一種便攜式變配電站智能巡檢儀系統(tǒng)及其監(jiān)測方法與流程

本發(fā)明涉及一種用于變配電站安全監(jiān)控和快速響應(yīng)的智能巡檢系統(tǒng)，特別涉及一種具有導(dǎo)航定位功能的便攜式變配電站智能巡檢儀系統(tǒng)及其監(jiān)測方法。

背景技術(shù)：

變配電站是輸配電網(wǎng)的樞紐，它的安全狀態(tài)是整個電網(wǎng)系統(tǒng)安全運行的基礎(chǔ)。隨著變配電站覆蓋范圍日益擴大，目前在役的變配電站大多無人值守，許多電站分布在城區(qū)邊沿或居民小區(qū)，日常管理中主要通過人工巡檢方式進行安全檢查，存在勞動強度大、工作效率低、管理成本高、應(yīng)對突發(fā)情況不及時、存在人身安全隱患等明顯不足；而且人工巡檢的數(shù)據(jù)也無法準確、及時地接入管理信息系統(tǒng)，影響了變配電站的智能化水平和及時應(yīng)對處置突發(fā)情況的能力。

經(jīng)對現(xiàn)有技術(shù)的文獻檢索發(fā)現(xiàn)，有許多文獻都提出該問題并進行了研究，也提出了許多系統(tǒng)的解決方案，如中國文獻名稱為“變電站綜合安防監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計方案”、“變電站安防管理系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用簡析”、“無人值守的變電站安保安防系統(tǒng)方案設(shè)計”及中國專利“變電所安防平臺（申請?zhí)枺?201320092163）”、“具有安防功能的變電站智能巡檢機器人（申請?zhí)枺?01320664925.7）”等，但縱觀這些技術(shù)文獻以及專利，所提出的研究和解決辦法都是側(cè)重網(wǎng)絡(luò)信息化架構(gòu)，一般用于新建電站的建設(shè)，需要系統(tǒng)的設(shè)計并有專門的網(wǎng)絡(luò)覆蓋，而且實現(xiàn)的是監(jiān)控和報警，并沒有涉及定位、路徑規(guī)劃和導(dǎo)航技術(shù)。但實際應(yīng)用中，一方面已經(jīng)在役電站往往沒有現(xiàn)成的網(wǎng)絡(luò)覆蓋，采用現(xiàn)有文獻中提供的技術(shù)方案建設(shè)復(fù)雜，費用昂貴；另一方面，對于越來越多的無人值守電站，一旦有報警發(fā)生，需要工作人員及時到達現(xiàn)場處置，而現(xiàn)代城市道路擁堵嚴重，需要為工作人員及時規(guī)劃一條快捷的路線，并引導(dǎo)工作人員以最快的速度到達報警電站位置，避免重大電力事故的發(fā)生。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的是提供一種具有導(dǎo)航定位功能的便攜式變配電站智能巡檢儀系統(tǒng)，實現(xiàn)通過在電站關(guān)鍵部位（如門、窗等）布設(shè)特定的安防檢測傳感系統(tǒng)對電站安全狀態(tài)進行不間斷實時監(jiān)測，當有人員或異物侵入時，即可通過此系統(tǒng)設(shè)有的無線通訊系統(tǒng)第一時間通知便攜式智能巡檢系統(tǒng)管理中心，且巡檢系統(tǒng)管理中心在收到異常報警信息后，啟動聲/光報警器報警，同時通過GPS自動定位自身位置并規(guī)劃從當前位置到報警電站的最佳路徑，達到提高無人值守變配電站的安防水平和快速處置突發(fā)事件的能力的目的。

為了實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明的一個技術(shù)方案是提供一種便攜式變配電站智能巡檢儀系統(tǒng)，包含：

檢測單元，其檢測判斷對應(yīng)電站內(nèi)是否有人員或異物入侵，并輸出檢測信號；

微處理器，其接收所述檢測單元輸出的檢測信號，并進行綜合處理判斷且輸出報警信號；

視頻聯(lián)動裝置，其在電站室內(nèi)部無人員或異物入侵時處于待機狀態(tài)，當其接收所述微處理器輸?shù)膱缶盘枙r，所述視頻聯(lián)動裝置激活，并對所述電站室內(nèi)進行掃描并拍照取得視頻信息，且將所述視頻信息儲存或輸出；

通訊單元，其接收所述微處理器輸出的報警信號，且通過短信將所述報警信息號進行輸出；

終端設(shè)備，其設(shè)有導(dǎo)航定位模塊，基于終端設(shè)備接收到的所述報警信號，規(guī)劃得到前往發(fā)出所述報警信號的電站位置的出警路徑。

