一種電氣設備巡檢監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種電氣設備巡檢監(jiān)控系統(tǒng)，特征是：由巡檢監(jiān)控裝置、通信基站與服務器組成，巡檢監(jiān)控裝置對已有的設備信息條碼（一維條形碼或二維碼）進行識別。巡檢監(jiān)控裝置由殼體與電路板構成,在殼體內(nèi)的電路板上設有條碼信息掃碼模塊、數(shù)據(jù)譯碼電路、觸摸傳感器部件、模數(shù)轉換電路、算術運算電路、比較電路、讀寫存儲器、通信端口電路、打印輸出電路、條碼打印機和電源電路。它能對設備信息進行識別、錄入并輸出，并可根據(jù)輸入數(shù)據(jù)進行換算，與標準值進行比對，出現(xiàn)數(shù)據(jù)超標時立即發(fā)出提示信息，并通過遠程通信將信息上傳至服務器，以便運維檢修人員調(diào)整安排巡視、試驗或消缺工作，從而保證電氣設備的安全運行，避免電網(wǎng)事故的發(fā)生。
【專利說明】一種電氣設備巡檢監(jiān)控系統(tǒng)

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及變電站電氣設備，尤其是涉及一種基于條碼標識識別技術的電氣設備巡檢監(jiān)控的系統(tǒng)。

【背景技術】
[0002]電氣設備是電力系統(tǒng)中對發(fā)電機、變壓器、電力線路、斷路器等設備的統(tǒng)稱。其設備銘牌值與歷史試驗數(shù)據(jù)是運行維護、檢修試驗人員在巡視、檢修過程中尤其關心的。巡視人員可以依據(jù)試驗數(shù)據(jù)的變化情況，調(diào)整巡視重點、調(diào)整巡視周期；檢修試驗人員亦可參考歷史數(shù)據(jù)安排工作。
[0003]部分電氣設備的銘牌由于設備安裝或本身結構的原因(例如位置過高)導致巡視、試驗人員難以查閱；同時現(xiàn)有的電氣設備歷史試驗數(shù)據(jù)的記錄一般由試驗記錄本或辦公系統(tǒng)上錄入，導致信息流轉周期過長、信息缺失等情況，給現(xiàn)場巡視、對比分析帶來不便，導致設備隱患未能及時處理而出現(xiàn)電網(wǎng)事故。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型的目的在于提供一種電氣設備巡檢監(jiān)控系統(tǒng)，它能實現(xiàn)對設備信息的識別、錄入與輸出，可對輸入數(shù)據(jù)進行換算并與標準值進行比對，數(shù)據(jù)超標時發(fā)出提示信息，且能通過遠程通信實現(xiàn)信息的及時交換，以便運維檢修人員調(diào)整安排巡視、試驗或消缺工作，從而保證電氣設備的安全運行，避免電網(wǎng)事故的發(fā)生。
[0005]本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的:
[0006]一種電氣設備巡檢監(jiān)控系統(tǒng)，特征是:由巡檢監(jiān)控裝置、通信基站與服務器組成，巡檢測控裝置數(shù)量有若干臺，通信基站數(shù)量與變電站數(shù)量相同，服務器數(shù)量為I臺，巡檢監(jiān)控裝置可對已有的設備信息條碼(一維條形碼或二維碼)進行識別，也可直接在巡檢監(jiān)控裝置上進行數(shù)據(jù)錄入，通過錄入的數(shù)據(jù)進行換算與判別，對超標值發(fā)出提示信息。數(shù)據(jù)與提示信息可由巡檢監(jiān)控裝置生成新的信息條碼并打印輸出，也可經(jīng)由通信基站上傳至服務器；通信基站用于巡檢監(jiān)控裝置與服務器進行數(shù)據(jù)交換；服務器用于將上傳的數(shù)據(jù)存儲及查詢，并通過通信基站與巡檢監(jiān)控裝置進行數(shù)據(jù)下載與上傳。
