本发明涉及变电站安全风险领域，尤其涉及一种基于物联网的变电站维护安全风险管控系统。
背景技术：
目前变电站现场安全管控采用人工观察的方式，在变电站进行工作时会有安全监督员，实时观察工作现场情况，观察现场工作人员是否与带电设备保持足够的安全距离，利用在变电站工作区域布设安全围栏的方法对作业区域进行管控。但是，变电站属于高危工作区域，如果设备处理不当，或人员管理不到位，就可能发生设备事故，或人身安全事故。比如，在变电站实际作业现场内，由于变电站区域大，有些地段不能进行完整封闭，工作人员可能会经过非安全工作区域，这样增加了工作人员的安全隐患。
而且在一个区域内电力维护范围较大，通过在一个电力维护区域多达十几个或几十个变电站，变电站内的各类智能设备、闭锁装置、变电站设备型号繁多，操作各异，操作人员难以记忆，常常导致操作时间延长，降低了工作效率，也给变电站的维护风险管控和安全操作带来了极大的挑战。
技术实现要素：
为了克服上述现有技术中的不足，本发明提供一种基于物联网的变电站维护安全风险管控系统，包括：管控服务器，设置在变电站内的变电设备以及供用户使用从管控服务器获取数据信息以及向管控服务器上传数据信息的手持终端；
管控服务器包括：变电设备信息储存模块，变电设备信息处理模块，二维码连接端口模块，手持终端通信模块，变电站区位图获取模块；
变电设备信息储存模块用于储存每个变电站内变电设备的信息；
变电设备信息处理模块用于将各个变电设备信息设置链接端口，将链接端口以设备信息二维码的形式输出，使用户将每个变电设备对应的设备信息二维码设置在变电设备上，用户通过扫描设置在变电设备上的设备信息二维码获取变电设备信息；
二维码连接端口模块用于提供二维码连接端口，使用户通过手持终端扫描设置在变电站的二维码，获取相应的变电设备信息；
手持终端通信模块用于分别与每个手持终端建立通信连接，获取手持终端的数据信息以及向手持终端发送数据信息；
变电站区位图获取模块用于将每个变电站的设备位置信息，安全通道信息，出入口信息以及围栏信息配置成一变电站区位图信息，并设置每个变电站区位图的连接端口，以变电站区位图二维码的形式输出，供设置在变电站内供手持终端扫描获取变电站区位图。
优选地，手持终端包括：扫码模块，信息处理模块，终端储存模块，终端通信模块以及触摸屏；
信息处理模块用于对用户从触摸屏输入的数据信息进行显示，处理及储存至终端储存模块中；
终端通信模块用于与管控服务器建立通信连接，使手持终端从管控服务器获取数据信息以及向管控服务器上传数据信息，还用于与其他具有终端通信模块的手持终端建立通信连接，从其他具有终端通信模块手持终端获取的数据信息以及向其他具有终端通信模块手持终端发送的数据信息，并将接收的信息以及发送的信息通过触摸屏显示；
终端储存模块用于储存从管控服务器获取数据信息以及向管控服务器上传数据信息，还用于储存从其他具有终端通信模块手持终端获取的数据信息以及向其他具有终端通信模块手持终端发送的数据信息；
扫码模块用于通过扫描设置在变电设备上的设备信息二维码获取变电设备信息以及用于扫描变电站区位图二维码获取变电站区位图信息，通过触摸屏显示。
优选地，变电设备包括：变压器，高压隔离开关，高压断路器，高压负荷断路器，高压熔断器，串联电抗器，避雷器，接地装置，调相器，低压隔离开关，低压断路器，低压负荷断路器，低压熔断器，高压中置柜，配电综合配电柜以及低压配电柜；
