一种配电环网柜开关无线近场操作的系统论文和设计-辛忠良

全文摘要

本实用新型涉及一种配电环网柜开关无线近场操作的系统，该配电环网柜开关无线近场操作的方法及系统包括便携式作业终端、智能操控软件、无线近场受控模块，便携式作业终端又主要由主控核心板、WI‑FI模块、GPS\/北斗双星接收模块、GIS信息存储模块、射频发射模块、无线近场受控模块信息编码自学习模块、定位分析及导航模块构成，通过一台便携式作业终端实现了配电工区内全部环网柜进出线开关的无线近场安全智能操作，实现不同类型环网柜开关的归一化遥控操作；本实用新型具有操作方便、安全性能高、工作效率高的优点。

主设计要求

1.一种配电环网柜开关无线近场操作的系统，其特征在于：所述的系统包括便携式作业终端、智能操控软件、无线近场受控模块，便携式作业终端又主要由主控核心板、WI-FI模块、GPS\/北斗双星接收模块、GIS信息存储模块、射频发射模块、无线近场受控模块、信息编码自学习模块、定位分析及导航模块构成；所述的便携式作业终端模块用于配电环网柜开关操作人员随身携带，具备直观交互手段，与配电操作票管理系统及现场环网柜开关交互；所述的智能操控软件模块用于提供给操作人员图形化人机界面，智能分析及操作任务记录存储；所述的主控核心板模块用于提供核心计算能力及软硬件基础接口，是智能操作软件的运行载体和外围模块的接口平台；所述的WI-FI模块用于提供wifi接入功能，访问配电操作票管理系统；所述的GPS\/北斗双星接收模块用于接收GPS信号和北斗信号，具有双星接入自适应功能；所述的GIS信息存储模块用于存储环网柜进出线开关的地理位置信息；所述的射频发射模块用于发射射频信息；所述的信息编码自学习模块用于记录便携作业终端无线受控模块地址编码数据库的开关操作无线编码信息；所述的定位及导航模块用于根据GPS\/北斗信息，结合配电开关的GIS信息，提供定位分析和导航服务。

设计方案

1.一种配电环网柜开关无线近场操作的系统，其特征在于：所述的系统包括便携式作业终端、智能操控软件、无线近场受控模块，便携式作业终端又主要由主控核心板、WI-FI模块、GPS\/北斗双星接收模块、GIS信息存储模块、射频发射模块、无线近场受控模块、信息编码自学习模块、定位分析及导航模块构成；

所述的便携式作业终端模块用于配电环网柜开关操作人员随身携带，具备直观交互手段，与配电操作票管理系统及现场环网柜开关交互；

所述的智能操控软件模块用于提供给操作人员图形化人机界面，智能分析及操作任务记录存储；

所述的主控核心板模块用于提供核心计算能力及软硬件基础接口，是智能操作软件的运行载体和外围模块的接口平台；

所述的WI-FI模块用于提供wifi接入功能，访问配电操作票管理系统；

所述的GPS\/北斗双星接收模块用于接收GPS信号和北斗信号，具有双星接入自适应功能；

所述的GIS信息存储模块用于存储环网柜进出线开关的地理位置信息；

所述的射频发射模块用于发射射频信息；

所述的信息编码自学习模块用于记录便携作业终端无线受控模块地址编码数据库的开关操作无线编码信息；

所述的定位及导航模块用于根据GPS\/北斗信息，结合配电开关的GIS信息，提供定位分析和导航服务。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及电力工程技术领域，具体涉及一种配电环网柜开关无线近场操作的系统。

背景技术

国内城市供配电系统中，环网柜被广泛采用，现阶段环网柜开关操作基本采用就地手动操作。这类操作较复杂，且需要确保设备有效的接地，存在严重的安全隐患，为此，急需一种非接触式的，安全系数高的近场无线遥控方法，可方便的进行近场分合闸操作，从而提高安装和维护环网柜开关的安全可靠性和工作效率。无线射频技术是一种在军工、智能家居等领域得到应用验证的一种非接触式，安全系数高的无线遥控技术，基于该技术可方便地进行远距离的分合闸操作，从而提高环网柜开关日常操作的安全可靠性和工作效率；因此，提供一种操作方便、安全性能高、工作效率高的配电环网柜开关无线近场操作的系统是非常有必要的。

