一种基于UWB技术的自动检测报警系统和方法与流程

本发明属于电力设备的技术领域，具体涉及一种基于uwb技术的自动检测报警系统和方法。

背景技术

uwb是一种无载波通信技术，利用纳秒至微微秒级的非正弦波窄脉冲传输数据。有人称它为无线电领域的一次革命性进展，认为它将成为未来短距离无线通信的主流技术。总的来说，uwb在早期被用来应用在近距离高速数据传输，近年来国外开始利用其亚纳秒级超窄脉冲来做近距离精确室内定位。

配电柜将配电系统集成在一起，用于分配电气负载各个控制单元的电能，因此配电柜在电力系统正常运行中的作用显得尤为重要，所以配电柜的安全是电力设备的重点。我国的配电系统按电压不同分为高压配电系统、中压配电系统和低压配电系统，其中，以交流低压配电系统提供日常生活、生产的用电最为普遍。但是配电柜在长期的运行过程中，由于配电柜内的触点或者接线端子逐渐老化，尤其是在高温天气下，极易导致内部线路发生老化而漏电。

另一方面，随着电网规模的扩大，电网建设、电力设备生产运营、设备技术改造等各项工作也随之大力发展，现场工作人员的安全管理问题越来越突出；由于人为原因造成的安全事故除了人身事故外，还可能导致电网大面积停电，崩溃，进一步造成交通中断、其他相关行业作业人员生命受到威胁等社会灾难。而人为原因造成事故的大部分原因都是违法着装，没有做好相应的保护措施。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种基于uwb技术的自动检测报警系统，用于检测配电柜的漏电，包括管理端和若干个检测终端，本发明通过漏电检测模块实施检测配电柜内部的漏电情况，提高了电柜的漏电检测效率，有效提醒行人绕行并提醒工作人员及时检修；本发明并通过视频监测模块实时监测操作电工的施工着装并检测电工的个人信息，从而实现监督操作电工规范操作，同时配电柜的柜门由绝缘材料制备得到，有效提高了配电柜的检修安全性，具有较好的实用性。

本发明的另一目的在于提供一种基于uwb技术的自动检测报警方法，采用自动检测报警系统进行报警，本发明检测到配电柜漏电时，则发送配电柜的定位信息和报警信息给管理端；本发明只有在识别操作电工着装规范和个人信息正确的情况下才打开配电柜的柜门，保证了操作电工的施工安全，同时提高了配电柜的检修安全性，具有较好的实用性。

本发明主要通过以下技术方案实现：一种基于uwb技术的自动检测报警系统，用于检测配电柜的漏电，包括管理端和若干个检测终端，所述检测终端设置在配电柜的内部；所述检测终端包括微控制器、漏电检测模块、报警装置、uwb定位模块、门禁模块、视频监测模块；所述视频监测模块包括视频采集单元、图像除噪模块，所述视频采集单元将采集的图像信息输送到图像除噪模块除噪，所述图像处理模块将处理后的图像输送到微控制器，所述微控制器通过无线将处理后的图像输送到管理端的服务器，所述服务器包括图像识别模块，所述图像识别模块将处理后的图像与服务器中的数据库进行对比并识别；所述配电柜的柜门由绝缘材料制备得到。

为了更好的实现本发明，进一步的，所述视频采集单元为摄像头，所述图像除噪模块包括滤波器、解码器、运算放大器、同步分离模块和图像处理模块，所述视频采集单元分别连接滤波器和解码器，滤波器还分别连接解码器、运算放大器和同步分离模块，所述运算放大器还连接a/d转换模块，所述a/d转换模块还分别连接晶振和cpld模块，cpld模块还分别连接同步分离模块、晶振和图像处理模块，图像处理模块还连接输出接口，所述a/d转换器采用tms320f2812。

本发明通过市政电源进行供电，所述市政电源的供电方式为现有技术且不是本发明的改进点，故不再赘述。所述微控制器可以为panasonic/松下公司生产的afpx-c40t型号的pcl控制器、可以为mitsubishi/三菱公司生产的fx3sa-30mt-cm型号的pcl控制器、可以为mitsubishi/三菱公司生产的30mr型号的单片机控制器。所述第一激光传感器和第二激光传感器可以为kewei公司生产的pb-4r1k型号的激光传感器、可以为panasonic/松下公司生产的hg-c1050型号的激光传感器、可以为fuwei公司生产的fjn20-30n-b型号的激光传感器。所述漏电检测模块、报警装置、uwb定位模块、门禁模块、视频监测模块均为现有技术且不是本发明的改进点，故不再赘述。