变电设备的信息包括：高压隔离开关的当前状态，高压隔离开关的操作规程，出厂时间和安装使用时间；高压断路器的当前状态，高压断路器的操作规程，出厂时间和安装使用时间；高压负荷断路器的当前状态，高压负荷断路器的操作规程，出厂时间和安装使用时间；高压负荷断路器的当前状态，高压负荷断路器的操作规程，出厂时间和安装使用时间；高压熔断器的当前状态，高压熔断器的操作规程，出厂时间和安装使用时间；串联电抗器的当前状态，出厂时间和安装使用时间；避雷器的操作规程，出厂时间和安装使用时间；电流互感器的操作规程，出厂时间和安装使用时间；电压互感器的操作规程，出厂时间和安装使用时间；绝缘母线的出厂时间和安装使用时间；接地装置的操作规程，出厂时间和安装使用时间；调相器的操作规程，出厂时间和安装使用时间；低压隔离开关的当前状态，低压隔离开关的操作规程，出厂时间和安装使用时间；低压断路器的当前状态，低压断路器的操作规程，出厂时间和安装使用时间；低压负荷断路器的当前状态，低压负荷断路器的操作规程，出厂时间和安装使用时间；低压负荷断路器的当前状态，低压负荷断路器的操作规程，出厂时间和安装使用时间；低压熔断器的当前状态，低压熔断器的操作规程，出厂时间和安装使用时间；高压中置柜状态信息，配电综合配电柜状态信息以及低压配电柜状态信息。
优选地，管控服务器还包括：手持终端编码模块，位置处理模块，维护时间处理模块以及维护时间设置模块；
手持终端编码模块用于对每个手持终端进行ip编码，使每个手持终端具有唯一的ip编码，并且还用于绑定每个变电站所对应使用的手持终端ip编码，将每个变电站与至少两个手持终端ip编码进行绑定，每个变电站使用绑定的手持终端进行维护及点检操作；
维护时间设置模块用于分别设置每个变电站的维护及点检操作的时间，并将每个变电站的维护及点检操作的时间分别发送至对应的手持终端；
维护时间处理模块用于获取并记录手持终端发送的维护时间，判断每个手持终端发送的维护时间，是否符合该变电站对应的维护及点检操作时间，如果不符合对应的维护及点检操作时间，向所述手持终端发出维护及点检操作时间不符合报警提示；
位置处理模块用于获取由手持终端发送的用户定位信息，判断每个手持终端发送的用户定位信息，是否符合手持终端对应的维护及点检操作变电站，如果手持终端不符合对应的维护及点检操作变电站，向所述手持终端发出位置不符合报警提示，提示对应的维护及点检操作变电站位置。
优选地，变电站内的每个变电设备设置有位置采样区域；
管控服务器还包括：变电设备位置信息处理模块；
变电设备位置信息处理模块用于获取位置采样区域内用户的定位信息，以及在位置采样区域内用户的停留时长；
维护时间处理模块还用于记录用户在维护及点检操作过程的总时长，判断维护及点检操作的总时长是否满足预设的维护及点检操作的总时长，如果不符合预设的维护及点检操作的总时长，通过变电设备位置信息处理模块监测用户在变电站的每个位置采样区域内用户的停留时长，是否达到预设变电设备的维护及点检操作时长。
优选地，手持终端还包括：定位模块，终端维护时间处理模块以及终端维护时间获取模块；
定位模块用于实时对用户的行动位置进行定位，形成定位信息，并将定位信息上传至管控服务器；
终端维护时间获取模块用于从管控服务器的维护时间设置模块获取对应变电站的维护及点检操作的时间；
终端维护时间处理模块用于根据变电站的维护及点检操作的时间，获取用户的行动位置信息，以及用户行动位置信息所对应的时间信息，将用户行动位置信息所对应的时间信息上传至管控服务器；还用于获取用户在位置采样区域内的定位信息，以及在位置采样区域内用户的停留时长，并上传至管控服务器。
优选地，手持终端还包括：动作时长处理模块以及紧急求助模块；
动作时长处理模块用于当用户在位置采样区域内的停留时长超过预警时长时，向管控服务器发出超时长预警信息，管控服务器接收到超时长预警信息后向所述变电站对应的通话装置，或向手持终端设置的通话装置，或向所述变电站所在监控室通化装置发出报警通话，获取用户信息；
紧急求助模块用于向管控服务器，或变电站所在监控室发出紧急求助信号。
优选地，还包括：设置在用户的手腕，或脚，或腿上的肢体动作信息获取模块；
肢体动作信息获取模块用于获取用户在对变电站的变电设备进行维护及点检操作时，获取用户的肢体动作信息，并将用户的肢体动作信息上传至管控服务器；