[0007]巡檢監(jiān)控裝置由殼體與電路板構成，在殼體的前面板上設有觸摸功能的顯示屏與條碼(一維條形碼或二維碼)打印輸出端口，在后面板上設有電源開關、裝置充電輸入端口和條碼掃描識別探頭；
[0008]在殼體內(nèi)的電路板上設有條碼信息掃碼模塊、數(shù)據(jù)譯碼電路、觸摸傳感器部件、模數(shù)轉換電路、算術運算電路、比較電路、讀寫存儲器、通信端口電路、打印輸出電路、條碼打印機和電源電路，其中:
[0009]條碼掃描識別探頭的輸出端和條碼信息掃碼模塊輸入端連接，條碼信息掃碼模塊的輸出端與讀寫存儲器的第一輸入端連接，顯示屏的輸出端與觸摸傳感器部件輸入端連接，觸摸傳感器部件輸出端與模數(shù)轉換電路的輸入端連接，模數(shù)轉換電路的輸出端與讀寫存儲器的第二輸入端連接；讀寫存儲器的第一輸出端與數(shù)據(jù)譯碼電路的輸入端連接，數(shù)據(jù)譯碼電路的輸出端與顯示屏的輸入端連接；讀寫存儲器的第二輸出端與算術運算電路的輸入端連接，算術運算電路的輸出端與比較電路的輸入端連接，比較電路的輸出端與讀寫存儲器的第三輸入端連接；讀寫存儲器的第三輸出端與打印輸出電路的輸入端連接，打印輸出電路的輸出端與條碼打印機輸入端連接；讀寫存儲器的第四輸出端與通信端口電路的輸入端連接，在通信端口電路中設有用于GPRS無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ㄐ拍K；
[0010]裝置充電輸入端口與電源電路的輸入端連接，電源電路的輸出端與顯示屏、條碼掃描識別探頭、條碼信息掃碼模塊、數(shù)據(jù)譯碼電路、觸摸傳感器部件、數(shù)模轉換電路、讀寫存儲器、算術運算電路、比較電路、打印輸出電路、條碼打印機、通信端口電路的電源端連接，為各電路提供電源。
[0011]條碼信息掃碼模塊對設備的條碼信息進行分析解碼，解碼結果再輸送給讀寫存儲器進行調(diào)用與查詢。觸摸傳感器部件與模數(shù)轉換電路用于將觸摸屏上的壓力信號轉換為二進制編碼，送入讀寫存儲器進行儲存。數(shù)據(jù)譯碼電路則用于將讀寫存儲器中的數(shù)據(jù)轉化顯示屏上顯示的信息，便于人員的查閱。
[0012]讀寫存儲器則根據(jù)輸入的數(shù)據(jù)信息，將需要換算的數(shù)據(jù)輸入到算術運算電路，算術運算電路輸出數(shù)值通過比較電路與規(guī)程標準值進行比對，在數(shù)值超出標準值時發(fā)出提示信息，相應數(shù)據(jù)與報文輸入到讀寫存儲器中進行儲存。
[0013]打印輸出電路用于將讀寫存儲器中儲存的數(shù)據(jù)傳輸至打印機，條碼打印機則用于將數(shù)據(jù)生成條碼信息,并打印輸出為標簽標貼材料。
[0014]通信端口電路用于巡檢監(jiān)控裝置經(jīng)由通信基站與服務器進行數(shù)據(jù)傳輸。一方面，可以將讀寫存儲器中的數(shù)據(jù)(包含由條碼掃描識別的數(shù)據(jù)、在現(xiàn)場輸入的數(shù)據(jù)、換算后的數(shù)據(jù)與超標提示信息等)上傳至服務器；另一方面，可由服務器通過通訊基站將數(shù)據(jù)傳送至巡檢監(jiān)控裝置的中央處理電路。
[0015]本實用新型的有益效果是:
