专利名称：变电智能巡检一体化装置和监控系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及智能电网领域，特别地，涉及一种变电智能巡检一体化装置和监控系统。
背景技术：
目前国内的输、变、配巡检工作主要有以下几种方式一是人工巡检，手写记录巡检结果；二是依靠人工与手持电子设备的结合，通过电子设备录入巡检结果；三是智能机器人取代人工巡检。完全依靠人工巡检和手写录入信息的巡检方式已不能满足智能电网发展的需求， 正渐渐被其它两种方式所取代。人工与手持电子设备结合的巡检方式是目前最为普遍的巡检方式，并且巡检设备和手持电子设备的智能化水平正在飞速发展，例如，信息钮、信息螺栓、条形码、智能移动终端等巡检设备，已应用于多家电力公司的生产管理和巡检工作中。尽管目前的巡检工作已具备一定的智能化水平，但是，仍然存在电网设备标识信息量不足、对巡检作业方式改进不足和对环境信息监测手段不足等问题。
实用新型内容本实用新型要解决的一个技术问题是提供一种变电智能巡检一体化装置和监控系统，能够为电力设备的巡检提供一个一体化装置，在实现智能巡检的同时提高巡检效率。根据本实用新型的一方面，提出了一种变电智能巡检一体化装置，包括输入输出单元，用于输入操作指令和输出巡检信息，其中，巡检信息包括巡检人员的位置信息、待巡检设备的状态信息、环境状态信息以及待巡检设备的资产信息；有线通信单元，用于以有线方式传输巡检信息；无线通信单元，用于以无线方式传输巡检信息；主控单元，用于对输入输出单元、有线通信单元以及无线通信单元进行控制；时钟单元，用于为输入输出单元、主控单元、有线通信单元以及无线通信单元提供所需的时钟；电源，用于为输入输出单元、主控单元、有线通信单元、无线通信单元以及时钟单元供电；其中，电源分别与输入输出单元、 主控单元、有线通信单元、无线通信单元以及时钟单元相连；主控单元分别与时钟单元、输入输出单元、有线通信单元以及无线通信单元相连。根据本实用新型的另一方面，还提出了一种监控系统，包括前述的变电智能巡检
一体化装置。本实用新型提出的变电智能巡检一体化装置和监控系统，通过有线通信单元和无线通信单元可以方便灵活地上报巡检信息。此外，巡检到的信息可以包括巡检人员的位置信息、待巡检设备的状态信息、环境状态信息以及待巡检设备的资产信息，这样可以显著提高巡检工作的效率。
此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分。在附图中图1是本实用新型变电智能巡检一体化装置的一个实施例的结构示意图。图2是本实用新型变电智能巡检一体化装置的另一实施例的结构示意图。图3是本实用新型变电智能巡检一体化装置的又一实施例的结构示意图。图4是本实用新型变电智能巡检一体化装置的再一实施例的结构示意图。图5是本实用新型变电智能巡检一体化装置的再一实施例的结构示意图。图6是本实用新型变电智能巡检一体化装置的再一实施例的结构示意图。图7是本实用新型监控系统的一个实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面参照附图对本实用新型进行更全面的描述，其中说明本实用新型的示例性实施例。本实用新型的示例性实施例及其说明用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的不当限定。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。鉴于目前巡检技术的不足，本实用新型旨在提供一种体积小、功能齐全的基于物联网的变电智能巡检一体化装置和监控系统，其在现有巡检工作的基础上，在巡检路线上增加配置监测环境和设备状态信息的无线传感器节点、有源/无源RFID标签，利用手持智能终端上的无线通信单元(例如，RFID模块、Zigbee模块等)的信息读取功能和定位单元 (例如，GPS模块)的GPS定位功能等提高变电环节巡检智能化水平。图1是本实用新型变电智能巡检一体化装置的一个实施例的结构示意图。如图1所示，该实施例的装置10可以包括输入输出单元11，用于输入操作指令和输出巡检信息，其中，巡检信息可以包括但不限于巡检人员的位置信息、待巡检设备的状态信息、环境状态信息以及待巡检设备的资
