咨询服务热线:0317-3316388

圣耀产品
SHENG YAO PRODUCT

   

智能接地线

智能接地线

0.00
0.00
  
产品详细

智能接地线


智能接地线




智能安全工器具作业现场安全监查及应急指挥中心


一、系统开发背景

按电力系统安全监控的要求,物联网可以全面应用于电力传输及资产管理的整个生命周期。按照10%左右的安全技术改造资金计算,可望达到1000亿左右的规模。电力物联网是中国最新兴的产业,国家极为重视。

利用系统的管理功能及安装在工器具上的北斗卫星(GPS卫星)定位技术结合单片机处理单元组成,实现对施工现场接地线的位置、状态的监测,通过实景地理位置信息系统使接地线位置、状态信息表现更真实、丰富、具体、全面;并结合作业现场视频采集终端显示作业现场实时视频,在紧急情况下可对作业现场人员进行应急指挥,显著提高省安全监察部门管理的效率和可靠性。

1.1智能状态显示接地线的研制与开发

电力安全工器具是指为防止电力作业人员,发生触电、机械伤害、高处坠落等伤害的材料、器材或装置。电力生产中根据不同专业和工种,在进行操作和检修工作时都要使用电力安全工器具。

便携式短路接地线是电力作业不可缺少的安全工器具,对电力作业人员的人身安全起着及其重要的安全保障作用,我们称之为电工人身生命线。随着我国电网公司的迅猛发展,国家电网公司安全监管中心的成立,目前对便携式短路接地线现场使用中存在的问题,及远程监管系统属于国内空白阶段,随着电子技术和通信技术的发展,为研制新型多功能接地线创造了必要的条件,为此圣耀(集团)有限公司最新研制、开发、生产出便携式短路接地线监测平台产品,以申请国家知识产权局发明专利。

▲接地棒(钩、夹)挂线检测装置避免发生接地线虚挂与错挂    

▲地线接地端语音警告提示,预防施工未结束提前摘除接地线的误操作

▲利用NB-lot网络远程数传技术,实现接地线工作状态远程监测

▲利用GPS和北斗卫星定位系统,实现接地线使用位置卫星定位


接地线挂线状态数据通信传送示意图

附图2:


 接地钩与电极结构示意图


接地线夹与电极结构示意图

1.2作业现场安全及监察应急指挥系统建设的必要性

电力安全生产关系到国家的财产安全、人民生活利益,以及电力职工的安康,是电力企业最根本的效益所在。安全生产关系到电力企业的前途和命运,是电力企业生存和发展的基石,影响着电力企业本身的内外形象。在我国经济社会正处于高速发展的关键时期,电力生产安全管理显得尤为重要。

电力公司主要业务是为国民经济提供电力保障,其中很重要的一项工作即为电力工程施工,电力工程施工现场安全管理尤为重要,管理措施的先进性及合理性将直接影响到施工人员的人身安全和供电系统的稳定可靠。满足电力作业现场的安全性、可靠性、时效性以及可控性的切实管理要求。

因此,建立高效且可靠的作业现场安全及监察应急指挥系统,对电力安全生产起到极大的促进作用。

系统物理结构

2.1系统拓扑结构

该系统以省为最大单位图是对整个省网络布局的一个整体规划,从上至下一共四个层级,现场数据传送至地市级公司指挥中心并备份。该架构在保证管理的统一性的同时,又实现了独立性操作的需求。下层的某个节点出现故障,也不会影响其他节点和上层管理部门的管理工作,对于上层部门,只是暂时缺少故障节点的数据,待故障节点问题排除,数据会及时更新。通过如此的架构,保证了系统运行的稳定性和数据的准确性。

2.2系统部署

上述系统结构是最完全的一种部署方式系统采用分布式技术系统服务可单独部署于省级、市级、县级云服务器上;也可由上级向下级部属并进行监管,上级单位可直接调用各作业现场状态、位置信息及作业现场实时视频,在紧急情况下可对作业现场人员进行应急指挥。

