[发明专利]一种基于物联网的变电站安全管理系统

说明书

技术领域

本发明涉及变电站安全管理系统，尤其涉及一种基于物联网的变电站安全管理系统。

背景技术

变电站属于高危工作区域，如果管理不到位，稍不注意就可能发生事故。在当前以人为本的号召下，变电站的各项工作都将人身安全放在了第一位。然而，除了操作规程、安全条约等规章制度限制外，还没有一套切实可行的主动报警的安全保障手段。因而，如果操作人员造作失误、判断失误，或懒性、随意性、巡视误入间隔等，都可能直接或间接导致事故的发生，使人身安全受到威胁的同时使经济利益也受到损失。

智能变电站是坚强智能电网的重要基础和支撑。具有信息化、自动化、互动化的特征，由先进、可靠、节能、环保、集成的设备组合而成。它以高速网络通信平台为信息传输基础，自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和检测等基本功能，并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级应用功能。

现在国内的绝大多数变电站都没有针对工作人员的监控和报警系统，虽然有的变电站装备了摄像头，起到一定的监督作用，但是，摄像头存在一些监控上的“死角”；视频信息的传输存在延时，不能实现实时监控；每个摄像头只是监控制定区域范围内的工作人员，不能形成一个连续的监控模式；同时其布线和安装工序复杂，成本较高，只适合在小型变电站。一些变电站人员作业管理系统存在变电站巡检、检修、参观人员边界预警及定位不准问题。对于设备检测和环境感知也是各自独立、不具备智能对话功能的小型自动化装置，形成多个信息孤岛，需要更多的人工来关注、理解和处理这些设备的信息，没有达到智能变电站的智能运行管理要求。

物联网技术实现了人类社会与物理系统的整合，通过自动、实时对设备进行识别、定位、追踪、监控并触发相应事件，实现了对设备的实时管理和控制。利用物联网技术，通过对外界的感知，构建变电站安全作业管理系统，达到“智能检测、智能判断、智能管理、智能验证”要求，实现变电站智能安全作业管理。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种基于物联网的变电站安全管理系统，构建集Zigbee自组织网络、电力线载波、光纤通信等于一体的配网末端异构网络通信平台，实现变电站安全作业管理，设备监测和环境感知。

为实现上述目的，本发明提供了一种基于物联网的变电站安全管理系统，包括服务器、交换机、内部交换机、前置机、WSN节点和移动终端，所述服务器与所述交换机通过内部局域网连接通信，所述交换机与所述内部交换机通过中压宽带电力线载波架空线和光纤混合传输网连接通信，所述内部交换机与所述前置机通过电力载波网络连接通信，所述前置机通过Zigbee无线传感器自组织网络的所述WSN节点与所述移动终端通信。

在本发明的较佳实施方式中，所述基于物联网的变电站安全管理系统还包括监控客户端，所述监控客户端与所述服务器连接通信中心，所述监控客户端为监控中心。

在本发明的另一较佳实施方式中，所述压宽带载波架空线和光纤混合传输网，为10kV架空线和电缆混合组网方式的应用，其实测峰值带宽上下行为90M和83M。

在本发明的较佳实施方式中，所述交换机为思科3750。

在本发明的另一较佳实施方式中，所述内部交换机为富民变低压配电室内部交换机。

在本发明的较佳实施方式中，所述变电站安全作业系统中还包括安全作业预警定位系统，所述安全作业预警定位系统包括安装于现场的锚节点8、WSN节点5、移动终端6、监测前置机4和网关节点9，所述安全作业预警定位系统的所述监测前置机4通过TCP/IP与低压配电室电力线载波接入终端10通信，所述低压配电室电力线载波接入终端连接在内部局域网上与所述监控中心7进行通信，所述锚节点8类似于手机的基站，部署在目标区域及其附近感兴趣的监测区域，所述WSN节点5能自动组网，形成自组织的网络系统，接收其覆盖范围内的信号。

一种基于物联网的变电站安全管理系统中的从业人员安全作业预警定位方法，具体步骤如下：

步骤1：将安装有定位方法程序的终端沿着巡检路线部署于目标区域及其附近危险点的监测区域；

步骤2：随身佩戴的所述移动终端6定时向外广播包含其自身ID的“心跳信息”；

步骤3：所述锚节点8收到所述心跳信息后，通过所述WSN节点5形成的自组织网络；

步骤4：所述自组织网络将数据自动上传到网关节点9并由监测前置机4读入；