基于物联网的无人值守带电作业工具库房管理系统的制作方法

本实用新型属于电力配套设备技术领域，具体涉及一种基于物联网的无人值守带电作业工具库房管理系统。

背景技术：

随着电网的不断扩大和完善，用户要求电力企业的服务质量和服务水平也越来越高，这就要求负责输配电的企业不断提高管理水平，提高各种供电指标，向用户提供安全、可靠和优质的电力能源。为了保证供电可靠性，供电局都开展了带电作业，以减少停电次数、提高供电量，提高供电的可靠性。然而由于带电作业过程中需要对带电设备进行不停电检测、检修、更换设备部件等操作，所以人体必然会间接或直接接触带电体，危险性较高。因此，如何保证带电作业安全显得尤其重要，而保存好带电作业工具是保证带电作业安全最为重要的一环，带电作业工具对存放环境的温湿度要求比较高，因为温湿度过高或过低，会导致带电作业工具失效，严重影响带电作业人员的安全。目前，带电作业工具大都存储在标准化房的不锈钢制柜中，标准化房内接线数量多，布线复杂，同时领用带电作业工具过程繁杂，周期长，需要专用人员对库房进行值守，耗时耗力，管理效率低。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于物联网的无人值守带电作业工具库房管理系统，其有效地节约库房管理人员的时间，管理效率高，库房环境监控子系统控制可靠、有效、精确高，使用效果好，库房无需人员值守，安全可靠，人员能够自主领用带电作业工具，省时省力。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：基于物联网的无人值守带电作业工具库房管理系统，其特征在于：包括设置在库房内的服务器、以及均与服务器通信的用于实现所述库房无人值守的安防控制子系统、用于监控所述库房环境的库房环境监控子系统、用于实现不同带电作业工具自主领用的工具领用子系统、以及用于供库房管理人员操作管理的移动终端和固定终端；所述安防控制子系统包括安防控制器以及与安防控制器相接的摄像器和安防通信模块，所述安防控制器的输入端接有安装在库房门外用于检测人员进库房的红外双监探测器、安装在所述库房门内用于检测人员出库房的第一红外感应模块和用于人员出库房的密码输入模块，所述安防控制器的输出端接有用于控制所述库房门开合的库房门驱动模块，所述工具领用子系统包括设置在不同带电作业工具上的电控锁和二维码，所述二维码通过智能手机识别，所述智能手机和电控锁均与服务器进行通信。

上述的基于物联网的无人值守带电作业工具库房管理系统，其特征在于：所述库房环境监控子系统包括库房环境控制器和与库房环境控制器相接的无线通信模块和环境通信模块，所述无线通信模块的输入端接有多个布设在库房不同位置的无线温湿度检测装置，所述库房环境控制器的输出端接有加热器、换气扇、空调和除湿器。

上述的基于物联网的无人值守带电作业工具库房管理系统，其特征在于：所述加热器通过第一开关模块与库房环境控制器的输出端相接，所述换气扇通过第二开关模块与库房环境控制器的输出端相接，所述空调通过第三开关模块与库房环境控制器的输出端相接，所述除湿器通过第四开关模块与库房环境控制器的输出端相接，所述第一开关模块、第二开关模块、第三开关模块和第四开关模块均为继电器。

上述的基于物联网的无人值守带电作业工具库房管理系统，其特征在于：所述无线温湿度检测装置包括检测控制器以及与所述检测控制器相接的Zigbee无线通信模块，所述检测控制器的输入端接有数字温度传感器 和湿度传感器，所述检测控制器、数字温度传感器、湿度传感器和Zigbee无线通信模块均采用电池供电。

上述的基于物联网的无人值守带电作业工具库房管理系统，其特征在于：所述服务器包括主控制器以及均与主控制器通信的第一通信模块、第二通信模块、GPRS通信模块和以太网通信模块，所述第一通信模块与安防通信模块进行通信，所述第二通信模块与环境通信模块进行通信，所述移动终端和智能手机均通过GPRS通信模块与主控制器进行通信，所述主控制器通过以太网通信模块与固定终端进行通信。

