变电站人员安全监控系统及其监控方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及到Zigbee无线通信技术、GPRS技术、以及相应的软硬件开发领域，特别是一种变电站人员安全监控系统及其监控方法。
【背景技术】
[0002]随着电网规模的扩大，设备自动化程度的提高，每个变电站所安排的工作人员越来越少。再加上变电站是高危工作区，所以工作人员的安全问题显得尤为重要。现在，很多变电站都有自己的监测管理系统，但都不能对现场的工作人员进行定位，跟踪其在变电站的移动轨迹，误入危险区也来不及报警提醒让其保持安全距离，对一些特殊或高压危险设备也没设置相应的人员操作权限，一旦误触就会危及工作人员的安全，存在较大安全隐患，不能保障工作人员的安全。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是:提供一种变电站人员安全监控系统，能够实现对变电站工作人员进行实时定位，当工作人员误入高压危险区时，能及时提醒工作人员、发出警报；实现对工作人员相对变电站设备的操作权限的监控。
[0004]本发明的另一个目的是:提供一种变电站人员安全监控系统的监控方法。
[0005]本发明的变电站人员安全监控系统的技术方案是:一种变电站人员安全监控系统，它包括
至少一 Zigbee标签,每一所述Zigbee标签对应一工作人员，所述Zigbee标签存有对应工作人员的身份信息以及该工作人员具有操作权限的设备的ID信息；所述Zigbee标签用于定时与Zigbee协调器通信；
至少一 Zigbee子节点，每一所述Zigbee子节点安装于一对应设备上,所述Zigbee子节点存有该设备的ID信息；所述Zigbee子节点用于采集对应设备的状态参数；以及所述Zigbee子节点用于定时与Zigbee协调器通信；
至少一 Zigbee协调器，所述Zigbee协调器安装于指定安装点；所述Zigbee协调器用于获取所述Zigbee标签中所存有的信息和与所述Zigbee标签之间通信的信号强度值、所述Zigbee子节点存有的信息和所述Zigbee子节点所采集的对应设备的状态参数和与所述Zigbee子节点之间通信的信号强度值；以及所述Zigbee协调器用于定时将获取的信息发送至远程监控中心；
一蜂鸣器，所述蜂鸣器连接于所述Zigbee协调器，所述蜂鸣器用于接收所述Zigbee协调器发出的报警信号以及报警；
一远程监控中心，所述远程监控中心用于接收所述Zigbee协调器发送至的信息；以及用于定位工作人员的具体位置，判断工作人员是否进入危险区；以及用于测算工作人员与工作人员所靠近的设备之间的距离，判断在设定距离范围内，工作人员对所靠近的设备是否有操作权限；以及用于向所述Zigbee协调器发出控制指令，当出现使能信号，所述Zigbee协调器用于向所述蜂鸣器发送报警信号。
[0006]下面对上述技术方案进行进一步解释。
[0007]所述Zigbee协调器设置有4个，所述远程监控中心通过四点定位法来定位工作人员的位置。
[0008]所述Zigbee标签包括
一控制模块，用于控制所述Zigbee标签中存有的信息数据的发送；
一时钟模块，用于提供所述Zigbee标签运行时钟；
一天线模块，用于加强无线通讯信号强度；
一电源模块，用于提供电源。
[0009]所述Zigbee子节点包括
至少一传感器模块，用于采集对应设备的状态参数；
一控制模块，用于控制所述传感器模块的数据采集；以及控制所述Zigbee子节点存有的数据和所述传感器模块采集的数据的发送；
一时钟模块，用于提供所述Zigbee子节点运行时钟；
一天线模块，用于加强无线通讯信号强度；
一电源模块，用于提供电源。
[0010]所述Zigbee协调器包括
一控制模块，用于控制所述Zigbee协调器所获取的信息数据的传输；
一 GPRS模块，用于实现远程数据通讯；
一时钟模块，用于提供所述Zigbee协调器运行时钟；
一天线模块，用于加强无线通讯信号强度；
一电源模块，用于提供电源。
[0011 ] 所述控制模块为CC2530芯片。
[0012]本发明的变电站人员安全监控系统的监控方法的技术方案是:一种变电站人员安全监控方法，它包括以下步骤，