为了更好的实现本发明，进一步的，所述uwb定位装置包括定位标签和基站单元，所述基站单元通过对定位标签发来的uwb信号和mac数据进行实时检测从而确定定位标签的位置信息，并将信息发送到微控制器；所述定位标签设置在配电柜内部，所述微控制器通过无线将配电柜的定位信息发送到管理端。

为了更好的实现本发明，进一步的，所述采集摄像头采集操作电工的全身着装，并将采集的图片信息发送到微控制器，若操作电工的着装不符合设定的规范，则微控制器启动报警装置进行报警。

为了更好的实现本发明，进一步的，所述报警装置包括信息发送装置和设置在配电柜门外的声光报警器，所述微控制器通过信息发送装置将预先编辑的信息和uwb定位的信息实时发送到管理端。

本发明主要通过以下技术方案实现：一种基于uwb技术的自动检测报警方法，采用自动检测报警系统进行报警，当电路漏电检测装置检测到配电柜漏电时，则微控制器启动uwb定位装置获取配电柜的位置信息、微控制器启动报警装置进行报警、微控制器启动视频监测装置监测电工的施工；所述微控制器通过无线将配电柜的位置信息和报警信息传输到管理端。

为了更好的实现本发明，进一步的，所述视频监测装置通过摄像头采集操作电工的脸部图像和着装图像；所述视频采集单元将电工的脸部图像和着装图像输入到图像除噪模块进行除噪，然后微控制器将除噪后的图像输送到管理端，若电工的采集图像符合施工的标准，则管理端登记电工的检修信息且微控制器启动门禁装置，此时电工可以对配电柜进行检修；否则微控制器启动报警装置。

为了更好的实现本发明，进一步的，所述微控制器将图像传输到管理端的服务器中，所述服务器图像识别模块将处理后的图像与服务器中的数据库进行对比并识别。

本发明的有益效果：

（1）所述检测终端设置在配电柜的内部；所述检测终端包括微控制器、漏电检测模块、报警装置、uwb定位模块、门禁模块、视频监测模块；所述视频监测模块包括视频采集单元、图像除噪模块，所述视频采集单元将采集的图像信息输送到图像除噪模块除噪，所述图像处理模块将处理后的图像输送到微控制器，所述微控制器通过无线将处理后的图像输送到管理端的服务器，所述服务器包括图像识别模块，所述图像识别模块将处理后的图像与服务器中的数据库进行对比并识别；所述配电柜的柜门由绝缘材料制备得到；本发明通过漏电检测模块实施检测配电柜内部的漏电情况，提高了电柜的漏电检测效率，有效提醒行人绕行并提醒工作人员及时检修；本发明并通过视频监测模块实时监测操作电工的施工着装并检测电工的个人信息，从而实现监督操作电工规范操作，同时配电柜的柜门由绝缘材料制备得到，有效提高了配电柜的检修安全性，具有较好的实用性。

（2）当电路漏电检测装置检测到配电柜漏电时，则微控制器启动uwb定位装置获取配电柜的位置信息、微控制器启动报警装置进行报警、微控制器启动视频监测装置监测电工的施工；所述微控制器通过无线将配电柜的位置信息和报警信息传输到管理端；本发明检测到配电柜漏电时，则发送配电柜的定位信息和报警信息给管理端；本发明只有在识别操作电工着装规范和个人信息正确的情况下才打开配电柜的柜门，保证了操作电工的施工安全，同时提高了配电柜的检修安全性，具有较好的实用性。

附图说明

图1为本发明的原理框图；

图2为图像除噪模块的结构框图。

具体实施方式

实施例1：

一种基于uwb技术的自动检测报警系统，用于检测配电柜的漏电，包括管理端和若干个检测终端，所述检测终端设置在配电柜的内部；如图1所示，所述检测终端包括微控制器、漏电检测模块、报警装置、uwb定位模块、门禁模块、视频监测模块；所述视频监测模块包括视频采集单元、图像除噪模块，所述视频采集单元将采集的图像信息输送到图像除噪模块除噪，所述图像处理模块将处理后的图像输送到微控制器，所述微控制器通过无线将处理后的图像输送到管理端的服务器，所述服务器包括图像识别模块，所述图像识别模块将处理后的图像与服务器中的数据库进行对比并识别；所述配电柜的柜门由绝缘材料制备得到。

所述视频采集单元为摄像头，如图2所示，所述图像除噪模块包括滤波器、解码器、运算放大器、同步分离模块和图像处理模块，所述视频采集单元分别连接滤波器和解码器，滤波器还分别连接解码器、运算放大器和同步分离模块，所述运算放大器还连接a/d转换模块，所述a/d转换模块还分别连接晶振和cpld模块，cpld模块还分别连接同步分离模块、晶振和图像处理模块，图像处理模块还连接输出接口，所述a/d转换器采用tms320f2812。