产信息；有线通信单元12，用于以有线方式传输巡检信息；无线通信单元13，用于以无线方式传输巡检信息；主控单元14，用于对输入输出单元、有线通信单元以及无线通信单元进行控制；时钟单元15，用于为输入输出单元、主控单元、有线通信单元以及无线通信单元提供所需的时钟；电源16，用于为输入输出单元、主控单元、有线通信单元、无线通信单元以及时钟单元供电；其中，电源分别与输入输出单元、主控单元、有线通信单元、无线通信单元以及时钟单元相连；主控单元分别与时钟单元、输入输出单元、有线通信单元以及无线通信单元相连。常规巡检采用人工巡检和手写录入信息的方式导致巡检周期较长，有的达几天或几周。在传统作业模式下，采用手工抄录方式的巡检工作将产生大量的纸质文件，且巡检结束后又需将纸上的记录再次录入生产管理系统，造成重复工作，同时手工输入环节容易出现缺陷漏填漏报的现象，其次在抄录相关表计数据时，不能将所抄数据和历史或标准数据进行实时对比，只能在巡视结束后查阅有关资料进行判断。因此常规巡检效率较低。而该实施例可以支持各种电力设备日常运行过程中的设备运行参数、设备状态异常、设备破损、 性能降低等参数的实时观察和记录，提高检测准确度、提高巡检效率、在主要隐患发生前采取应对措施，以避免电网设备出现故障。在一实例中，主控单元具备运算和控制功能，包括指令读取，对指令译码并执行， 对电源、有线/无线通信单元以及输入输出单元进行控制；时钟单元不仅可以提供高精度数字调节功能，而且还可以校正时钟偏差。图2是本实用新型变电智能巡检一体化装置的另一实施例的结构示意图。如图2所示，与图1中的实施例相比，该实施例的装置20还可以包括扩展存储单元21，与主控单元、电源相连，用于存储所述巡检信息。例如，当以有线方式上传巡检信息，并且巡检信息量较大时，可以暂时存储在扩展存储单元中。图3是本实用新型变电智能巡检一体化装置的又一实施例的结构示意图。如图3所示，与图1中的实施例相比，该实施例的装置30中的输入输出单元31可以包括显示屏和控制电路311，用于显示智能巡检任务界面、巡检信息以及巡检路线等；键盘312，是巡检人员对智能巡检一体化装置操作的接口，用于输入操作指令。图4是本实用新型变电智能巡检一体化装置的再一实施例的结构示意图。如图4所示，与图1中的实施例相比，该实施例的装置40中的有线通信单元41可以包括但不限于USB接口 411、串行通信接口 412以及以太网接口 413，其作用是将智能巡检一体化装置通过这些接口连接至监控主机。图5是本实用新型变电智能巡检一体化装置的再一实施例的结构示意图。如图5所示，与图1中的实施例相比，该实施例的装置50中的无线通信单元51可以包括但不限于WiFi模块511、蓝牙模块512、GPS模块513、Zigbee模块514以及RFID模块 515。其中，WiFi模块和蓝牙模块的作用是将智能巡检一体化装置通过无线网络连接至监控主机，传输智能巡检一体化装置存储的巡检路线及设备状态信息、资产管理等信息。GPS模块可以获取智能巡检一体化装置的位置信息，S卩，巡检人员的当前位置信息，为指导巡检作业、记录资产位置等提供精确位置信息。Zigbee模块可以使智能巡检一体化装置与使用Zigbee通信模块的无线传感器通信，以获取相应的环境状态信息和待巡检设备的状态信息。该Zigbee模块在完成常规巡检的同时对设备状态和环境进行检测，提高了工作效率。RFID模块可以使智能巡检一体化装置与配置RFID通信模块的有源/无源电子标签通信，以采集待巡检设备的资产信息、人员信息等。该实施例通过内置的GPS模块和RFID模块对巡检人员的地理位置和设备位置进行比对，巡检人员必须严格按照巡检路线上的设备标识安装顺序进行扫描才可以作业，即， 巡检人员必须到达指定位置才能完成巡检工作，这样提高了巡检人员的到位率。此外，还可以通过巡检装置内置的GPS模块和RFID模块获取巡检人员的位置信息，通过对位置信息的记录或巡检轨迹绘制等方式掌握巡检人员的活动信息，提高了对巡检人员的监督力度。在本实用新型变电智能巡检一体化装置的再一实施例中，电源可以包括直流电源
5单元和电池。具体地，内置的电池可以采用充电锂电池，直流电源单元可以为电池充电。图6是本实用新型变电智能巡检一体化装置的再一实施例的结构示意图。如图6所示，该实施例的装置60可以包括图1中所示的主控单元14、时钟单元15、 电源16、图2中所示的扩展存储单元21、图3中所示的显示屏和控制电路311、键盘312、图 4中所示的USB接口 411、串行通信接口 412、以太网接口 413、图5中所示的WiFi模块511、 蓝牙模块512、GPS模块513、Zigbee模块514以及RFID模块515。其中，电源为主控单元、键盘、显示屏和控制电路、时钟单元、扩展存储单元、USB接口、串行通信接口、以太网接口、WiFi模块、蓝牙模块、GPS模块、Zigbee模块和RFID模块供 H1^ ο键盘与显示屏和控制电路是智能巡检一体化装置的输入输出单元，巡检人员通过显示屏获取智能巡检任务、巡检路线及待巡检设备的状态信息、资产管理等信息，并通过键盘对智能巡检一体化装置进行操作。时钟单元与主控单元连接，为其他各单元提供所需的精确时钟。USB接口、串行通信接口和以太网接口组成有线通信单元，与主控单元连接，作用是将智能巡检一体化装置通过USB接口、串行通信接口和以太网接口连接至监控主机，传输智能巡检一体化装置存储的巡检路线及待巡检设备的状态信息、资产管理等信息。WiFi模块、蓝牙模块、GPS模块、Zigbee模块和RFID模块组成的无线通信单元，与主控单元连接，传输智能巡检一体化装置存储的巡检路线及待巡检设备的状态信息、资产管理等信息。