GIS站点系统及刀闸控制系统的制作方法

gis站点系统及刀闸控制系统
技术领域
1.本发明涉及电力gis(geographic information system)领域，尤其涉及一种gis站点系统及刀闸控制系统。


背景技术：

2.电力gis，是将电力企业的电力设备、变电站、输配电网络、电力用户与电力负荷等连接形成电力信息化的生产管理综合信息系统；而gis刀闸是变电站中高压电力的开关。在目前的gis电力系统刀闸控制系统一般包括多个站点系统，一个站点系统中则通过包括多个gis刀闸和一个gis刀闸控制系统设备，且多个gis刀闸与gis刀闸控制系统设备通过有线连接组网，并为每个gis刀闸分配一个唯一的id号，各gis刀闸在与gis刀闸控制系统设备通信过程中使用该id号来代表自己的身份，gis刀闸控制系统设备则通过该id号来识别gis刀闸。现有的gis电力系统刀闸控制系统中，需要为各gis刀闸分配一个唯一的id号，配置复杂，尤其是在某个gis刀闸因为故障等原因导致更换时又会新增id号，提升了系统管理的复杂性。且各gis刀闸与gis刀闸控制系统设备通过有线连接组网，连线组网复杂，成本高。
3.因此，现有的gis电力系统刀闸控制系统中通过gis刀闸自身的id号进行身份识别而存在的配置和管理复杂，以及各gis刀闸与gis刀闸控制系统设备通过有线连接组网而存在的组网复杂成本高，是目前亟需解决的技术问题。


技术实现要素：

4.本发明提供了一种gis站点系统及刀闸控制系统，解决现有的gis电力系统刀闸控制系统中通过gis刀闸自身的id号进行身份识别而存在的配置和管理复杂，以及各gis刀闸与gis刀闸控制系统设备通过有线连接组网而存在的组网复杂成本高的问题。
5.为了解决上述问题，本发明实施例提供了一种gis站点系统，包括：
6.gis刀闸控制系统设备2和n个gis刀闸1，所述n大于等于2，其中：
7.所述gis刀闸控制系统设备2包括第二无线通信模块20，每一个所述gis刀闸1包括一个第一无线通信模块10，各所述gis刀闸1的所述第一无线通信模块10所采用的频点各不相同，各所述第一无线通信模块10所采用的频点用于唯一标识各所述gis刀闸1；
8.各所述gis刀闸1通过各自的所述第一无线通信模块10与所述gis刀闸控制系统设备2的所述第二无线通信模块20无线通信进行数据交互，所述gis刀闸控制系统设备2根据所述频点识别所接收到的数据是来自哪个所述gis刀闸1。
9.一些实施例中，所述gis刀闸1还包括刀闸11，与所述刀闸11分别通信连接的信息采集模块12和控制模块13，所述第一无线通信模块10包括第一无线通信子模块101；
10.所述第一无线通信子模块101与所述信息采集模块12和所述控制模块13相互独立设置，所述信息采集模块12和所述控制模块13将待发送的数据发给所述第一无线通信子模块101，通过所述第一无线通信子模块101发给所述gis刀闸控制系统设备2的所述第二无线通信模块20；
11.或，
12.所述第一无线通信子模块101设于所述控制模块13内，所述信息采集模块12将待发送的数据发送至所述控制模块13，所述控制模块13将所述信息采集模块12发送的数据或自身待外发的数据发给所述第一无线通信子模块101，通过所述第一无线通信子模块101发给所述gis刀闸控制系统设备2的所述第二无线通信模块20。
13.一些实施例中，所述gis刀闸1还包括刀闸11，与所述刀闸11分别通信连接的信息采集模块12和控制模块13，所述第一无线通信模块10包括分别设于所述控制模块13和所述信息采集模块12内的第二无线通信子模块102和第三无线通信子模块103；
14.所述信息采集模块12将待发送的数据发给所述第三无线通信子模块103，通过所述第三无线通信子模块103发给所述gis刀闸控制系统设备2的所述第二无线通信模块20；
15.所述控制模块13将待发送的数据发给所述第二无线通信子模块102，通过所述第二无线通信子模块102发给所述gis刀闸控制系统设备2的所述第二无线通信模块20。
16.一些实施例中，所述n大于等于2，小于等于20。
17.一些实施例中，所述第二无线通信模块20和各所述第一无线通信模块10采用433.05mhz-434.79mhz频段，并以433.87mhz为中心。
18.一些实施例中，各所述第一无线通信模块10所采用的频点之差的绝对值为k的n倍，所述k大于等于0.05mhz，小于等于0.09mhz，所述n为大于等于1的整数。
19.一些实施例中，所述k等于0.09mhz。
20.一些实施例中，所述数据包括所述gis刀闸1的状态数据，所述状态数据包括刀闸的开关状态和角度。
