專利名稱：安全工器具智能管理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及安全工器具的管理、監(jiān)控或控制裝置，特別涉及一種安全工器具智能管理系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)中，電力工具柜用于存放電力施工人員從事高壓電力設(shè)備檢修施工的安全工器具(即電力安全工器具，如驗(yàn)電器、絕緣桿、核相器、絕緣罩、絕緣隔板、絕緣手套、 絕緣靴和絕緣膠墊等等)，這些安全工器具要求始終保持高電壓絕緣性能，因此在實(shí)際使用中，一方面需要對這些安全工器具進(jìn)行妥善的保存和有效的管理，例如保持電力工具柜內(nèi)的濕度和溫度處于合理范圍內(nèi)，對安全工器具使用及存放進(jìn)行識別和記錄等；另一方面在這些安全工器具使用一定時間和/或次數(shù)之后要進(jìn)行試驗(yàn)以確定這些安全工器具是否保持高壓絕緣性能，這就需要對電力工具柜中的安全工器具的使用時間和次數(shù)等進(jìn)行跟蹤記錄。而現(xiàn)有技術(shù)中是對安全工器具進(jìn)行人工記錄和管理，例如安全工器具的到期試驗(yàn)、接地線的歸位等，不能對電力工具柜中存放的安全工器具進(jìn)行有效的智能化管理，并且不能時刻保持電力工具柜中的安全工器具處于安全濕度及溫度的環(huán)境中；這將會導(dǎo)致一些事故的發(fā)生，例如電路檢修完畢如果接地線未能完全歸位，那么電路通電后就有可能造成人員傷亡和巨大的財產(chǎn)損失。此外，對于一個電站或供電所來說，電力工具柜數(shù)量較少(通常只有一個)，管理和監(jiān)控的難度相對還比較小；如果要對某一地區(qū)的多個電站或供電所，甚至對全國范圍內(nèi)的電站或供電所進(jìn)行統(tǒng)一管理和監(jiān)控，難度就大大增加，實(shí)際中根本無法做到統(tǒng)一管理和監(jiān)控；即現(xiàn)有技術(shù)中尚無能夠有效地解決此技術(shù)問題的技術(shù)方案。發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種能夠?qū)﹄娏ぞ吖裰写娣诺陌踩て骶哌M(jìn)行有效的智能化管理，實(shí)現(xiàn)對安全工器具的存放及使用進(jìn)行識別和記錄，并且能夠使電力工具柜內(nèi)的安全工器具始終處于安全的濕度及溫度環(huán)境中的安全工器具智能管理系統(tǒng)；同時還能夠多個電站或供電所的電力工具柜內(nèi)進(jìn)行統(tǒng)一管理和監(jiān)控。
本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的安全工器具智能管理系統(tǒng)，包括控制器、顯示器、紅外線傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、除濕機(jī)水滿傳感器、加熱器和除濕機(jī)，顯示器、 紅外線傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、除濕機(jī)水滿傳感器、加熱器和除濕機(jī)分別與控制器通信連接；紅外線傳感器檢測電力工具柜內(nèi)安全工器具的在位或離位，并將檢測結(jié)果輸出到控制器；溫度傳感器檢測電力工具柜內(nèi)部和/或外部的溫度信息，并將檢測結(jié)果輸出到控制器；濕度傳感器檢測電力工具柜內(nèi)部和/或外部的濕度信息，并將檢測結(jié)果輸出到控制器；除濕機(jī)水滿傳感器檢測除濕機(jī)儲水槽內(nèi)的水是否充滿，并將檢測結(jié)果輸出到控制器；在除濕機(jī)儲水槽內(nèi)的水滿時，控制器發(fā)出除濕機(jī)水滿報警信號并同時向除濕機(jī)發(fā)出停止除濕的控制信號；控制器將電力工具柜內(nèi)的安全工器具信息和電力工具柜內(nèi)外的環(huán)境狀況輸出到顯示器；當(dāng)電力工具柜內(nèi)的濕度超過濕度設(shè)定值時，控制器向除濕機(jī)發(fā)出開始除濕的控制信號；當(dāng)電力工具柜內(nèi)的溫度低于設(shè)定溫度最小值時，控制器向加熱器發(fā)出開始加熱的控制信號；當(dāng)電力工具柜內(nèi)的溫度超過設(shè)定溫度最大值時，控制器向加熱器發(fā)出停止加熱的控制信號。
上述安全工器具智能管理系統(tǒng)，所述控制器包括主機(jī)和從機(jī)，每個主機(jī)通信連接有一個或一個以上的從機(jī)，顯示器和紅外線傳感器分別與主機(jī)通信連接，溫度傳感器、濕度傳感器、除濕機(jī)水滿傳感器、加熱器和除濕機(jī)分別與從機(jī)通信連接。
上述安全工器具智能管理系統(tǒng)，紅外線傳感器均通過紅外線數(shù)據(jù)采集終端實(shí)現(xiàn)與主機(jī)通信連接，紅外線數(shù)據(jù)采集終端與主機(jī)直接通信連接，紅外線數(shù)據(jù)采集終端用于采集與其通信連接的紅外線傳感器的檢測結(jié)果。
上述安全工器具智能管理系統(tǒng)，紅外線數(shù)據(jù)采集終端包括C8051F330單片機(jī)U11、 5X2孔連接器JP14、一個或一個以上的15孔連接器、MAX485低功耗收發(fā)器U12和穩(wěn)壓電路，5 X 2孔連接器JP14、15孔連接器和MAX485低功耗收發(fā)器U12分別與C8051F330單片機(jī) Ull通信連接，穩(wěn)壓電路的電流輸出端分別與C8051F330單片機(jī)U11、5X 2孔連接器JP14、 15孔連接器和MAX485低功耗收發(fā)器U12的電流輸入端電連接，C8051F330單片機(jī)Ull分別通過MAX485低功耗收發(fā)器U12和5X2孔連接器JP14與主機(jī)通信連接。
