一种配电室智能监控系统及方法与流程

本发明实施例涉及配电室监控技术领域，具体涉及一种配电室智能监控系统及方法。

背景技术：

配电室是指带有低压负荷的室内配电场所，主要为低压用户配送电能，设有中压进线(可有少量出线)、配电变压器和低压配电装置。10kv及以下电压等级设备的设施，分为高压配电室和低压配电室。高压配电室一般指6kv－10kv高压开关室；低压配电室一般指10kv或35kv站用变出线的400v配电室。

近年来国家大力发展智能电网，输变电系统的智能化信息化已具备相当高的水平，而配网由于其使用环境和结构的复杂性使得智能化信息化水平较低，随着智能电网工作的进一步深入，配网智能化信息化已成为下一步的主要工作之一，然而传统的配变终端仅能对电能情况进行监测，功能比较单一；此外，配电室的设备易发生丢失，如配变终端、变压器盗窃、电缆盗窃也时常发生，配电室的安全性也得不到保证。

目前常用防止盗窃的智能监控系统常利用红外摄像机进行实时监测，实现夜间和白天的全时监控，但是常用的红外摄像机监控系统还存在以下缺陷：

监控系统单独实现按照左右上下规律转动和周向旋转工作，不能在左右转动或者上下规律转动的同时进行周向旋转，存在监控盲区，因此还是会存在配电室的安全性能低的问题。

技术实现要素：

为此，本发明实施例提供一种配电室智能监控系统及方法，同时实现俯仰线性移动和周向规律旋转的组合工作，实现俯仰移动的同时实现水平周向旋转，从而实现规律全面的监控工作，避免由于独立周向旋转和独立俯仰转动的周期长引起的监控盲区问题，以解决现有技术中存在监控盲区，存在配电室的安全性能低的问题。

为了实现上述目的，本发明的实施方式提供如下技术方案：一种配电室智能监控系统，包括前端采集部件、数据传输部件、后端处理部件和控制行为部件，所述前端采集部件实时监测配电室内的被测目标并将实时采集的数据通过所述数据传输部件输送到所述后端处理部件，所述后端处理部件将所述前端采集部件采集的数据处理分析后调控所述控制行为部件响应处理指令；

所述前端采集部件包括安装在所述配电室内的监控摄像机，以及调控所述监控摄像机规律转动的旋转机构，所述旋转机构主要由承载外壳以及设置在所述承载外壳两端的驱动电机组成，两个所述驱动电机的输出端分别连接有俯仰旋转轴和周向旋转轴，所述俯仰旋转轴和所述周向旋转轴通过万向法兰盘活动连接，所述俯仰旋转轴带动所述监控摄像机沿着所述俯仰旋转轴的轴身规律仰俯线性移动，所述周向旋转轴带动所述监控摄像机绕所述周向旋转轴的垂直线规律周向转动，所述监控摄像机在仰俯线性移动角度的任意位置完成旋转工作。

作为本发明的一种优选方案，所述俯仰旋转轴和周向旋转轴之间设有倒置c字形框板，所述倒置c字形框板的一端固定焊接在所述俯仰旋转轴，所述倒置c字形框板的另一端通过活动轴承安装在所述周向旋转轴上，所述周向旋转轴上安装有主动锥齿轮。

作为本发明的一种优选方案，所述监控摄像机的外壳下端设有转动立柱，所述转动立柱的下端固定设有被动锥齿轮，所述被动锥齿轮包括圆心位置重合的小径齿轮和大径齿轮扇面，所述小径齿轮和所述大径齿轮扇面共同的圆心固定安装在所述周向旋转轴上，所述主动锥齿轮与所述大径齿轮扇面通过齿条啮合同步旋转。

作为本发明的一种优选方案，所述倒置c字形框板的中心位置设有上下贯通的环形圆筒，所述转动立柱的外表面固定设有工字活动滑块，所述转动立柱通过工字活动滑块绕所述环形圆筒旋转。

作为本发明的一种优选方案，所述承载外壳包括底板以及设置在所述底板上表面的空腔成型罩，所述空腔成型罩的中心位置设有行走开槽，所述转动立柱在所述行走开槽内实现线性移动和轴向旋转工作。

作为本发明的一种优选方案，所述转动立柱的上端与监控摄像机的外壳之间设有光滑收腰鼓立杆，所述光滑收腰鼓立杆的中心位置设有下沉圆环槽，所述下沉圆环槽活动安装在所述行走开槽内并绕所述行走开槽自由旋转。

