电力作业信息动态采集监控装置及其使用方法与流程

本发明涉及电力作业监技术领域，是一种电力作业信息动态采集监控装置及其使用方法。

背景技术：

电力企业将本质安全作为重要决策的要求，以人身、电网、设备安全为主要因素制定了相关作业规范，提出了对生产作业标准化更高的要求，因此电力现场作业安全管理面临许多新的困难和挑战。与此同时，国家层面将安全生产领域改革发展提至新的高度，对企业岗位标准化安全作业管控能力也提出了更高的要求。然而电力生产作业现场点多面广，管理人员对生产作业质量缺乏有效的全程监督检查机制，在现场作业中缺少对作业过程的采集及管理，不能及时发现及后续追溯违章信息，不能对现场作业实行有效远程辅助支持，同时各级安全管理人员及生产人员对自身管辖范围内的工作质量及安全不能做到全面检查监督。

技术实现要素：

本发明提供了一种电力作业信息动态采集监控装置及其使用方法，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有电力现场作业中存在的不能对现场作业人员身份、作业设备及其操作过程进行监测的问题。

本发明的技术方案之一是通过以下措施来实现的：一种电力作业信息动态采集监控装置，包括远端通信控制装置、多个人员终端装置和设置在每个变电站内的前端监测装置；所述人员终端单元包括设置有唯一id的rfid电子标签和能进行作业设备比对的设备比对单元；所述前端监测装置包括能对进入现场作业范围内的人员进行检测的人员作业范围检测单元、能标识变电站电力设备的作业设备标识单元、能对变电站内现场作业进行监控的作业现场监控单元和能发送命令及数据接收的控制单元；所述作业设备标识单元与设备比对单元连接，人员作业范围检测单元、作业设备标识单元、设备比对单元、作业现场监控单元均与控制单元连接，控制单元与远端通信控制装置连接。

下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进：

上述作业设备标识单元包括比对报警模块、第一通信模块和分别设置在变电站内各个电力设备上的识别模块；所述设备比对单元包括电子触摸屏、能进行数据收发的比对控制模块和能接收识别模块信息并进行信息比对的比对模块；所述比对模块与比对控制模块连接，比对控制模块通过第一通信模块与控制单元连接，比对报警模块和电子触摸屏与比对控制模块连接。

上述人员作业范围检测单元包括作业范围检测控制模块、第二通信模块、报警模块、能读取rfid电子标签信息的rfid读写模块、能检测作业范围内人员的人员检测模块，所述人员检测模块、报警模块、rfid读写模块均与作业范围检测控制模块连接，作业范围检测控制模块通过第二通信模块与控制单元连接。

上述作业现场监控单元包括第三通信单元、多个设置在变电站内且能对变电站内现场作业进行监控的摄像模块、能收发视频信息的视频采集控制模块，所述摄像模块与视频采集控制模块连接，视频采集控制模块通过第三通信单元与控制单元连接。

上述远端通信控制装置包括远端主控单元和多个远端分控单元，每个远端分控单元均包括分控模块和第四通信模块，分控模块通过第四通信模块与远端主控单元连接，分控模块通过第四通信模块与多个控制单元连接。

本发明的技术方案之一是通过以下措施来实现的：一种电力作业信息动态采集监控装置的使用方法，包括以下步骤：

第一步：人员作业范围检测单元获取进入对应变电站作业范围内人员的rfid电子标签信息，并检测该信息是否正常，响应于信息正常，解码信息并发送至控制单元；

第二步：人员向设备比对单元输入工作票编号，设备比对单元解析工作票编号内的作业设备信息，并通过作业设备标识单元获取该变电站内的设备信息，查找与作业设备信息相匹配的设备信息；

第三步：人员对匹配成功的设备信息所对应的设备进行现场作业，作业现场监控单元实时获取人员现场作业的视频信息，并经过控制单元发送至远端通信控制装置；

第四步：远端通信控制装置判断现场作业是否存在违规操作，响应于存在违规操作，通过人员终端装置及作业设备标识单元进行告警。

下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进：

上述第二步查找作业设备的具体过程如下：

（一）人员通过电子触摸屏向比对控制模块输入工作票编号，比对控制模块通过第一通信模块与控制单元通信，解析工作票编号内的作业设备信息，并发送至比对模块；

（二）人员通过比对模块接收该变电站内某一识别模块中的设备信息，将设备信息与作业设备信息进行比对；

（三）判断设备信息与作业设备信息是否一致，若一致，则分别向电子触摸屏和控制单元发送成功标识，若不一致，则分别向比对控制模块和控制单元发送不成功标识，比对控制模块触发比对报警模块和电子触摸屏进行报警。

