高压带电作业区域安防监控系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种高压带电作业区域安防监控系统。本发明由远程监控服务器、现场终端控制系统、安防监控装置、信息采集系统以及网络系统组成，所述远程监控服务器包括远程服务器组、报警装置以及通讯模块，所述现场终端控制系统由现场服务器、GPRS调制解调器、zigbee路由终端，所述现场服务器分别与GPRS调制解调器和zigbee路由终端通过RS232接口相连接；本发明的通过安防监控装置对所需信息进行采集后，再通过网络系统传输至现场监终端系统进行汇总中转，最后返至服务器进行预警和人工验证，同时与远程控制端进行信息共享，以便及时处理，本发明可以灵活组网，覆盖所有公共网络通达地域。
【专利说明】[0001] 高压带电作业区域安防监控系统
【技术领域】
[0002] 本发明涉及一种高压带电作业区域安防监控系统。
【背景技术】
[0003] 大部分电力变电站的视频监控系统建设正如其名字一样，强调的是对重要点位的 视频监控功能，实时了解变电站的工作状态，警示人为破坏、盗窃行为。随着变电站信息化 建设的进一步加强，越来越多的数据、参数影响到变电站的正常工作，而及时了解到这些信 息对于工作人员来说也是至关重要的。从远程管理遥调遥控方面上看，也包括对机房各种 设备的开关管理、精密空调的控制、变电站门禁的管理等。包含这些在内的更多信息采集将 成为电力机房遥视系统的一部分。视频监控系统的内涵将随着变电站的发展而得到进一步 扩展，逐渐将遥视、遥控、遥调、遥测以及遥信等内容集成进来，形成"五遥"集成的发展态 势。
[0004] 高压带电作业安防区域的安防系统一直是一道难题，对于高危区域既要考虑内部 工作人员的安全问题，同时还要外来入侵者的防卫问题，其解决方案大多通过红外线或者 门磁来检测是否有人员通过，以此来判断有无偷盗行为的发生，误报几率较高，视频监控系 统需要有人值守，在发生偷盗行为之后需要事后翻看录像，寻找证据效率极低，成本很高。
[0005] 高压区域作业对工作人员主要有两大难题，一是对各项信息的监控不及时，一旦 发现问题往往已经造成严重的损失，从而埋下安全隐患，所以急需一个统一的、立体的对于 带电作业区域进行全方位保护的统筹系统，常规的方法无法合理的进行预警及处理，效果 不明显；而另一大难题是工作人员在高压区域内工作时没有一个对工作人员的工作状态以 及周边状态的一个立体监控，尤其在高空作业时，工作人员无法一览自己周边的环境信息， 一旦出现工作人员大意或疲劳作业时，后果不可想想。
[0006] 另一方面对于外来人员的监控，目前由于利益及恐怖袭击等社会不安因素驱使电 力控制区域成为敏感区域，一旦被入侵或重要设备被盗，不仅危及电网安全，还将直接引起 居民日常生活停电、农业生产或商、企业断电，造成较大的经济损失及较坏的社会影响。电 力企业除了承担巨大的经济损失外，还要尽快组织施工力量恢复送电，频发的设备盗窃给 正常生产经营活动带来很大的压力。
[0007] 对于高压区域的安全防护，目前采用的监控及防盗手段大多还是组织专职人员定 时巡查，但该方法占用大量人力，可实现性差，防盗效果不突出。还有采用防盗固定方法，该 方法有一定的防盗作用，增加了犯罪分子拆卸难度，但同时也增加了检修工作的难度，且不 能从技术手段制止盗窃的发生。另外一些利用电子手段防盗的设计，对重要设备的监控手 段比较单一，且常常发生误报警。
【发明内容】
[0008] 本发明所要解决的技术问题是提供一种高压带电作业区域安防监控系统。
[0009] 本发明采用如下技术方案： 本发明由远程监控服务器、现场终端控制系统、安防监控装置、信息采集系统以及网络 系统组成， 所述远程监控服务器包括远程服务器组、报警装置以及通讯模块， 所述现场终端控制系统由现场服务器、GPRS调制解调器、zigbee路由终端，所述现场 服务器分别与GPRS调制解调器和zigbee路由终端通过RS232接口相连接； 所述安防监控装置包括设有固定卡槽的底板、成对平行设于底板两端的丝杠、立板、盖 板、发射器、下端设有丝杠螺母的第一滑板、中部设有第二通孔的滑座以及中部设有第一通 孔的第二滑板； 所述底板两端边缘垂直设有立板，所述立板上端设有盖板，所述丝杠穿过第一滑板并 通过滚动轴承分别设置在底板与盖板上，所述第一滑板中部设有第一燕尾凸台，所述第一 