上述的基于物联网的无人值守带电作业工具库房管理系统，其特征在于：所述主控制器为ARM控制器。

上述的基于物联网的无人值守带电作业工具库房管理系统，其特征在于：所述固定终端包括计算机。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型通过设置服务器，使得库房管理人员通过固定终端和移动终端能够远程监控带电作业工具库房的环境，并且使得人员能够自主领用带电作业工具，库房环境控制方便，节约了时间和人力，库房无需管理人员值守，管理效率高。

2、本实用新型通过设置库房环境监控子系统，能够实时检测库房内温度和湿度数据，并且将所述温度和湿度数据通过服务器发送至固定终端和移动终端，库房管理人员可以实时查看库房内环境情况，并且根据环境情况控制库房环境监控子系统，通过库房环境监控子系统将库房内的温湿度调节至适合带电作业工具存储的状态，库房环境监控子系统控制可靠，有效，精确度高。

3、本实用新型通过设置安防控制子系统，保证带电作业工具能够安全可靠地存储在库房内，并且在无人值守库房的情况下，人员可以进入库房内领用带电作业工具并携带带电作业工具离开库房，安全可靠。

4、本实用新型通过设置工具领用子系统使得人员能够自主领用带电 作业工具，无需管理人员在库房现场，省时省力，与人工管理相比，保管和借用带电作业工具智能化程度更高。

综上所述，本实用新型节约管理人员的时间，管理效率高，库房环境监控子系统控制可靠、有效、精确高，使用效果好，库房无需人员值守，安全可靠，人员能够自主领用带电作业工具，省时省力。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的电路原理框图。

图2为本实用新型安防控制子系统的电路原理框图。

图3为本实用新型工具领用子系统的电路原理框图。

图4为本实用新型库房环境监控子系统的电路原理框图。

图5为本实用新型无线温湿度检测装置的电路原理框图。

图6为本实用新型服务器的电路原理框图。

附图标记说明:

1—服务器； 1-1—主控制器；

1-2—第一通信模块； 1-3—第二通信模块；

1-4—GPRS通信模块； 1-5—以太网通信模块；

2—安防控制子系统； 2-1—安防控制器；

2-2—第一红外感应模块； 2-3—红外双监探测器；

2-4—密码输入模块； 2-5—安防通信模块；

2-6—摄像器； 2-7—库房门驱动模块；

3—库房环境监控子系统； 3-1—库房环境控制器；

3-2—无线温湿度检测装置； 3-3—无线通信模块；

3-4—环境通信模块； 3-5—第一开关模块；

3-6—第二开关模块； 3-7—第三开关模块；

3-8—第四开关模块； 3-9—加热器；

3-10—换气扇； 3-11—空调；

3-12—除湿器； 3-2-1—检测控制器；

3-2-2—数字温度传感器； 3-2-3—湿度传感器；

3-2-4—Zigbee无线通信模块； 3-2-5—电池；

4—工具领用子系统； 4-1—电控锁；

4-2—智能手机； 4-3—二维码；

5—移动终端； 6—固定终端。

具体实施方式

如图1、图2和图3所示的一种基于物联网的无人值守带电作业工具库房管理系统，包括设置在库房内的服务器1、以及均与服务器1通信的用于实现所述库房无人值守的安防控制子系统2、用于监控所述库房环境的库房环境监控子系统3、用于实现不同带电作业工具自主领用的工具领用子系统4、以及用于供库房管理人员操作管理的移动终端5和固定终端6；所述安防控制子系统2包括安防控制器2-1、以及与安防控制器2-1相接的摄像器2-6和安防通信模块2-5，所述安防控制器2-1的输入端接有安装在库房门外用于检测人员进库房的红外双监探测器2-3、安装在所述库房门内用于检测人员出库房的第一红外感应模块2-2和用于人员出库房的密码输入模块2-4，所述安防控制器2-1的输出端接有用于控制所述库房门开合的库房门驱动模块2-7，所述工具领用子系统4包括设置在不同带电作业工具上的电控锁4-1和二维码4-3，所述二维码4-3通过智能手机4-2识别，所述智能手机4-2和电控锁4-1均与服务器1进行通信。