发明内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术的不足，而提供一种操作方便、安全性能高、工作效率高的配电环网柜开关无线近场操作的系统。

本实用新型的目的是这样实现的：一种配电环网柜开关无线近场操作的系统，它包括所述的配电环网柜开关无线近场操作系统包括便携式作业终端、智能操控软件、无线近场受控模块，便携式作业终端又主要由主控核心板、WI-FI模块、GPS\/北斗双星接收模块、GIS信息存储模块、射频发射模块、无线近场受控模块、信息编码自学习模块、定位分析及导航模块构成；

所述的便携式作业终端模块用于配电环网柜开关操作人员随身携带，具备直观交互手段，与配电操作票管理系统及现场环网柜开关交互；

所述的智能操控软件模块用于提供给操作人员图形化人机界面，智能分析及操作任务记录存储；

所述的主控核心板模块用于提供核心计算能力及软硬件基础接口，是智能操作软件的运行载体，其它外围模块的接口平台；

所述的WI-FI模块用于提供wifi接入功能，访问配电操作票管理系统；

所述的GPS\/北斗双星接收模块用于接收GPS信号和北斗信号，具有双星接入自适应功能；

所述的GIS信息存储模块用于存储环网柜开关的地理位置信息；

所述的射频发射模块用于发射射频信息；

所述的信息编码自学习模块用于记录便携作业终端无线受控模块地址编码数据库的开关操作无线编码信息；

所述的定位及导航模块用于根据GPS\/北斗信息，结合配电开关的GIS信息，提供定位分析和导航服务。

与该配电环网柜开关无线近场操作的系统配合使用的方法，该方法的步骤如下：

1）.第一阶段（建库及初始化）：便携式作业终端探测和采集以自学习方式汇集配电工区内全部环网柜开关无线近场受控模块的信息编码，存入智能操控软件数据库；

2）.第一阶段（建库及初始化）：从配电营销系统获取配电工区内全部环网柜开关的GIS（地理位置信息），并存入GIS信息存储模块，供智能操控软件调用访问；

3）.第二阶段（日常操作）：配电工区环网柜开关操作人员手持便携式作业终端，经过身份认证后，通过WIFI方式访问配电工区操作票管理系统，获取该操作员当日需要执行的操作任务列表；

4）.第二阶段（日常操作）：配电工区环网柜开关操作人员手持便携式作业终端准备外出现场作业，智能操控软件根据待操作的环网柜开关信息，访问GIS信息存储模块，依靠便携式作业终端内置的GPS\/北斗接收模块，经定位分析后，给操作人员提供路线导航服务，到达作业现场；

5）.第二阶段（日常操作）：作业人员点击智能操控软件GIS界面上待操作环网柜开关的操作按钮，经过二次身份认证后，进入环网柜开关仿真操作界面，输入开关编号，经软件系统确认无误后，准备执行遥控操作；

6）.第二阶段（日常操作）：智能操控软件系统根据待操作开关的射频地址码与功能码编码，将地址码和功能码信息发送给射频发射模块，串联于环网柜开关分闸回路与合闸回路的无线近场受控模块收到指令后执行分闸\/合闸操作，完成一次环网柜开关操作的全部过程；

7）.第二阶段（日常操作）：智能操控软件依照操作任务列表，依次进行其它环网柜开关的操作；

8）.第二阶段（日常操作）：全部操作完成后，智能操控软件将此次操作票任务的执行情况信息，如操作人、操作开始时间、操作地点、操作结束时间、操作结果等记录存储到便携式作业终端本地数据库；

9）.第二阶段（日常操作）：全部操作任务完成回到配电工区后，前一步骤的操作信息上传配电操作票管理系统，完成操作任务的闭环。

上述方法包括两个阶段：建库及初始化阶段和日常操作阶段。

上述方法能够与配电操作票管理系统交互，获取操作票任务，回传操作任务执行结果。

上述方法具备身份认证、开关设备选择确认、操作编号认证等至少三项安全防误措施。

上述方法具备在一台移动作业终端上完成全部环网柜开关的无线近场操作。

上述方法具备定位分析及导航服务。

本实用新型的有益效果：本实用新型通过一台便携式作业终端实现了配电工区内全部环网柜进出线开关的无线近场安全智能操作，解决了原来存在的环网柜开关就地操作有人身安全隐患、无安全认证保障、不可查询及回溯历史操作纪录等问题，此系统和方法可以避免射频操作易出现的“串码”问题，提高了配电网开关设备操作效率，提升了配电网智能化运行管理水平；本实用新型具有一种操作方便、安全性能高、工作效率高的优点。