燕尾凸台通过第一通孔与第二滑板连接；所述第二滑板中部设有第二燕尾凸台，所述第二 燕尾凸台通过第二通孔与滑座连接，所述滑座内设有发射器，所述安防监控装置还包括转 动轮、收纳筒、以及档板，所述转动轮设置在丝杠顶端，所述收纳筒设置在底板边角处，所述 档板设置在第二滑板上并与滑座相对，所述底板的纵截面呈矩形或菱形，其包括与所述发 射器配套使用的无线传输装置； 所述信息采集系统由设置于高压导线上的加速度传感器、设置于高压导线表皮的接触 式温度传感器、设置于高危区域入口的红外传感器和声敏传感器以及设置于高压变压器上 的失电传感器和液位传感器组成； 所述网络系统由监控子网以及远程监控外网组成， 所述监控子网包括设置于所述加速度传感器上的第一 zigbee节点、设置于所述接触 式温度传感器上的第二zigbee节点、设置于所述红外传感器上的第三zigbee节点、设置于 所述失电传感器上的第四zigbee节点以及设置于所述液位传感器上的第五zigbee节点； 所述远程监控外网包括INTERNET网以及3G网络； 所述远程服务器组通过通讯模块接入INTERNET网，所述现场服务器通过GPRS调制解 调器接入3G网络。
[0010] 所述发射器的型号为BK-P06,所述无线传输装置的型号为Marlboze/万宝泽 MBZ-18。
[0011] 所述加速度传感器的型号为YC-A150S-M，所述接触式温度传感器为英格索兰 39586227,所述红外传感器的型号为LHI968,所述失电传感器的型号为24VAC-220VAC，所 述液位传感器的型号为HF-001。
[0012] 所述监控子网还包括zigbee中继器，所述zigbee中继器的型号为WRT2422Z。
[0013] 其特征在于所述报警装置的型号BTJ-120,所述通讯模块的型号为DS-19M04-GS/ K，所述GPRS调制解调器的型号为S頂300，所述z igbee路由终端的型号为康捷登主机668。
[0014] 本发明的积极效果如下： 本发明的通过安防监控装置对所需信息进行采集后，再通过网络系统传输至现场监终 端系统进行汇总中转，最后返至服务器进行预警和人工验证，同时与远程控制端进行信息 共享，以便及时处理，本发明可以灵活组网，覆盖所有公共网络通达地域。
【专利附图】
【附图说明】
[0015] 附图1为本发明结构框图。
[0016] 附图2为本发明监视端的结构框图。
[0017] 附图3为本发明视频采集装置的结构框图。
[0018] 附图4为本发明环境信息采集装置的结构框图。
[0019] 附图5为本发明安防监控装置的结构示意图。
[0020] 附图6为本发明安防监控装置的局部放大示意图。
[0021] 附图7为本发明安防监控装置使用状态图。
【具体实施方式】
[0022] 如附图1-7所示，本发明由远程监控服务器1、现场终端控制系统2、安防监控装置 3、信息采集系统4以及网络系统5组成， 所述远程监控服务器1包括远程服务器组1-1、报警装置1-2以及通讯模块1-3， 所述现场终端控制系统2由现场服务器2-1、GPRS调制解调器2-2、zigbee路由终端 2-3,所述现场服务器2-1分别与GPRS调制解调器2-2和zigbee路由终端2-3通过RS232 接口相连接； 所述安防监控装置3包括设有固定卡槽3-4的底板3-3、成对平行设于底板3-3两端的 丝杠3-6、立板3-13、盖板3-1、发射器3-14、下端设有丝杠螺母3-6-1的第一滑板3-7、中部 设有第二通孔3-11-1的滑座3-11以及中部设有第一通孔3-9-1的第二滑板3-9 ; 所述底板3-3两端边缘垂直设有立板3-13,所述立板3-13上端设有盖板3-1，所述丝 杠3-6穿过第一滑板3-7并通过滚动轴承分别设置在底板3-3与盖板3-1上，所述第一滑 板3-7中部设有第一燕尾凸台3-8,所述第一燕尾凸台3-8通过第一通孔3-9-1与第二滑 板3-9连接；所述第二滑板3-9中部设有第二燕尾凸台3-10,所述第二燕尾凸台3-10通过 第二通孔3-11-1与滑座3-11连接，所述滑座3-11内设有发射器3-14,所述安防监控装置 3还包括转动轮3-2、收纳筒3-5、以及档板3-12,所述转动轮3-2设置在丝杠3-6顶端，所 述收纳筒3-5设置在底板3-3边角处，所述档板3-12设置在第二滑板3-9上并与滑座3-11 