作为本发明的一种优选方案，所述俯仰旋转轴和所述周向旋转轴分别绕所述万向法兰盘独立自由转动，所述俯仰旋转轴独立通过所述倒置c字形框板带动所述监控摄像机绕所述俯仰旋转轴的轴身线性移动，所述周向旋转轴独立带动通过主动锥齿轮与所述大径齿形扇面的啮合，带动所述监控摄像机绕所述转动立柱中心轴线旋转，所述俯仰旋转轴和所述周向旋转轴结合工作带动监控摄像机在线性移动的同时规律旋转。

另外，本发明还提供一种配电室智能监控方法，包括如下步骤：

步骤100、按规律循环调控前端采集部件旋转移动，对配电室进行全方位循环监控；

步骤200、处理器接收并处理前端采集部件的数据并实时对比配电室的环境因素；

步骤300、确定处理方案并且发出调控环境因素的指令。

作为本发明的一种优选方案，在步骤200中，所述处理器里保存有标准存档数据，所述前端采集部件实时监测监控区域内的采集对象并将监测数据传输至所述处理器存档，并且将保存的数据中按照等频率采样与标准存档数据进行对比。

作为本发明的一种优选方案，在步骤300中，在所述处理器判断配电室内的监测目标实时数据与标准存档数据对比发生区别之后，截取当前时间点监测的前后数据存档，同时控制报警器发出警报。

本发明的实施方式具有如下优点：

本发明的监测摄像机不仅可以实现独立的周向规律旋转功能以及实现独立的俯仰线性移动，同时还可以实现俯仰线性移动和周向规律旋转的组合工作，实现俯仰移动的同时实现水平周向旋转，从而实现规律全面的监控工作，避免由于独立周向旋转和独立俯仰转动的周期长引起的监控盲区问题，监控模式灵活，可根据需求自定义任一种监控方法实现全面监测。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术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示例性的，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，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本发明实施方式中智能监控系统控制关系的结构框图；

图2为本发明实施方式中的前端采集部件的内部结构示意图；

图3为本发明实施方式中的被动锥齿轮啮合传动的侧视结构示意图；

图4为本发明实施方式中的承载外壳的外部立体结构示意图。

图中：

1-前端采集部件；2-数据传输部件；3-后端处理部件；4-控制行为部件；5-监控摄像机；6-旋转机构；7-倒置c字形框板；8-活动轴承；9-主动锥齿轮；10-转动立柱；11-被动锥齿轮；12-环形圆筒；13-工字活动滑块；14-光滑收腰鼓立杆；15-下沉圆环槽；

61-承载外壳；62-驱动电机；63-俯仰旋转轴；64-周向旋转轴；65-万向法兰盘；

611-底板；612-空腔成型罩；613-行走开槽；

91-小径齿轮；92-大径齿轮扇面。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明提供了一种配电室智能监控系统，具体包括前端采集部件1、数据传输部件2、后端处理部件3和控制行为部件4，所述前端采集部件1实时监测配电室内的被测目标并将实时采集的数据通过所述数据传输部件2输送到所述后端处理部件3，所述后端处理部件3将所述前端采集部件1采集的数据处理分析后调控所述控制行为部件4响应处理指令。

本实施方式通过数据采集、数据传输、数据处理分析和控制行为一系列操作，监控配电室的温度、湿度等参数变化，同时对进出配电室的工作人员行为进行实时监控，本专利具体以监控摄像机为例，通过图像监控的方式对配电室进行智能监控。

如图2所示，前端采集部件1包括安装在配电室内的监控摄像机5，以及调控所述监控摄像机5规律转动的旋转机构6，本实施方式的旋转机构6可以绕水平面转动，同时绕竖向平面周向旋转，并且在也可以实现在绕水平面转动的任意角度进行轴向规律性旋转，具体的实现过程如下所述。

旋转机构6主要由承载外壳61以及设置在承载外壳61两端的驱动电机62组成，两个所述驱动电机62的输出端分别连接有俯仰旋转轴63和周向旋转轴64，所述俯仰旋转轴63和所述周向旋转轴64通过万向法兰盘65活动连接。