[0016](I)本實用新型可實現(xiàn)在現(xiàn)場的電氣設備信息查詢、錄入，由巡檢監(jiān)控裝置對數(shù)據(jù)進行換算并發(fā)出相應的超標提示信息，可通過輸出打印與無線傳輸兩種方式及時將數(shù)據(jù)信息反饋，有利于運行、檢修人員的及時處理與消缺。打印出的信息條碼可依據(jù)需求張貼或懸掛于設備任何位置。
[0017](2)本實用新型通過巡檢監(jiān)控裝置與其他具有掃碼識別軟件的設備(如手機)，均可對現(xiàn)場電氣設備的條碼信息讀取掃碼，可對條碼信息內(nèi)銘牌、試驗數(shù)據(jù)等進行查詢。
[0018](3)可在服務器上進行數(shù)據(jù)查詢與調(diào)用，便于全面掌握各個變電站設備的情況，有利于工作人員做分析決策。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為本實用新型的系統(tǒng)結構圖；
[0020]圖2為本實用新型的巡檢監(jiān)控裝置的殼體的前面板示意圖；
[0021]圖3為本實用新型的巡檢監(jiān)控裝置的殼體的后面板示意圖；
[0022]圖4為巡檢監(jiān)控裝置的內(nèi)部示意圖。
[0023]附圖標記所對應的名稱為:
[0024]1-服務器，2-通信基站，3-巡檢監(jiān)控裝置，4-巡檢監(jiān)控裝置殼體的前面板，5-巡檢監(jiān)控裝置殼體的后面板，301-顯示屏，302-條碼打印輸出端口，303-裝置充電輸入端口，304-電源開關，305-條碼掃描識別探頭，306-條碼信息掃碼模塊，307-數(shù)據(jù)譯碼電路，308-觸摸傳感器部件，309-模數(shù)轉換電路，310-電源電路，311-讀寫存儲器，312-算術運算電路，313-比較電路，314-通信端口電路，315-打印輸出電路，316-條碼打印機。

【具體實施方式】
[0025]下面結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】作進一步說明。在此需要說明的是，這些實施方式的說明用于幫助理解本實用新型，但并不構成對本實用新型的限定。
[0026]圖1表示了本實用新型一個實施例的電氣設備巡檢監(jiān)控系統(tǒng)。電氣設備巡檢監(jiān)控系統(tǒng)由一臺服務器1、若干個通信基站2和若干臺巡檢監(jiān)控裝置3組成。其中要求在每一個變電站場地內(nèi)設置一個通信基站2，因此覆蓋N個變電站的電氣設備巡檢監(jiān)控系統(tǒng)需要建立N個通信基站，且至少I臺巡檢監(jiān)控裝置，以上設備可構成一個電氣設備巡檢監(jiān)控系統(tǒng)。
[0027]服務器I有多種選擇，以使用工控機為例，可選用基于PC總線的工業(yè)電腦(IPC)，具有可靠性、擴充性、兼容性等優(yōu)點，可對設備參數(shù)、試驗數(shù)據(jù)等信息進行存儲及查詢。根據(jù)實際選用GPRS無線方式通過通信基站2實現(xiàn)與巡檢監(jiān)控裝置3之間的數(shù)據(jù)通信。
[0028]通信基站2為GPRS無線通信基站，由于各變電站地點分散且距離較遠，因此通信基站2將變電站置于無線覆蓋區(qū)中，作為巡檢監(jiān)控裝置3與服務器I數(shù)據(jù)交換的中介。
[0029]巡檢監(jiān)控裝置3是電氣設備巡檢監(jiān)控系統(tǒng)的終端設備，可在巡檢監(jiān)控裝置3上操作，將其中儲存的數(shù)據(jù)通過無線傳輸上傳到服務器I;亦可在服務器I上操作，經(jīng)由無線傳輸將數(shù)據(jù)下載至無線網(wǎng)絡覆蓋范圍內(nèi)指定的巡檢監(jiān)控裝置3。巡檢監(jiān)控裝置3打印出設備信息條碼的標簽或標貼，可懸掛或張貼于設備上，作為其他巡視人員工作的參考信息。由于二維碼信息容量較大(可容納信息為1850個大寫字母或2710個數(shù)字或1108個字節(jié)，或500多個漢字)，故以二維碼為例，對使用條碼類型為二維碼的巡檢監(jiān)控裝置進行說明。
