本實用新型涉及一種嵌入式平臺二維碼電力工器具管理系統，為滿足信息時代電力工器具管理的數字化、智能化、快速化需求而設計，適用于各大電力生產和運行企業(yè)，滿足電力設備日常管理維護需求，實現對電力設備的快速借用，快速歸還，定期安全檢查，資產盤點等日常重要的管理功能。

背景技術：

電力設備是電力系統檢測故障、定位故障、排除故障的重要工器具。經濟現代社會經濟的迅速發(fā)展，人們對電力的需求越來越高。目前電網逐步向自動化、智能化方向發(fā)展，新的技術和新的設備不斷應用到電力系統中，以維持電網的安全穩(wěn)定運行。

新設備和新技術的投入，使得電網發(fā)展越來越龐大、變得越來越復雜。為了電網的安全穩(wěn)定運行，各大電力公司、工程公司也引入了各種新的技術和新的設備對電網的健康狀態(tài)進行定期檢測和試驗。由于不同的專業(yè)對測試設備的功能、種類、精度要求不一，使得工程隊需要使用多種設備工作，導致了電力工器具品種繁多，數量龐大，管理困難的局面。因此電力工器具的科學快速管理，是基礎工作的關鍵部分，是支撐生產業(yè)務順利開展的重要基石。

而傳統電力設備的管理方法，使用的是紙質臺賬，手工登記，效率低，容易出錯，記錄難以盤查跟蹤，不便于電力工器具信息的管理。

技術實現要素：

本實用新型的目的是為了提高電力工器具管理效率，降低電力工器具管理的硬件成本，縮短電力工器具信息盤點，借用登記，歸還登記，定期檢查的時間。將設備紙質臺賬數字化，建立設備臺賬信息數據庫，應用流行的二維碼技術，將相關設備借用信息通過手機終端二維碼掃描自動記錄，自動關聯相關設備的日常維護表單，通過本系統自動提醒近期需要送檢的設備，并可以通過網絡遠程訪問庫房設備臺賬管理本系統。

本實用新型的目的是通過如下技術方案來實現的。

一種嵌入式平臺二維碼電力工器具管理系統，本實用新型特征在于：包括一個無線局域網和分別與無線局域網通過WiFi連接的嵌入式平臺、移動終端設備，其中移動終端設備與嵌入式平臺通過有線網絡連接或者無線WiFi網絡連接；在嵌入式平臺上部署有二維碼電力工器具管理系統軟件，在該平臺上設有無線WiFi信號發(fā)射器，供移動終端設備連接使用，移動終端設備通過掃描專設的二維碼標簽，實現對電力工器具的日常管理功能。

本實用新型嵌入式平臺發(fā)射的無線WiFi信號，供不同平臺：Android或iOS或Windows或Linux或Mac連接，系統運行內存RAM為512M，存儲空間采用32G大容量SD擴展存儲卡； 搭載有USB擴展口以及LAN有線網絡接口，能同時實現電力工器具庫房的WiFi接入和遠程有線網絡接入；連接后的移動終端掃描專設的二維碼標簽，實現對系統信息的遠程管理。

本實用新型嵌入式平臺的硬件是基于700MHz頻率Broadcom BCM2835芯片，ARM 11處理器的嵌入式Linux開發(fā)板，嵌入式硬件平臺搭載有USB接口以及LAN有線網絡接口，用于外接擴展WiFi發(fā)射模塊，實現系統硬件模塊化。

本實用新型嵌入式平臺搭載有高速的以太網接口，能通過有線網絡聯系本系統，實現對電力設備信息的遠程管理功能。

本實用新型移動終端通過掃描二維碼的方式和嵌入式裝置進行數據交換，實現對電力設備的管理功能。

本實用新型實施一套全面的電力工器具管理，由系統軟件實現電力工器具的高效管理的業(yè)務邏輯：包括電力設備信息查詢，電力設備借用，電力設備歸還，電力設備送檢記錄，電力設備入庫，電力設備淘汰，電力設備資產管理等功能。

軟件方面，在嵌入式平臺部署基于PHP跨平臺的腳本語言開發(fā)環(huán)境，運行LAMP的web環(huán)境，將開發(fā)的二維碼電力工器具管理系統部署在嵌入式平臺上，實現移動終端通過掃描二維碼，訪問嵌入式平臺，應用此新方法和新裝置實現電力設備的日常管理。

