一种电力工程现场智慧管理系统的制作方法

本申请涉及电力工程领域，尤其是涉及一种电力工程现场智慧管理系统。

背景技术：

电力工程，即与电能的生产、输送、分配有关的工程，电力施工过程中，通常会涉及到带电作业以及大量电气设备，涉及的范围广，施工过程中可能存在多层次的立体交叉作业，具有高度的分散性和不可预见型，外部制约因素较多，不安全因素较多，导致电力线路基础施工的安全管理难度较大。

因此电力工程施工过程中，对所使用到的设备巡检工作一直被生产与管理部门所关注，目前电力设备巡检工作方式普遍较为落后，很多系统仍旧采用早期的人员签到或领导抽查等较为传统的记录方式，随着信息化的发展，它的弊端也越来越明显地表现出来，这种巡检方法可靠性差，效率低，真实性不足，管理者不容易准确掌握巡检人员的工作状态，容易出现漏检错检的情况，所获取的数据也难以进行有效分析，仍然存在造成安全事故的重大隐患。

技术实现要素：

为了实现施工现场电力设备的智能巡检，巡检数据可视化，减少设备存在故障隐患，保证电力施工中所使用的设备安全运行，完备的应急预案管理，实现安全施工，本申请提供一种电力工程现场智慧管理系统。

本申请提供的一种电力工程现场智慧管理系统，采用如下的技术方案：

一种电力工程现场智慧管理系统，包括设置于工作站的数据服务器、配套服务管理端、设置于施工现场的电力设备、与配套服务管理端无线连接的巡检检测终端、设备运行监控子系统、现场可视化监控子系统；

所述设备运行监控子系统包括运行监控交互终端、节点机、设置于电力设备内部且与所述节点机连接的设备参数采集终端、与所述监控交互终端连接的无线网络模块；

所述现场可视化监控子系统包括设置于施工现场的摄像模块和语音对话模块，用于获取施工现场的视频信息，实现与现场施工人员或巡检人员进行语音对话功能。

通过采用上述技术方案，通过设备参数采集终端对施工现场的电力设备进行数据采集，并传输至节点机，运行监控交互终端经无线网络模块将获取的电力设备的信息和运行状况数据至所述数据服务器，工作站的工作人员通过配套服务管理端实时查询数据服务器获取电力设备的信息和运行状况数据，数据更加及时准确；

巡检人员对设备进行巡检过程中，巡检人员手持巡检检测终端对现场的电力设备进行检修，检修数据通过无线网络传输至数据服务器，通过摄像模块对施工现场的施工情况、设备的使用情况、巡检人员的操作进行监控，并通过语音对话功能实现工作站工作人员与巡检人员和施工现场工作人员的语音交互，便于工作站人员准确获取并监督巡检人员的巡检工作，有效减少漏检、错检的情况，实现施工现场电力设备的智能巡检，巡检数据可视化，减少了设备存在故障隐患，保证电力施工中所使用的设备安全运行，完备的应急预案管理，实现安全施工。

优选的，所述设备参数采集终端包括设置于设备内的工作电流采集电路、变压器电压感应电路、与所述工作电流采集电路和所述工作电压感应电路连接的信号处理器电路，所述信号处理器电路与所述节点机采用双向数据传输连接。

通过采用上述技术方案，工作电流采集电路和变压器电压感应电路对电力设备的电力运行状况进行监测，获取监测信号，通过信号处理器电路将监测信号传输至节点机，并通过节点机对工作电流采集电路和变压电压感应电路进行控制。