上述第一步对进入现场作业范围内得人员进行检测的具体过程如下：

（一）人员检测模块判断是否在该变电站作业范围内检测到人员，响应于检测到人员，则向作业范围检测控制模块发送触发信息；

（二）作业范围检测控制模块启动rfid读写模块，rfid读写模块判断是否读取到相匹配的rfid信号，若读取到，则向作业范围检测控制模块发送正常信号，若读取不到，则向作业范围检测控制模块发送异常信号，作业范围检测控制模块驱动报警模块进行告警，并经第二通信模块发送告警信号至控制单元。

上述第四步远端通信控制装置对现场作业是否存在违规操进行判断的具体过程如下：

（一）该变电站控制单元所对应的分控模块接收作业现场监控单元获取的人员现场作业的视频信息；

（二）分控模块调取远端主控单元中的规范操作电子数据，将人员现场作业的视频信息与规范操作电子数据进行比对；

（三）判断是否存在违规操作，若存在，分控模块经控制单元向人员终端装置中的电子触摸屏及作业设备标识单元中的比对报警模块进行告警，并将判断结果及人员现场作业的视频信息发送至远端主控单元，若不存在，则将判断结果及人员现场作业的视频信息发送至远端主控单元。

上述远端主控单元若接收到存在违规操作的视频信息，则对违规操作进行标记及分析，以24小时为频率制定标记违规行为自动学习，并将学习结果作为违规行为检查因素。

本发明结构合理而紧凑，使用方便，有益之处如下所示：

1、本发明通过人员作业范围检测单元检测进入作业现场的人员，并通过rfid信号匹配，确定人员身份，从而保证正规作业人员进行作业范围，避免了非法人员的进入作业范围；

2、本发明通过作业设备标识单元以及人员终端装置能有效确定作业人员作业任务中规定的作业设备，有效的防止了出现超范围作业的现象，同时控制单元会自动记录作业时间、作业设备所属变电站、线路、责任人等信息，为事后分析提供依据；

3、本发明通过作业现场监控单元实时获取作业人员现场作业的视频信息，并能通过远端通信控制装置实时判断作业人员现场作业的视频信息中的操作步骤是否出现违规操作，针对于违规操作能通过人员终端装置和作业设备标识单元进行告警，及时告知作业人员停止操作。

附图说明

附图1为本发明实施例1的电路结构示意图。

附图2为本发明实施例2的流程图。

附图3为本发明实施例2中查找作业设备的流程图。

附图4为本发明实施例2中对进入现场作业范围内得人员进行检测的流程图。

附图5为本发明实施例2中远端通信控制装置对现场作业违规操进行判断的流程图。

具体实施方式

本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。

下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述：

实施例1：如附图1所示，该电力作业信息动态采集监控装置，包括远端通信控制装置、多个人员终端装置和设置在每个变电站内的前端监测装置；所述人员终端单元包括设置有唯一id的rfid电子标签和能进行作业设备比对的设备比对单元；所述前端监测装置包括能对进入现场作业范围内的人员进行检测的人员作业范围检测单元、能标识变电站电力设备的作业设备标识单元、能对变电站内现场作业进行监控的作业现场监控单元和能发送命令及数据接收的控制单元；所述作业设备标识单元与设备比对单元连接，人员作业范围检测单元、作业设备标识单元、设备比对单元、作业现场监控单元均与控制单元连接，控制单元与远端通信控制装置连接。

上述人员终端装置需作业人员自身携带，人员终端装置可设置在手持设备上或者设置在可穿戴的设备上。人员终端单元包括设置有唯一id的rfid电子标签和能进行作业任务比对的设备比对单元；设置有唯一id的rfid电子标签用于标识作业人员的身份，存储有作业人员的员工编号、姓名、电话等信息；设备比对单元用于进行作业任务中所规定的作业设备的比对，从而保证作业人员对作业任务所要求的作业设备进行作业。上述控制单元可为控制单个变电站的前端服务器或计算机等，用于数据的收发、命令的收发。