本實用新型的有益效果是，以二維碼掃描的方式進行電力工器具的管理，通過移動終端訪問嵌入式設備數據庫，大大提高了電力工器具管理的效率，縮短了工器具借用記錄的填寫時間，為緊急缺陷處理最大限度的爭取時間；系統自動化管理和統計設備信息，減少人工工作量，縮短了設備管理時間；同時，實現無紙化、低碳化，大大節(jié)約了紙質和油墨資源，減少打印機硬件設備的投入，同時資料的冗余備份實現零成本。

附圖說明

圖1：本實用新型的結構示意圖；

圖2：本實用新型的CPU和內存部分；

圖3：本實用新型的電源部分；

圖4：本實用新型的晶振部分；

圖5：本實用新型的USB擴展WiFi接口部分；

圖6：本實用新型的SD卡儲存部分；

圖7：本實用新型的有線網卡部分；

圖8：本實用新型的網絡結構圖；

具體實施方式

見圖1，一種嵌入式平臺二維碼電力工器具管理系統，本實用新型的特征在于：包括一個無線局域網和分別與無線局域網通過WiFi連接的嵌入式平臺、移動終端設備，其中移動終端設備與嵌入式平臺通過有線網絡連接或者無線WiFi網絡連接；在嵌入式平臺上部署有二維碼電力工器具管理系統軟件，在該平臺上設有無線WiFi信號發(fā)射器，供移動終端設備連接使用，移動終端設備連接WiFi后，通過掃描專設的二維碼標簽，實現對電力工器具的日常管理功能。

平臺CPU采用700MHz頻率Broadcom BCM2835芯片，如附圖2所示。其中內存模塊采用的是1.8V低電壓，電容C1，C2，C3并聯在電源兩端，組成高頻雜波濾波電容組，過濾來自電源的高頻干擾，給嵌入式設備的內存提供穩(wěn)定，平滑的1.8V電壓。電壓同時供給BCM2835芯片，此時由C4，C5并聯組成的濾波電容組為芯片過濾來自電源的干擾。為了使提高內存的輸出能力，在內存輸出引腳上并聯不同容量的電容C9，C10，C11，C12，C13。同時，為了保持芯片的穩(wěn)定運行，將芯片的ZQ引腳置低電位，使用R1作為下拉電阻，ZQ引腳連接至R1的一端，R1的另一端與電源地相連，以保持芯片引腳ZQ為0V。

嵌入式平臺的組成部分中，CPU模塊、內存模塊、WiFi擴展USB接口等使用的電壓等級不同，分表有5.0V、3.3V、2.5V、1.8V，為了滿足平臺不同電壓等級的要求，電壓部分采用了DC-DC的降壓設計。如圖3所示，電源輸入5.0V電壓，通過3端NCP1117-3v3直流降壓集成塊，將5.0V輸入電壓降壓成3.3V，NCP1117-3v3的2腳為電壓輸入端，電壓輸入端和5.0V電源相連，在降壓模塊的1,2腳之間，并聯C20濾波電容，降壓模塊的輸出端和電源地之間并聯了C21，C22，C23共三個電容器，以提高3.3V電源的輸出能力。在獲得了3.3V電壓后，分別通過LP2980-2v5集成電路和NCP1117-1v8集成電路降壓獲取2.5V和1.8V穩(wěn)定的直流電壓，

本實用新型采用外接晶振，為CPU提供準確時鐘震蕩。如圖3所示，晶振的兩端并聯在BCM2835芯片的震蕩輸入端XTALN和XTALP之間。為了讓晶振電路穩(wěn)定地震蕩，發(fā)出準確的時間脈沖。XTALN通過諧振電容器C33與XTALP通過諧振電容C34并聯后同時接在電源地端，使得晶振電路輸出標準正玄波。

本實用新型的WiFi發(fā)射器，采用外接USB無線網卡擴展。平臺設計兩個USB接口，如圖5所示。USB1和USB2接口的第1腳和第4腳并聯接在5.0V電源上。其中C35和C36并聯在5.0V電源兩端，為其提供平滑的直流電源。USB1和USB2的數據正、數據負通過LAN9512芯片與嵌入式平臺芯片BCM2835通信。其中，USB1的數據正和數據負分別接在LAN9512芯片的第1號和第2號引腳上；USB2的數據正和數據負分別接在LAN9512芯片的第3號和第4號引腳上，實現USB1和USB2的通信互不干擾。

