本發(fā)明涉及一種用于變配電站安全監(jiān)控和快速響應(yīng)的智能巡檢系統(tǒng)，特別涉及一種具有導(dǎo)航定位功能的便攜式變配電站智能巡檢儀系統(tǒng)及其監(jiān)測(cè)方法。

背景技術(shù)：

變配電站是輸配電網(wǎng)的樞紐，它的安全狀態(tài)是整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)安全運(yùn)行的基礎(chǔ)。隨著變配電站覆蓋范圍日益擴(kuò)大，目前在役的變配電站大多無(wú)人值守，許多電站分布在城區(qū)邊沿或居民小區(qū)，日常管理中主要通過(guò)人工巡檢方式進(jìn)行安全檢查，存在勞動(dòng)強(qiáng)度大、工作效率低、管理成本高、應(yīng)對(duì)突發(fā)情況不及時(shí)、存在人身安全隱患等明顯不足；而且人工巡檢的數(shù)據(jù)也無(wú)法準(zhǔn)確、及時(shí)地接入管理信息系統(tǒng)，影響了變配電站的智能化水平和及時(shí)應(yīng)對(duì)處置突發(fā)情況的能力。

經(jīng)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，有許多文獻(xiàn)都提出該問(wèn)題并進(jìn)行了研究，也提出了許多系統(tǒng)的解決方案，如中國(guó)文獻(xiàn)名稱為“變電站綜合安防監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案”、“變電站安防管理系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用簡(jiǎn)析”、“無(wú)人值守的變電站安保安防系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)”及中國(guó)專利“變電所安防平臺(tái)（申請(qǐng)?zhí)枺?201320092163）”、“具有安防功能的變電站智能巡檢機(jī)器人（申請(qǐng)?zhí)枺?01320664925.7）”等，但縱觀這些技術(shù)文獻(xiàn)以及專利，所提出的研究和解決辦法都是側(cè)重網(wǎng)絡(luò)信息化架構(gòu)，一般用于新建電站的建設(shè)，需要系統(tǒng)的設(shè)計(jì)并有專門的網(wǎng)絡(luò)覆蓋，而且實(shí)現(xiàn)的是監(jiān)控和報(bào)警，并沒(méi)有涉及定位、路徑規(guī)劃和導(dǎo)航技術(shù)。但實(shí)際應(yīng)用中，一方面已經(jīng)在役電站往往沒(méi)有現(xiàn)成的網(wǎng)絡(luò)覆蓋，采用現(xiàn)有文獻(xiàn)中提供的技術(shù)方案建設(shè)復(fù)雜，費(fèi)用昂貴；另一方面，對(duì)于越來(lái)越多的無(wú)人值守電站，一旦有報(bào)警發(fā)生，需要工作人員及時(shí)到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)處置，而現(xiàn)代城市道路擁堵嚴(yán)重，需要為工作人員及時(shí)規(guī)劃一條快捷的路線，并引導(dǎo)工作人員以最快的速度到達(dá)報(bào)警電站位置，避免重大電力事故的發(fā)生。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的是提供一種具有導(dǎo)航定位功能的便攜式變配電站智能巡檢儀系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)通過(guò)在電站關(guān)鍵部位（如門、窗等）布設(shè)特定的安防檢測(cè)傳感系統(tǒng)對(duì)電站安全狀態(tài)進(jìn)行不間斷實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，當(dāng)有人員或異物侵入時(shí)，即可通過(guò)此系統(tǒng)設(shè)有的無(wú)線通訊系統(tǒng)第一時(shí)間通知便攜式智能巡檢系統(tǒng)管理中心，且巡檢系統(tǒng)管理中心在收到異常報(bào)警信息后，啟動(dòng)聲/光報(bào)警器報(bào)警，同時(shí)通過(guò)GPS自動(dòng)定位自身位置并規(guī)劃從當(dāng)前位置到報(bào)警電站的最佳路徑，達(dá)到提高無(wú)人值守變配電站的安防水平和快速處置突發(fā)事件的能力的目的。

為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明的一個(gè)技術(shù)方案是提供一種便攜式變配電站智能巡檢儀系統(tǒng)，包含：