[0030]巡檢監(jiān)控裝置3由殼體與電路板構成。
[0031]圖2、3分別為巡檢監(jiān)控裝置殼體的前面板、后面板示意圖。在殼體的前面板4上設有觸摸功能的顯示屏301和條碼打印輸出端口 302，在后面板5上設有裝置充電輸入端口303、電源開關304和條碼掃描識別探頭305。
[0032]圖4為殼體的內(nèi)部示意圖。在殼體內(nèi)安裝有電路板，
[0033]工作時，可使用條碼掃描識別探頭305對設備上已有的二維碼標簽進行掃碼，二維碼信息通過條碼信息掃碼模塊306進行識讀處理。對于二維碼識讀的二維碼掃描模塊有多種選擇。以摩托羅拉DS457 二維碼掃描模塊為例，其具有靈敏穩(wěn)定的特點，可識別PDF417、QR Code,Maxi Code 等各類主要二維碼。
[0034]在殼體內(nèi)的電路板上設有條碼信息掃碼模塊306、數(shù)據(jù)譯碼電路307、觸摸傳感器部件308、數(shù)模轉換電路309、電源電路310、讀寫存儲器311、算術運算電路312、比較電路313、通信端口電路314、打印輸出電路315、條碼打印機316，其中:
[0035]條碼掃描識別探頭305的輸出端和條碼信息掃碼模塊306輸入端連接，條碼信息掃碼模塊306的輸出端與讀寫存儲器311的第一輸入端連接，顯示屏301的輸出端與觸摸傳感器部件308輸入端連接，觸摸傳感器部件308的輸出端與模數(shù)轉換電路309的輸入端連接，模數(shù)轉換電路309的輸出端與讀寫存儲器311的第二輸入端連接；讀寫存儲器311的第一輸出端與數(shù)據(jù)譯碼電路307的輸入端連接，數(shù)據(jù)譯碼電路307的輸出端與顯示屏301的輸入端連接；讀寫存儲器311的第二輸出端與算術運算電路312的輸入端連接，算術運算電路312的輸出端與比較電路313的輸入端連接，比較電路313的輸出端與讀寫存儲器311的第三輸入端連接；讀寫存儲器311的第三輸出端與打印輸出電路315的輸入端連接，打印輸出電路315的輸出端與條碼打印機316的輸入端連接；讀寫存儲器311的第四輸出端與通信端口電路314的輸入端連接，在通信端口電路314中設有用于GPRS無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ㄐ拍K。
[0036]裝置充電輸入端口 303與電源電路310的輸入端連接，電源電路310的輸出端與顯示屏301、條碼掃描識別探頭305、條碼信息掃碼模塊306、數(shù)據(jù)譯碼電路307、觸摸傳感器部件308、數(shù)模轉換電路309、讀寫存儲器311、算術運算電路312、比較電路313、通信端口電路314、打印輸出電路315、條碼打印機316的電源端連接，為各電路提供電源。
[0037]條碼信息掃描模塊306將識讀后的信息傳送至讀寫存儲器311。對于二維碼的識讀，條碼信息掃面模塊306可有多種選擇，例如新大陸CM50 二維碼掃描模塊或摩托羅拉DS475 二維碼掃描模塊，均可實現(xiàn)對二維碼快速、準確的識別。
[0038]顯示屏301用于通過觸摸傳感器部件308、模數(shù)轉換電路309將數(shù)據(jù)輸入至讀寫存儲器311，也可對讀寫存儲器311中的數(shù)據(jù)進行查詢并顯示。顯示屏可選用3.2英寸TFT液晶模塊，+3.3V供電，內(nèi)置SSD1289液晶控制器，可為液晶顯示提供時序信號、驅(qū)動和顯示數(shù)據(jù)。