優(yōu)選地，所述檢測單元進一步包含門磁開關(guān)，所述門磁開關(guān)設(shè)有活動件與固定件，所述活動件與固定件分別設(shè)置在所述電站室內(nèi)能夠在人員或異物入侵時發(fā)生相對位移的部件上，所述門磁開關(guān)在活動件與固定件發(fā)生相對位移時并輸出由低到高，或由高到低的跳變的電平信號。

優(yōu)選地，所述檢測單元進一步包含紅外幕簾，所述紅外幕簾以壁掛或吸頂?shù)陌惭b方式設(shè)置在所述人員或異物入侵時經(jīng)過的通道上，且成角度發(fā)射紅外線信號形成扇形檢測面區(qū)域，并接收經(jīng)反射的紅外線信號。

優(yōu)選地，所述檢測單元進一步包含移動紅外目標檢測裝置，所述移動紅外目標檢測裝置通過壁掛安裝方式設(shè)置在所述電站室內(nèi)，用于檢測所述電站室內(nèi)的移動紅外目標并輸出檢測結(jié)果。

優(yōu)選地，所述檢測單元進一步包含微波移動目標檢測裝置，所述微波移動目標檢測裝置，其通過設(shè)有的天線向周圍發(fā)射無線電磁波，并檢測回波信號的頻移和相位差，判定任何運動的物體或目標。

優(yōu)選地，所述視頻聯(lián)動裝置發(fā)出采集的視頻信息，通過所述通訊單元發(fā)送到所述終端設(shè)備。

優(yōu)選地，所述通訊單元，基于GSM、GPRS和4G的網(wǎng)絡(luò)遠程點對點短信通訊的方式進行信息傳輸。

本發(fā)明的另一個技術(shù)方案是提供一種便攜式變配電站智能巡檢儀系統(tǒng)的監(jiān)測方法，使用上述的便攜式變配電站智能巡檢儀系統(tǒng)，所述監(jiān)測方法包含以下過程：

通過檢測單元內(nèi)設(shè)有的門磁開關(guān)、紅外幕簾、移動紅外目標檢測裝置與微波移動目標檢測裝置對電站室內(nèi)的安全狀態(tài)進行不間斷實時監(jiān)測；

所述門磁開關(guān)、紅外幕簾、移動紅外目標檢測裝置與微波移動目標檢測裝置分別對應(yīng)輸出四路不同的檢測信號；通過微處理器對所述四路檢測信號進行綜合分析與判斷，當有人員或異物入侵時，所述微處理器一方面通過所述通訊單元以短信的方式向所述終端設(shè)備發(fā)送報警信號；另一方面向所述視頻聯(lián)動裝置發(fā)送報警信號，所述視頻聯(lián)動裝置激活，對所述電站室內(nèi)進行掃描并拍照得到視頻信息，所述視頻信息就地儲存或通過所述通訊單元輸送至所述終端設(shè)備；所述終端設(shè)備的導(dǎo)航定位模塊基于開源地圖和GPS定位系統(tǒng)，根據(jù)接收到的所述報警信號，規(guī)劃得到前往發(fā)出所述報警信號的電站位置的出警路徑。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點：

1）該系統(tǒng)集多傳感器融合、導(dǎo)航定位、路徑規(guī)劃、以及無線傳輸、電磁兼容、數(shù)據(jù)管理等技術(shù)于一體，不需要對傳統(tǒng)電站進行重大改造，成本低廉，維修簡便，適應(yīng)性強等優(yōu)點；

2）綜合運用了門磁開關(guān)、紅外幕簾、移動紅外目標檢測和微波移動目標檢測等技術(shù)手段，具有抗電磁干擾能力強、低誤觸發(fā)、高可靠性的特點，特別適合變配電站這種惡劣電磁和環(huán)境條件的使用；

3）采用GSM并兼容GPRS和4G的遠程點對點短信通訊技術(shù)，數(shù)據(jù)量低，降低了系統(tǒng)成本，確保系統(tǒng)的及時響應(yīng)能力；

4）基于現(xiàn)有的開源地圖和GPS系統(tǒng)，依托普通的智能手機，開發(fā)APP應(yīng)用軟件，以較低和簡便的方式實現(xiàn)了接警后的快速路徑規(guī)劃和導(dǎo)航。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種便攜式變配電站智能巡檢儀系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。

圖2為本發(fā)明一種便攜式變配電站智能巡檢儀系統(tǒng)的移動紅外目標檢測器的檢測范圍示意圖。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖，通過詳細說明一個較佳的具體實施例，對本發(fā)明做進一步闡述。

