变电站人员安全监控系统及其监控方法_2

文档序号:8380326阅读:来源:国知局
GPRS模块。
【具体实施方式】
[0026]实施例1:如图1所示,一种变电站人员安全监控系统,它包括至少一 Zigbee标签I,至少一 Zigbee子节点2,至少一 Zigbee协调器3, —蜂鸣器4以及一远程监控中心5。
[0027]如图3所示,Zigbee标签I包括如下模块。
[0028]一控制模块6,用于控制Zigbee标签I中存有的信息数据的发送。
[0029]一时钟模块7,用于提供Zigbee标签I运行时钟。
[0030]一天线模块8,用于加强无线通讯信号强度。
[0031]—电源模块9,用于提供电源,给Zigbee标签I供电。
[0032]每一 Zigbee标签I对应一工作人员,Zigbee标签I存有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;Zigbee标签I用于定时与Zigbee协调器3 通ο
[0033]如图4所示,Zigbee子节点2包括如下模块。
[0034]至少一传感器模块10,用于采集对应设备的状态参数。
[0035]一控制模块6,用于控制传感器模块10的数据采集;以及控制Zigbee子节点2存有的数据和传感器模块10采集的数据的发送。
[0036]一时钟模块7,用于提供Zigbee子节点2运行时钟一天线模块8,用于加强无线通讯信号强度;
一电源模块9,用于提供电源。
[0037]每一 Zigbee子节点2安装于一对应设备上,Zigbee子节点2存有该设备的ID信息;Zigbee子节点2用于采集对应设备的状态参数;以及Zigbee子节点2用于定时与Zigbee协调器3通信。
[0038]如图5所示,所述Zigbee协调器3包括如下模块。
[0039]—控制模块6,用于控制Zigbee协调器3所获取的信息数据的传输。
[0040]一 GPRS模块11,用于实现远程数据通讯。GPRS模块11将数据发送到远程监控中心5,并将监控中心的返回的指令发送给蜂鸣器4。
[0041]—时钟模块7,用于提供Zigbee协调器3运行时钟。
[0042]一天线模块8,用于加强无线通讯信号强度。
[0043]一电源模块9,用于提供电源。
[0044]Zigbee协调器3安装于指定安装点;Zigbee协调器3用于获取Zigbee标签I中所存有的信息和与Zigbee标签I之间通信的信号强度值、Zigbee子节点2存有的信息和Zigbee子节点2所采集的对应设备的状态参数和与Zigbee子节点2之间通信的信号强度值;以及Zigbee协调器3定时将获取的信息发送至远程监控中心5。
[0045]其中各控制模块6为CC2530芯片。
[0046]一蜂鸣器4,蜂鸣器4连接于Zigbee协调器3,蜂鸣器4用于接收Zigbee协调器3发出的报警信号以及报警。
[0047]远程监控中心5,远程监控中心5用于接收Zigbee协调器3发送至的信息;以及远程监控中心5用于定位工作人员的具体位置,Zigbee协调器3设置有4个,远程监控中心5通过四点定位法来定位工作人员的位置,以判断工作人员是否进入危险区;以及用于测算工作人员与各设备之间的距离,判断在设定距离范围内工作人员是否有操作权限;以及用于向所述Zigbee协调器3发出控制指令,当出现使能信号,Zigbee协调器3用于向蜂鸣器4发送报警信号。
[0048]如图2所示,Zigbee标签I由进入变电站工作人员随身携带,Zigbee标签I中已录入该工作人员的身份信息和该工作人员有权限设备的ID信息,该信息传送到远程监控中心5后,远程监控中心5会判断该工作人员是值班人员、维修人员、工程师、或其他人员,从而确定该工作人员对哪些设备具有相应的人员操作权限,将此信息存储在计算机中。
[0049]每一 Zigbee子节点2安装在对应的设备上,Zigbee子节中录入有该设备的ID信息,同时通过传感器采集各设备的状态参数,并与Zigbee协调器3通信,向其发送ID信息与所采集的状态参数。
[0050]Zigbee协调器3节点分布安装在变电站四周,在变电站四周布置四个Zigbee协调器3,与工作人员所携带Zigbee标签I和各设备上Zigbee子节点2进行数据通信,获取Zigbee标签I和Zigbee子节点2发送的信息及通信的信号强度(RSSI, Received SignalStrength Indicator)数值,再通过GPRS网络发送到远程监控中心5,通过四点定位法计算分析其位置信息,从而对其进行定位,并将所采集数据存储在计算机中。