产品推广前期圣耀集团可部署一个地市级系统服务到阿里云服务器,分配省级权限、分配县级权限、分配所级权限,进行系统演示或者推广。

三、云服务器系统

电力施工现场安全监查及应急指挥交互系统地市级的服务,是一种典型的现代信息化系统工程。

信息化云服务作为一种形式多样的聚合性复杂系统,涉及了信息技术自上而下的每一个层面,其体系架构一般可分为感知层、网络层、应用层三个层面。其中,标准、规范和安全体系和技术支持、服务和运维管理体系不属于该技术的某个特定层面,而是与该架构的三层都有关系,以下为圣耀集团建设,地市级核心服务的系统架构。



3.1圣耀集团物联网云平台建设

物联网平台是系统应用的核心支撑平台,它提供了平台接入、终端管理、实时监控、告警管理、数据存储共享以及统计分析功能。该平台实现电力安全器具物联网的承上启下作用,对下接入全类型的终端,对上支持多种业务应用,把各种垂直的物联网应用整合成一个扁平的应用网络体系。该平台屏蔽了当前各个厂家提供的多样化的物联网平台,主要接入了电信物联网平台(天翼云)、移动物联网平台(onenet)以及第三方提供的物联网平台,通过该层内部的数据装换,将各类协议不一的数据,转为圣耀集团统一的数据结构,上层业务应用再使用数据时,不必关系数据来自哪个平台,协议如何。基于物联网云平台的物联网应用建设,可以使应用系统开发更为简单快速,全面实现电力施工现场安全监查及应急指挥交互系统应用的互联互通。
其总体结构如下图所示:

接入网关:接入网关在物联网平台将扮演重要的角色,它将成为连接电力施工现场安全监查及应急指挥交互系统信息感知层和应用层的纽带,接入网关层可以实现系统信息感知层和基础网络以及不同类型的终端平台之间的消息接入、消息转换、数据转发等工作。对智能终端设备的接入提供支持,由该服务负责把系统内统一的虚拟设备对应到具体设备上,向系统提供音视频源和实时监测数据源。

数据库层:基础数据库是电力安全器具业务的基本资料,可以比较广泛地为各种业务应用提供服务,主要包括器具基础信息、专题信息和监测设备基本信息等。监测数据库通常是某个或某类特定业务应用产生的信息,是能够动态的反应业务现状的数据。多媒体数据库是存储各个业务系统的视频、图像、音频等信息的数据库

管理平台:管理平台是提供对大量智能终端的管理、平台管理和实时监控的功能,终端管理提供终端注册、参数配置、终端升级等管理服务;平台管理提供数据接入网关和视频分发服务器注册、网关动态分配、节点监控等功能;实时监测提供对智能终端状态的监测,对出现状态异常的智能终端给与报警,如:终端离线,电压过低、终端状态查询、链路检测等。

开发接口:是一些预先定义的接口和SDK,目的是提供业务应用系统与开发人员基于此接口获取物联网数据、视频和控制的能力,而又无需将智能终端连接到该业务应用系统中。

物联网平台是基于分布式架构设计的,将管理平台、数据接入网关、视频分发服务进行逻辑分离,并可以分布式部署,每个模块均采用集群技术组建集群。数据接入网关可以部署多个,将多个数据接入网关注册到物联网管理平台,即可形成物联网数据接入网关集群,当终端注册申请时,管理平台可根据终端的传输规约和各数据接入网关的负载进行自动分配到负载较低的网关上。视频分发服务器也可以部署多台机器,注册到物联网管理平台形成视频分发服务器集群,当时视频调用时管理平台会根据视频分发服务器的负载情况自动分配到负载较低的服务器上。物联网管理平台通过负载均衡和Session共享等技术组成Web集群,保证了物联网平台高性能和高可用。

由于物联网平台采用了分布式和集群技术进行设计,有效的提升了平台的扩展性,当平台面临大规模接入和调用带来的性能压力时,可以对平台压力进行分析,找到平台瓶颈模块,通过对该模块增加部署节点即可实现集群扩容。

3.2接入网关设计

3.2.1数据接入网关设计


物联网平台功能示意图

 