需要说明的是，服务器1设置的目的是为了实现库房管理人员通过移 动终端5和固定终端6能够对库房门、带电作业工具和库房环境进行远程监控，使得带电作业工具领用过程便捷、库房环境控制方便，节约了时间和人力，并且库房管理人员无需在库房内值守，管理效率高，在实际使用过程中，库房管理人员可以选择移动终端5或固定终端6对库房进行远程监控；库房环境监控子系统3设置的目的是为了实时检测库房内温度和湿度数据，并且将所述温度和湿度数据通过服务器1发送至移动终端5和固定终端6，使得库房管理人员可以实时查看库房内环境情况，并且根据环境情况控制库房环境监控子系统3，将库房内的温湿度调节至适合带电作业工具存储的状态，库房环境监控子系统3控制可靠，有效，精确度高；安防控制子系统2设置的目的一是为了保证带电作业工具能够安全可靠地存储在库房内，二是为了实现在库房无人值守的情况下，人员可以进入库房内领用带电作业工具并携带带电作业工具离开库房，安防控制子系统2安全可靠，在实际使用过程中，安装在库房门外的红外双监探测器2-3能够感应人员状态是靠近或者进入，当感应到人员状态为进入时，安防控制器2-1启动摄像器2-6拍摄库房门外画面，并且将画面通过服务器1发送至移动终端5和固定终端6请求进入库房内，库房管理人员通过操作移动终端5或者固定终端6打开库房门，使得人员能够进入库房内，摄像器2-6无需长期连续进行拍摄，占用资源少，当人员携带领用工具离开时，通过密码输入模块2-4输入出门密码，如果出门密码正确，安防控制器2-1通过库房门驱动模块2-7驱动库房门打开，当第一红外感应模块2-2感应到人员已离开，安防控制器2-1通过库房门驱动模块2-7驱动库房门闭合；工具领用子系统4设置的目的是为了使得人员能够自主领用带电作业工具，无需管理人员在库房现场，省时省力，同时与人工管理相比，提高了保管和借用带电作业工具的准确性，在实际使用过程中，电控锁4-1用于锁紧带电作业工具，人员通过智能手机4-2识别二维码4-3并且将二维码4-3信息通过服务器1发送至移动终端5和固定终端6中，移动终端5或者固定终端6通过服务器1与电控锁4-1进行通信，电控锁4-1打开，人 员即可拿取带电作业工具，带电作业工具自主领用过程简单，可靠，效率高。

如图4所示，本实施例中，库房环境监控子系统3包括库房环境控制器3-1和与库房环境控制器3-1相接的无线通信模块3-3和环境通信模块3-4，无线通信模块3-3的输入端接有多个布设在库房不同位置的无线温湿度检测装置3-2，库房环境控制器3-1的输出端接有加热器3-9、换气扇3-10、空调3-11和除湿器3-12。

需要说明的是，无线温湿度检测装置3-2设置为多个的目的是为了实时检测库房内多处位置的温湿度数据，提高了库房温湿度检测的准确性，无线温湿度检测装置3-2数量增减方便，无需接线，使用方便，库房环境控制器3-1将实时检测到库房温湿度数据通过环境通信模块3-4发送至服务器1中，然后服务器1将库房温湿度数据发送至固定终端6或者移动终端5中，库房管理人员通过操作固定终端6或者移动终端5对库房环境进行控制，在实际使用过程中，空调3-11具有制冷和制热的功能，加热器3-9用于库房环境温度过低时对库房内进行辅助加热，换气扇3-10定期打开，确保库房内空气清新，除湿器3-12用于对库房内空气进行除湿。

如图4所示，加热器3-9通过第一开关模块3-5与库房环境控制器3-1的输出端相接，所述换气扇3-10通过第二开关模块3-6与库房环境控制器3-1的输出端相接，空调3-11通过第三开关模块3-7与库房环境控制器3-1的输出端相接，除湿器3-12通过第四开关模块3-8与库房环境控制器3-1的输出端相接，第一开关模块3-5、第二开关模块3-6、第三开关模块3-7和第四开关模块3-8均为继电器。

需要说明的是，库房环境控制器3-1通过第一开关模块3-5、第二开关模块3-6、第三开关模块3-7和第四开关模块3-8实现了对加热器3-9、换气扇3-10、空调3-11和除湿器3-12的开停控制，继电器控制可靠、使用寿命长，价格便宜。

如图5所示，本实施例中，无线温湿度检测装置3-2包括检测控制器 3-2-1以及与检测控制器3-2-1相接的Zigbee无线通信模块3-2-4，检测控制器3-2-1的输入端接有数字温度传感器3-2-2和湿度传感器3-2-3，检测控制器3-2-1、数字温度传感器3-2-2、湿度传感器3-2-3和Zigbee无线通信模块3-2-4均采用电池3-2-5供电。

