業區域進行全方位保護的統籌系統，常規的方法無法合理的進行預警及處理，效果 不明顯；而另一大難題是工作人員在高壓區域內工作時沒有一個對工作人員的工作狀態以 及周邊狀態的一個立體監控，尤其在高空作業時，工作人員無法一覽自己周邊的環境信息， 一旦出現工作人員大意或疲勞作業時，后果不可想想。
[0006] 另一方面對于外來人員的監控，目前由于利益及恐怖襲擊等社會不安因素驅使電 力控制區域成為敏感區域，一旦被入侵或重要設備被盜，不僅危及電網安全，還將直接引起 居民日常生活停電、農業生產或商、企業斷電，造成較大的經濟損失及較壞的社會影響。電 力企業除了承擔巨大的經濟損失外，還要盡快組織施工力量恢復送電，頻發的設備盜竊給 正常生產經營活動帶來很大的壓力。
[0007] 對于高壓區域的安全防護，目前采用的監控及防盜手段大多還是組織專職人員定 時巡查，但該方法占用大量人力，可實現性差，防盜效果不突出。還有采用防盜固定方法，該 方法有一定的防盜作用，增加了犯罪分子拆卸難度，但同時也增加了檢修工作的難度，且不 能從技術手段制止盜竊的發生。另外一些利用電子手段防盜的設計，對重要設備的監控手 段比較單一，且常常發生誤報警。


【發明內容】

[0008] 本發明所要解決的技術問題是提供一種高壓帶電作業區域安防監控系統。
[0009] 本發明采用如下技術方案： 本發明由遠程監控服務器、現場終端控制系統、安防監控裝置、信息采集系統以及網絡 系統組成， 所述遠程監控服務器包括遠程服務器組、報警裝置以及通訊模塊， 所述現場終端控制系統由現場服務器、GPRS調制解調器、zigbee路由終端，所述現場 服務器分別與GPRS調制解調器和zigbee路由終端通過RS232接口相連接； 所述安防監控裝置包括設有固定卡槽的底板、成對平行設于底板兩端的絲杠、立板、蓋 板、發射器、下端設有絲杠螺母的第一滑板、中部設有第二通孔的滑座以及中部設有第一通 孔的第二滑板； 所述底板兩端邊緣垂直設有立板，所述立板上端設有蓋板，所述絲杠穿過第一滑板并 通過滾動軸承分別設置在底板與蓋板上，所述第一滑板中部設有第一燕尾凸臺，所述第一 燕尾凸臺通過第一通孔與第二滑板連接；所述第二滑板中部設有第二燕尾凸臺，所述第二 燕尾凸臺通過第二通孔與滑座連接，所述滑座內設有發射器，所述安防監控裝置還包括轉 動輪、收納筒、以及檔板，所述轉動輪設置在絲杠頂端，所述收納筒設置在底板邊角處，所述 檔板設置在第二滑板上并與滑座相對，所述底板的縱截面呈矩形或菱形，其包括與所述發 射器配套使用的無線傳輸裝置； 所述信息采集系統由設置于高壓導線上的加速度傳感器、設置于高壓導線表皮的接觸 式溫度傳感器、設置于高危區域入口的紅外傳感器和聲敏傳感器以及設置于高壓變壓器上 的失電傳感器和液位傳感器組成； 所述網絡系統由監控子網以及遠程監控外網組成， 所述監控子網包括設置于所述加速度傳感器上的第一 zigbee節點、設置于所述接觸 式溫度傳感器上的第二zigbee節點、設置于所述紅外傳感器上的第三zigbee節點、設置于 所述失電傳感器上的第四zigbee節點以及設置于所述液位傳感器上的第五zigbee節點； 所述遠程監控外網包括INTERNET網以及3G網絡； 所述遠程服務器組通過通訊模塊接入INTERNET網，所述現場服務器通過GPRS調制解 調器接入3G網絡。
[0010] 所述發射器的型號為BK-P06,所述無線傳輸裝置的型號為Marlboze/萬寶澤 MBZ-18。
[0011] 所述加速度傳感器的型號為YC-A150S-M，所述接觸式溫度傳感器為英格索蘭 39586227,所述紅外傳感器的型號為LHI968,所述失電傳感器的型號為24VAC-220VAC，所 述液位傳感器的型號為HF-001。
[0012] 所述監控子網還包括zigbee中繼器，所述zigbee中繼器的型號為WRT2422Z。