管控服务器还包括：位置采样区域编码模块和肢体动作信息处理模块；
位置采样区域编码模块用于对位置采样区域进行编码以及将该编码与变电设备进行一一对应；
肢体动作信息处理模块用于获取肢体动作信息获取模块发送的用户的肢体动作信息，将用户肢体动作信息与用户所处的位置信息相匹配，获取用户所在的变电设备名称，得到变电设备的维护及点检操作时长，所述变电设备需要维护及点检操作的操作规程及动作方式，通过设在用户手腕上的肢体动作信息获取模块获取用户的手部动作运行方式，得到是否符合需要维护及点检操作的操作规程及动作方式。
优选地，还包括：分别设置在用户的手腕，或腿部，或手臂的生理检测模块，体温传感器，关节活动数据采集模块和肌电数据采集模块；
所述生理检测模块用于检测用户生理参数，包括全部采用无创传感器、检测血压、血流量、心率，生理检测模块将检测的生理参数发送至管控服务器，管控服务器根据获取的用户生理参数与人体标准阈值进行比较，当用户生理参数超出人体标准阈值时，向所述变电站对应的通话装置，或向手持终端设置的通话装置，或向所述变电站所在监控室通化装置发出生理参数报警通话；
关节活动数据采集模块和肌电数据采集模块用于检测用户的动作幅度、动作速度、动作力度和动作轨迹；关节运动数据用以指示具体关节的变化程度，即弯曲和转动的幅度、速度、轨迹，肌电数据为emg传感器实时采集肌肉和周围神经的生物电信号，获得人体运动中的肌肉运动变化的生理信息数据，即肌电数据，该肌电数据反映肌肉的收缩和舒张情况，该肌电数据结合肌肉控制的关节处的关节运动数据能由控制器得出相应人体动作的动作幅度、动作速度、动作力度和运动轨迹，并将上述数据发送至管控服务器，管控服务器根据关节活动数据采集模块和肌电数据采集模块发送的数据，与人体标准阈值进行比较，当用户生理参数超出人体标准阈值时，向所述变电站对应的通话装置，或向手持终端设置的通话装置，或向所述变电站所在监控室通化装置发出疲劳状态报警通话；
体温传感器分别设置在衣服本体的腋下、上臂、手腕处测量体温，并将检测的体温传输至管控服务器；管控服务器判断当用户的体温超出阈值时，向所述变电站对应的通话装置，或向手持终端设置的通话装置，或向所述变电站所在监控室通化装置发出体温报警通话。
优选地，管控服务器还包括：监控pc机。
从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：
将变电站内的变电设备信息，变电站的设备位置信息，安全通道信息，出入口信息以及围栏信，配置成二维码，张贴在变电站内。当然设备信息二维码还包括设备的风险防范，设备的操作规程，操作指南等信息。用户在工作中采用手持终端通过扫描二维码就可以读取此设备的操作流程和方法，以及存在的安全风险点，清晰直观指导现场工作，提高变电运维反违章管理能力，达到控制风险、防范事故、保障安全的目的，为现场作业人员提供了安全保障。变电站风险管控系统的应用，有效防止操作人员在工作中触碰各类风险点，并通过提供各类复杂设备操作的教程，降低了设备解锁操作的几率，保障了操作人员的安全，也有力保障了电网的安全运行。
变电站风险管控系统应用后，操作人员不必过于担心工作中的各类安全风险，思想压力得到有效缓解，提高了维护点检工作效率和质量，相对增加了供电时间，提高供电的稳定性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为基于物联网的变电站维护安全风险管控系统整体示意图；
图2为基于物联网的变电站维护安全风险管控系统实施例示意图。
具体实施方式
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将运用具体的实施例及附图，对本发明保护的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利保护的范围。