可根据实际需要，对上述电力作业信息动态采集监控装置作进一步优化或/和改进：

如附图1所示，所述作业设备标识单元包括比对报警模块、第一通信模块和分别设置在变电站内各个电力设备上的识别模块；所述设备比对单元包括电子触摸屏、能进行数据收发的比对控制模块和能接收识别模块信息并进行信息比对的比对模块；所述比对模块与比对控制模块连接，比对控制模块通过第一通信模块与控制单元连接，比对报警模块和电子触摸屏与比对控制模块连接。

上述作业设备标识单元用于标识变电站电力设备；其中，识别模块有多个，分别设置在变电站内各个电力设备上，对各个电力设备进行标识；比对报警模块可为声光报警器，用于进行告警；第一通信模块可包括一个或多个无线通信模块，其无线通信模块根据变电站大小及变电站中电力设备的多少决定，无线通信模块可为zigbee无线通信模块或4g无线通信模块。

上述设备比对单元用于接收识别模块发送的信息，并根据该信息进行作业设备比对；其中，电子触摸屏为现有公知技术，用于作业人员输入工作票编号及向作业人员显示告警信息；比对控制模块可为at89s51为处理器，比对控制模块通过第一通信模块与控制单元通信，经控制单元抽取远端通信控制装置中的工单信息，解析工作票编号中的作业设备信息（作业设备信息包括设备名称、编号、id号、所属变电站、线路等），并将作业设备信息推送至比对模块；比对模块接收变电站中某一识别模块的设备信息，将设备信息于作业设备信息比对，判断该设备信息与作业设备信息是否一致，从而确定变电站内需进行作业的设备，避免了作业设备的查找错误。

上述识别模块可为红外信号发射器或蓝牙信号发射器等，比对模块可为能与识别模块进行对码的红外信号接收器或蓝牙信号接收器等。

如附图1所示，所述人员作业范围检测单元包括作业范围检测控制模块、第二通信模块、报警模块、能读取rfid电子标签信息的rfid读写模块、能检测作业范围内人员的人员检测模块，所述人员检测模块、报警模块、rfid读写模块均与作业范围检测控制模块连接，作业范围检测控制模块通过第二通信模块与控制单元连接。

上述人员检测模块可为一个或多个红外释热检测模块，用于检测变电站作业范围内是否进入人员；作业范围检测控制模块可为at89s51为处理器，用于接收人员检测模块发送信息，根据启动rfid读写模块检测及匹配作业范围内的rfid信息，同时将根据rfid信息匹配结果分别与控制单元及报警模块通信；报警模块可为声光报警器，用于警示非作业人员，阻止其入进入变电站作业范围内；第二通信模块可为zigbee无线通信模块或4g无线通信模块。

如附图1所示，所述作业现场监控单元包括第三通信单元、多个设置在变电站内且能对变电站内现场作业进行监控的摄像模块、能收发视频信息的视频采集控制模块，所述摄像模块与视频采集控制模块连接，视频采集控制模块通过第三通信单元与控制单元连接。

上述第三通信单元可为zigbee无线通信模块或4g无线通信模块；摄像模块可为球形摄像机，摄像模块的数量根据变电站的大小等因素决定，要求变电站内需监控无死角；视频采集控制模块可包括视频采集卡和arm11处理器，用于控制摄像模块及接收摄像模块获取的视频信号，并在编辑后通过第三通信单元发送至控制单元。

如附图1所示，所述远端通信控制装置包括远端主控单元和多个远端分控单元，每个远端分控单元均包括分控模块和第四通信模块，分控模块通过第四通信模块与远端主控单元连接，分控模块通过第四通信模块与多个控制单元连接。

上述远端通信控制装置包括远端主控单元和多个远端分控单元，每个远端分控单元与多个控制单元连接通信，这里在远端主控单元和控制单元之间加设远端分控单元，降低了远端主控单元的工作量，加快了数据传输及处理的速度；上述远端主控单元可为唯一总控上位机，分控模块可为分控上位机或分控服务器，远端分控单元的数量根据变电站的数量决定。

实施例2：如附图2、3、4、5所示，该电力作业信息动态采集监控装置的使用方法，包括以下步骤：

第一步：人员作业范围检测单元获取进入对应变电站作业范围内人员的rfid电子标签信息，并检测该信息是否正常，响应于信息正常，解码信息并发送至控制单元，如附图4所示，具体过程如下：