数据接入网关在系统平台将扮演重要的角色,它将成为连接信息感知层和应用层的纽带,接入网关层可以实现信息感知层和基础网络以及不同类型的终端平台之间的消息接入、消息转换、数据转发等工作。对智能终端设备的接入提供支持,由该服务负责把系统内统一的虚拟设备对应到具体设备上,向系统提供音视频源和实时监测数据源。

数据接入网关提供Socket接口供智能传输设备接入,经网关处理将TCP/IP协议拆包,并对数据按照规约进行解析,根据设置终端的设置参数过滤无效数据,将过滤后的数据进行标准化整理后存入数据库。

3.3管理平台设计


系统管理功能是用于对物联网平台字典表、功能项、用户、角色和权限进行管理的功能,主要包括:字典管理、角色管理、用户管理和权限管理等功能

终端管理主要是用于对智能终端的管理,主要包括:终端注册、参数设置、远程升级和远程控制等功能。

平台管理主要是用于对物联网平台自身的管理,主要包括:适配协议管理、数据接入网关管理、视频分发服务器管理和节点运行情况监控等功能。

应用管理主要是用于对第三方业务应用的管理,主要包括:应用注册、应用数据权限管理、应用功能权限管理和应用操作日志管理等功能。

实时监控是用于对智能传输终端的状态进行监控的功能,提供列表和GIS两种监控方式。

统计分析师用于对物联网平台运行情况和数据的统计,主要包括:终端统计、终端在线率统计、终端无效数据分析和监测实时数据统计分析等功能。

数据共享主要是为业务系统提供数据接口对实时数据历史数据以及基础信息数据进行分发

web客户端设计

4.1接地线管理

该部分主要包含接电线的建档命名、分配。包含增、删、改、查四项基本操作。能够描述接地线所属单位名称、接地线ID号、接地线SIM卡号、分配日期等基础信息。

接地线分组管理参考如下


4.2接地线数据接入

该部分主要是接入接电线数据包含实时数据和历史数据部分。点选相应的接地线时,调阅该接地线所有历史数据。接地线数据主要包含:状态信息、地理信息、发生时间。

4.3接地线可视化展示

该部分主要是通过GIS地图的形式,将该账号权限下的所有接地线展示在大屏幕上。通过不同颜色表示目前接地线的使用情况、工作情况。可通过点选方式,选中该接地线所在工作组,使GIS地图自动调整到合适的放大级别。参考以下效果







4.4 现场视频交互功能

可视安全帽或视频记录仪(以下简称为:现场视频采集终端)作为现场互动的设备存在流动性。每次选择现场视频采集终端时,可直接调阅该工作组下所有的现场视频采集终端,并在地图上显示每个现场视频采集终端的在线情况。打开在线的现场视频采集终端监控系统即可查看该设备所在作业现场的实时视频;利用可视系统的语音功能,必要时可以对施工现场进行远程应急指挥。现场视频采集系统身份的管理、录入与接地线管理系统相同。各施工现场的视频采集单元身份显示在目录上,使用中和未使用的视频采集单元以颜色区分,鼠标点击使用中的视频采集单元名称,该单元的实时现场视频会显示在视频监控屏幕上,可在视频监控屏幕上同时显示多个视频采集单元的现场视频图像

独立于交互系统外的现场视频采集终端视频大屏显示参考如下



4.5使用人员管理

该部分主要作用是分配使用人员账号,通过绑定账号与人员,进行人员一一匹配,为接地线现场视频采集终端的领用、使用、归还提供电子档案。

主要包含:上级管理员账号可以生成本级管理员账号,本级管理员账号可以自由添加、删除本级普通账号。所有账号通过鉴权,只能查看或者使用权限内的接电线或者现场视频采集终端

微信公众号设计

5.1使用申请和记录

本组人员通过扫描接地线或现场视频采集终端的二维码进行申请使用设备通过后自动向系统记录领用人、领用时间、领用地点。

设备使用完毕,再次扫描二维码,向系统提交归还记录。

5.2 设备查看

通过手机微信公众号可以查看自身权限下的所有接地线并能查看接地线目前的运行情况工作状态提高工作效率

 

六、圣耀集团智能安全工器具模拟指挥中心


七、智能状态显示接地线实物图


智能接地线