优选的，所述无线网络模块采用的zigbee无线终端和gprs通讯模块。

通过采用上述技术方案，zigbee无线终端和gprs通讯模块实现施工工作区域的无线信号传输，传输稳定，信号干扰小。

优选的，所述现场可视化监控子系统还包括：

gps接收模块，用于实时接收持有所述巡检检测终端的巡检人员当前所处位置的定位数据；

地图匹配模块，与所述gps接收模块连接，用于将所述gps接收模块接收的定位数据与子系统中预设的地图信息进行匹配，获取巡检人员当前所处位置的地理信息；

电子地图，与所述地图匹配模块连接，用于显示系统存储的地图图像，并显示巡检人员在地图图像上的位置。

通过采用上述技术方案，通过gps接收模块接收巡检人员所处工作区域内的定位数据，地图匹配模块将定位数据与预设的电子地图进行匹配，并在电子地图上显示施工人员所处工作区域的位置图像，从而便于掌控施工人员穿戴安全帽后在工作区域内实时所处位置，提高对巡检执行力度的监督，并便于记录巡检人员的巡检路线，从而便于分析和总结出更加高效的巡检路线。

优选的，所述现场可视化监控子系统还包括报警处理模块，所述报警处理模块包括与所述配套服务管理端连接施工现场预警终端和工作站预警终端。

通过采用上述技术方案，在存在安全隐患时，工作站的工作人员可通过配套服务管理端控制施工现场预警终端实现告警操作，更好地保障施工现场的施工人员的人身安全，同时巡检人员在巡检过程中，检修出电力设备运行出现异常时，通过发送告警信号至配套服务管理端，配套服务管理端控制工作站预警终端报警，便于提醒工作站的工作人员，并对出现异常的电力设备作出调整。

优选的，所述电力设备上均设置有机柜电子锁，所述机柜电子锁连接有与所述巡检检测终端配套使用的rfid射频识别码，并且设置有与所述配套服务管理端无线连接的信号发送模块，所述信号发送模块用于发射解锁信号。

通过采用上述技术方案，巡检过程中，巡检人员通过巡检检测终端对rfid射频识别码进行扫描，解锁机柜电子锁，进而对电力设备内部进行检修，解锁的同时并发送解锁信号至配套服务管理端，便于工作站的工作人员监管巡检人员对施工现场的每个电力设备的巡检到位情况。

优选的，所述巡检检测终端和所述信号发送模块与所述配套服务管理端之间均采用移动数据网络、无线wifi网络、蓝牙中的任意一种方式实现数据传输。

通过采用上述技术方案，适用于多种网络环境中的信号传输，实现对移动数据网络信号、无线wifi网络信号随意切换及独立使用，实现灵活的数据操作上传。

优选的，所述巡检检测终端采用的是安装有嵌入式gis系统的手持工业无线pda移动终端。

通过采用上述技术方案，手持工业无线pda移动终端具备较好的耐用性和可靠性，安装有嵌入式gis系统的pda手持终端巡检器能够实现图像、位置、文字、声效多种形式呈现视觉效果，便于更好的记录设备的运行状态。

优选的，本系统基于b/s结构框架。

通过采用上述技术方案，简化了系统的开发、维护，使用更加方便，通用性较强。

优选的，数据服务器具有的功能为查询、更新、事务管理、索引、高速缓存、查询优化、安全及多用户存取控制。

通过采用上述技术方案，从而便于对设备信息进行储存和查询，功能更加强大，使用更加方便。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.工作电流采集电路和变压器电压感应电路对电力设备的电力运行状况进行数据采集，获取监测信号，通过信号处理器电路将监测信号传输至节点机，并传输至节点机，运行监控交互终端经无线网络模块将获取的电力设备的信息和运行状况数据至所述数据服务器，工作站的工作人员通过配套服务管理端实时查询数据服务器获取电力设备的信息和运行状况数据，数据更加及时准确；

2.巡检人员通过安装有嵌入式gis系统的手持工业无线pda移动终端收集现场采集电力设备的运行状态和运行数据，实现图像、位置、文字、声效多种形式呈现视觉效果，准确记录现场情况，实时有效上报事故隐患信息，让管理者更加全面的了解现场情况，从而做出准确判断，同时便于后期电力设备的更新；