俯仰旋转轴63和周向旋转轴64通过万向法兰盘65活动连接，俯仰旋转轴63和所述周向旋转轴64的旋转速度和旋转方向独立控制，因此俯仰旋转轴63和所述周向旋转轴64的旋转工作各自独立互不影响。

所述俯仰旋转轴63带动所述监控摄像机5绕所述俯仰旋转轴63的轴身规律仰俯线性移动，所述周向旋转轴64带动所述监控摄像机5绕所述周向旋转轴64的垂直线规律周向转动，所述监控摄像机5在仰俯移动角度的任意位置完成360°的旋转工作。

俯仰旋转轴63和周向旋转轴64之间设有倒置c字形框板7，所述倒置c字形框板7的一端固定焊接在所述俯仰旋转轴63，所述倒置c字形框板7的另一端通过活动轴承8安装在所述周向旋转轴64上，所述周向旋转轴64在所述倒置c字形框板7的安装位置内侧设有主动锥齿轮9。

本实施方式的监控摄像机5活动安装在倒置c字形框板7上，而倒置c字形框板7的两端分别安装在俯仰旋转轴63和周向旋转轴64上，根据上述，俯仰旋转轴63带动监控摄像机5在绕俯仰旋转轴63轴身转动的原理具体为：

1、驱动电机62带动俯仰旋转轴63转动；

2、由于倒置c字形框板7的一端固定安装在俯仰旋转轴63上，因此俯仰旋转轴63通过倒置c字形框板7带动监控摄像机5同步转动；

3、由于倒置c字形框板7的另一端活动安装在周向旋转轴64上，因此在俯仰旋转轴63与监控摄像机5同步转动时，倒置c字形框板7的另一端绕所述周向旋转轴64旋转。

因此根据上述可知，本实施方式在调控监控摄像机5绕水平面转动时，只需要与俯仰旋转轴63连接的驱动电机62工作，与周向旋转轴64连接的另一个驱动电机62不工作，也可以稳定的完成监控摄像机5的转动调试。

由于所述周向旋转轴64在所述倒置c字形框板7的安装位置内侧设有主动锥齿轮9，所述监控摄像机5的外壳下端设有转动立柱10，所述转动立柱10的下端固定设有被动锥齿轮11，所述主动锥齿轮9包括圆心位置重合的小径齿轮91和大径齿轮扇面92，所述小径齿轮91和所述大径齿轮扇面92共同的圆心固定安装在所述周向旋转轴64上，所述主动锥齿轮9与所述大径齿轮扇面92通过齿条啮合同步旋转。

倒置c字形框板7的中心位置设有上下贯通的环形圆筒12，所述转动立柱10的外表面固定设有工字活动滑块13，所述转动立柱10通过工字活动滑块13绕所述环形圆筒12旋转，转动立柱10的安装方式确保转动立柱10在任意角度不会在环形圆筒12内发生上下滑动，因此保证转动立柱10下端的被动锥齿轮11始终与主动锥齿轮9啮合工作。

如图2和图3所示，监控摄像机5的外壳下表面安装的转动立柱10作为驱动摄像机在水平面上旋转的媒介，本实施方式驱动监控摄像机5在水平面旋转的唯一动力为被动锥齿轮11与主动锥齿轮9的啮合传动，驱动电机62驱动周向旋转轴64独立旋转，主动锥齿轮9与周向旋转轴64同步旋转，被动锥齿轮11与主动锥齿轮9实现动力传递，从而监控摄像机5可实现360°的转动。

以上陈述的过程为俯仰旋转轴63独立带动监控摄像机5绕俯仰旋转轴63的轴身线性转动，以及周向旋转轴64独立带动监控摄像机5绕俯仰旋转轴63的垂直线旋转工作，由于俯仰旋转轴63带动监控摄像机5转动时，为了避免被动锥齿轮11与主动锥齿轮9的啮合接触，影响监控摄像机5绕俯仰旋转轴63的轴身旋转工作，本实施方式将主动锥齿轮9分为圆心位置重合的小径齿轮91和大径齿轮扇面92，被动锥齿轮11只与大径齿轮扇面92啮合而与小径齿轮91不接触。