如圖1所示，本發(fā)明是一種便攜式變配電站智能巡檢儀系統(tǒng)以及監(jiān)測方法，包含：具有較強抗電磁干擾能力、低誤觸發(fā)率、高可靠性的適合變配電站環(huán)境使用的異物入侵的檢測單元，所述檢測單元進一步包含：相互配合檢測電站內(nèi)異物侵入的門磁開關(guān)1、紅外幕簾2、移動紅外目標檢測器3與微波移動目標檢測器4；

所述門磁開關(guān)1包括活動件以及與活動件相互配合的固定件，二者配合安裝在人員或異物入侵時最有可能發(fā)生相對運動的部件上，如門、窗上等。當所述部件移動時，帶動所述門磁開關(guān)1的活動件發(fā)生與固定件的相對移位，此時所述門磁開關(guān)1輸出由低到高，或由高到低的跳變的電平信號。所述門磁開關(guān)1的型號為豪恩HO-03F，但不限于此。

如圖2所示，所述紅外幕簾2為呈一定扇形角度向外發(fā)射特定波長紅外光的，并可接收經(jīng)反射的該紅外光的監(jiān)測器件；在本實施例中，所述紅外幕簾2的型號為豪恩LH-912D，但不限于此；通過采用壁掛或者吸頂方式安裝在人員或異物入侵時必經(jīng)的通道21上方處，當有人員或異物進入所述扇形檢測面區(qū)域20時，所述紅外幕簾2接收到的為改變的紅外反射信號，其依此判斷有人員或異物侵入。

所述移動紅外目標檢測器3為被動紅外探測器，本實施例中，所述移動紅外目標檢測器3的型號為霍尼韋爾IS-215T，但不限于此；通過采用壁掛方式將所述移動紅外目標檢測器3安裝在人員或異物入侵后，其可能所在的區(qū)域；通過探測人員或能夠運動的異物上輻射出的紅外信號，來判斷檢測區(qū)域是否有人員或異物入侵。

所述微波移動目標檢測器4為微波雷達感應(yīng)開關(guān)，其根據(jù)多普勒效應(yīng)原理，通過天線向周圍發(fā)射無線電磁波，通過檢測回波信號的頻移和相位差來判定所述周圍是否存在運動的人員或異物；所述微波移動目標檢測器4具有探測的距離更遠，探測角度廣，無死區(qū)的特點，且能穿透玻璃，和薄木板，不受環(huán)境、溫度與灰塵等影響，可以矯正所述紅外感應(yīng)開關(guān)受環(huán)境溫度變化而造成的誤動作。所述微波移動目標檢測器4的型號為綠慶SK-700，但不限于此。

本發(fā)明還進一步包含：視頻聯(lián)動裝置5，微處理器6，通訊單元7和終端設(shè)備8。

所述視頻聯(lián)動裝置5在沒有人員或異物入侵的情況下處于待機休眠狀態(tài)。

上述檢測單元將其檢測的不同的信號均發(fā)送給所述微處理器6，所述微處理器6對所述信號進行融合分析和判斷，其大大提高了檢測的準確性。在本實施例中，所述微處理器6的型號為ATMEGA8L-8AC，但不限于此。

當所述微處理器6判斷有人員或異物侵入時，其一方面通過所述通訊單元7以短信方式向所述終端設(shè)備8發(fā)出報警信息；另一方面喚醒所述視頻聯(lián)動裝置5，開始對所需檢測判斷的電站室內(nèi)進行掃描并拍照，所述視頻聯(lián)動裝置5所述采集的視頻信息可以就地儲存，也可以通過所述通訊單元7發(fā)送至所述終端設(shè)備8。

所述通訊單元7采用GSM并兼容GPRS和4G的遠程點對點短信通訊技術(shù)，降低系統(tǒng)成本，確保系統(tǒng)的及時響應(yīng)能力。

所述終端設(shè)備8為具有通訊和導(dǎo)航定位功能的智能終端，例如智能手機、平板電腦等，且基于現(xiàn)有的開源地圖（如高德、百度等）和GPS定位系統(tǒng)開發(fā)的APP應(yīng)用軟件，實現(xiàn)接警，并自動進行路徑規(guī)劃，引導(dǎo)工作人員以最快的速度到達所述報警電站的位置。

盡管本發(fā)明的內(nèi)容已經(jīng)通過上述優(yōu)選實施例作了詳細介紹，但應(yīng)當認識到上述的描述不應(yīng)被認為是對本發(fā)明的限制。在本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀了上述內(nèi)容后，對于本發(fā)明的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)由所附的權(quán)利要求來限定。