WiFi模块、蓝牙模块的功能相同，均为将智能巡检一体化装置通过无线网络连接至监控主机，传输智能巡检一体化装置存储的巡检路线及待巡检设备的状态信息、资产管理等信息。Zigbee模块可使智能巡检一体化装置与使用Zigbee通信模块的无线传感器通信，获取相应的环境和设备状态信息。无线传感器通常部署在输电线路电缆接头、杆塔、 绝缘子、变电站闸刀触点、开关触点等处，通过巡检过程中获取的环境和设备状态信息为电力设备状态检修信息化提供基础数据支持。此外，主控单元可以从键盘、扩展存储单元获取指令，实现对有线通信单元、无线通信单元、显示电路、扩展存储单元等的控制，实现网络切换、显示、存储等功能。另外，实现网络切换的前提是巡检终端同时连接到有线网络和无线网络，有线通信单元和无线通信单元的切换可以通过手动方式或自动方式实现，手动方式通过键盘对巡检终端进行操作，此时主控单元读取键盘指令，自动方式通过预先设定的程序执行，主控单元通过读取扩展存储单元中存储的指令来实现。图7是本实用新型监控系统的一个实施例的结构示意图。如图7所示，该系统70可以包括变电智能巡检一体化装置71，其可以利用图1_图 6所示的实施例实现。此外，该系统中还包括分别与变电智能巡检一体化装置71相连的无线传感器72、RFID标签73以及监控主机74。本实用新型的上述实施例为电力巡检提供了一套集地理信息、设备状态信息、资产管理为一体的解决方案，达到优化管理方式、多方位监测设备/线路状态信息、节省人力的目的。其可以广泛地应用于输电、配电和变电等电力设施，实现智能巡检、资产管理等功能；提高巡检过程效率、节省人力物力；提高输电变电环节的可靠性、减少经济损失、产生巨大的直接和间接效益。[0059] 虽然已经通过示例对本实用新型的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本实用新型的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本实用新型的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本实用新型的范围由所附权利要求来限定。
权利要求1.一种变电智能巡检一体化装置，其特征在于，包括 输入输出单元，用于输入操作指令和输出巡检信息； 有线通信单元，用于以有线方式传输所述巡检信息； 无线通信单元，用于以无线方式传输所述巡检信息；主控单元，用于对所述输入输出单元、所述有线通信单元以及所述无线通信单元进行控制；时钟单元，用于为所述输入输出单元、所述主控单元、所述有线通信单元以及所述无线通信单元提供所需的时钟；电源，用于为所述输入输出单元、所述主控单元、所述有线通信单元、所述无线通信单元以及所述时钟单元供电；其中，所述电源分别与所述输入输出单元、所述主控单元、所述有线通信单元、所述无线通信单元以及所述时钟单元相连；所述主控单元分别与所述时钟单元、所述输入输出单元、所述有线通信单元以及所述无线通信单元相连。
2.根据权利要求1所述的变电智能巡检一体化装置，其特征在于，还包括 扩展存储单元，与所述主控单元、所述电源相连，用于存储所述巡检信息。
3.根据权利要求1所述的变电智能巡检一体化装置，其特征在于，所述输入输出单元包括显示屏和控制电路，用于显示智能巡检任务界面以及所述巡检信息； 键盘，用于输入所述操作指令。
4.根据权利要求1所述的变电智能巡检一体化装置，其特征在于，所述有线通信单元包括USB接口、串行通信接口以及以太网接口。
5.根据权利要求1所述的变电智能巡检一体化装置，其特征在于，所述无线通信单元包括WiFi模块、蓝牙模块、GPS模块、Zigbee模块以及RFID模块。
6.根据权利要求1所述的变电智能巡检一体化装置，其特征在于，所述Zigbee模块与无线传感器通信以获取所述环境状态信息和所述待巡检设备的状态信息。
7.根据权利要求1所述的变电智能巡检一体化装置，其特征在于，所述电源包括直流电源单元和电池。
8.一种监控系统，其特征在于，包括权利要求1-7中任一项所述的变电智能巡检一体直 ο
专利摘要本实用新型公开了一种变电智能巡检一体化装置和监控系统。其中，该装置包括输入输出单元，用于输入操作指令和输出巡检信息，其中，巡检信息包括巡检人员的位置信息、待巡检设备的状态信息、环境状态信息以及待巡检设备的资产信息；有线通信单元，用于以有线方式传输巡检信息；无线通信单元，用于以无线方式传输巡检信息；主控单元，用于对输入输出单元、有线通信单元以及无线通信单元进行控制；时钟单元，用于为输入输出单元、主控单元、有线通信单元以及无线通信单元提供所需的时钟；电源，用于为输入输出单元、主控单元、有线通信单元、无线通信单元以及时钟单元供电。本实用新型能够在实现智能巡检的同时提高巡检效率。
文档编号G06Q10/06GK202210296SQ20112029486
公开日2012年5月2日 申请日期2011年8月15日 优先权日2011年8月15日
发明者刘建明, 曾令康, 李瑞雪, 李祥珍, 欧清海, 甄岩, 陈晰 申请人:国网信息通信有限公司