[0039]觸摸傳感器部件308對有觸摸功能的顯示屏301輸入的數(shù)據(jù)進行處理，實現(xiàn)電壓與坐標、數(shù)據(jù)參數(shù)的轉換，可選用B6TS-08NF觸摸傳感器部件。模數(shù)轉換電路309則通過模數(shù)轉換將數(shù)據(jù)存儲至讀寫存儲器311中，模數(shù)轉換電路可選用觸摸屏控制模塊ADS7843。
[0040]讀寫存儲器311用于儲存與讀取數(shù)據(jù)，可以儲存由條碼信息掃碼模塊306處理之后的數(shù)據(jù)、經(jīng)由模數(shù)轉換電路309輸入的數(shù)據(jù)以及經(jīng)過比較電路313輸出的結果，可以將數(shù)據(jù)讀取并輸入至算術運算電路312與打印輸出電路315，并可通過通信端口電路314進行數(shù)據(jù)傳輸。讀寫存儲器有多種選擇，例如可以選用MOTOROLA公司生產(chǎn)的MCM6264或NEC公司生產(chǎn)的μ PD41256的RAM存儲器。
[0041]對于讀寫存儲器311內(nèi)的儲存的數(shù)據(jù)，可通過數(shù)據(jù)譯碼電路307將二進制編碼轉換為可讀取的數(shù)據(jù)信息，便于通過顯示屏301查詢。數(shù)據(jù)譯碼電路307可選擇7442型二-十進制譯碼器。
[0042]算術運算電路312對輸入的數(shù)據(jù)進行簡單計算，并將計算結果輸入比較電路313與規(guī)程標準值對比。算術運算電路312包含有74LS381集成算術/邏輯單元，74LS381集成算術/邏輯單元可以對兩個4位數(shù)的數(shù)據(jù)進行加、減、乘等6種算術或邏輯運算。
[0043]例如對于電力變壓器，主要關注的指標有繞組直流電阻。根據(jù)《輸變電設備狀態(tài)檢修試驗規(guī)程》(Q/GDW 1168-2013)中的要求，在分別測得三相直流電阻R0A、R0B、R0C后，對于容量1.6MVA以上的變壓器,要求三相相間互差不大于三相平均值的2%,對于1.6MVA以上的變壓器，設A、B相間互差，B、C相間互差，A、C相間互差分別為X1、X2、X3，可用公式表示如下:
[0044]I (ROA-ROB) | / ((R0A+R0B+R0C)/3) = Xl (公式 I)
[0045]I (ROB-ROC) | / ((R0A+R0B+R0C)/3) = X2(公式 2)
[0046]I (ROA-ROC) | / ((R0A+R0B+R0C) /3) = X3(公式 3)
[0047]根據(jù)規(guī)程要求，X1、X2、X3均不大于2%視為合格。故將測得的三相直流電阻的數(shù)據(jù)R0A、R0B、R0C，通過顯示屏301經(jīng)由模數(shù)轉換電路309輸入到讀寫存儲器311里，算術運算電路312讀取數(shù)據(jù)后按公式1-3進行計算，計算結果輸入比較電路313分別與設定值2%進行比較，若存在一個及以上的值超過標準，則比較電路313提示超標信息，并將結果輸入讀寫存儲器311，
[0048]對于讀寫存儲器311中的數(shù)據(jù)，可以選擇將數(shù)據(jù)與超標提示信息輸出打印為標簽或標貼的條碼信息。打印輸出電路315把讀寫存儲器311的數(shù)據(jù)傳輸至條碼打印機316的工作接口，條碼打印機316將數(shù)據(jù)信息生成二維碼，并打印輸出標簽標貼。條碼打印機可選用TSC條碼打印機或三星SLP條碼打印機，以TSC廠家的TTP-342plus型條碼打印機為例，支持TOF417等主要二維碼的生成與打印，提供熱感、熱轉兩種打印方式，可打印多種標簽及紙張，可以打印防水PVC標簽標貼，并將標簽懸掛或張貼在電氣設備上，便于工作人員巡視查閱。