21.一些实施例中，所述gis刀闸控制系统设备2还包括显示模块21，所述显示模块21用于对所述状态数据进行显示。
22.基于同样的发明构思，本发明实施例还提供了一种刀闸控制系统，包括远程服务器4，与所述远程服务器4通信连接的网关3，还包括m个如上所述的gis站点系统，各所述gis站点系统的所述gis刀闸控制系统设备2通过所述网关3与所述远程服务器4通信连接，所述m大于等于1。
23.有益效果
24.本发明实施例提供的gis站点系统及刀闸控制系统中，gis站点系统包括gis刀闸控制系统设备2和n个gis刀闸1，各gis刀闸1通过各自的第一无线通信模块10与gis刀闸控制系统设备2的第二无线通信模块20无线通信进行数据交互，且各gis刀闸1的第一无线通信模块10所采用的频点各不相同，这样各第一无线通信模块10所采用的频点用于唯一标识各gis刀闸1，gis刀闸控制系统设备2则可根据该频点识别所接收到的数据是来自哪个gis刀闸1，从而不再需要为各gis刀闸1额外配置id，可简化管理和成本，且即使gis刀闸1因故障等因素需要替换时，替换后的gis刀闸1也可采用替换前的gis刀闸1所采用的频点，可进一步降低管理的复杂度，且各gis刀闸与gis刀闸控制系统设备通过有无线组网，可简化组网并降低成本。
附图说明
25.图1为本发明实施例提供的gis站点系统的结构示意图；
26.图2为本发明实施例提供的gis刀闸的结构示意图一；
27.图3为本发明实施例提供的gis刀闸的结构示意图二；
28.图4为本发明实施例提供的gis刀闸的结构示意图三；
29.图5为本发明实施例提供的另一gis站点系统的结构示意图；
30.图6为本发明实施例提供的刀闸控制系统的结构示意图。
具体实施方式
31.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面通过具体实施方式结合附图对本发明实施例作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
32.针对现有gis电力系统刀闸控制系统中通过gis刀闸自身的id号进行身份识别而存在的配置和管理复杂，以及各gis刀闸与gis刀闸控制系统设备通过有线连接组网而存在的组网复杂成本高的问题。本实施例提供了一种gis站点系统，参见图1所示，其包括但不限于：
33.gis刀闸控制系统设备2和n个gis刀闸1，n大于等于2。应当理解的是，本实施例中的n的取值，也即一个gis站点系统(也可称之为gis站点)包括的gis刀闸1的个数可根据具体应用需求灵活设置，例如可设置为2个，也可设置为3个、4个、5个等，本实施例对其不做限制。在目前的一些应用场景中，一个gis站点系统包括的gis刀闸1的个数一般不超过20个，因此本示例中的n的取值可为大于等于2，小于等于20的整数。
34.参见图所示，本实施例中的gis刀闸控制系统设备2包括第二无线通信模块20。而每一个gis刀闸1包括一个第一无线通信模块10，且各gis刀闸1的第一无线通信模块10所采用的频点各不相同，各第一无线通信模块10所采用的频点用于唯一标识各gis刀闸1。例如图1中从左往右，第一个gis刀闸1的第一无线通信模块10采用频点a，第二个gis刀闸1的第一无线通信模块10采用频点b，第n个gis刀闸1的第一无线通信模块10采用频点n，其中频点a、频点b，
……
，频点n各不相同，这样就可以通过频点a、频点b，
……
，频点n分别代表各自对应的gis刀闸1的身份，也即可通过频点a、频点b，
……
，频点n分别识别各自对应的gis刀闸1的身份。从而不再需要为各gis刀闸1额外配置id，可简化管理和成本，且即使某些gis刀闸1因故障等因素需要替换时，替换后的gis刀闸1也可采用替换前的gis刀闸1所采用的频点，可进一步降低管理的复杂度。
35.应当理解的是，本实施例中为各gis刀闸1的第一无线通信模块10分配了可唯一识别其身份的频点后，相应位置的gis刀闸1可一直采用该频点，也即固定采用该频点。当然，在一些应用场景中，相应位置的gis刀闸1也可根据需求动态的变换其采用的频点，但需要满足同一时刻各gis刀闸1的第一无线通信模块10采用的频点各不相同，具体可根据需求灵活设置，在此不再一一赘述。
36.在本实施例中，各gis刀闸1通过各自的第一无线通信模块10与gis刀闸控制系统设备2的第二无线通信模块20无线通信进行数据交互，相对现有的gis刀闸1与gis刀闸控制系统设备2通过有线连接组网的方式，可简化组网并降低成本。而gis刀闸控制系统设备2则可根据频点识别所接收到的数据是来自哪个gis刀闸1。例如参见图1所示，假设gis刀闸控制系统设备2通过频点a接收到数据，则可根据频点a识别所接收到的数据是来自图1中最左