[0013] 其特征在于所述報警裝置的型號BTJ-120,所述通訊模塊的型號為DS-19M04-GS/ K，所述GPRS調制解調器的型號為S頂300，所述z igbee路由終端的型號為康捷登主機668。
[0014] 本發明的積極效果如下： 本發明的通過安防監控裝置對所需信息進行采集后，再通過網絡系統傳輸至現場監終 端系統進行匯總中轉，最后返至服務器進行預警和人工驗證，同時與遠程控制端進行信息 共享，以便及時處理，本發明可以靈活組網，覆蓋所有公共網絡通達地域。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015] 附圖1為本發明結構框圖。
[0016] 附圖2為本發明監視端的結構框圖。
[0017] 附圖3為本發明視頻采集裝置的結構框圖。
[0018] 附圖4為本發明環境信息采集裝置的結構框圖。
[0019] 附圖5為本發明安防監控裝置的結構示意圖。
[0020] 附圖6為本發明安防監控裝置的局部放大示意圖。
[0021] 附圖7為本發明安防監控裝置使用狀態圖。

【具體實施方式】
[0022] 如附圖1-7所示，本發明由遠程監控服務器1、現場終端控制系統2、安防監控裝置 3、信息采集系統4以及網絡系統5組成， 所述遠程監控服務器1包括遠程服務器組1-1、報警裝置1-2以及通訊模塊1-3， 所述現場終端控制系統2由現場服務器2-1、GPRS調制解調器2-2、zigbee路由終端 2-3,所述現場服務器2-1分別與GPRS調制解調器2-2和zigbee路由終端2-3通過RS232 接口相連接； 所述安防監控裝置3包括設有固定卡槽3-4的底板3-3、成對平行設于底板3-3兩端的 絲杠3-6、立板3-13、蓋板3-1、發射器3-14、下端設有絲杠螺母3-6-1的第一滑板3-7、中部 設有第二通孔3-11-1的滑座3-11以及中部設有第一通孔3-9-1的第二滑板3-9 ; 所述底板3-3兩端邊緣垂直設有立板3-13,所述立板3-13上端設有蓋板3-1，所述絲 杠3-6穿過第一滑板3-7并通過滾動軸承分別設置在底板3-3與蓋板3-1上，所述第一滑 板3-7中部設有第一燕尾凸臺3-8,所述第一燕尾凸臺3-8通過第一通孔3-9-1與第二滑 板3-9連接；所述第二滑板3-9中部設有第二燕尾凸臺3-10,所述第二燕尾凸臺3-10通過 第二通孔3-11-1與滑座3-11連接，所述滑座3-11內設有發射器3-14,所述安防監控裝置 3還包括轉動輪3-2、收納筒3-5、以及檔板3-12,所述轉動輪3-2設置在絲杠3-6頂端，所 述收納筒3-5設置在底板3-3邊角處，所述檔板3-12設置在第二滑板3-9上并與滑座3-11 相對，所述底板3-3的縱截面呈矩形或菱形，其包括與所述發射器3-14配套使用的無線傳 輸裝置； 所述信息采集系統4由設置于高壓導線上的加速度傳感器4-1、設置于高壓導線表皮 的接觸式溫度傳感器4-2、設置于高危區域入口的紅外傳感器4-3以及設置于高壓變壓器 上的失電傳感器4-4和液位傳感器4-5組成； 所述網絡系統5由監控子網以及遠程監控外網組成， 所述監控子網包括設置于所述加速度傳感器4-1上的第一 zigbee節點5-1-1、設置于 所述接觸式溫度傳感器4-2上的第二zigbee節點5-1-2、設置于所述紅外傳感器4-3上的 第三zigbee節點5-1-3、設置于失電傳感器4-4上的第四zigbee節點5-1-4以及設置于所 述液位傳感器4-5上的第五zigbee節點5-1-5 ; 所述遠程監控外網5-2包括INTERNET網以及3G網絡； 所述遠程服務器組1-1通過通訊模塊1-3接入INTERNET網，所述現場服務器2-1通過 GPRS調制解調器2-2接入3G網絡。