上述安全工器具智能管理系統(tǒng)，每個從機(jī)均分別通信連接有工具柜門電控鎖和工具柜門鎖位置傳感器；工具柜門鎖位置傳感器用于檢測電力工具柜門是否開啟，并將檢測結(jié)果輸出到從機(jī)，電力工具柜門開啟時從機(jī)發(fā)出給工具柜門電控鎖斷電的控制信號。
上述安全工器具智能管理系統(tǒng)，所述安全工器具智能管理系統(tǒng)還包括操作員電腦、管理員電腦和總集控中心電腦，主機(jī)通過TCP/IP控制器與局域網(wǎng)通信連接，操作員電腦、管理員電腦和總集控中心電腦分別與局域網(wǎng)通信連接，操作員電腦、管理員電腦和總集控中心電腦用于遠(yuǎn)程查看電力工具柜內(nèi)安全工器具信息及電力工具柜內(nèi)外環(huán)境狀況，并可以向加熱器和除濕機(jī)發(fā)出控制信號；局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)通信連接以便遠(yuǎn)距離查看或控制。
上述安全工器具智能管理系統(tǒng)，TCP/IP控制器包括網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)指示電路，外部晶振電路，以及由C8051F340單片機(jī)ICl和CP2200網(wǎng)絡(luò)接口芯片IC2構(gòu)成的集成電路；TCP/IP 控制器通過RJ45接口分別與主機(jī)和局域網(wǎng)進(jìn)行通信，外部晶振電路與CP2200網(wǎng)絡(luò)接口芯片IC2的振蕩器輸入輸出端口 XTALl和XTAL2連接，網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)指示電路與CP2200網(wǎng)絡(luò)接口芯片IC2的ACK和LINK端口連接，CP2200網(wǎng)絡(luò)接口芯片IC2的地址總線端口 A0-A7及數(shù)據(jù)總線端口 D0-D7分別與C8051F340單片機(jī)ICl P3. 0-P3. 7 口和P4. 0-P4. 7端口連接。
上述安全工器具智能管理系統(tǒng)，還包括短信發(fā)布控制器，短信發(fā)布控制器與主機(jī)通信連接，主機(jī)通過短信發(fā)布控制器向預(yù)先設(shè)定的手機(jī)號碼發(fā)送報警信息短信。
上述安全工器具智能管理系統(tǒng)，所述安全工器具智能管理系統(tǒng)還包括指紋識別模塊和用于語音報警的語音模塊；指紋識別模塊包括指紋數(shù)據(jù)控制器和指紋傳感器，指紋數(shù)據(jù)控制器與主機(jī)通信連接，指紋傳感器與指紋數(shù)據(jù)控制器通信連接；指紋傳感器將來訪者的指紋信息傳送給指紋數(shù)據(jù)控制器，指紋數(shù)據(jù)控制器根據(jù)主機(jī)內(nèi)預(yù)先存儲的指紋信息進(jìn)行比對，并將比對結(jié)果傳送給主機(jī)；語音模塊包括語音控制器、功率放大器和揚(yáng)聲器，語音控制器與主機(jī)通信連接，功率放大器與語音控制器通信連接，揚(yáng)聲器與功率放大器通信連接。
上述安全工器具智能管理系統(tǒng)，從機(jī)包括C8051F330單片機(jī)U1、5X2孔連接器 JP4, MAX485低功耗收發(fā)器U2、電源電路、控制加熱器電路、控制除濕機(jī)電路、驅(qū)動工具柜門鎖電路、溫度數(shù)據(jù)傳輸電路、濕度數(shù)據(jù)傳輸電路和工具柜門鎖位置數(shù)據(jù)傳輸電路，5X2 孔連接器JP4、MAX485低功耗收發(fā)器U2、控制加熱器電路、控制除濕機(jī)電路、驅(qū)動工具柜門鎖電路、溫度數(shù)據(jù)傳輸電路、濕度數(shù)據(jù)傳輸電路和工具柜門鎖位置數(shù)據(jù)傳輸電路分別與 C8051F330單片機(jī)Ul通信連接，電源電路的電流輸出端分別與C8051F330單片機(jī)Ul、5X 2 孔連接器JP4、MAX485低功耗收發(fā)器U2、控制加熱器電路、控制除濕機(jī)電路、驅(qū)動工具柜門鎖電路和工具柜門鎖位置數(shù)據(jù)傳輸電路的電流輸入端電連接，C8051F330單片機(jī)Ul通過 MAX485低功耗收發(fā)器U2與主機(jī)通信連接。
本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明的安全工器具智能管理系統(tǒng)能夠?qū)﹄娏ぞ吖裰写娣诺陌踩て骶哌M(jìn)行有效的智能化管理，實(shí)現(xiàn)對安全工器具的存放及使用進(jìn)行識別和記錄，并且能夠使電力工具柜內(nèi)的安全工器具始終處于安全的濕度及溫度環(huán)境中。利用本發(fā)明的安全工器具智能管理系統(tǒng)，一方面可以對某一個電站或供電所的電力工具柜內(nèi)的安全工器具進(jìn)行有效地管理和監(jiān)控；另一方面還可以對多個電站或供電所的電力工具柜內(nèi)的安全工器具進(jìn)行有效地管理和監(jiān)控，并可以遠(yuǎn)程或遠(yuǎn)距離管理和監(jiān)控多個電站或供電所的電力工具柜。從而減輕電力操作人員的工作負(fù)擔(dān)，消除電力工具柜在實(shí)際工作中存在的安全隱患，確保安全工器具安全使用，保障操作人員的身體健康和生命安全；并且操作簡單，易學(xué)易用，非常適合于一線電站及供電所的電力操作人員使用。