相对，所述底板3-3的纵截面呈矩形或菱形，其包括与所述发射器3-14配套使用的无线传 输装置； 所述信息采集系统4由设置于高压导线上的加速度传感器4-1、设置于高压导线表皮 的接触式温度传感器4-2、设置于高危区域入口的红外传感器4-3以及设置于高压变压器 上的失电传感器4-4和液位传感器4-5组成； 所述网络系统5由监控子网以及远程监控外网组成， 所述监控子网包括设置于所述加速度传感器4-1上的第一 zigbee节点5-1-1、设置于 所述接触式温度传感器4-2上的第二zigbee节点5-1-2、设置于所述红外传感器4-3上的 第三zigbee节点5-1-3、设置于失电传感器4-4上的第四zigbee节点5-1-4以及设置于所 述液位传感器4-5上的第五zigbee节点5-1-5 ; 所述远程监控外网5-2包括INTERNET网以及3G网络； 所述远程服务器组1-1通过通讯模块1-3接入INTERNET网，所述现场服务器2-1通过 GPRS调制解调器2-2接入3G网络。
[0023] 本发明监测终端通过通讯模块接收监控中心发来的系统设置信息(包含报警条 件，各传感器的启动和关闭状态，布防和撤防等)，监测终端被正确设置后，在布防状态，将 会依据设置采集环境信息，满足报警条件，则立即报警，通讯服务程序根据信息分类，将报 警信息保存到数据库，并将信息发给监测终端管理程序，监测终端管理程序根据这些信息， 产生报警画面，或者绘制实时路径。监测终端向通讯服务程序发送全部信息的同时，也会将 部分指定的信息直接通过gprs网络发给指定手机。
[0024] 传感器采集装置功能主要包含如下： 加速度传感器4-1 :目前国内对导线舞动监测多采用视频图像采集和运动加速度测量 两种主要技术方案。前者在野外高温、高湿、严寒、浓雾、沙尘等天气条件下，不仅对视频设 备的可靠性、稳定性要求很高，而且拍摄的视频图像的效果也会受到影响，在实际使用中只 能作为辅助监测手段，无法定量分析导线运动参数；而采用加速度传感器监测导线舞动情 况，虽可定量分析输电导线某一点上下振动和左右摆动的情况，但只能测出导线直线运动 的振幅和频率，而对于复杂的圆周运动，则无法准确测量。所以我们必须加快加速度传感器 的发展来适应诸如此类环境下进行应用。
[0025] 接触式温度传感器4-2 :接触式温度传感器是安装于电线表皮，使它的显示值可 以直接地表示被测物体的温度的情况。一般来说，它的测量的精度是比较高的。在一定的 温度内，它甚至能够测量出物体内部的温度的分别情况。
[0026] 红外传感器4-3 :探测器探测范围12米，过滤白光6000LUX，报警时刻3s，探测速 度0. 3~4m/s，利用红外微波双检探测器通过检测热量的变化，感知是否有人靠近。当热量变 化超过设定范围。镜片采用三维空间、内凹槽阵列式菲涅耳透镜，可过滤紫外线。
[0027] 失电传感器4-4:通过断电检测，电力重要设备只要断电，报警模块立即报警，另 一方案是在重要设备的出入端引一根特殊引线，偷盗者要打开重要设备必须把这根线剪断 或者短接，只要该线断开或者被短接，报警模块立即报警。
[0028] 液位传感器4-5:本发明采用接触式也为传感器，采用特种的中间带有通气导管 的电缆及专门的密封技术，既保证了传感器的水密性，又使得参考压力腔与环境压力相通， 从而保证了测量的高精度和高稳定性，当遇到暴雨时能够提前预警，人工对积水尽快进行 驱散。
[0029] 本发明监测终端通过通讯模块接收监控中心发来的系统设置信息(包含报警条 件，各传感器的启动和关闭状态，布防和撤防等)，监测终端被正确设置后，在布防状态，将 会依据设置采集环境信息，满足报警条件，则立即报警，通讯服务程序根据信息分类，将报 警信息保存到数据库，并将信息发给监测终端管理程序，监测终端管理程序根据这些信息， 产生报警画面，或者绘制实时路径。监测终端向通讯服务程序发送全部信息的同时，也会将 部分指定的信息直接通过gprs网络发给指定手机。
【权利要求】
