一种变电站屏柜门智能锁系统的制作方法

1.本实用新型涉及，尤其涉及一种变电站屏柜门智能锁系统。


背景技术：

2.变电站是改变电压的场所，为了把发电厂发出来的电能输送到较远的地方，必须把电压升高，变为高压电，到用户附近再按需要把电压降低，这种升降电压的工作靠变电站来完成。
3.目前在变电站中使用的屏柜来容纳电气或电子设备，这些屏柜大部分是通过钥匙开启屏柜门，当钥匙丢失时，无法打开屏柜门；少部分安装有电磁锁，通过刷卡方式进行开启，但远离操作现场的管理人员无法知晓各屏柜的屏柜门开闭状态。


技术实现要素：

4.本实用新型要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本实用新型提供一种变电站屏柜门智能锁系统，可以远程监控屏柜门开闭状态，提高对变电站屏柜的管理能力。
5.为解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案为：
6.一种变电站屏柜门智能锁系统，包括终端模块、采集器模块、设置于变电站的辅助监控系统主机以及网关模块，所述终端模块与变电站的屏柜一一对应且设置于对应的屏柜上，所述采集器模块设置于每一组屏柜中的目标屏柜上，所述终端模块包括电磁锁单元、传感器单元、第一处理器单元和第一通信接口单元，所述电磁锁单元、传感器单元分别和第一处理器单元连接，所述第一处理器单元通过第一通信接口单元和对应的采集器模块连接，所述采集器模块和辅助监控系统主机连接，且通过网关模块和远程监控中心连接。
7.可选的，所述采集器模块包括读卡器单元、第二处理器单元和第二通信接口单元，所述读卡器单元、第二通信接口单元分别和第二处理器单元连接，所述第二通信接口单元和对应的第一通信接口单元、辅助监控系统主机以及网关模块分别连接，所述读卡器单元安装于所述目标屏柜的柜体上。
8.可选的，所述电磁锁单元包括前门电磁锁和后门电磁锁，所述前门电磁锁和后门电磁锁分别安装于对应屏柜的前屏柜门和后屏柜门，所述第一处理器单元和前门电磁锁、后门电磁锁控制端分别连接。
9.可选的，所述电磁锁单元包括前门传感器和后门传感器，所述前门传感器安装于对应屏柜的前部门框，所述后门传感器安装于对应屏柜的后部门框，所述前门传感器、后门传感器输出端分别和第一处理器单元连接。
10.可选的，所述终端模块还包括显示屏单元，所述显示屏单元包括前门显示屏和后门显示屏，所述前门显示屏安装于对应屏柜的前部门楣，所述后门显示屏安装于对应屏柜的后部门楣，所述前门显示屏、后门显示屏的输入端分别和第一处理器单元连接。
11.可选的，所述终端模块还包括故障报警单元，所述故障报警单元包括前门故障报
警器和后门故障报警器，所述前门故障报警器、后门故障报警器的输入端分别和第一处理器单元连接。
12.可选的，所述第二通信接口单元和辅助监控系统主机之间还设有数据转换单元，所述第二通信接口单元的can接口和对应的第一通信接口单元连接，所述第二通信接口单元的tcp/ip 接口与网关模块连接，所述第二通信接口单元的485接口与数据转换单元连接。
13.与现有技术相比，本实用新型的优点在于：
14.1.本实用新型在每个屏柜中安装有终端模块，并在每一组屏柜的目标屏柜安装采集器模块，终端模块通过采集器模块与变电站的辅助监控系统主机进行交互，且采集器模块还通过网关模块连接远程监控中心，使得终端模块也可以与远程监控中心进行交互，并且可以将屏柜远程分组管理，终端模块包括第一通信接口单元、第一处理器单元以及与屏柜前/后门对应的电磁锁单元和传感器单元，通过传感器单元可了解屏柜门的开启状态，通过电磁锁单元可进行屏柜门锁定与解锁，从而实现了变电站管理人员以及监控中心管理人员对于每个屏柜的远程监测和控制。
15.2.本实用新型的采集器模块包括读卡器，能够读取门禁卡信息，从而能够仅通过授权的门禁卡打开对应屏柜组的屏柜门，且其余屏柜组的屏柜门不会打开，提高了屏柜门管理的智能性。
16.3.本实用新型的终端模块还包括与屏柜前/后门对应的显示屏单元和故障报警单元，也便于操作现场的人员及时了解对应屏柜的状态。
17.4.本实用新型的采集器模块中，第二通信接口单元的can接口和对应的第一通信接口单元连接，第二通信接口单元的tcp/ip接口与网关模块连接，第二通信接口单元的485接口通过数据转换单元和辅助监控系统主机连接，从而根据不同功能模块特性，适应性提供对应通信接口，使得通信内容更加简洁并提高通信效率。