檢測(cè)單元，其檢測(cè)判斷對(duì)應(yīng)電站內(nèi)是否有人員或異物入侵，并輸出檢測(cè)信號(hào)；

微處理器，其接收所述檢測(cè)單元輸出的檢測(cè)信號(hào)，并進(jìn)行綜合處理判斷且輸出報(bào)警信號(hào)；

視頻聯(lián)動(dòng)裝置，其在電站室內(nèi)部無(wú)人員或異物入侵時(shí)處于待機(jī)狀態(tài)，當(dāng)其接收所述微處理器輸?shù)膱?bào)警信號(hào)時(shí)，所述視頻聯(lián)動(dòng)裝置激活，并對(duì)所述電站室內(nèi)進(jìn)行掃描并拍照取得視頻信息，且將所述視頻信息儲(chǔ)存或輸出；

通訊單元，其接收所述微處理器輸出的報(bào)警信號(hào)，且通過(guò)短信將所述報(bào)警信息號(hào)進(jìn)行輸出；

終端設(shè)備，其設(shè)有導(dǎo)航定位模塊，基于終端設(shè)備接收到的所述報(bào)警信號(hào)，規(guī)劃得到前往發(fā)出所述報(bào)警信號(hào)的電站位置的出警路徑。

優(yōu)選地，所述檢測(cè)單元進(jìn)一步包含門磁開(kāi)關(guān)，所述門磁開(kāi)關(guān)設(shè)有活動(dòng)件與固定件，所述活動(dòng)件與固定件分別設(shè)置在所述電站室內(nèi)能夠在人員或異物入侵時(shí)發(fā)生相對(duì)位移的部件上，所述門磁開(kāi)關(guān)在活動(dòng)件與固定件發(fā)生相對(duì)位移時(shí)并輸出由低到高，或由高到低的跳變的電平信號(hào)。

優(yōu)選地，所述檢測(cè)單元進(jìn)一步包含紅外幕簾，所述紅外幕簾以壁掛或吸頂?shù)陌惭b方式設(shè)置在所述人員或異物入侵時(shí)經(jīng)過(guò)的通道上，且成角度發(fā)射紅外線信號(hào)形成扇形檢測(cè)面區(qū)域，并接收經(jīng)反射的紅外線信號(hào)。

優(yōu)選地，所述檢測(cè)單元進(jìn)一步包含移動(dòng)紅外目標(biāo)檢測(cè)裝置，所述移動(dòng)紅外目標(biāo)檢測(cè)裝置通過(guò)壁掛安裝方式設(shè)置在所述電站室內(nèi)，用于檢測(cè)所述電站室內(nèi)的移動(dòng)紅外目標(biāo)并輸出檢測(cè)結(jié)果。

優(yōu)選地，所述檢測(cè)單元進(jìn)一步包含微波移動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)裝置，所述微波移動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)裝置，其通過(guò)設(shè)有的天線向周圍發(fā)射無(wú)線電磁波，并檢測(cè)回波信號(hào)的頻移和相位差，判定任何運(yùn)動(dòng)的物體或目標(biāo)。

優(yōu)選地，所述視頻聯(lián)動(dòng)裝置發(fā)出采集的視頻信息，通過(guò)所述通訊單元發(fā)送到所述終端設(shè)備。

優(yōu)選地，所述通訊單元，基于GSM、GPRS和4G的網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程點(diǎn)對(duì)點(diǎn)短信通訊的方式進(jìn)行信息傳輸。

本發(fā)明的另一個(gè)技術(shù)方案是提供一種便攜式變配電站智能巡檢儀系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)方法，使用上述的便攜式變配電站智能巡檢儀系統(tǒng)，所述監(jiān)測(cè)方法包含以下過(guò)程：

通過(guò)檢測(cè)單元內(nèi)設(shè)有的門磁開(kāi)關(guān)、紅外幕簾、移動(dòng)紅外目標(biāo)檢測(cè)裝置與微波移動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)裝置對(duì)電站室內(nèi)的安全狀態(tài)進(jìn)行不間斷實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)；