因此监控摄像机5绕俯仰旋转轴63的轴身旋转以及绕俯仰旋转轴63的垂直线旋转工作，共可以实现以下三种旋转模式，具体原理为：

一、倒置c字形框板7的一端固定安装在俯仰旋转轴63上，另一端活动安装在周向旋转轴64上，因此俯仰旋转轴63带动监控摄像机5绕俯仰旋转轴63的轴身旋转，此时被动锥齿轮11在所述小径齿轮91对应的角度范围内旋转，被动锥齿轮11不会与小径齿轮91啮合而转动，此时监控摄像机5实现独立的俯仰转角；

二、周向旋转轴64带动监控摄像机5转动时，周向旋转轴64通过大径齿轮扇面92与被动锥齿轮11传动，监控摄像机5可在当前俯仰转角范围内的任意角度实现360°转动；

三、由于俯仰旋转轴63与周向旋转轴64通过万向法兰盘65活动连接，因此两个驱动电机62的旋转速度和旋转方向可以完全不同，在监控摄像机5绕俯仰旋转轴63实现俯仰转角的同时，周向旋转轴64带动监控摄像机5实现周向360°转动。

因此也就是说，相较于现有技术中的独立周向旋转和独立俯仰转动的监控摄像机，本实施方式的监控摄像机5不仅可以实现现有技术中的旋转功能，同时还可以实现俯仰转动和水平方向旋转的合并工作，边俯仰转动的同时边水平周向旋转，从而实现规律全面的监控工作，避免由于独立周向旋转和独立俯仰转动的周期长引起的监控盲区问题。

由于本实施方式的监控设备安装在配电室内，因此需要在旋转机构6本体上增加承载外壳61，避免旋转轴和电机直接裸露。

如图4所示，所述承载外壳61包括底板611以及设置在所述底板611上表面的空腔成型罩612，所述空腔成型罩612的中心位置设有行走开槽613，所述转动立柱10在所述行走开槽613内实现线性移动和轴向旋转工作。

所述转动立柱10的上端与监控摄像机5的外壳之间设有光滑收腰鼓立杆14，所述光滑收腰鼓立杆14的中心位置设有下沉圆环槽15，所述下沉圆环槽15活动安装在所述行走开槽613内并绕所述行走开槽613自由旋转。

在本实施方式中，当监控摄像机5绕所述俯仰旋转轴63的轴身旋转时，监控摄像机5整体实现俯仰转动，此时倒置c字形框板7在空腔成型罩612的内部转动，而转动立柱10沿着所述空腔成型罩612中心位置的行走开槽613上下线性移动。

当监控摄像机5绕所述主动锥齿轮9旋转时，监控摄像机5整体实现周向水平转动，此时转动立柱10通过下沉圆环槽15在行走开槽613内自由旋转工作，带动监控摄像机5绕转动立柱10中心轴线转动。

也就是说，俯仰旋转轴63和所述周向旋转轴64分别绕所述万向法兰盘65可以独立自由转动，所述俯仰旋转轴63独立通过所述倒置c字形框板7带动所述监控摄像机5绕所述俯仰旋转轴63的轴身旋转，所述周向旋转轴64独立带动通过主动锥齿轮9与所述大径齿形扇面92的啮合，带动所述监控摄像机5绕所述转动立柱10中心轴线旋转，另外在俯仰旋转轴63带动监控摄像机5线性移动的同时，周向旋转轴64同时带动监控摄像机5在水平面上旋转工作，监控摄像机5不仅可以在线性移动的任意位置平面旋转，同时也可以在线性移动的同时实现平面规律旋转，因此可避免出现监控盲区的问题。

另外，本发明还提供一种配电室智能监控的实现方法，包括如下步骤：

步骤100、按规律循环调控前端采集部件旋转移动，对配电室进行全方位循环监控；

步骤200、处理器接收并处理前端采集部件的数据并实时对比配电室的环境因素。

在步骤200中，所述处理器里保存有标准存档数据，所述前端采集部件实时监测监控区域内的采集对象并将监测数据传输至所述处理器存档，并且将保存的数据中按照等频率采样与标准存档数据进行对比

步骤300、确定处理方案并且发出调控环境因素的指令。

在步骤300中，在所述处理器判断配电室内的监测目标实时数据与标准存档数据对比发生区别之后，截取当前时间点监测的前后数据存档，同时控制报警器发出警报。

这种智能监控系统在使用的时候，通过对监控区域的被测目标进行实时采集之后，与被测目标的标准数据之间的对比，进而得知监控区域内的请是否有异常，如果有异常将发出警报，提醒工作人员。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。