501:安装各模块部件；
502:将对应工作人员的身份信息以及该工作人员有操作权限设备的ID信息存入对应的Zigbee标签中；以及将每一设备的ID信息存入与设备对应的Zigbee子节点中；
503:利用所述Zigbee子节点的传感器模块采集与之对应的设备的状态参数；
S04:利用所述Zigbee子节点将与之对应设备的ID信息、设备的状态参数传送至Zigbee协调器；
505:利用所述Zigbee协调器接收所述ZigBee子节点传送至的信息数据，并获取与ZigBee子节点之间通信的信号强度值，以及将上述接收或获取的信息传送至远程监控中心；
506:所述远程监控中心对每一设备进行定位；
507:当携带对应所述Zigbee标签的工作人员进入监控区域时,所述Zigbee标签将Zigbee标签中的所存信息数据发送至所述Zigbee协调器；
508:所述Zigbee协调器接收所述ZigBee标签传送至的信息数据，并获取与ZigBee标签之间通信的信号强度值，以及将上述接收或获取的信息信息传送至远程监控中心；
509:所述远程监控中心对工作人员进行定位，以检测工作人员的实时位置，并判断工作人员是否在安全状态；以及发出相应的信号指令；
510:所述远程监控中心对工作人员的操作权限进行判断，并作出相应的信号指令。
[0013]下面对上述技术方案进行进一步解释:
所述步骤S09包括以下步骤:
5091:所述远程监控中心通过四点定位法对工作人员进行实时定位；
5092:所述远程监控中心判断工作人员是否在安全区域；若在安全区域，则返回步骤S091 ;若不在安全区域，则进入步骤S093 ；
5093:所述远程监控中心向所述Zigbee协调器所述发出警报信号，所述Zigbee协调器接收到警报指令使能信号后，接通蜂鸣器发出警报。
[0014]所述步骤SlO包括以下步骤:
5101:当工作人员靠近一设备时，所述远程监控中心根据ZigBee协调器上传的信号强度值测算工作人员与所靠近的设备之间的距离；
5102:所述远程监控中心对工作人员与所靠近的设备的距离进行判断，若距离大于设定的距离值时，则返回步骤SlOl ;若距离小于设定的距离值时，则进入步骤S103 ；
5103:所述远程监控中心对工作人员所靠近的设备的所具有的操作权限进行判断，若工作人员对所靠近的设备具有操作权限，则返回步骤SlOl ;若工作人员对所靠近的设备不具有操作权限，则进入步骤S104 ；
5104:所述远程监控中心向所述Zigbee协调器发出警报信号，所述Zigbee协调器接收到警报指令使能信号后，接通蜂鸣器发出警报。
[0015]本发明的优点是:本发明的变电站人员安全监控系统及其监控方法，它将变电站人员安全管理与变电站的无线数据监测系统相集成，通过原有的用于在线监测的无线传感网络，进行变电站人员安全管理，无需大量添加其它软硬件设施，成本低廉，便于实现；对具体工作人员能够操作的设备设置了相应的人员操作权限，防止其误操作或对不能操作的设备进行维修等造成安全事故；采用基于Zigbee的RSSI四点定位技术，对硬件要求低，成本低，在变电站内使用Zigbee进行数据传输具有低功耗，可靠性高，安装简单，易于扩展，稳定等特点。
【附图说明】
[0016]下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。
[0017]图1为本发明实施例的模块示意图。
[0018]图2为本发明实施例的应用示意图。
[0019]图3为本发明实施例的Zigbee标签模块示意图。
[0020]图4为本发明实施例的Zigbee子节点模块示意图。
[0021]图5为本发明实施例的Zigbee协调器模块示意图。
[0022]图6为本发明实施例的实行监控整体步骤流程图。
[0023]图7为本发明实施例的工作人员进入危险区域监控步骤流程图。
[0024]图8为本发明实施例的工作人员对所靠近设备的操作权限监控步骤流程图。
[0025]其中:1 Zigbee标签；2 Zigbee子节点；3 Zigbee协调器；4蜂鸣器；5远程监控中心；6控制模块；7时钟模块；8天线模块；9电源模块；10传感器模块；11