边的那个gis刀闸1，而通过频点n接收到数据，则可根据频点n识别到所接收到的数据是来自图1中最右边的那个gis刀闸1。
37.应当理解的是，本实施例的一些示例中，各gis刀闸1通过各自的第一无线通信模块10向gis刀闸控制系统设备2的第二无线通信模块20发送数据时，该数据中可包括第一无线通信模块10所采用的频点，这样gis刀闸控制系统设备2接收到数据后可通过该数据中解析出频点，进而根据解析出的频点识别所接收到的数据是来自哪个gis刀闸1。
38.本实施例的另一些示例中，各gis刀闸1通过各自的第一无线通信模块10向gis刀闸控制系统设备2的第二无线通信模块20发送数据时，该数据中也可不包括第一无线通信模块10所采用的频点，gis刀闸控制系统设备2接收数据时，可记录其具体是在哪个频点上接收到的数据，进而根据记录的频点识别所接收到的数据是来自哪个gis刀闸1。这种方式中可减小数据传输开销，提升数据传输效率和网络资源利用率。
39.在本实施例的一些示例中，gis刀闸1通过各自的第一无线通信模块10与gis刀闸控制系统设备2的第二无线通信模块20进行无线通信所交互的数据可灵活设置，例如可包括但不限于gis刀闸1的状态数据、控制数据、配置数据等。其中gis刀闸1的状态数据可包括但不限于gis刀闸1的刀闸的开关状态和角度；控制数据可包括但不限于gis刀闸控制系统设备2向相应的gis刀闸1发送的开、管控制数据等。gis刀闸1和gis刀闸控制系统设备2之间具体交互哪些数据可根据具体应用场景灵活设置，本实施例对其不做限制。
40.在本实施例的一些示例中，参见图2所示，gis刀闸1还包括刀闸11，与刀闸11分别通信连接的信息采集模块12和控制模块13，本示例中的信息采集模块12和控制模块13可用于但不限于采集刀闸11的状态数据，例如可采集但不限于gis刀闸1的刀闸的开关状态和角。本实施例中的信息采集模块12可通过但不限于各种传感器(例如图像采集传感器、压力传感器等)实现，而控制模块13则可采用各种能实现gis刀闸1的控制或信息采集的各种终端，在此对其不做限制。
41.在本示例中，信息采集模块12和控制模块13可共用一个无线通信模块与gis刀闸控制系统设备2的第二无线通信模块20进行无线通信，也可各自分别的采用一个无线通信模块与gis刀闸控制系统设备2的第二无线通信模块20进行无线通信。为了便于理解，本实施例下面以几种示例进行说明。
42.示例一：
43.参见图2所示，gis刀闸1还包括刀闸11，与刀闸11分别通信连接的信息采集模块12和控制模块13，本示例中的信息采集模块12和控制模块13可用于但不限于采集刀闸11的状态数据，例如可采集但不限于gis刀闸1的刀闸的开关状态和角度。
44.第一无线通信模块10包括第一无线通信子模块101；第一无线通信子模块101设于控制模块13内，也即第一无线通信子模块101和控制模块13可设于同一物理设备内。当然，在一些应用场景中，信息采集模块12也可与控制模块13可设于同一物理设备内，或独立于控制模块13设置。本示例中的信息采集模块12将待发送的数据发送至控制模块13，控制模块13将信息采集模块12发送的数据或自身待外发的数据发给第一无线通信子模块101，通过第一无线通信子模块101发给gis刀闸控制系统设备2的第二无线通信模块20。本示例中的信息采集模块12和控制模块13共用一个第一无线通信子模块101与gis刀闸控制系统设备2的第二无线通信模块20进行无线通信，只需要在控制模块13内设置一个第一无线通信
子模块101即可，改动小且成本低，通用性好。
45.示例二：
46.本示例中的信息采集模块12和控制模块13也共用一个第一无线通信子模块101与gis刀闸控制系统设备2的第二无线通信模块20进行无线通信，参见图3所示，其与上述示例一相比，区别在于第一无线通信子模块101与信息采集模块12和控制模块13相互独立设置，也即第一无线通信子模块101可与信息采集模块12和控制模块13设于不同的物理设备中。本示例中信息采集模块12和控制模块13将待发送的数据发给第一无线通信子模块101，通过第一无线通信子模块101发给gis刀闸控制系统设备2的第二无线通信模块20。
47.示例三：
48.本示例中的信息采集模块12和控制模块13分别的采用一个无线通信模块与gis刀闸控制系统设备2的第二无线通信模块20进行无线通信。参见图4所示，第一无线通信模块10包括设于控制模块13内的第二无线通信子模块102和设于信息采集模块12内的第三无线通信子模块103；