（一）人员检测模块判断是否在该变电站作业范围内检测到人员，响应于检测到人员，则向作业范围检测控制模块发送触发信息，响应于没有检测到人员，则人员检测模块不动作；

（二）作业范围检测控制模块启动rfid读写模块，rfid读写模块判断是否读取到相匹配的rfid信号，若读取到，则向作业范围检测控制模块发送正常信号，若读取不到，则向作业范围检测控制模块发送异常信号，作业范围检测控制模块驱动报警模块进行告警，并经第二通信模块发送告警信号至控制单元（控制单元亦可上传至远端通信控制装置存储记录）。

上述读取到相匹配的rfid信号时，作业范围检测控制模块还可将读取到的信息回传至控制单元，并上传至远端通信控制装置存储记录。

上述报警模块进行告警后，人员检测模块依然检测到人员未离开，则作业范围检测控制再次向控制单元发送告警信号，控制单元启动作业现场监控单元对该人员进行跟踪拍摄，并将拍摄到的视频信息发送至远端通信控制装置，提示工作人员进行查看，同时为后续行动保留证据。

第二步：人员向设备比对单元输入工作票编号，设备比对单元解析工作票编号内的作业设备信息，并通过作业设备标识单元获取该变电站内的设备信息，查找与作业设备信息相匹配的设备信息，如附图3所示，具体如下：

（一）人员通过电子触摸屏向比对控制模块输入工作票编号，比对控制模块通过第一通信模块与控制单元通信，解析工作票编号内的作业设备信息，并发送至比对模块；

（二）人员通过比对模块接收该变电站内某一识别模块中的设备信息，将设备信息与作业设备信息进行比对；

（三）判断设备信息与作业设备信息是否一致，若一致，则分别向电子触摸屏和控制单元发送成功标识，若不一致，则分别向比对控制模块和控制单元发送不成功标识，比对控制模块触发比对报警模块和电子触摸屏进行报警，终止作业人员进行操作。

第三步：人员对匹配成功的设备信息所对应的设备进行现场作业，作业现场监控单元实时获取人员现场作业的视频信息，并经过控制单元发送至远端通信控制装置；这里可通过控制单元的命令针对性的启动作业人员、作业设备附近的摄像模块。

第四步：远端通信控制装置判断现场作业是否存在违规操作，响应于存在违规操作，通过人员终端装置及作业设备标识单元进行告警，如附图5所示，具体如下：

（一）该变电站控制单元所对应的分控模块接收作业现场监控单元获取的人员现场作业的视频信息；

（二）分控模块调取远端主控单元中的规范操作电子数据，将人员现场作业的视频信息与规范操作电子数据进行比对；

（三）判断是否存在违规操作，若存在，分控模块经控制单元向人员终端装置中的电子触摸屏及作业设备标识单元中的比对报警模块进行告警，并将判断结果及人员现场作业的视频信息发送至远端主控单元，若不存在，则将判断结果及人员现场作业的视频信息发送至远端主控单元。

上述远端主控单元若接收到存在违规操作的视频信息，则对违规操作进行标记及分析，以24小时为频率制定标记违规行为自动学习发送至作业人员处（可以是已有的作业人员的员工管理系统中），并将学习结果作为违规行为检查因素。

本发明结构合理而紧凑，使用方便，有益之处如下所示：

1、本发明通过人员作业范围检测单元检测进入作业现场的人员，并通过rfid信号匹配，确定人员身份，从而保证正规作业人员进行作业范围，避免了非法人员的进入作业范围；

2、本发明通过作业设备标识单元以及人员终端装置能有效确定作业人员作业任务中规定的作业设备，有效的防止了出现错误的作业、超范围作业的现象，同时控制单元会自动记录作业时间、作业设备所属变电站、线路、责任人等信息，为事后分析提供依据；

3、本发明通过作业现场监控单元实时获取作业人员现场作业的视频信息，并能通过远端通信控制装置实时判断作业人员现场作业的视频信息中的操作步骤是否出现违规操作，针对于违规操作能通过人员终端装置和作业设备标识单元进行告警，及时告知作业人员停止操作。

以上技术特征构成了本发明的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。