本实施例提供一种基于物联网的变电站维护安全风险管控系统，如图1和图2所示，包括：管控服务器1，设置在变电站内的变电设备以及供用户使用从管控服务器1获取数据信息以及向管控服务器1上传数据信息的手持终端3；
管控服务器1包括：变电设备信息储存模块11，变电设备信息处理模块12，二维码连接端口模块13，手持终端通信模块14，变电站区位图获取模块15；
变电设备信息储存模块11用于储存每个变电站内变电设备的信息；变电设备信息处理模块12用于将各个变电设备信息设置链接端口，将链接端口以设备信息二维码4的形式输出，使用户将每个变电设备对应的设备信息二维码4设置在变电设备上，用户通过扫描设置在变电设备上的设备信息二维码4获取变电设备信息；
二维码连接端口模块13用于提供二维码连接端口，使用户通过手持终端3扫描设置在变电站的二维码，获取相应的变电设备信息；手持终端通信模块14用于分别与每个手持终端3建立通信连接，获取手持终端3的数据信息以及向手持终端3发送数据信息；
变电站区位图获取模块15用于将每个变电站的设备位置信息，安全通道信息，出入口信息以及围栏信息配置成一变电站区位图信息，并设置每个变电站区位图的连接端口，以变电站区位图二维码5的形式输出，供设置在变电站内供手持终端3扫描获取变电站区位图。
将变电站内的变电设备信息，变电站的设备位置信息，安全通道信息，出入口信息以及围栏信，配置成二维码，张贴在变电站内。当然设备信息二维码还包括设备的风险防范，设备的操作规程，操作指南等信息。用户在工作中采用手持终端通过扫描二维码就可以读取此设备的操作流程和方法，以及存在的安全风险点，清晰直观指导现场工作，提高变电运维反违章管理能力，达到控制风险、防范事故、保障安全的目的，为现场作业人员提供了安全保障。变电站风险管控系统的应用，有效防止操作人员在工作中触碰各类风险点，并通过提供各类复杂设备操作的教程，降低了设备解锁操作的几率，保障了操作人员的安全，也有力保障了电网的安全运行。
变电站风险管控系统应用后，操作人员不必过于担心工作中的各类安全风险，思想压力得到有效缓解，提高了维护点检工作效率和质量，相对增加了供电时间，提高供电的稳定性。
变电设备包括：变压器，高压隔离开关，高压断路器，高压负荷断路器，高压熔断器，串联电抗器，避雷器，接地装置，调相器，低压隔离开关，低压断路器，低压负荷断路器，低压熔断器，高压中置柜，配电综合配电柜以及低压配电柜；
变电设备的信息包括：高压隔离开关的当前状态，高压隔离开关的操作规程，出厂时间和安装使用时间；高压断路器的当前状态，高压断路器的操作规程，出厂时间和安装使用时间；高压负荷断路器的当前状态，高压负荷断路器的操作规程，出厂时间和安装使用时间；高压负荷断路器的当前状态，高压负荷断路器的操作规程，出厂时间和安装使用时间；高压熔断器的当前状态，高压熔断器的操作规程，出厂时间和安装使用时间；串联电抗器的当前状态，出厂时间和安装使用时间；避雷器的操作规程，出厂时间和安装使用时间；电流互感器的操作规程，出厂时间和安装使用时间；电压互感器的操作规程，出厂时间和安装使用时间；绝缘母线的出厂时间和安装使用时间；接地装置的操作规程，出厂时间和安装使用时间；调相器的操作规程，出厂时间和安装使用时间；低压隔离开关的当前状态，低压隔离开关的操作规程，出厂时间和安装使用时间；低压断路器的当前状态，低压断路器的操作规程，出厂时间和安装使用时间；低压负荷断路器的当前状态，低压负荷断路器的操作规程，出厂时间和安装使用时间；低压负荷断路器的当前状态，低压负荷断路器的操作规程，出厂时间和安装使用时间；低压熔断器的当前状态，低压熔断器的操作规程，出厂时间和安装使用时间；高压中置柜状态信息，配电综合配电柜状态信息以及低压配电柜状态信息。
本实施例中，手持终端3包括：扫码模块21，信息处理模块22，终端储存模块23，终端通信模块24以及触摸屏25；