[0049]通信端口電路314將中央處理電路312中的數(shù)據(jù)通過GPRS無線傳輸?shù)姆绞浇?jīng)由通信基站2發(fā)送至服務器3。通信端口電路313中設有用于遠程通信的RS485通信接口與DTD433X_S4無線傳輸模塊，以實現(xiàn)數(shù)據(jù)遠距離實時、準確傳輸?shù)囊?。電源電?10為各個電路提供電源。
【權利要求】
1.一種電氣設備巡檢監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:由巡檢監(jiān)控裝置、通信基站與服務器組成，巡檢監(jiān)控裝置數(shù)量有若干臺，巡檢監(jiān)控裝置由殼體與電路板構成，在殼體的前面板上設有觸摸功能的顯示屏與條碼打印輸出端口，在后面板上設有電源開關、裝置充電輸入端口和條碼掃描識別探頭； 在殼體內(nèi)的電路板上設有條碼信息掃碼模塊、數(shù)據(jù)譯碼電路、觸摸傳感器部件、模數(shù)轉換電路、算術運算電路、比較電路、讀寫存儲器、通信端口電路、打印輸出電路、條碼打印機和電源電路，其中: 條碼掃描識別探頭的輸出端和條碼信息掃碼模塊輸入端連接，條碼信息掃碼模塊的輸出端與讀寫存儲器的第一輸入端連接，顯示屏的輸出端與觸摸傳感器部件輸入端連接，觸摸傳感器部件輸出端與模數(shù)轉換電路的輸入端連接，模數(shù)轉換電路的輸出端與讀寫存儲器的第二輸入端連接；讀寫存儲器的第一輸出端與數(shù)據(jù)譯碼電路的輸入端連接，數(shù)據(jù)譯碼電路的輸出端與顯示屏的輸入端連接；讀寫存儲器的第二輸出端與算術運算電路的輸入端連接，算術運算電路的輸出端與比較電路的輸入端連接，比較電路的輸出端與讀寫存儲器的第三輸入端連接；讀寫存儲器的第三輸出端與打印輸出電路的輸入端連接，打印輸出電路的輸出端與條碼打印機輸入端連接；讀寫存儲器的第四輸出端與通信端口電路的輸入端連接，在通信端口電路中設有用于GPRS無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ㄐ拍K； 裝置充電輸入端口與電源電路的輸入端連接，電源電路的輸出端與顯示屏、條碼掃描識別探頭、條碼信息掃碼模塊、數(shù)據(jù)譯碼電路、觸摸傳感器部件、數(shù)模轉換電路、讀寫存儲器、算術運算電路、比較電路、打印輸出電路、條碼打印機、通信端口電路的電源端連接，為各電路提供電源。
2.根據(jù)權利要求1所述的電氣設備巡檢監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述條碼為一維條形碼或二維碼。
3.根據(jù)權利要求1所述的電氣設備巡檢監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:通信基站數(shù)量與變電站數(shù)量相同，服務器數(shù)量為I臺。
【文檔編號】G07C1/20GK204256807SQ201420718469
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年11月26日 優(yōu)先權日:2014年11月26日
【發(fā)明者】蔡禮, 王凱睿, 歐陽敏, 胡裕峰, 曾慶匯 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)江西省電力公司南昌供電分公司