本实施例中，无线温湿度检测装置3-2结构简单，体积小巧，无线温湿度检测装置3-2采用电池3-2-5供电，使用时间长，Zigbee无线通信模块3-2-4具有低功耗、低成本的优点，易于实现，能满足基于物联网的无人值守带电作业工具库房管理系统设计的需求。优选地，数字温度传感器3-2-2为DS18B20数字温度传感器；Zigbee无线通信模块3-2-4包括CC2420射频收发器。

如图6所示，本实施例中，服务器1包括主控制器1-1以及均与主控制器1-1通信的第一通信模块1-2、第二通信模块1-3、GPRS通信模块1-4和以太网通信模块1-5，第一通信模块1-2与安防通信模块2-5进行通信，第二通信模块1-3与环境通信模块3-4进行通信，移动终端5和智能手机4-2均通过GPRS通信模块1-4与主控制器1-1进行通信，主控制器1-1通过以太网通信模块1-5与固定终端6进行通信。

需要说明的是，以太网通信模块1-5设置的目的是为了实现库房管理人员通过固定终端6对库房门，带电作业工具和库房环境进行远程监控；GPRS通信模块1-4设置的目的是为了实现库房管理人员通过移动终端5对库房门，带电作业工具和库房环境进行远程监控；通过设置第一通信模块1-2和安防通信模块2-5实现了安防控制子系统2与服务器1之间的数据互换，使得库房管理人员可以通过固定终端6和移动终端5远程对库房门进行监控，从而使得带电作业工具库房实现了无人值守的功能；通过设置第二通信模块1-3和环境通信模块3-4，实现了库房环境监控子系统3与服务器5之间的数据互换，使得库房管理人员可以通过固定终端6和移动终端5远程对库房环境进行监控，监控方便，效率高，具体实施时，第一通信模块1-2、第二通信模块1-3、安防通信模块2-5和环境通信模块 3-4均为RS485通信模块，所述RS485通信模块通信可靠、数据传输速度快，能够满足基于物联网的无人值守带电作业工具库房管理系统设计的需求。

本实施例中，主控制器1-1为ARM控制器，所述ARM控制器处理速度高，外设丰富，能够满足基于物联网的无人值守带电作业工具库房管理系统的设计需求。

本实施例中，固定终端6包括计算机，所述计算机能够对多个基于物联网的无人值守带电作业工具库房进行管理，所述计算机操作方便。

本实用新型使用时，无线温湿度检测装置3-2实时检测库房内的温湿度数据，并且将温湿度数据通过无线通信模块3-3发送至库房环境控制器3-1，库房环境控制器3-1通过环境通信模块3-4和第二通信模块1-3将所述温湿度数据发送至服务器1，服务器1再将所述温湿度数据发送至移动终端5和固定终端6，库房管理人员通过操作移动终端5或者固定终端6控制加热器3-9、换气扇3-10、空调3-11和除湿器3-12的开停，将所述库房的温度和湿度调节至适合带电作业工具存储的状态，并且库房环境控制器3-1定期打开换气扇3-10，保持库房内空气清新，当人员领用工具时，红外双监探测器2-3感应人员是靠近或者进入库房，当感应人员为进入库房时，安防控制器2-1启动摄像器2-6，库房管理人员通过移动终端5或者固定终端6远程控制安防控制子系统2，打开库房门，人员进入库房后安防控制器2-1通过库房门驱动模块2-7驱动库房门闭合，人员使用智能手机4-2识别准备借用的带电作业工具上的二维码4-3，智能手机4-2通过服务器1将二维码4-3信息发送至移动终端5和固定终端6，移动终端5或者固定终端6通过服务器1与电控锁4-1进行通信，带电作业工具上的电控锁4-1打开，人员即可拿取带电作业工具，领用工具结束后，库房管理人员通过移动终端5或者固定终端6向智能手机4-2发送出门密码，人员向密码输入模块2-4输入所述出门密码，出门密码正确时，安防控制器2-1通过库房门驱动模块2-7驱动库房门打开，当第一红外感应模块2-2 感应人员离开库房门后，安防控制器2-1通过库房门驱动模块2-7驱动库房门闭合。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。