信息处理模块22用于对用户从触摸屏25输入的数据信息进行显示，处理及储存至终端储存模块23中；终端通信模块24用于与管控服务器1建立通信连接，使手持终端3从管控服务器1获取数据信息以及向管控服务器1上传数据信息，还用于与其他具有终端通信模块24的手持终端建立通信连接，从其他具有终端通信模块24手持终端获取的数据信息以及向其他具有终端通信模块24手持终端发送的数据信息，并将接收的信息以及发送的信息通过触摸屏25显示；终端储存模块23用于储存从管控服务器1获取数据信息以及向管控服务器1上传数据信息，还用于储存从其他具有终端通信模块24手持终端获取的数据信息以及向其他具有终端通信模块24手持终端发送的数据信息；扫码模块21用于通过扫描设置在变电设备上的设备信息二维码4获取变电设备信息以及用于扫描变电站区位图二维码5获取变电站区位图信息，通过触摸屏25显示。
本实施例中，管控服务器1还包括：手持终端编码模块16，位置处理模块17，维护时间处理模块18以及维护时间设置模块19；
手持终端编码模块16用于对每个手持终端3进行ip编码，使每个手持终端3具有唯一的ip编码，并且还用于绑定每个变电站所对应使用的手持终端ip编码，将每个变电站与至少两个手持终端ip编码进行绑定，每个变电站使用绑定的手持终端进行维护及点检操作；
维护时间设置模块19用于分别设置每个变电站的维护及点检操作的时间，并将每个变电站的维护及点检操作的时间分别发送至对应的手持终端；
维护时间处理模块18用于获取并记录手持终端发送的维护时间，判断每个手持终端发送的维护时间，是否符合该变电站对应的维护及点检操作时间，如果不符合对应的维护及点检操作时间，向所述手持终端发出维护及点检操作时间不符合报警提示；
位置处理模块17用于获取由手持终端发送的用户定位信息，判断每个手持终端发送的用户定位信息，是否符合手持终端对应的维护及点检操作变电站，如果手持终端不符合对应的维护及点检操作变电站，向所述手持终端发出位置不符合报警提示，提示对应的维护及点检操作变电站位置。
这样在预设的维护及点检操作时间需要用户到变电站对设备进行维护及点检操作。在非维护及点检操作时间，设备也无故障时，用户不需要对设备进行维护及点检操作，这样可以提醒用户维护及点检操作的时间点，给用户在维护及点检操作前做好准备，做好应急预案，避免出现错误，出现误操作。
在维护及点检操作过程中，能够获取用户在维护及点检操作过程中位置信息，给维护及点检操作过程以安全保障。
本实施例中，变电站内的每个变电设备设置有位置采样区域；这样容易区分各个设备的维护及点检操作区域，便于识别用户的维护及点检操作过程。
管控服务器1还包括：变电设备位置信息处理模块20；
变电设备位置信息处理模块20用于获取位置采样区域内用户的定位信息，以及在位置采样区域内用户的停留时长；维护时间处理模块18还用于记录用户在维护及点检操作过程的总时长，判断维护及点检操作的总时长是否满足预设的维护及点检操作的总时长，如果不符合预设的维护及点检操作的总时长，通过变电设备位置信息处理模块20监测用户在变电站的每个位置采样区域内用户的停留时长，是否达到预设变电设备的维护及点检操作时长。通常能够预测出维护及点检操作的时长范围，在预测出维护及点检操作的时长范围内进行设备的维护及点检操作，超出时长时，表示设备或人员出现问题。
本实施例中，手持终端3还包括：定位模块26，终端维护时间处理模块27以及终端维护时间获取模块28；
定位模块26用于实时对用户的行动位置进行定位，形成定位信息，并将定位信息上传至管控服务器1；
终端维护时间获取模块28用于从管控服务器1的维护时间设置模块19获取对应变电站的维护及点检操作的时间；