3.通过gps接收模块接收巡检人员穿戴的安全帽所处工作区域内的定位数据，地图匹配模块将定位数据与预设的电子地图进行匹配，并在电子地图上显示施工人员所处工作区域的位置图像，还原巡检人员实时巡检移动情况，更好的监督巡检人员的巡检工作，保障巡检数据准确；

4.巡检人员通过巡检检测终端对rfid射频识别码进行扫描，解锁机柜电子锁，进而对电力设备内部进行检修，解锁的同时并发送解锁信号至配套服务管理端，便于工作站的工作人员监管巡检人员对施工现场的每个电力设备的巡检到位情况。

附图说明

图1是本申请实施例的整体结构示意图。

附图标记：1、数据服务器；2、配套服务管理端；3、电力设备；4、巡检检测终端；5、设备运行监控子系统；6、现场可视化监控子系统；7、运行监控交互终端；8、节点机；9、设备参数采集终端；10、无线网络模块；11、摄像模块；12、语音对话模块；16、gps接收模块；17、地图匹配模块；18、电子地图；19、报警处理模块；20、rfid射频识别码；。

具体实施方式

以下结合附图对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种电力工程现场智慧管理系统。参照图1，包括设置于工作站的数据服务器1、配套服务管理端2、设置于施工现场的电力设备3、与配套服务管理端2无线连接的巡检检测终端4、设备运行监控子系统5、现场可视化监控子系统6。

本系统基于b/s结构框架，数据服务器1采用的是ftp服务器或web服务器，配套服务管理端2采用的是多个pc端、多个便携式智能移动终端，具有的功能为查询、更新、事务管理、索引、高速缓存、查询优化、安全及多用户存取控制，配套服务管理端2通过宽带、4g或5g或wifi与数据服务器1通讯。数据服务器1用于采集和储存设备运行信息和运行数据，配套服务管理端2用于通过调取数据服务器1内的相应运行信息和运行数据以便当用户登录时查询和展示历史电力参数对各电力设备3进行管理，利用pc端和便携式智能移动终端实现了多终端协同控制，可有效进行远程协同工作，串口传输多样化，便于根据需求选择远程终端控制方式，人工监管和数据传输更加方便，b/s结构框架简化了系统的开发，方便数据管理和维护，通用性较强。

巡检检测终端4可以是安装有嵌入式gis系统的手持工业无线pda移动终端。巡检过程中，巡检人员手持巡检检测终端4对现场的电力设备3进行检修，检修数据通过无线网络传输至数据服务器1，实现检修数据的收集，手持工业无线pda移动终端具备较好的耐用性和可靠性，安装有嵌入式gis系统的pda手持终端巡检器能够实现图像、位置、文字、声效多种形式呈现视觉效果，便于更好的记录设备的运行状态。

电力设备3上均设置有机柜电子锁，机柜电子锁设置有与巡检检测终端4配套使用的rfid射频识别码20，巡检检测终端4与rfid射频识别码20之间采用iso/iec443协议通讯，并且设置有与配套服务管理端2无线连接的信号发送模块，信号发送模块用于发射解锁信号。巡检过程中，巡检人员通过巡检检测终端4对rfid射频识别码20进行扫描，解锁机柜电子锁，进而对电力设备3内部进行检修，解锁的同时并发送解锁信号至配套服务管理端2，便于工作站的工作人员监管巡检人员对施工现场的每个电力设备3的巡检到位情况。

巡检检测终端4和信号发送模块与配套服务管理端2之间均采用移动数据网络、无线wifi网络、蓝牙中的一种或多种方式实现数据传输。适用于多种网络环境中的信号传输，实现对移动数据网络信号、无线wifi网络信号随意切换及独立使用，实现灵活的数据操作上传。