本實用新型采用SD卡擴展的32G大容量存儲，以應對龐大的電力工器具臺賬數據管理需求。如圖6所示，SD卡的時鐘脈沖信號接在SD卡槽的第5號引腳上，為SD卡的寫操作和讀取操作提供標準的時間脈沖。SD_DATA0,SD_DATA1.SD_DATA2,SD_DATA3為其數據讀寫總線，分別接在卡槽的第7、8、9、1引腳上。SD卡槽提供些保護設計，控制信號通過第10號引腳接在卡槽的撥動開關上，在通過第11號引腳COM1接地。當需要保護嵌入式平臺設備上的臺賬數據庫不被刪除是，將SD卡槽的撥動開關置于關閉狀態(tài)，此時，讀寫控制信號為低電平，SD卡寫保護，使得操作者無法刪除內部信息。

本實用新型提供遠程有線管理功能，實現通過計算機有線網絡接入平臺進行臺賬的管理。此時嵌入蛇設備需要設計有線網絡模塊。如圖7所示。網絡接口的母插口有14個引腳，采用3.3V供電設計。其中R5，R6，R7，R8，R9為接口數據傳輸的上拉電阻，C37，C38，C39，C40，C41為數據總線的鉗位電容。數據通過轉換電路后，引出數據接收正負端RXP和RXN，和數據發(fā)送正負端TXP和TXN。發(fā)光二極管LED1是數據連接只是燈，發(fā)光二級管LED2是數據傳輸指示燈。LED1的一端與3.3V電源相連，另一端有LNK_LED控制，當系統連接成功后，LNK_LED輸出低電平，電路接通，LED1點亮；當系統未連接有線網絡時，LNK_LED為高電平，LED1沒有電流通過而熄滅。LED2的一端和3.3V正極相連，另一端與SPD_LED相連，當系統與有線網絡連接有數據傳輸時，SPD_LED輸出地電平，LED2兩端施加3.3V電壓，LED2導通二發(fā)光提示數據傳輸；當沒有數據傳輸時，SPD_LED輸出地電位，LED2沒有電流通過二熄滅。

使用時，將已經編制好的嵌入式平臺二維碼電力工器具管理系統寫入SD卡，將SD卡插入本實用新型的SD卡槽中，接通電源啟動。系統啟動后，發(fā)出無線WiFi信號。如圖8所示，用移動終端設備連接本實用新型發(fā)出的WiFi信號，使得移動終端設備和嵌入式平臺處于同一個局域網絡中。打開移動終端設備的二維碼掃描瀏覽器，掃描特制的設備二維碼，瀏覽器將識別的二維碼信息發(fā)送到本實用新型。本實用新型的嵌入式服務包含了DNS解析服務，Nginx服務，PHP交互服務，和MySQL數據庫記錄服務。DNS解析服務獲取二維碼信息，轉換為設備編號，傳送到Nginx服務，以提供Web前端顯示。獲取設備的二維碼編號后，PHP后臺腳本服務器對操作指令進行解析，并通過MySQL數據庫系統進行數據的記錄，以達到設備臺賬的動態(tài)的數據交互。實現電力設備的借用、歸還信息記錄，和臺賬盤點等日常管理功能。

例如，其中的設備借用流程是：員工使用移動終端掃描設備標簽二維碼，此時即連接嵌入式設備。顯示了設備的詳細信息，包括：二維碼、名稱、型號、定置號、是否借出、設備狀態(tài)、設備類型、生產廠家、所屬局、所屬部門、屬專業(yè)、使用班組、使用人、啟用時間、上次定檢、下次定檢。在詳細信息下面，有四個功能按鈕，分別是：借用、歸還、定檢、詳細。我們點擊借用功能按鈕。此時，如果用戶沒有登錄系統，則系統提示用戶沒有登錄，顯 示登錄界面。如果用戶已經登錄，且設備在庫，則提示借用成功，同時顯示已經借用的所有設備。如果設備被別人借出，則顯示借出人信息。至此完成借用。