所述門磁開(kāi)關(guān)、紅外幕簾、移動(dòng)紅外目標(biāo)檢測(cè)裝置與微波移動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)裝置分別對(duì)應(yīng)輸出四路不同的檢測(cè)信號(hào)；通過(guò)微處理器對(duì)所述四路檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行綜合分析與判斷，當(dāng)有人員或異物入侵時(shí)，所述微處理器一方面通過(guò)所述通訊單元以短信的方式向所述終端設(shè)備發(fā)送報(bào)警信號(hào)；另一方面向所述視頻聯(lián)動(dòng)裝置發(fā)送報(bào)警信號(hào)，所述視頻聯(lián)動(dòng)裝置激活，對(duì)所述電站室內(nèi)進(jìn)行掃描并拍照得到視頻信息，所述視頻信息就地儲(chǔ)存或通過(guò)所述通訊單元輸送至所述終端設(shè)備；所述終端設(shè)備的導(dǎo)航定位模塊基于開(kāi)源地圖和GPS定位系統(tǒng)，根據(jù)接收到的所述報(bào)警信號(hào)，規(guī)劃得到前往發(fā)出所述報(bào)警信號(hào)的電站位置的出警路徑。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1）該系統(tǒng)集多傳感器融合、導(dǎo)航定位、路徑規(guī)劃、以及無(wú)線傳輸、電磁兼容、數(shù)據(jù)管理等技術(shù)于一體，不需要對(duì)傳統(tǒng)電站進(jìn)行重大改造，成本低廉，維修簡(jiǎn)便，適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)；

2）綜合運(yùn)用了門磁開(kāi)關(guān)、紅外幕簾、移動(dòng)紅外目標(biāo)檢測(cè)和微波移動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)等技術(shù)手段，具有抗電磁干擾能力強(qiáng)、低誤觸發(fā)、高可靠性的特點(diǎn)，特別適合變配電站這種惡劣電磁和環(huán)境條件的使用；

3）采用GSM并兼容GPRS和4G的遠(yuǎn)程點(diǎn)對(duì)點(diǎn)短信通訊技術(shù)，數(shù)據(jù)量低，降低了系統(tǒng)成本，確保系統(tǒng)的及時(shí)響應(yīng)能力；

4）基于現(xiàn)有的開(kāi)源地圖和GPS系統(tǒng)，依托普通的智能手機(jī)，開(kāi)發(fā)APP應(yīng)用軟件，以較低和簡(jiǎn)便的方式實(shí)現(xiàn)了接警后的快速路徑規(guī)劃和導(dǎo)航。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明一種便攜式變配電站智能巡檢儀系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。

圖2為本發(fā)明一種便攜式變配電站智能巡檢儀系統(tǒng)的移動(dòng)紅外目標(biāo)檢測(cè)器的檢測(cè)范圍示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖，通過(guò)詳細(xì)說(shuō)明一個(gè)較佳的具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步闡述。

如圖1所示，本發(fā)明是一種便攜式變配電站智能巡檢儀系統(tǒng)以及監(jiān)測(cè)方法，包含：具有較強(qiáng)抗電磁干擾能力、低誤觸發(fā)率、高可靠性的適合變配電站環(huán)境使用的異物入侵的檢測(cè)單元，所述檢測(cè)單元進(jìn)一步包含：相互配合檢測(cè)電站內(nèi)異物侵入的門磁開(kāi)關(guān)1、紅外幕簾2、移動(dòng)紅外目標(biāo)檢測(cè)器3與微波移動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)器4；

所述門磁開(kāi)關(guān)1包括活動(dòng)件以及與活動(dòng)件相互配合的固定件，二者配合安裝在人員或異物入侵時(shí)最有可能發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的部件上，如門、窗上等。當(dāng)所述部件移動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)所述門磁開(kāi)關(guān)1的活動(dòng)件發(fā)生與固定件的相對(duì)移位，此時(shí)所述門磁開(kāi)關(guān)1輸出由低到高，或由高到低的跳變的電平信號(hào)。所述門磁開(kāi)關(guān)1的型號(hào)為豪恩HO-03F，但不限于此。

如圖2所示，所述紅外幕簾2為呈一定扇形角度向外發(fā)射特定波長(zhǎng)紅外光的，并可接收經(jīng)反射的該紅外光的監(jiān)測(cè)器件；在本實(shí)施例中，所述紅外幕簾2的型號(hào)為豪恩LH-912D，但不限于此；通過(guò)采用壁掛或者吸頂方式安裝在人員或異物入侵時(shí)必經(jīng)的通道21上方處，當(dāng)有人員或異物進(jìn)入所述扇形檢測(cè)面區(qū)域20時(shí)，所述紅外幕簾2接收到的為改變的紅外反射信號(hào)，其依此判斷有人員或異物侵入。