49.信息采集模块12将待发送的数据发给第三无线通信子模块103，通过第三无线通信子模块103发给gis刀闸控制系统设备2的第二无线通信模块20；
50.控制模块13将待发送的数据发给第二无线通信子模块102，通过第二无线通信子模块102发给gis刀闸控制系统设备2的第二无线通信模块20。
51.应当理解的是，本实施例中的信息采集模块12和控制模块13可共用一个无线通信模块或各自单独采用一个无线通信模块与gis刀闸控制系统设备2的第二无线通信模块20进行无线通信的方式并不限于上述三种示例，也可根据需求灵活作出其他的变形进行等同替换，在此不再一一赘述。
52.本实施例中，上述第二无线通信模块20和各第一无线通信模块10无线通信时所采用的无线rfid(radio frequency identification，射频识别是)技术的频段可灵活设置。例如，在一些示例中，第二无线通信模块20和各第一无线通信模块10可采用433mhz的无线模块，例如具体可采用433.05mhz-434.79mhz频段，并以433.87mhz为中心。各gis刀闸1的第一无线通信模块10的频点可在433.05mhz-434.79mhz频段内灵活设置，只需要满足各第一无线通信模块10的频点各不相同，以起到以频点方式代替id号的目的即可。
53.例如，在一些实施例中，在对各第一无线通信模块10所采用的频点进行配置时，可按各第一无线通信模块10所采用的频点之差的绝对值为k的n倍的规则进行配置。本实施例中可设k大于等于0.05mhz，小于等于0.10mhz，n为大于等于1的整数。例如，在一些应用场景中，可设置k等于0.09mhz，此时在433.05mhz-434.79mhz频段内可以配置出如下所示的20个频点(本应用场景中一个站点最多可设置20个gis刀闸1)以供不同的第一无线通信模块10使用：433.05mhz，433.14mhz，433.23mhz，433.32mhz，433.41mhz，433.50mhz，433.59mhz，433.68mhz，433.77mhz，433.86mhz，433.95mhz，434.04mhz，434.13mhz，434.22mhz，434.31mhz，434.40mhz，434.49mhz，434.58mhz，434.67mhz，434.76mhz总共20个频点。
54.在另一些应用场景中，可设置k等于0.10mhz，此时在433.05mhz-434.79mhz频段内可以配置出如下所示的18个频点(本应用场景中一个站点最多可设置18个gis刀闸1)以供不同的第一无线通信模块10使用：433.05mhz，433.15mhz，433.25mhz，433.35mhz，433.45mhz，433.55mhz，433.65mhz，433.75mhz，433.85mhz，433.95mhz，434.05mhz，
434.15mhz，434.25mhz，434.35mhz，434.45mhz，434.55mhz，434.65mhz，434.75mhz，总共18个频点。
55.在又一些应用场景中，可设置k等于0.05mhz，此时在433.05mhz-434.79mhz频段内可以配置出如下所示的20个频点(本应用场景中一个站点最多可设置20个gis刀闸1)以供不同的第一无线通信模块10使用：433.05mhz，433.10mhz，433.15mhz，433.20mhz，433.25mhz，433.30mhz，433.35mhz，433.40mhz，433.45mhz，433.50mhz，433.55mhz，433.60mhz，433.65mhz，433.70mhz，433.75mhz，433.80mhz，433.85mhz，433.90mhz，433.95mhz，434.00mhz总共20个频点。
56.当然，本实施例中的各第一无线通信模块10所采用的频点之差的绝对值也可不为k的倍数，各第一无线通信模块10所采用的频点之差的具体取值可以随机设置，也可采用其他规则灵活设置，在此不再一一赘述。
57.在本实施例的一些示例中，为了便于直观的对各刀闸11的工作状态进行查看，参见图5所示，gis刀闸控制系统设备2还包括显示模块21，显示模块21可用于对各刀闸11的状态数据进行显示。例如可对刀闸11的开关状态和开关角度等进行直观的显示。本实施例中的显示模块21可采用但不限于led显示屏、lcd显示、oled显示屏、墨水屏等各种能实现信息显示的屏幕。本实施例对其不做限制。