[0023] 本發明監測終端通過通訊模塊接收監控中心發來的系統設置信息(包含報警條 件，各傳感器的啟動和關閉狀態，布防和撤防等)，監測終端被正確設置后，在布防狀態，將 會依據設置采集環境信息，滿足報警條件，則立即報警，通訊服務程序根據信息分類，將報 警信息保存到數據庫，并將信息發給監測終端管理程序，監測終端管理程序根據這些信息， 產生報警畫面，或者繪制實時路徑。監測終端向通訊服務程序發送全部信息的同時，也會將 部分指定的信息直接通過gprs網絡發給指定手機。
[0024] 傳感器采集裝置功能主要包含如下： 加速度傳感器4-1 :目前國內對導線舞動監測多采用視頻圖像采集和運動加速度測量 兩種主要技術方案。前者在野外高溫、高濕、嚴寒、濃霧、沙塵等天氣條件下，不僅對視頻設 備的可靠性、穩定性要求很高，而且拍攝的視頻圖像的效果也會受到影響，在實際使用中只 能作為輔助監測手段，無法定量分析導線運動參數；而采用加速度傳感器監測導線舞動情 況，雖可定量分析輸電導線某一點上下振動和左右擺動的情況，但只能測出導線直線運動 的振幅和頻率，而對于復雜的圓周運動，則無法準確測量。所以我們必須加快加速度傳感器 的發展來適應諸如此類環境下進行應用。
[0025] 接觸式溫度傳感器4-2 :接觸式溫度傳感器是安裝于電線表皮，使它的顯示值可 以直接地表示被測物體的溫度的情況。一般來說，它的測量的精度是比較高的。在一定的 溫度內，它甚至能夠測量出物體內部的溫度的分別情況。
[0026] 紅外傳感器4-3 :探測器探測范圍12米，過濾白光6000LUX，報警時刻3s，探測速 度0. 3~4m/s，利用紅外微波雙檢探測器通過檢測熱量的變化，感知是否有人靠近。當熱量變 化超過設定范圍。鏡片采用三維空間、內凹槽陣列式菲涅耳透鏡，可過濾紫外線。
[0027] 失電傳感器4-4:通過斷電檢測，電力重要設備只要斷電，報警模塊立即報警，另 一方案是在重要設備的出入端引一根特殊引線，偷盜者要打開重要設備必須把這根線剪斷 或者短接，只要該線斷開或者被短接，報警模塊立即報警。
[0028] 液位傳感器4-5:本發明采用接觸式也為傳感器，采用特種的中間帶有通氣導管 的電纜及專門的密封技術，既保證了傳感器的水密性，又使得參考壓力腔與環境壓力相通， 從而保證了測量的高精度和高穩定性，當遇到暴雨時能夠提前預警，人工對積水盡快進行 驅散。
[0029] 本發明監測終端通過通訊模塊接收監控中心發來的系統設置信息(包含報警條 件，各傳感器的啟動和關閉狀態，布防和撤防等)，監測終端被正確設置后，在布防狀態，將 會依據設置采集環境信息，滿足報警條件，則立即報警，通訊服務程序根據信息分類，將報 警信息保存到數據庫，并將信息發給監測終端管理程序，監測終端管理程序根據這些信息， 產生報警畫面，或者繪制實時路徑。監測終端向通訊服務程序發送全部信息的同時，也會將 部分指定的信息直接通過gprs網絡發給指定手機。
【權利要求】
1. 一種高壓帶電作業區域安防監控系統，其特征在于由遠程監控服務器（1)、現場終 端控制系統（2)、安防監控裝置（3)、信息采集系統（4)以及網絡系統（5)組成， 所述遠程監控服務器（1)包括遠程服務器組（1-1)、報警裝置（1-2)以及通訊模塊 (1_3)， 所述現場終端控制系統（2)由現場服務器（2-l)、GPRS調制解調器（2-2)、zigbee路由 終端（2-3)，所述現場服務器（2-1)分別與GPRS調制解調器（2-2)和zigbee路由終端（2-3) 通過RS232接口相連接； 所述安防監控裝置（3)包括設有固定卡槽（3-4)的底板（3-3)、成對平行設于底板 (3-3)兩端的絲杠（3-6)、立板（3-13)、蓋板（3-1)、發射器（3-14)、下端設有絲杠螺母 (3-6-1)的第一滑板（3-7)、中部設有第二通孔（3-11-1)的滑座（3-11)以及中部設有第一 