圖1為本發(fā)明的安全工器具智能管理系統(tǒng)的原理圖2為本發(fā)明的安全工器具智能管理系統(tǒng)的從機(jī)電路原理圖3為本發(fā)明的安全工器具智能管理系統(tǒng)的紅外線數(shù)據(jù)采集終端電路原理圖4為本發(fā)明的安全工器具智能管理系統(tǒng)的TCP/IP控制器電路原理圖5為本發(fā)明的安全工器具智能管理系統(tǒng)的主機(jī)控制流程框圖。
圖中1-主機(jī)，2-顯示器，3-紅外線傳感器，4-溫度傳感器，5-濕度傳感器，6_除濕機(jī)水滿傳感器，7-加熱器，8-除濕機(jī)，9-紅外線數(shù)據(jù)采集終端，10-從機(jī)，11-操作員電腦， 12-管理員電腦，13-總集控中心電腦，14-廣域網(wǎng)、15-局域網(wǎng)，16-TCP/IP控制器，17-短信發(fā)布控制器，18-指紋識別模塊，19-語音模塊，20-指紋數(shù)據(jù)控制器，21-指紋傳感器，22-語音控制器，23-功率放大器，24-揚(yáng)聲器，25-安全工器具，26-工具柜門電控鎖，27-工具柜門鎖位置傳感器，28-RJ45接口。
具體實(shí)施方式
結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明
如圖1所示，本實(shí)施例安全工器具智能管理系統(tǒng)包括控制器、顯示器2、紅外線傳感器3、溫度傳感器4、濕度傳感器5、除濕機(jī)水滿傳感器6、加熱器7和除濕機(jī)8，顯示器2、 紅外線傳感器3、溫度傳感器4、濕度傳感器5、除濕機(jī)水滿傳感器6、加熱器7和除濕機(jī)8分別與控制器通信連接；紅外線傳感器3檢測電力工具柜內(nèi)安全工器具的在位或離位(在電力工具柜中每個安全工器具的存放位置均設(shè)置有對應(yīng)的紅外線傳感器3，用于識別安全工器具的在位與離位)，并將檢測結(jié)果輸出到控制器；溫度傳感器4檢測電力工具柜內(nèi)部和/ 或外部的溫度信息，并將檢測結(jié)果輸出到控制器；濕度傳感器5檢測電力工具柜內(nèi)部和/或外部的濕度信息，并將檢測結(jié)果輸出到控制器；除濕機(jī)水滿傳感器6檢測除濕機(jī)8儲水槽內(nèi)的水是否充滿，并將檢測結(jié)果輸出到控制器；在除濕機(jī)8儲水槽內(nèi)的水滿時，控制器發(fā)出除濕機(jī)水滿報警信號(通過揚(yáng)聲器M報警，提醒操作人員把除濕機(jī)8的儲水槽內(nèi)的水倒掉) 并同時向除濕機(jī)8發(fā)出停止除濕的控制信號；控制器將電力工具柜內(nèi)的安全工器具信息和電力工具柜內(nèi)外的環(huán)境狀況輸出到顯示器2 ；當(dāng)電力工具柜內(nèi)的濕度達(dá)到或超過濕度設(shè)定值時，控制器向除濕機(jī)8發(fā)出開始除濕的控制信號并同時向加熱器7發(fā)出開始加熱的控制信號(以便獲得更好的除濕效果)，防止電力工具柜內(nèi)安全工器具受潮而影響操作人員的安全使用，可以設(shè)定使得電力工具柜內(nèi)濕度低于濕度設(shè)定值十個百分點(diǎn)時控制器向除濕機(jī) 8發(fā)出停止除濕的控制信號以防止?jié)穸戎滴挥谠O(shè)定值附近時除濕機(jī)8頻繁啟停而損壞；當(dāng)電力工具柜內(nèi)的溫度低于設(shè)定溫度最小值(在實(shí)際應(yīng)用中，電力工具柜內(nèi)的溫度設(shè)定為大于等于5攝氏度、小于等于40攝氏度)時，控制器向加熱器7發(fā)出開始加熱的控制信號，可以設(shè)定為加熱到高于設(shè)定溫度最小值5攝氏度時控制器向加熱器7發(fā)出停止加熱的控制信號；當(dāng)電力工具柜內(nèi)的溫度超過設(shè)定溫度最大值時，控制器發(fā)出超溫報警指令并向加熱器 7發(fā)出停止加熱的控制信號；也可以在電力工具柜內(nèi)未達(dá)到設(shè)定溫度最小值或濕度設(shè)定值值時通過主機(jī)1、操作員電腦11、管理員電腦12或總集控中心電腦13強(qiáng)行手動控制加熱和除濕，以便使安全工器具始終處于安全的溫度和濕度環(huán)境中。所述控制器包括主機(jī)1和從機(jī)10，每個主機(jī)1通信連接有一個或一個以上的從機(jī)10，顯示器2和紅外線傳感器3分別與主機(jī)1通信連接，溫度傳感器4、濕度傳感器5、除濕機(jī)水滿傳感器6、加熱器7和除濕機(jī)8 分別與從機(jī)10通信連接。紅外線傳感器3均通過紅外線數(shù)據(jù)采集終端9實(shí)現(xiàn)與主機(jī)1通信連接，紅外線數(shù)據(jù)采集終端9與主機(jī)1直接通信連接，紅外線數(shù)據(jù)采集終端9用于采集與其通信連接的紅外線傳感器3的檢測結(jié)果。每個從機(jī)10均分別通信連接有工具柜門電控鎖沈和工具柜門鎖位置傳感器27 ；工具柜門鎖位置傳感器27用于檢測電力工具柜門是否開啟，并將檢測結(jié)果輸出到從機(jī)10，電力工具柜門開啟時從機(jī)10發(fā)出給工具柜門電控鎖沈斷電的控制信號。所述安全工器具智能管理系統(tǒng)還包括操作員電腦11、管理員電腦12和總集控中心電腦13，主機(jī)1通過TCP/IP控制器16與局域網(wǎng)15通信連接，操作員電腦11、管理員電腦12和總集控中心電腦13分別與局域網(wǎng)10通信連接，操作員電腦11、管理員電腦 12和總集控中心電腦13用于遠(yuǎn)程查看電力工具柜內(nèi)安全工器具信息及電力工具柜內(nèi)外環(huán)境狀況，并可以向加熱器7和除濕機(jī)8發(fā)出控制信號；局域網(wǎng)15與廣域網(wǎng)14通信連接以便遠(yuǎn)距離查看或控制。