附图说明
18.图1为本实用新型实施例的系统原理框图。
19.图2为本实用新型实施例的终端模块结构框图。
20.图3为本实用新型实施例的采集器模块结构框图。
21.图4为本实用新型实施例的终端模块以及采集器模块在目标屏柜的安装位置示意图。
22.图5为本实用新型实施例的系统整体架构图。
23.图例说明：1-终端模块、2-采集器模块、3-辅助监控系统主机、4-网关模块、11-第一处理器单元、12-第一通信接口单元、21-读卡器单元、22-第二处理器单元、23-第二通信接口单元、 101-前门电磁锁、102-后门电磁锁、103-前门传感器、104-后门传感器、105-前门显示屏、106
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后门显示屏、107-前门故障报警器、108-后门故障报警器。
具体实施方式
24.以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本实用新型作进一步描述，但并不因此而限制本实用新型的保护范围。
25.如图1所示，本实施例提出一种变电站屏柜门智能锁系统，包括终端模块1、采集器模块 2、设置于变电站的辅助监控系统主机3以及网关模块4，终端模块1与变电站的屏柜一一对应且设置于对应的屏柜上，由于变电站屏柜众多，我们考虑对于这些屏柜进行分组管理，因此在每一组屏柜中的目标屏柜，如排头的屏柜上设置采集器模块2，如同2所示，本实施例的终端模块1包括电磁锁单元、传感器单元、第一处理器单元11和第一通信接口单元12，电磁锁单元、传感器单元分别和第一处理器单元11连接，第一处理器单元11通过第一通信接口单元12和对应的采集器模块2(即所属屏柜组中排头屏柜的采集器模块2)连接，采集器模块2和辅助监控系统主机3连接，且通过网关模块4和远程监控中心连接。
26.通过上述结构，传感器单元可以经过第一处理器单元11、第一通信接口单元12、采集器模块2、辅助监控系统主机3之间的通信链路，或者经过第一处理器单元11、第一通信接口单元12、采集器模块2、网关模块4、远程监控中心之间的通信链路，来向辅助监控系统主机3或者远程监控中心回传屏柜门的开闭状态信息，远离操作现场的管理人员操作变电站的辅助监控系统主机3或者远程监控中心，通过对应的通信链路，向变电站的各屏柜上的终端模块1下发指令，使其电磁锁单元锁定或者解锁，从而实现远程监控变电站的屏柜门。
27.如同3所示，本实施例中，采集器模块2包括读卡器单元21、第二处理器单元22和第二通信接口单元23，读卡器单元21、第二通信接口单元23分别和第二处理器单元22连接，第二通信接口单元23和第一通信接口单元12、辅助监控系统主机3以及网关模块4分别连接，如同4所示，读卡器单元21安装于各屏柜组中目标屏柜，即排头屏柜a的柜体侧面，采集器模块2的其余部分安装于屏柜a的柜体底部。
28.通过上述结构，读卡器单元21接受非接触卡片信号并发送给第二处理器单元22，第二处理器单元22通过卡片的id信息等进行相应的处理，并依次通过第二通信接口单元23和该组屏柜的第一通信接口单元12与该组屏柜的第一处理器单元11进行交互，如果该卡片已经获得开门授权，该组屏柜的第一处理器单元11控制电磁锁单元解锁，如果该卡片未获得开门授权，则电磁锁单元不会动作，从而通过屏柜组中排头屏柜的读卡器单元21可以打开该组所有屏柜的屏柜门，实现对于变电站的屏柜的分组管理。
29.本实施例中的第一处理器单元11和第二处理器单元22均以cpu(中央处理器)为核心， cpu是对计算机的所有硬件资源(如存储器、输入输出单元)进行控制调配、执行通用运算的核心硬件单元，其主频高，管理能力强，具有较好的管理和调度能力。
30.如图2所示，本实施例的电磁锁单元包括前门电磁锁101和后门电磁锁102，如图4所示，前门电磁锁101和后门电磁锁102分别安装于屏柜a的前屏柜门b和后屏柜门(图中未示出)，第一处理器单元11和前门电磁锁101、后门电磁锁102控制端分别连接。第一处理器单元11 与前门电磁锁101、后门电磁锁102的控制端之间形成两条独立信息传输通道，由此，可以按照实际情况，对于屏柜的前门和后门的开关进行单独控制。