通孔（3_9_1)的第二滑板（3_9); 所述底板（3-3 )兩端邊緣垂直設有立板（3-13 )，所述立板（3-13 )上端設有蓋板（3-1)， 所述絲杠（3-6)穿過第一滑板（3-7)并通過滾動軸承分別設置在底板（3-3)與蓋板（3-1) 上，所述第一滑板（3-7)中部設有第一燕尾凸臺（3-8)，所述第一燕尾凸臺（3-8)通過第一 通孔（3-9-1)與第二滑板（3-9)連接；所述第二滑板（3-9)中部設有第二燕尾凸臺（3-10)， 所述第二燕尾凸臺（3-10)通過第二通孔（3-11-1)與滑座（3-11)連接，所述滑座（3-11) 內設有發射器（3-14)，所述安防監控裝置（3)還包括轉動輪（3-2)、收納筒（3-5)、以及檔板 (3-12 )，所述轉動輪（3-2 )設置在絲杠（3-6 )頂端，所述收納筒（3-5 )設置在底板（3-3 )邊 角處，所述檔板（3-12)設置在第二滑板（3-9)上并與滑座（3-11)相對，所述底板（3-3)的 縱截面呈矩形或菱形，其包括與所述發射器（3-14)配套使用的無線傳輸裝置； 所述信息采集系統（4)由設置于高壓導線上的加速度傳感器（4-1)、設置于高壓導線 表皮的接觸式溫度傳感器（4-2)、設置于高危區域入口的紅外傳感器（4-3)以及設置于高 壓變壓器上的失電傳感器（4-4)和液位傳感器（4-5)組成； 所述網絡系統（5)由監控子網以及遠程監控外網組成， 所述監控子網包括設置于所述加速度傳感器（4-1)上的第一 zigbee節點（5-1-1)、 設置于所述接觸式溫度傳感器（4-2)上的第二zigbee節點（5-1-2)、設置于所述紅外傳感 器（4-3)上的第三zigbee節點（5-1-3)、設置于失電傳感器（4-4)上的第四zigbee節點 (5-1-4)以及設置于所述液位傳感器（4-5)上的第五zigbee節點（5-1-5); 所述遠程監控外網（5-2)包括INTERNET網以及3G網絡； 所述遠程服務器組（1-1)通過通訊模塊（1-3 )接入INTERNET網，所述現場服務器（2-1) 通過GPRS調制解調器（2-2)接入3G網絡。
2. 根據權利要求1所述的高壓帶電作業區域安防監控系統，其特征在于所述發射器 (3-14)的型號為BK-P06,所述無線傳輸裝置的型號為Marlboze/萬寶澤MBZ-18。
3. 根據權利要求2所述的高壓帶電作業區域安防監控系統，其特征在于所述加速度傳 感器（4-1)的型號為YC-A150S-M，所述接觸式溫度傳感器（4-2)為英格索蘭39586227,所述 紅外傳感器（4-3)的型號為LHI968,所述失電傳感器（4-4)的型號為24VAC-220VAC，所述液 位傳感器（4-5)的型號為HF-001。
4. 根據權利要求3所述的高壓帶電作業區域安防監控系統，其特征在于所述監控子網 還包括zigbee中繼器，所述zigbee中繼器的型號為WRT2422Z。
5.根據權利要求4所述的高壓帶電作業區域安防監控系統，其特征在于所述報警裝置 (1-2)的型號BTJ-120,所述通訊模塊（1-3)的型號為DS-19M04-GS/K，所述GPRS調制解調 器（2-2)的型號為SM300,所述zigbee路由終端（2-3)的型號為康捷登主機668。
【文檔編號】G05B19/418GK104111646SQ201410322225
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年7月8日 優先權日:2014年7月8日
【發明者】邢富長, 孫紅燕, 張泰銘, 徐廣平, 邢克, 丁志強, 蘇圖強, 李云玲, 秦研, 高春雨, 解朝立 申請人:國家電網公司, 國網河北省電力公司, 國網河北省電力公司石家莊供電分公司