還包括短信發(fā)布控制器17，短信發(fā)布控制器17與主機(jī)1通信連接，主機(jī)1通過短信發(fā)布控制器17向預(yù)先設(shè)定的手機(jī)號碼發(fā)送報警信息短信。所述安全工器具智能管理系統(tǒng)還包括指紋識別模塊和用于語音報警的語音模塊；指紋識別模塊包括指紋數(shù)據(jù)控制器 20和指紋傳感器21，指紋數(shù)據(jù)控制器20與主機(jī)1通信連接，指紋傳感器21與指紋數(shù)據(jù)控制器20通信連接；指紋傳感器21將來訪者的指紋信息傳送給指紋數(shù)據(jù)控制器20，指紋數(shù)據(jù)控制器20根據(jù)主機(jī)1內(nèi)預(yù)先存儲的指紋信息進(jìn)行比對，并將比對結(jié)果傳送給主機(jī)1，主機(jī)1根據(jù)指紋對比結(jié)果給出是否開門的控制信號；語音模塊包括語音控制器22、功率放大器23和揚(yáng)聲器對，語音控制器22與主機(jī)1通信連接，功率放大器23與語音控制器22通信連接，揚(yáng)聲器M與功率放大器23通信連接。
在本實(shí)施例中，分別賦予操作員電腦11、管理員電腦12和總集控中心電腦13不同的管理及查閱權(quán)限，以更好地實(shí)現(xiàn)對電力工具柜中的安全工器具進(jìn)行管理。顯示器2可以為彩色液晶顯示屏、單色液晶顯示屏或LED顯示屏；本實(shí)施例中顯示器2采用觸摸式彩色液晶顯示屏(來實(shí)現(xiàn)智能人機(jī)交付界面設(shè)計，通過觸摸屏方式輸入輸出實(shí)現(xiàn)人機(jī)對話)，這樣就可以通過顯示器2查詢作業(yè)人員檔案、管理人員檔案、安全工器具信息和電力工具柜狀況；安全工器具信息包括投入使用時間、下次試驗(yàn)日期、數(shù)量、圖像、離位狀態(tài)、在位狀態(tài)及語音報警情況；電力工具柜內(nèi)外的環(huán)境狀況包括柜內(nèi)溫度和濕度、柜外溫度和濕度、加熱情況、除濕情況和超溫情況。另外，還可以通過顯示器2對各種參數(shù)進(jìn)行修改，例如設(shè)定溫度最大值、設(shè)定溫度最小值和濕度設(shè)定值，以便在需要的溫度和濕度啟動加熱器7和除濕機(jī) 8，并可以修改電力工具柜內(nèi)的安全工器具試驗(yàn)日期，系統(tǒng)管理密碼，主機(jī)IP地址及電站名稱等。
如圖5和圖1所示，本實(shí)施例的安全工器具智能管理系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中，可以通過操作員電腦11、管理員電腦12、總集控中心電腦13或主機(jī)1進(jìn)入運(yùn)行首頁畫面或運(yùn)行主頁面。從運(yùn)行首頁可以進(jìn)入?yún)?shù)設(shè)置，設(shè)置進(jìn)入系統(tǒng)的密碼或輸入密碼后直接進(jìn)入到功能選擇界面。在功能選擇界面可以設(shè)置主頁畫面(開機(jī)顯示的畫面)、設(shè)置IP地址(可以在每個電站或供電所設(shè)置一臺從機(jī)10，每臺從機(jī)10設(shè)置一個IP地址)、物品選擇(輸入中英文安全工器具名稱及對應(yīng)的圖片)、手機(jī)短信(設(shè)置接收短信的手機(jī)號碼，以及發(fā)送短信的電站或供電所的名稱或地址)、指紋錄入(管理員及操作員的個人信息及錄入相對應(yīng)的指紋)及擴(kuò)展功能。所有參數(shù)設(shè)置完成后進(jìn)入運(yùn)行主頁面(也可以輸入密碼后直接進(jìn)入運(yùn)行主頁面)，進(jìn)而查看安全工器具數(shù)量、安全工器具檢測情況、柜內(nèi)外溫濕度情況和實(shí)時時鐘； 可以要求打開電力工具柜的柜門(根據(jù)預(yù)先設(shè)定密碼開門或指紋開門，領(lǐng)取工具后自動記錄并進(jìn)行語音提示)、進(jìn)行安全工器具參數(shù)修改、進(jìn)行手動除濕或加熱機(jī)查看電力工具柜狀態(tài)。通過提取從機(jī)10的數(shù)據(jù)后分析數(shù)據(jù)，如果有報警信息則根據(jù)預(yù)先的設(shè)定發(fā)送手機(jī)短信報警或自動存儲報警信息，同時進(jìn)行語音報警；通過提取紅外線采集終端9采集到的數(shù)據(jù)， 查看是否有安全工器具離位，如果有安全工器具離位，則根據(jù)預(yù)先的設(shè)定發(fā)送手機(jī)短信報警或自動存儲報警信息，同時進(jìn)行語音報警以提醒操作人員注意(避免一些安全工器具沒有歸位而發(fā)生事故，如接地線沒有歸位時會有語音報警提示操作人員注意，此時操作人員在接地線歸位之前就不會讓電路通電，避免造成人員傷亡和財產(chǎn)損失)；上位機(jī)(操作員電腦11、管理員電腦12或總集控中心電腦13)通過局域網(wǎng)15和TCP/IP控制器16提取數(shù)據(jù)， 主機(jī)1回復(fù)數(shù)據(jù)，從而將安全工器具的檢測、安全工器具的離位與就為、以及溫濕度狀態(tài)等信息傳送給上位機(jī)。