终端维护时间处理模块27用于根据变电站的维护及点检操作的时间，获取用户的行动位置信息，以及用户行动位置信息所对应的时间信息，将用户行动位置信息所对应的时间信息上传至管控服务器1；还用于获取用户在位置采样区域内的定位信息，以及在位置采样区域内用户的停留时长，并上传至管控服务器1。
本实施例中，手持终端3还包括：动作时长处理模块29以及紧急求助模块30；
动作时长处理模块29用于当用户在位置采样区域内的停留时长超过预警时长时，向管控服务器1发出超时长预警信息，管控服务器1接收到超时长预警信息后向所述变电站对应的通话装置，或向手持终端3设置的通话装置，或向所述变电站所在监控室通化装置发出报警通话，获取用户信息；这样超时长预警信息可能设备或人员出现问题，这样通过向所述变电站对应的通话装置，或向手持终端3设置的通话装置，或向所述变电站所在监控室通化装置发出报警通话，获取用户信息，能实时获取现场信息，使得问题能够及时得到解决。紧急求助模块30用于向管控服务器1，或变电站所在监控室发出紧急求助信号。
本实施例中，还包括：设置在用户的手腕，或脚，或腿上的肢体动作信息获取模块；
肢体动作信息获取模块用于获取用户在对变电站的变电设备进行维护及点检操作时，获取用户的肢体动作信息，并将用户的肢体动作信息上传至管控服务器1；管控服务器1还包括：位置采样区域编码模块和肢体动作信息处理模块22；位置采样区域编码模块用于对位置采样区域进行编码以及将该编码与变电设备进行一一对应；肢体动作信息处理模块22用于获取肢体动作信息获取模块发送的用户的肢体动作信息，将用户肢体动作信息与用户所处的位置信息相匹配，获取用户所在的变电设备名称，得到变电设备的维护及点检操作时长，所述变电设备需要维护及点检操作的操作规程及动作方式，通过设在用户手腕上的肢体动作信息获取模块获取用户的手部动作运行方式，得到是否符合需要维护及点检操作的操作规程及动作方式。
本实施例中，还包括：分别设置在用户的手腕，或腿部，或手臂的生理检测模块，体温传感器，关节活动数据采集模块和肌电数据采集模块；所述生理检测模块用于检测用户生理参数，包括全部采用无创传感器、检测血压、血流量、心率，生理检测模块将检测的生理参数发送至管控服务器1，管控服务器1根据获取的用户生理参数与人体标准阈值进行比较，当用户生理参数超出人体标准阈值时，向所述变电站对应的通话装置，或向手持终端3设置的通话装置，或向所述变电站所在监控室通化装置发出生理参数报警通话；
关节活动数据采集模块和肌电数据采集模块用于检测用户的动作幅度、动作速度、动作力度和动作轨迹；关节运动数据用以指示具体关节的变化程度，即弯曲和转动的幅度、速度、轨迹，肌电数据为emg传感器实时采集肌肉和周围神经的生物电信号，获得人体运动中的肌肉运动变化的生理信息数据，即肌电数据，该肌电数据反映肌肉的收缩和舒张情况，该肌电数据结合肌肉控制的关节处的关节运动数据能由控制器得出相应人体动作的动作幅度、动作速度、动作力度和运动轨迹，并将上述数据发送至管控服务器1，管控服务器1根据关节活动数据采集模块和肌电数据采集模块发送的数据，与人体标准阈值进行比较，当用户生理参数超出人体标准阈值时，向所述变电站对应的通话装置，或向手持终端3设置的通话装置，或向所述变电站所在监控室通化装置发出疲劳状态报警通话；体温传感器分别设置在衣服本体的腋下、上臂、手腕处测量体温，并将检测的体温传输至管控服务器1；管控服务器1判断当用户的体温超出阈值时，向所述变电站对应的通话装置，或向手持终端3设置的通话装置，或向所述变电站所在监控室通化装置发出体温报警通话。
这是对用户在维护及点检过程中人体状态的进行实时跟踪，保证人身安全。
管控服务器1还包括：监控pc机2。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参考即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。