所述移動(dòng)紅外目標(biāo)檢測(cè)器3為被動(dòng)紅外探測(cè)器，本實(shí)施例中，所述移動(dòng)紅外目標(biāo)檢測(cè)器3的型號(hào)為霍尼韋爾IS-215T，但不限于此；通過(guò)采用壁掛方式將所述移動(dòng)紅外目標(biāo)檢測(cè)器3安裝在人員或異物入侵后，其可能所在的區(qū)域；通過(guò)探測(cè)人員或能夠運(yùn)動(dòng)的異物上輻射出的紅外信號(hào)，來(lái)判斷檢測(cè)區(qū)域是否有人員或異物入侵。

所述微波移動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)器4為微波雷達(dá)感應(yīng)開(kāi)關(guān)，其根據(jù)多普勒效應(yīng)原理，通過(guò)天線向周圍發(fā)射無(wú)線電磁波，通過(guò)檢測(cè)回波信號(hào)的頻移和相位差來(lái)判定所述周圍是否存在運(yùn)動(dòng)的人員或異物；所述微波移動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)器4具有探測(cè)的距離更遠(yuǎn)，探測(cè)角度廣，無(wú)死區(qū)的特點(diǎn)，且能穿透玻璃，和薄木板，不受環(huán)境、溫度與灰塵等影響，可以矯正所述紅外感應(yīng)開(kāi)關(guān)受環(huán)境溫度變化而造成的誤動(dòng)作。所述微波移動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)器4的型號(hào)為綠慶SK-700，但不限于此。

本發(fā)明還進(jìn)一步包含：視頻聯(lián)動(dòng)裝置5，微處理器6，通訊單元7和終端設(shè)備8。

所述視頻聯(lián)動(dòng)裝置5在沒(méi)有人員或異物入侵的情況下處于待機(jī)休眠狀態(tài)。

上述檢測(cè)單元將其檢測(cè)的不同的信號(hào)均發(fā)送給所述微處理器6，所述微處理器6對(duì)所述信號(hào)進(jìn)行融合分析和判斷，其大大提高了檢測(cè)的準(zhǔn)確性。在本實(shí)施例中，所述微處理器6的型號(hào)為ATMEGA8L-8AC，但不限于此。

當(dāng)所述微處理器6判斷有人員或異物侵入時(shí)，其一方面通過(guò)所述通訊單元7以短信方式向所述終端設(shè)備8發(fā)出報(bào)警信息；另一方面喚醒所述視頻聯(lián)動(dòng)裝置5，開(kāi)始對(duì)所需檢測(cè)判斷的電站室內(nèi)進(jìn)行掃描并拍照，所述視頻聯(lián)動(dòng)裝置5所述采集的視頻信息可以就地儲(chǔ)存，也可以通過(guò)所述通訊單元7發(fā)送至所述終端設(shè)備8。

所述通訊單元7采用GSM并兼容GPRS和4G的遠(yuǎn)程點(diǎn)對(duì)點(diǎn)短信通訊技術(shù)，降低系統(tǒng)成本，確保系統(tǒng)的及時(shí)響應(yīng)能力。

所述終端設(shè)備8為具有通訊和導(dǎo)航定位功能的智能終端，例如智能手機(jī)、平板電腦等，且基于現(xiàn)有的開(kāi)源地圖（如高德、百度等）和GPS定位系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的APP應(yīng)用軟件，實(shí)現(xiàn)接警，并自動(dòng)進(jìn)行路徑規(guī)劃，引導(dǎo)工作人員以最快的速度到達(dá)所述報(bào)警電站的位置。

盡管本發(fā)明的內(nèi)容已經(jīng)通過(guò)上述優(yōu)選實(shí)施例作了詳細(xì)介紹，但應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到上述的描述不應(yīng)被認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明的限制。在本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀了上述內(nèi)容后，對(duì)于本發(fā)明的多種修改和替代都將是顯而易見(jiàn)的。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)由所附的權(quán)利要求來(lái)限定。