利用操作員電腦11、管理員電腦12或總集控中心電腦13通過局域網(wǎng)15可以對主機(jī)1進(jìn)行訪問，也可以通過廣域網(wǎng)14訪問主機(jī)1。從而可以遠(yuǎn)程或遠(yuǎn)距離實(shí)時顯示每個電站或供電所的安全工器具的數(shù)量、投入使用的日期和下次試驗(yàn)日期，并且具有在試驗(yàn)日期的前15天用語音報警提示，同時在電腦里自動生成一條記錄的功能，從而更好地防止操作人員遺忘。
可點(diǎn)擊查看電力工具柜內(nèi)外的溫濕度情況，以及電力工具柜內(nèi)的除濕機(jī)8與加熱器7的運(yùn)行情況。當(dāng)電力工具柜內(nèi)超溫和除濕機(jī)8儲水槽內(nèi)水滿時，有語音報警提示和記錄。還可查看安全工器具離位與就位情況，在運(yùn)行中，當(dāng)有安全工器具離位時，有語音報警提示和記錄，并顯示哪個安全工器具的哪號離位，如驗(yàn)電器3#、絕緣靴6#離位。當(dāng)有安全工器具就位時，也有相應(yīng)的語音提示。
利用上位機(jī)(操作員電腦11、管理員電腦12或總集控中心電腦13)可對安全工器具的數(shù)據(jù)修改，可以在進(jìn)入修改之前設(shè)置密碼限制，當(dāng)密碼正確后，可以進(jìn)行數(shù)據(jù)修改。
利用本實(shí)施例的安全工器具智能管理系統(tǒng)，一方面可以對某一個電站或供電所的電力工具柜內(nèi)的安全工器具進(jìn)行有效地管理和監(jiān)控；另一方面還可以對多個電站或供電所的電力工具柜內(nèi)的安全工器具進(jìn)行有效地管理和監(jiān)控，并可以遠(yuǎn)程或遠(yuǎn)距離管理和監(jiān)控多個電站或供電所的電力工具柜。從而減輕電力操作人員的工作負(fù)擔(dān)，消除電力工具柜在實(shí)際工作中存在的安全隱患，確保安全工器具安全使用，保障操作人員的身體健康和生命安全；并且操作簡單，易學(xué)易用，非常適合于一線電站及供電所的電力操作人員使用。
如圖2所示，從機(jī)10包括C8051F330單片機(jī)U1、5X2孔連接器JP4、MAX485低功耗收發(fā)器U2、電源電路、控制加熱器電路、控制除濕機(jī)電路、驅(qū)動工具柜門鎖電路、溫度數(shù)據(jù)傳輸電路、濕度數(shù)據(jù)傳輸電路和工具柜門鎖位置數(shù)據(jù)傳輸電路，5X2孔連接器JP4、MAX485 低功耗收發(fā)器U2、控制加熱器電路、控制除濕機(jī)電路、驅(qū)動工具柜門鎖電路、溫度數(shù)據(jù)傳輸電路、濕度數(shù)據(jù)傳輸電路和工具柜門鎖位置數(shù)據(jù)傳輸電路分別與C8051F330單片機(jī)Ul通信連接，電源電路的電流輸出端分別與C8051F330單片機(jī)Ul、5 X 2孔連接器JP4、MAX485低功耗收發(fā)器U2、控制加熱器電路、控制除濕機(jī)電路、驅(qū)動工具柜門鎖電路和工具柜門鎖位置數(shù)據(jù)傳輸電路的電流輸入端電連接，C8051F330單片機(jī)Ul通過MAX485低功耗收發(fā)器U2與主機(jī)1通信連接。
C8051F330 單片機(jī) Ul 有 20 個端口 P0. 0-P0. 71/0 端口、Pl. 0-P1. 71/0 端口、VDD 端口、GND 端口、RST/C2CK 端口和 P2. 0/C2D 端口，Pl. 1-P1. 3 口懸空，P0. 7 口依次串聯(lián) IKΩ 電阻R16和發(fā)光二極管Dl后接片內(nèi)公共端GND ；電源電路包括交直流變換器、7805三段穩(wěn)壓集成電路U4、AS1117低壓差線性穩(wěn)壓器U3和發(fā)光二極管D2，交直流變換器的輸入端接 220V交流電將其轉(zhuǎn)變?yōu)?2V直流電，供給工具柜門電控鎖沈，交直流變換器的直流電壓輸出端與7805三段穩(wěn)壓集成電路U4的直流電壓輸入端連接將12V直流電轉(zhuǎn)變?yōu)?V直流電， 7805三段穩(wěn)壓集成電路U4的直流電壓輸出端與AS1117低壓差線性穩(wěn)壓器U3的直流電壓輸入端連接將5V直流電轉(zhuǎn)變?yōu)?. 3V直流電，AS1117低壓差線性穩(wěn)壓器U3的直流電壓輸出端串聯(lián)1個IKΩ的電阻R8后與發(fā)光二極管D2的P極連接；5X2孔連接器JP4的第4 引腳與C8051F330單片機(jī)Ul的Ρ2. 0/C2D端口連接，5 X 2孔連接器JP4的第3引腳和第9 引腳連接后再與C8051F330單片機(jī)Ul的GND端口連接，5X2孔連接器JP4的第7引腳與 C8051F330單片機(jī)Ul的RST/C2CK端口連接；ΜΑΧ485低功耗收發(fā)器U2有8個引腳，ΜΑΧ485 低功耗收發(fā)器U2的第1和第4引腳分別接C8051F330單片機(jī)Ul的Ρ0. 5端口和Ρ0. 4端口實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸，ΜΑΧ485低功耗收發(fā)器U2的第2引腳和第3引腳連接后與C8051F330單片機(jī)Ul的Ρ0. 6端口連接，ΜΑΧ485低功耗收發(fā)器U2的第6和第7引腳與主機(jī)1連接實(shí)現(xiàn)從機(jī)10與主機(jī)1的數(shù)據(jù)傳輸；工具柜門鎖位置傳感器電路的一端與C8051F330單片機(jī)Ul 的Ρ1.0 口連接并通過IOK Ω的上拉電阻R15與工作電壓VDD連接；驅(qū)動工具柜門鎖電路包括8550型PNP三極管Q1、SRD-05DC-SL-C繼電器Jl及工具柜門電控鎖沈的供電開關(guān)K2， 8550型PNP三極管Ql基極串聯(lián)一個IK Ω的電阻R5后與C8051F330單片機(jī)Ul的Ρ0. 