1. 一种高压带电作业区域安防监控系统，其特征在于由远程监控服务器（1)、现场终 端控制系统（2)、安防监控装置（3)、信息采集系统（4)以及网络系统（5)组成， 所述远程监控服务器（1)包括远程服务器组（1-1)、报警装置（1-2)以及通讯模块 (1_3)， 所述现场终端控制系统（2)由现场服务器（2-l)、GPRS调制解调器（2-2)、zigbee路由 终端（2-3)，所述现场服务器（2-1)分别与GPRS调制解调器（2-2)和zigbee路由终端（2-3) 通过RS232接口相连接； 所述安防监控装置（3)包括设有固定卡槽（3-4)的底板（3-3)、成对平行设于底板 (3-3)两端的丝杠（3-6)、立板（3-13)、盖板（3-1)、发射器（3-14)、下端设有丝杠螺母 (3-6-1)的第一滑板（3-7)、中部设有第二通孔（3-11-1)的滑座（3-11)以及中部设有第一 通孔（3_9_1)的第二滑板（3_9); 所述底板（3-3 )两端边缘垂直设有立板（3-13 )，所述立板（3-13 )上端设有盖板（3-1)， 所述丝杠（3-6)穿过第一滑板（3-7)并通过滚动轴承分别设置在底板（3-3)与盖板（3-1) 上，所述第一滑板（3-7)中部设有第一燕尾凸台（3-8)，所述第一燕尾凸台（3-8)通过第一 通孔（3-9-1)与第二滑板（3-9)连接；所述第二滑板（3-9)中部设有第二燕尾凸台（3-10)， 所述第二燕尾凸台（3-10)通过第二通孔（3-11-1)与滑座（3-11)连接，所述滑座（3-11) 内设有发射器（3-14)，所述安防监控装置（3)还包括转动轮（3-2)、收纳筒（3-5)、以及档板 (3-12 )，所述转动轮（3-2 )设置在丝杠（3-6 )顶端，所述收纳筒（3-5 )设置在底板（3-3 )边 角处，所述档板（3-12)设置在第二滑板（3-9)上并与滑座（3-11)相对，所述底板（3-3)的 纵截面呈矩形或菱形，其包括与所述发射器（3-14)配套使用的无线传输装置； 所述信息采集系统（4)由设置于高压导线上的加速度传感器（4-1)、设置于高压导线 表皮的接触式温度传感器（4-2)、设置于高危区域入口的红外传感器（4-3)以及设置于高 压变压器上的失电传感器（4-4)和液位传感器（4-5)组成； 所述网络系统（5)由监控子网以及远程监控外网组成， 所述监控子网包括设置于所述加速度传感器（4-1)上的第一 zigbee节点（5-1-1)、 设置于所述接触式温度传感器（4-2)上的第二zigbee节点（5-1-2)、设置于所述红外传感 器（4-3)上的第三zigbee节点（5-1-3)、设置于失电传感器（4-4)上的第四zigbee节点 (5-1-4)以及设置于所述液位传感器（4-5)上的第五zigbee节点（5-1-5); 所述远程监控外网（5-2)包括INTERNET网以及3G网络； 所述远程服务器组（1-1)通过通讯模块（1-3 )接入INTERNET网，所述现场服务器（2-1) 通过GPRS调制解调器（2-2)接入3G网络。
2. 根据权利要求1所述的高压带电作业区域安防监控系统，其特征在于所述发射器 (3-14)的型号为BK-P06,所述无线传输装置的型号为Marlboze/万宝泽MBZ-18。
3. 根据权利要求2所述的高压带电作业区域安防监控系统，其特征在于所述加速度传 感器（4-1)的型号为YC-A150S-M，所述接触式温度传感器（4-2)为英格索兰39586227,所述 红外传感器（4-3)的型号为LHI968,所述失电传感器（4-4)的型号为24VAC-220VAC，所述液 位传感器（4-5)的型号为HF-001。
4. 根据权利要求3所述的高压带电作业区域安防监控系统，其特征在于所述监控子网 还包括zigbee中继器，所述zigbee中继器的型号为WRT2422Z。
5.根据权利要求4所述的高压带电作业区域安防监控系统，其特征在于所述报警装置 (1-2)的型号BTJ-120,所述通讯模块（1-3)的型号为DS-19M04-GS/K，所述GPRS调制解调 器（2-2)的型号为SM300,所述zigbee路由终端（2-3)的型号为康捷登主机668。
【文档编号】G05B19/418GK104111646SQ201410322225
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2014年7月8日 优先权日:2014年7月8日
【发明者】邢富长, 孙红燕, 张泰铭, 徐广平, 邢克, 丁志强, 苏图强, 李云玲, 秦研, 高春雨, 解朝立 申请人:国家电网公司, 国网河北省电力公司, 国网河北省电力公司石家庄供电分公司