附图说明

图1是本实用新型配电环网柜开关无线近场操作的系统结构图。

图2是本实用新型配电环网柜开关无线近场操作的系统分合闸回路接线示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的说明。

实施例

如图1所示，本实用新型所述的系统包括便携式作业终端、智能操控软件、无线近场受控模块，便携式作业终端又主要由主控核心板、WI-FI模块、GPS\/北斗双星接收模块、GIS信息存储模块、射频发射模块、无线近场受控模块、信息编码自学习模块、定位分析及导航模块构成；

所述的便携式作业终端模块用于配电环网柜开关操作人员随身携带，具备直观交互手段，与配电操作票管理系统及现场环网柜开关交互；

所述的智能操控软件模块用于提供给操作人员图形化人机界面，智能分析及操作任务记录存储；

所述的主控核心板模块用于提供核心计算能力及软硬件基础接口，是智能操作软件的运行载体，其它外围模块的接口平台；

所述的WI-FI模块用于提供wifi接入功能，访问配电操作票管理系统；

所述的GPS\/北斗双星接收模块用于接收GPS信号和北斗信号，具有双星接入自适应功能；

所述的GIS信息存储模块用于存储环网柜开关的地理位置信息；

所述的射频发射模块用于发射射频信息；

所述的信息编码自学习模块用于记录便携作业终端无线受控模块地址编码数据库的开关操作无线编码信息；

所述的定位及导航模块用于根据GPS\/北斗信息，结合配电开关的GIS信息，提供定位分析和导航服务。

与本实用新型相配合的使用方法包括以下步骤：

1）、第一阶段（建库及初始化）：汇集配电工区内全部环网柜进出线开关原有遥控器，通过便携式作业终端探测和采集其频段、射频遥控编码信息，存入智能操控软件数据库；

2）、第一阶段（建库及初始化）：从配电营销系统获取配电工区内全部环网柜进出线开关的GIS（地理位置信息），并存入GIS信息存储器，供智能操控软件调用访问；

3）、第二阶段（日常操作）：配电工区环网柜进出线开关操作人员手持便携式作业终端，经过身份认证后，通过WIFI方式访问配电工区操作票管理系统，获取该操作员当日需要执行的操作任务列表；

4）、第二阶段（日常操作）：配电工区环网柜进出线开关操作人员手持便携式作业终端准备外出现场作业，智能操控软件根据待操作的环网柜进出线开关信息，访问GIS信息存储器，依靠便携式作业终端内置的GPS\/北斗接收模块，经定位分析后，给操作人员提供路线导航服务，到达作业现场；

5）、第二阶段（日常操作）：作业人员点击智能操控软件GIS界面上待操作环网柜进出线开关的操作按钮，经过二次身份认证后，进入环网柜进出线开关仿真操作界面，输入开关编号，经软件系统确认无误后，准备执行遥控操作；

6）、第二阶段（日常操作）：智能操控软件系统根据待操作开关的射频地址码与功能码编码，将地址码和功能码信息发送给射频发射模块，串联于环网柜进出线开关分闸回路与合闸回路的无线近场受控模块收到指令后执行分闸\/合闸操作；如附图2所示，无线近场受控模块的分闸接点与合闸接点分别串入环网柜开关的分合闸回路中，受控模块的分合闸接点设计为“点动型”，即动作后立即返回，避免分合闸线圈长时间带电烧毁线圈，最后，完成一次环网柜开关操作的全部过程；

7）、第二阶段（日常操作）：智能操控软件依照操作任务列表，依次进行其它环网柜进出线开关的操作；

8）、第二阶段（日常操作）：全部操作完成后，智能操控软件将此次操作票任务的执行情况信息，如操作人、操作开始时间、操作地点、操作结束时间、操作结果等记录存储到便携式作业终端本地数据库；

9）、第二阶段（日常操作）：全部操作任务完成回到配电工区后，前一步骤的操作信息上传配电操作票管理系统，完成操作任务的闭环。

设计图

一种配电环网柜开关无线近场操作的系统论文和设计

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主设计要求

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设计说明书

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