0端口連接，8550型PNP三極管Ql集電極與SRD-0OTC-SL-C繼電器Jl 一端連接，8550型PNP 三極管Ql發(fā)射極接工作電壓VDD，8550型PNP三極管Ql發(fā)射極與8550型PNP三極管Ql基極之間連接1個10ΚΩ的電阻R2，RD-05DC-SL-C繼電器Jl控制工具柜門電控鎖沈的供電開關(guān)K2 ；控制除濕機(jī)電路包括8550型PNP三極管Q2、SRD-05DC-SL-C繼電器J2和除濕機(jī)8啟動開關(guān)K3，8550型PNP三極管Q2基極串聯(lián)一個IK Ω的電阻R6并與C8051F330單片機(jī)Ul的Ρ0. 1 口連接，8550型PNP三極管Q2集電極與SRD-0OTC-SL-C繼電器J2 —端連接，8550型PNP三極管Q2發(fā)射極接工作電壓VDD，8550型PNP三極管Q2發(fā)射極和8550型 PNP三極管Q2基極之間連接1個IOK Ω的電阻R3，SRD-05DC-SL-C繼電器J2控制除濕機(jī)8 工作；控制加熱器電路與控制除濕機(jī)電路相同；溫度數(shù)據(jù)傳輸電路和濕度數(shù)據(jù)傳輸電路分別與柜內(nèi)外的溫度傳感器4和濕度傳感器5連接，其中柜內(nèi)外的溫度數(shù)據(jù)傳輸電路分別串聯(lián)1個100Κ Ω的電阻R9，然后分別與C8251F330單片機(jī)Ul的Pl. 6端口和Pl. 4端口連接； 柜內(nèi)外的濕度數(shù)據(jù)傳輸電路分別串聯(lián)1個100ΚΩ的電阻R10，然后分別C8251F330單片機(jī) Ul的Pl. 7 口連接和Pl. 5 口連接。
如圖3所示，紅外線數(shù)據(jù)采集終端9包括C8051F330單片機(jī)U11、5X2孔連接器JP14、15孔連接器JP12、15孔連接器JP13、MAX485低功耗收發(fā)器U12和穩(wěn)壓電路， 5X2孔連接器JP14、15孔連接器JP12、15孔連接器JP13和MAX485低功耗收發(fā)器U12分別與C8051F330單片機(jī)Ull通信連接，穩(wěn)壓電路的電流輸出端分別與C8051F330單片機(jī) Ul 1、5X 2孔連接器JP14、15孔連接器和MAX485低功耗收發(fā)器U12的電流輸入端電連接， C8051F330單片機(jī)Ull分別通過MAX485低功耗收發(fā)器U12和5 X 2孔連接器JP14與主機(jī)1 通信連接。
C8051F330單片機(jī)Ull的P0. 0 口和P0. 1 口懸空，5X 2孔連接器JP14的第8和第10 引腳與主機(jī)1連接；5 X 2孔連接器JP14和C8051F330單片機(jī)Ul 1的連接方式與5 X 2孔連接器JP4和C8051F330單片機(jī)Ul的連接方式相同；MAX485低功耗收發(fā)器U12和C8051F330單片機(jī)Ull的連接方式與MAX485低功耗收發(fā)器U2和C8051F330單片機(jī)Ul的連接方式相同； 15孔連接器JP12的第1、4、7、10、13孔連接在一起后接工作電壓VDD并與MAX485低功耗收發(fā)器U12的第2管腳和第3管腳的接點(diǎn)連接，15孔連接器JP12的第3、6、9、12、15孔連接在一起后與片內(nèi)公共端GND連接，15孔連接器JP12的第2、5、8、11、14孔分別與C8051F330單片機(jī) Ull 的 Pl. 4 口、Pl. 3 口、Pl. 2 口、Pl. 1 口、P1.0 口連接；15 孔連接器 JP13 的第 1、4、 7、10、13孔連接在一起后與工作電壓VDD連接，15孔連接器JP13的3、6、9、12、15孔連接在一起后與片內(nèi)公共端GND連接，并且15孔連接器JP13的2、5、8、11、14孔分別與C8051F330 單片機(jī)Ull的Pl. 5 口、Pl. 6 口、Pl. 7 口、P0. 2 口、P0. 3 口連接；穩(wěn)壓電路包括4孔連接器 JPll和ASl 113低壓差線性穩(wěn)壓器U13，4孔連接器JPll的第2孔和第3孔分別與主機(jī)1連接實(shí)現(xiàn)與主機(jī)1連接，4孔連接器JPll的第4孔與AS1117低壓差線性穩(wěn)壓器U13的電壓輸入端連接，，AS1117低壓差線性穩(wěn)壓器U13的公共端以及4孔連接器JPll的第1孔共同接片內(nèi)公共端GND ；C8051F330單片機(jī)Ull分別與兩個15孔連接器JP12、JP13的連接實(shí)現(xiàn)對紅外線數(shù)據(jù)傳感器3數(shù)據(jù)的采集。
如圖4所示，TCP/IP控制器16包括網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)指示電路，外部晶振電路，以及由 C8051F340單片機(jī)ICl和CP2200網(wǎng)絡(luò)接口芯片IC2構(gòu)成的集成電路；TCP/IP控制器16通過RJ45接口觀分別與主機(jī)1和局域網(wǎng)15進(jìn)行通信，外部晶振電路與CP2200網(wǎng)絡(luò)接口芯片 IC2的振蕩器輸入輸出端口 XTALl和XTAL2連接，網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)指示電路與CP2200網(wǎng)絡(luò)接口芯片IC2的ACK和LINK端口連接，CP2200網(wǎng)絡(luò)接口芯片IC2的地址總線端口 A0-A7及數(shù)據(jù)總線端口 D0-D7 分別與 C8051F340 單片機(jī) ICl P3. 