一种基于uwb技术的自动检测报警方法，当电路漏电检测装置检测到配电柜漏电时，则微控制器启动uwb定位装置获取配电柜的位置信息、微控制器启动报警装置进行报警、微控制器启动视频监测装置监测电工的施工；所述微控制器通过无线将配电柜的位置信息和报警信息传输到管理端。

本发明在使用过程中，当漏电检测模块检测到配电柜内部漏电时，则微控制器同时启动报警装置、uwb定位模块、视频监测模块；所述微控制器通过uwb定位模块对配电柜进行定位并发送信息到管理端，所述微控制器并通过报警装置报警提醒行人注意绕行；所述微控制器启动视频监测模块监测并识别操作电工，从而实现配电柜的自动检测报警和监测操作电工。

本发明检测到配电柜漏电时，则发送配电柜的定位信息和报警信息给管理端；本发明只有在识别操作电工着装规范和个人信息正确的情况下才打开配电柜的柜门，保证了操作电工的施工安全，同时提高了配电柜的检修安全性，具有较好的实用性；本发明通过漏电检测模块实施检测配电柜内部的漏电情况，提高了电柜的漏电检测效率，有效提醒行人绕行并提醒工作人员及时检修；本发明并通过视频监测模块实时监测操作电工的施工着装并检测电工的个人信息，从而实现监督操作电工规范操作，同时配电柜的柜门由绝缘材料制备得到，有效提高了配电柜的检修安全性，具有较好的实用性。

实施例2：

本实施例是在实施例1的基础上进一步优化，所述uwb定位装置包括定位标签和基站单元，所述基站单元通过对定位标签发来的uwb信号和mac数据进行实时检测从而确定定位标签的位置信息，并将信息发送到微控制器；所述定位标签设置在配电柜内部，所述微控制器通过无线将配电柜的定位信息发送到管理端；所述采集摄像头采集操作电工的全身着装，并将采集的图片信息发送到微控制器，若操作电工的着装不符合设定的规范，则微控制器启动报警装置进行报警；

所述视频监测装置通过摄像头采集操作电工的脸部图像和着装图像；所述视频采集单元将电工的脸部图像和着装图像输入到图像除噪模块进行除噪，然后微控制器将除噪后的图像输送到管理端，若电工的采集图像符合施工的标准，则管理端登记电工的检修信息且微控制器启动门禁装置，此时电工可以对配电柜进行检修；否则微控制器启动报警装置。

本发明检测到配电柜漏电时，则发送配电柜的定位信息和报警信息给管理端；本发明只有在识别操作电工着装规范和个人信息正确的情况下才打开配电柜的柜门，保证了操作电工的施工安全，同时提高了配电柜的检修安全性，具有较好的实用性；本发明通过漏电检测模块实施检测配电柜内部的漏电情况，提高了电柜的漏电检测效率，有效提醒行人绕行并提醒工作人员及时检修；本发明并通过视频监测模块实时监测操作电工的施工着装并检测电工的个人信息，从而实现监督操作电工规范操作，同时配电柜的柜门由绝缘材料制备得到，有效提高了配电柜的检修安全性，具有较好的实用性。

本实施例的其他部分与实施例1相同，故不再赘述。

实施例3：

本实施例是在实施例1或2的基础上进一步优化，所述报警装置包括信息发送装置和设置在配电柜门外的声光报警器，所述微控制器通过信息发送装置将预先编辑的信息和uwb定位的信息实时发送到管理端；所述微控制器将图像传输到管理端的服务器中，所述服务器图像识别模块将处理后的图像与服务器中的数据库进行对比并识别。

本发明检测到配电柜漏电时，则发送配电柜的定位信息和报警信息给管理端；本发明只有在识别操作电工着装规范和个人信息正确的情况下才打开配电柜的柜门，保证了操作电工的施工安全，同时提高了配电柜的检修安全性，具有较好的实用性；本发明通过漏电检测模块实施检测配电柜内部的漏电情况，提高了电柜的漏电检测效率，有效提醒行人绕行并提醒工作人员及时检修；本发明并通过视频监测模块实时监测操作电工的施工着装并检测电工的个人信息，从而实现监督操作电工规范操作，同时配电柜的柜门由绝缘材料制备得到，有效提高了配电柜的检修安全性，具有较好的实用性。

本实施例的其他部分与上述实施例1或2相同，故不再赘述。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。