设备运行监控子系统5包括运行监控交互终端7、节点机8、设置于电力设备3内部且与节点机8连接的设备参数采集终端9、与运行监控交互终端7连接的无线网络模块10，设备参数采集终端9包括设置于设备内的工作电流采集电路、变压器电压感应电路、与工作电流采集电路和变压器电压感应电路连接的信号处理器电路，信号处理器电路与节点机8采用双向数据传输连接，节点机8具有rs485转rs232接口，信号处理器电路具有rs232转rs485接口，rs232转rs485接口与rs485转rs232接口通过rs485总线连接，无线网络模块10采用的zigbee无线终端和gprs通讯模块。zigbee无线终端和gprs通讯模块用于各个节点机8和数据服务器1交互终端之间的数据信息和控制命令的传递。

应用过程中，节点机8对工作电流采集电路和变压器电压感应电路进行控制，工作电流采集电路和变压器电压感应电路对电力设备3的电力运行状况进行监测，获取监测信号，通过信号处理器电路将监测信号传输至节点机8，运行监控交互终端7经zigbee无线终端和gprs通讯模块将获取的电力设备3的信息和运行状况数据至数据服务器1，工作站的工作人员通过配套服务管理端2实时查询数据服务器1获取电力设备3的信息和运行状况数据，数据更加及时准确。

现场可视化监控子系统6包括设置于施工现场的摄像模块11和语音对话模块12，用于获取施工现场的视频信息，实现与现场施工人员或巡检人员进行语音对话功能。巡检过程中，通过摄像模块11对施工现场的施工情况、设备的使用情况、巡检人员的操作进行监控，并通过语音对话功能实现工作站工作人员与巡检人员和施工现场工作人员的语音交互。

现场可视化监控子系统6还包括：

gps接收模块16，用于实时接收持有巡检检测终端4的巡检人员当前所处位置的定位数据；

地图匹配模块，与gps接收模块16连接，用于将gps接收模块16接收的定位数据与子系统中预设的地图信息进行匹配，获取巡检人员当前所处位置的地理信息；

电子地图18，与地图匹配模块连接，用于显示系统存储的地图图像，并显示巡检人员在地图图像上的位置。

通过gps接收模块16接收巡检人员所处工作区域内的定位数据，地图匹配模块将定位数据与预设的电子地图18进行匹配，并在电子地图18上显示施工人员所处工作区域的位置图像，从而便于掌控施工人员穿戴安全帽后在工作区域内实时所处位置，提高对巡检执行力度的监督，并便于记录巡检人员的巡检路线，从而便于分析和总结出更加高效的巡检路线。

现场可视化监控子系统6还包括报警处理模块19，报警处理模块19包括与配套服务管理端2连接的施工现场预警终端和工作站预警终端。在存在安全隐患时，工作站的工作人员可通过配套服务管理端2控制施工现场预警终端实现告警操作，更好地保障施工现场的施工人员的人身安全，同时巡检人员在巡检过程中，检修出电力设备3运行出现异常时，巡检检测终端4发送设备异常数据至配套服务管理端2，配套服务管理端2发送告警信号至工作站，预警终端报警，便于提醒工作站的工作人员，并对出现异常的电力设备3作出调整。

本申请实施例一种电力工程现场智慧管理系统的实施原理为：

通过工作电流采集电路和变压器电压感应电路对电力设备3的电力运行状况进行实时数据采集，并将采集的数据发送至数据服务器1，工作站的工作人员通过web浏览器来登录服务管理端进入工作界面对数据进行查询和更新；

巡检人员通过安装有嵌入式gis系统的手持工业无线pda移动终端收集现场采集电力设备3的运行状态和运行数据，巡检过程中，通过gps接收模块、地图匹配模块、电子地图18对巡检人员的位置进行定位，通过摄像模块11和语音对话模块12实现工作站的工作人员与巡检人员的交互；

本申请便于工作站人员准确获取并监督巡检人员的巡检工作，有效减少漏检、错检的情况，实现施工现场电力设备3的智能巡检，巡检数据可视化，减少了设备存在故障隐患，保证电力施工中所使用的设备安全运行，完备的应急预案管理，实现安全施工。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。