0-P3. 7 口和 P4. 0-P4. 7 端口連接。RJ45 接口 28電路與CP2200網(wǎng)絡(luò)接口芯片IC2的RX+端口、RX-端口、TX+端口和TX端口連接，網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)指示電路包括兩個發(fā)光二級管D5和D6，在CP2200網(wǎng)絡(luò)接口芯片IC2的AGND端口外接一個起濾波作用的磁珠L2后接片內(nèi)公共端GND，在所述CP2200網(wǎng)絡(luò)接口芯片IC2的AV+ 端口外接一個起濾波作用的電阻R39后接工作電壓VDD ；所述80C51F340單片機(jī)的P2. 6端口外接一個發(fā)光二極管D4起工作指示作用。
權(quán)利要求
1.安全工器具智能管理系統(tǒng)，其特征在于，包括控制器、顯示器O)、紅外線傳感器 (3)、溫度傳感器(4)、濕度傳感器(5)、除濕機(jī)水滿傳感器(6)、加熱器(7)和除濕機(jī)(8)，顯示器( 、紅外線傳感器( 、溫度傳感器(4)、濕度傳感器(5)、除濕機(jī)水滿傳感器(6)、加熱器(7)和除濕機(jī)(8)分別與控制器通信連接；紅外線傳感器C3)檢測電力工具柜內(nèi)安全工器具的在位或離位，并將檢測結(jié)果輸出到控制器；溫度傳感器(4)檢測電力工具柜內(nèi)部和/ 或外部的溫度信息，并將檢測結(jié)果輸出到控制器；濕度傳感器( 檢測電力工具柜內(nèi)部和/ 或外部的濕度信息，并將檢測結(jié)果輸出到控制器；除濕機(jī)水滿傳感器(6)檢測除濕機(jī)(8)儲水槽內(nèi)的水是否充滿，并將檢測結(jié)果輸出到控制器；在除濕機(jī)(8)儲水槽內(nèi)的水滿時，控制器發(fā)出除濕機(jī)水滿報警信號并同時向除濕機(jī)(8)發(fā)出停止除濕的控制信號；控制器將電力工具柜內(nèi)的安全工器具信息和電力工具柜內(nèi)外的環(huán)境狀況輸出到顯示器O)；當(dāng)電力工具柜內(nèi)的濕度超過濕度設(shè)定值時，控制器向除濕機(jī)(8)發(fā)出開始除濕的控制信號；當(dāng)電力工具柜內(nèi)的溫度低于設(shè)定溫度最小值時，控制器向加熱器(7)發(fā)出開始加熱的控制信號；當(dāng)電力工具柜內(nèi)的溫度超過設(shè)定溫度最大值時，控制器發(fā)出超溫報警指令并向加熱器(7)發(fā)出停止加熱的控制信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全工器具智能管理系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器包括主機(jī)(1)和從機(jī)(10)，每個主機(jī)(1)通信連接有一個或一個以上的從機(jī)(10)，顯示器(2)和紅外線傳感器C3)分別與主機(jī)(1)通信連接，溫度傳感器G)、濕度傳感器(5)、除濕機(jī)水滿傳感器(6)、加熱器(7)和除濕機(jī)⑶分別與從機(jī)(10)通信連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的安全工器具智能管理系統(tǒng)，其特征在于，紅外線傳感器(3)均通過紅外線數(shù)據(jù)采集終端(9)實(shí)現(xiàn)與主機(jī)(1)通信連接，紅外線數(shù)據(jù)采集終端(9)與主機(jī) (1)直接通信連接，紅外線數(shù)據(jù)采集終端(9)用于采集與其通信連接的紅外線傳感器(3)的檢測結(jié)果。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的安全工器具智能管理系統(tǒng)，其特征在于，紅外線數(shù)據(jù)采集終端(9)包括C8051F330單片機(jī)U11、5X2孔連接器JP14、一個或一個以上的15孔連接器、 MAX485低功耗收發(fā)器U12和穩(wěn)壓電路，5 X 2孔連接器JP14、15孔連接器和MAX485低功耗收發(fā)器U12分別與C8051F330單片機(jī)Ull通信連接，穩(wěn)壓電路的電流輸出端分別與C8051F330 單片機(jī)U11、5X2孔連接器JP14、15孔連接器和MAX485低功耗收發(fā)器U12的電流輸入端電連接，C8051F330單片機(jī)Ull分別通過MAX485低功耗收發(fā)器U12和5X2孔連接器JP14與主機(jī)(1)通信連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的安全工器具智能管理系統(tǒng)，其特征在于，每個從機(jī)(10)均分別通信連接有工具柜門電控鎖06)和工具柜門鎖位置傳感器(XT)；工具柜門鎖位置傳感器(XT)用于檢測電力工具柜門是否開啟，并將檢測結(jié)果輸出到從機(jī)(10)，電力工具柜門開啟時從機(jī)(10)發(fā)出給工具柜門電控鎖06)斷電的控制信號。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的安全工器具智能管理系統(tǒng)，其特征在于，所述安全工器具智能管理系統(tǒng)還包括操作員電腦(11)、管理員電腦(12)和總集控中心電腦(13)，主機(jī)⑴通過TCP/IP控制器(16)與局域網(wǎng)(15)通信連接，操作員電腦(11)、管理員電腦(12)和總集控中心電腦(13)分別與局域網(wǎng)(10)通信連接，操作員電腦(11)、管理員電腦(12)和總集控中心電腦(13)用于遠(yuǎn)程查看電力工具柜內(nèi)安全工器具信息及電力工具柜內(nèi)外環(huán)境狀況，并可以向加熱器(7)和除濕機(jī)(8)發(fā)出控制信號；局域網(wǎng)(15)與廣域網(wǎng)(14)通信連接以便遠(yuǎn)距離查看或控制。