31.如图2所示，本实施例的电磁锁单元包括前门传感器103和后门传感器104，前门传感器 103安装于屏柜a的前部门框，后门传感器104安装于屏柜a的后部门框，前门传感器103、后门传感器104输出端分别和第一处理器单元11连接。前门传感器103、后门传感器104可以采用距离传感器或者位移传感器，可以实时反馈屏柜的前门和后门的开关状态。
32.如同2所示，本实施例的终端模块1还包括显示屏单元，显示屏单元包括前门显示屏105 和后门显示屏106，如图4所示，前门显示屏105安装于屏柜a的前部门楣，后门显示屏
106 安装于屏柜a的后部门楣(图中未示出)，前门显示屏105、后门显示屏106的输入端分别和第一处理器单元11连接。通过设置前门显示屏105和后门显示屏106，便于操作现场的工作人员根据显示内容尽快了解屏柜工作状态。
33.本实施例中，前门显示屏105和后门显示屏106采用lcd显示屏，lcd显示屏机身薄，可有效节省空间，并且耗电量小，较为省电，由于变电站的屏柜数量众多，大规模采用lcd 显示屏能够有效节省电力消耗。
34.如同2所示，本实施例的终端模块1还包括故障报警单元，故障报警单元包括前门故障报警器107和后门故障报警器108，前门故障报警器107、后门故障报警器108的输入端分别和第一处理器单元11连接。前门故障报警器107、后门故障报警器108可以为声光报警器，远离操作现场的管理人员可以在观察到存在异常屏柜(如没有向该屏柜的终端模块1下发过指令但传感器单元反馈前/后屏柜门开启)的情况下，操作变电站的辅助监控系统主机3或者远程监控中心，通过对应的通信链路，向对应屏柜上的终端模块1下发指令，使其前门故障报警器107和后门故障报警器108进行声光报警，提醒现场人员前往进行检查。
35.本实施例中，第一通信接口单元12可以为can连接器，第二通信接口单元23可以为设有多种接口的连接器，第二通信接口单元23的can接口和第一通信接口单元12连接，can总线的数据传输信号稳定，损耗小，不易受外界干扰，出错的can总线节点会自动切断和总线之间的联系，不影响整个总线的通讯，最重要的是，can总线的结构简单，性价比高，如图 5所示，由于变电站的屏柜数量众多，因此每一组终端模块1的数量也较多，编号为01至n，第二通信接口单元23采用can接口，通过can总线与终端模块1的第一通信接口单元12进行通信，可以有效的节约成本。
36.本实施例中，第二通信接口单元23的tcp/ip接口通过网关模块4与远程监控中心连接， tcp/ip协议不依赖于任何特定的计算机硬件或操作系统，并不依赖于特定的网络传输硬件，其提供点对点的链接机制，对于远程监控中心，其与变电站之间进行通信的硬件设备可能不相同，存在多个变电站的情况下，远程监控中心与这些变电站之间的网络形式也可能存在区别，而在tcp/ip协议下，用户能够使用以太网(ethernet)、令牌环网(token ring network)、拨号线路(dial-up line)、x.25网以及所有的网络传输硬件。因此第二通信接口单元23采用tcp/ip接口与网关模块4连接，可以提高与远程监控中心的适配性。
37.本实施例中，辅助监控系统主机3采用pc机，考虑到辅助监控系统主机3与终端模块1 的数据可能不通用，如图5所示，第二通信接口单元23和辅助监控系统主机3之间还设有数据转换单元5，数据转换单元5可以为转换器，第二通信接口单元23的485接口通过数据转换单元5与辅助监控系统主机3连接。485总线适用于通信较频繁，且存在较大干扰的系统中，变电站中屏柜数量较多且排布紧密，各屏柜的终端模块1均通过对应的采集器模块2与辅助监控系统主机3进行通信，在此场景下，采用485总线最为合适。485总线利用专用通信总线进行安全、可靠的连接，除非设备接口硬件损坏，或者总线线路断开，485总线会一直保持很好的通信效果和传输成功率，并且由于是专用的有线通信线路连接，线路上除了通信信号外，再无其他信号，外来的干扰信号耦合到线路衰减很大，所以可以保证每个终端模块1均可以以较高的速率与辅助监控系统主机3通信。
38.上述只是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何形式上的限制。虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型。因此，凡是未脱离
本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本实用新型技术方案保护的范围内。