[0051]Zigbee协调器3连接了蜂鸣器4,能够在接收到报警信息之后使能报警器,提醒工作人员。GPRS模块11将Zigbee协调器3所接收到的数据传输到远程监控中心5,同时将监控中心的指令返回给Zigbee协调器3,如果有返回使能信号,则使能与Zigbee协调器3连接的蜂鸣器4进行报警。远程监控中心5接收GPRS模块11所传递的工作人员位置信息,对该工作人员定位,分析判断该工作人员是否处于危险区,如果处于危险区则发送警告信息使能蜂鸣器4报警,提醒工作人员已到达危险区。同时接收各设备上Zigbee子节点2发出的信息,对设备进行定位,采集设备状态参数,计算分析设备与工作人员的距离,若小于设定距离,再判断该工作人员是否具有此设备的人员操作权限,如果没有,则发送警告信息使能蜂鸣器4报警,提醒该工作人员不能靠近该设备或不能对其进行维修。
[0052]实施例2:如图6所示,一种变电站人员安全监控方法,它包括以下步骤。
[0053]SOl:安装各模块部件。
[0054]S02: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I中;以及将每一设备的ID信息存入与设备对应的Zigbee子节点2中。
[0055]首先,变电站每一个设备都设置有自己的ID,并将ID信息存储在该设备上的Zigbee子节点2中。进变电站的工作人员都持有自己的Zigbee标签1,该Zigbee标签I中录入有该工作人员的身份信息和与其对应设备的人员操作权限即该工作人员有操作权限设备的ID。
[0056]S03:利用Zigbee子节点2的传感器模块10采集与之对应的设备的状态参数。
[0057]S04:利用Zigbee子节点2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3。
[0058]S05:利用Zigbee协调器3接收所述ZigBee子节点2传送至的信息数据,并获取与ZigBee子节点2之间通信的接收信号强度值(RSSI ),将上述接收或获取的信息传送至远程监控中心5。
[0059]S06:远程监控中心5对每一设备进行定位。
[0060]远程监控中心5便可据此信息根据四点定位法计算出每个具体设备在变电站中的位置并存储该设备的状态参数。
[0061]S07:当携带对应所述Zigbee标签I的工作人员进入监控区域时,所述Zigbee标签I将Zigbee标签I中的所存信息数据发送至所述Zigbee协调器3。
[0062]工作人员进入变电站后,随身携带的Zigbee标签I会按设定的时间间隔(在此我们假定每隔0.2秒)向Zigbee协调器3发送该工作人员具有权限的设备ID信息。
[0063]S08: Zigbee协调器3接收所述ZigBee标签I传送至的信息数据,并获取与ZigBee标签I之间通信的接收信号强度值(RSSI),将上述接收或获取的信息传送至远程监控中心5。
[0064]Zigbee协调器3将此信息通过GPRS网络,传送给远程监控中心5。
[0065]S09:所述远程监控中心5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。
[0066]如图7所示,所述步骤S09包括以下步骤。
[0067]S091:远程监控中心5通过四点定位法对工作人员进行实时定位。
[0068]远程监控中心5可根据传送过来信息的信号强度(RSSI)值通过四点定位法计算出该工作人员在变电站中的具体位置,还可对其进行定位追踪。
[0069]S092:远程监控中心5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。
[0070]S093:远程监控中心5向Zigbee协调器3发出警报信号,Zigbee协调器3接收到警报指令使能信号后,接通蜂鸣器4发出警报。
[0071]判断出该工作人员是否进入危险区,若进入危险区,监控中心通过GPRS网络向下发出使能信号使能与Zigbee协调器3连接的蜂鸣器4,蜂鸣器4发出警报(可设置警报声响2秒),提醒工作人员进入危险区,以防止发生安全事故。
[0072]SlO:远程监控中心5对工作人员的操
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