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的安全工器具智能管理系統(tǒng)，其特征在于，TCP/IP控制器(16) 包括網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)指示電路，外部晶振電路，以及由C8051F340單片機(jī)ICl和CP2200網(wǎng)絡(luò)接口芯片IC2構(gòu)成的集成電路；TCP/IP控制器(16)通過RJ45接口 Q8)分別與主機(jī)⑴和局域網(wǎng)(15)進(jìn)行通信，外部晶振電路與CP2200網(wǎng)絡(luò)接口芯片IC2的振蕩器輸入輸出端口 XTALl 和XTAL2連接，網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)指示電路與CP2200網(wǎng)絡(luò)接口芯片IC2的ACK和LINK端口連接， CP2200網(wǎng)絡(luò)接口芯片IC2的地址總線端口 A0-A7及數(shù)據(jù)總線端口 D0-D7分別與C8051F;340 單片機(jī) ICl P3. 0-P3. 7 口和 P4. 0-P4. 7 端口連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的安全工器具智能管理系統(tǒng)，其特征在于，還包括短信發(fā)布控制器(17)，短信發(fā)布控制器(17)與主機(jī)⑴通信連接，主機(jī)⑴通過短信發(fā)布控制器(17) 向預(yù)先設(shè)定的手機(jī)號碼發(fā)送報警信息短信。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的安全工器具智能管理系統(tǒng)，其特征在于，所述安全工器具智能管理系統(tǒng)還包括指紋識別模塊和用于語音報警的語音模塊；指紋識別模塊包括指紋數(shù)據(jù)控制器00)和指紋傳感器(21)，指紋數(shù)據(jù)控制器00)與主機(jī)(1)通信連接，指紋傳感器 (21)與指紋數(shù)據(jù)控制器OO)通信連接；指紋傳感器將來訪者的指紋信息傳送給指紋數(shù)據(jù)控制器(20)，指紋數(shù)據(jù)控制器OO)根據(jù)主機(jī)(1)內(nèi)預(yù)先存儲的指紋信息進(jìn)行比對， 并將比對結(jié)果傳送給主機(jī)(1)；語音模塊包括語音控制器(22)、功率放大器和揚(yáng)聲器 (M)，語音控制器0 與主機(jī)(1)通信連接，功率放大器與語音控制器0 通信連接，揚(yáng)聲器04)與功率放大器通信連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的安全工器具智能管理系統(tǒng)，其特征在于，從機(jī)(10)包括 C8051F330單片機(jī)Ul、5X 2孔連接器JP4、MAX485低功耗收發(fā)器U2、電源電路、控制加熱器電路、控制除濕機(jī)電路、驅(qū)動工具柜門鎖電路、溫度數(shù)據(jù)傳輸電路、濕度數(shù)據(jù)傳輸電路和工具柜門鎖位置數(shù)據(jù)傳輸電路，5X2孔連接器JP4、MAX485低功耗收發(fā)器U2、控制加熱器電路、控制除濕機(jī)電路、驅(qū)動工具柜門鎖電路、溫度數(shù)據(jù)傳輸電路、濕度數(shù)據(jù)傳輸電路和工具柜門鎖位置數(shù)據(jù)傳輸電路分別與C8051F330單片機(jī)Ul通信連接，電源電路的電流輸出端分別與C8051F330單片機(jī)U1、5X 2孔連接器JP4、MAX485低功耗收發(fā)器U2、控制加熱器電路、 控制除濕機(jī)電路、驅(qū)動工具柜門鎖電路和工具柜門鎖位置數(shù)據(jù)傳輸電路的電流輸入端電連接，C8051F330單片機(jī)Ul通過MAX485低功耗收發(fā)器U2與主機(jī)(1)通信連接。
全文摘要
本發(fā)明公開安全工器具智能管理系統(tǒng)，包括控制器、顯示器、紅外線傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、除濕機(jī)水滿傳感器、加熱器和除濕機(jī)，顯示器、紅外線傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、除濕機(jī)水滿傳感器、加熱器和除濕機(jī)分別與控制器通信連接。本發(fā)明的安全工器具智能管理系統(tǒng)能夠?qū)﹄娏ぞ吖裰写娣诺陌踩て骶哌M(jìn)行有效的智能化管理，實(shí)現(xiàn)對安全工器具的存放及使用進(jìn)行識別和記錄，并且能夠使電力工具柜內(nèi)的安全工器具始終處于安全的濕度及溫度環(huán)境中。
文檔編號G05B19/418GK102508469SQ20111032475
公開日2012年6月20日 申請日期2011年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月24日
發(fā)明者曾聲兵 申請人:曾聲兵