58.基于同样的发明构思，本发明实施例还提供了一种刀闸控制系统，参见图6所示，其包括远程服务器4，与远程服务器4通信连接的网关3，还包括m个如上的gis站点系统，各gis站点系统的gis刀闸控制系统设备2通过网关3与远程服务器4通信连接。本实施例中m大于等于1，其具体取值可根据具体应用需求进行设置。例如在一些应用场景中，m可取小于等于10，此时刀闸控制系统内的gis站点系统小于等于10，也即最多设置10个gis站点系统。
59.为了便于理解，本实施例下面以一种具体的应用场景为示例进行说明。本示例中图6所示的刀闸控制系统应用在电力系统中，电力系统中的变电站，属于高压高电流场景，高电压的gis刀闸1不能通过人为去操作，需要通过远程的gis刀闸控制系统设备2操作，同时gis刀闸1的刀闸11每次开关的状态，开关的角度都需要通过传感器(也即信息采集模块12)采集和控制终端(也即控制模块13)进行采集(本示例中可设置传感器和控制终端跟刀闸11在一起)，刀闸11的开关状态和角度在变电站(也即gis站点系统)的gis刀闸控制系统设备2的电子牌led(也即led显示屏)上显示(本示例中可设置电子牌led与gis刀闸控制系统设备2在一起，放置在容易看到位置)，led显示出来让工作人员可以知道刀闸11的所有状况，同时刀闸11的信息需要通过无线传输方式传输到远端gis刀闸控制系统设备2。在变电站现场，由于环境比较复杂，gis刀闸1的传感器和控制终端上同时具有433mhz的无线模块(也即第一无线通信模块10)，采用私有的传输协议，传感器和控制终端跟gis刀闸控制系统设备2通信，最多可以20个gis刀闸1。传感器和控制终端可以跟gis刀闸控制系统设备2(一个变电站站点可最多不超过20个刀闸)组成一个小系统。10个变电站组成一个网络，每个传感器和控制终端跟无线lora网关终端(即网关3)通过lora无线连接通信，无线lora网关终端通过网口tcp与远端服务器4通信，在远端服务器4可以远程控制和检测gsi刀闸的开关状态，角度。
60.传感器和控制终端跟gis刀闸控制系统设备2通信过程中，是采用433mhz的频段，以433.05mhz-434.79mhz，以433.87mhz为中心，分成20等分频点(每个频点之间相差
0.09mhz)：433.05mhz，433.14mhz，433.23mhz，433.32mhz，433.41mhz，433.50mhz，433.59mhz，433.68mhz，433.77mhz，433.86mhz，433.95mhz，434.04mhz，434.13mhz，434.22mhz，434.31mhz，434.40mhz，434.49mhz，434.58mhz，434.67mhz，434.76mhz总共20个频点，传感器和控制终端的433mhz模块设定到以上示例的具体20个频点(一个站点最多20个gis刀闸传感器采集和控制终端可以满足业务需求)的其中一个，互相不重复，以频点方式代替id号方式在一个站点内进行身份代表进行无线通信。
61.可见，本实施例提供的gis电力系统的刀闸控制系统可应用在高压环境(应当理解的是并不限于高压环境)的变电站中，通过无线数据传输，并能精准的对高压大闸进行控制，监测开关状态和角度，并远程显示，控制，提高了生产效率，实现信息化管理，工作人员远离高压刀闸现场，起到了很好安全作用。
62.可见，本领域的技术人员应该明白，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统、装置中的功能模块/单元可以被实施为软件(可以用计算装置可执行的计算机程序代码来实现)、固件、硬件及其适当的组合。在硬件实施方式中，在以上描述中提及的功能模块/单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分；例如，一个物理组件可以具有多个功能，或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器，如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。
63.此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、计算机程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。所以，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
64.以上内容是结合具体的实施方式对本发明实施例所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。