智能接地線(xiàn)
智能接地線(xiàn)
智能接地線(xiàn) 智能安全工器具作業(yè)現場(chǎng)安全監查及應急指揮中心 按電力系統安全監控的要求,物聯(lián)網(wǎng)可以全面應用于電力傳輸及資產(chǎn)管理的整個(gè)生命周期。按照10%左右的安全技術(shù)改造資金計算,可望達到1000億左右的規模。電力物聯(lián)網(wǎng)是中國最新興的產(chǎn)業(yè),國家極為重視。
利用系統的管理功能及安裝在工器具上的北斗衛星(GPS衛星)定位技術(shù)結合單片機處理單元組成,實(shí)現對施工現場(chǎng)接地線(xiàn)的位置、狀態(tài)的監測,通過(guò)實(shí)景地理位置信息系統使接地線(xiàn)位置、狀態(tài)信息表現更真實(shí)、豐富、具體、全面;并結合作業(yè)現場(chǎng)視頻采集終端顯示作業(yè)現場(chǎng)實(shí)時(shí)視頻,在緊急情況下可對作業(yè)現場(chǎng)人員進(jìn)行應急指揮,顯著(zhù)提高省安全監察部門(mén)管理的效率和可靠性。
電力安全工器具是指為防止電力作業(yè)人員,發(fā)生觸電、機械傷害、高處墜落等傷害的材料、器材或裝置。電力生產(chǎn)中根據不同專(zhuān)業(yè)和工種,在進(jìn)行操作和檢修工作時(shí)都要使用電力安全工器具。
便攜式短路接地線(xiàn)是電力作業(yè)不可缺少的安全工器具,對電力作業(yè)人員的人身安全起著(zhù)及其重要的安全保障作用,我們稱(chēng)之為電工人身生命線(xiàn)。隨著(zhù)我國電網(wǎng)公司的迅猛發(fā)展,國家電網(wǎng)公司安全監管中心的成立,目前對便攜式短路接地線(xiàn)現場(chǎng)使用中存在的問(wèn)題,及遠程監管系統屬于國內空白階段,隨著(zhù)電子技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展,為研制新型多功能接地線(xiàn)創(chuàng )造了必要的條件,為此圣耀(集團)有限公司最新研制、開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)出便攜式短路接地線(xiàn)監測平臺產(chǎn)品,以申請國家知識產(chǎn)權局發(fā)明專(zhuān)利。
▲接地棒(鉤、夾)掛線(xiàn)檢測裝置避免發(fā)生接地線(xiàn)虛掛與錯掛
▲地線(xiàn)接地端語(yǔ)音警告提示,預防施工未結束提前摘除接地線(xiàn)的誤操作
▲利用NB-lot網(wǎng)絡(luò )遠程數傳技術(shù),實(shí)現接地線(xiàn)工作狀態(tài)遠程監測
▲利用GPS和北斗衛星定位系統,實(shí)現接地線(xiàn)使用位置衛星定位
接地線(xiàn)掛線(xiàn)狀態(tài)數據通信傳送示意圖 附圖2: 接地鉤與電極結構示意圖 接地線(xiàn)夾與電極結構示意圖 電力安全生產(chǎn)關(guān)系到國家的財產(chǎn)安全、人民生活利益,以及電力職工的安康,是電力企業(yè)最根本的效益所在。安全生產(chǎn)關(guān)系到電力企業(yè)的前途和命運,是電力企業(yè)生存和發(fā)展的基石,影響著(zhù)電力企業(yè)本身的內外形象。在我國經(jīng)濟社會(huì )正處于高速發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期,電力生產(chǎn)安全管理顯得尤為重要。 電力公司主要業(yè)務(wù)是為國民經(jīng)濟提供電力保障,其中很重要的一項工作即為電力工程施工,電力工程施工現場(chǎng)安全管理尤為重要,管理措施的先進(jìn)性及合理性將直接影響到施工人員的人身安全和供電系統的穩定可靠。為滿(mǎn)足電力作業(yè)現場(chǎng)的安全性、可靠性、時(shí)效性以及可控性的切實(shí)管理要求。 因此,建立高效且可靠的作業(yè)現場(chǎng)安全及監察應急指揮系統,對電力安全生產(chǎn)起到極大的促進(jìn)作用。 該系統以省為最大單位,圖是對整個(gè)省網(wǎng)絡(luò )布局的一個(gè)整體規劃,從上至下一共四個(gè)層級,現場(chǎng)數據傳送至地市級公司指揮中心并備份。該架構在保證管理的統一性的同時(shí),又實(shí)現了獨立性操作的需求。下層的某個(gè)節點(diǎn)出現故障,也不會(huì )影響其他節點(diǎn)和上層管理部門(mén)的管理工作,對于上層部門(mén),只是暫時(shí)缺少故障節點(diǎn)的數據,待故障節點(diǎn)問(wèn)題排除,數據會(huì )及時(shí)更新。通過(guò)如此的架構,保證了系統運行的穩定性和數據的準確性。 上述系統結構是最完全的一種部署方式,系統采用分布式技術(shù),系統服務(wù)可單獨部署于省級、市級、縣級云服務(wù)器上;也可由上級向下級部屬并進(jìn)行監管,上級單位可直接調用各作業(yè)現場(chǎng)狀態(tài)、位置信息及作業(yè)現場(chǎng)實(shí)時(shí)視頻,在緊急情況下可對作業(yè)現場(chǎng)人員進(jìn)行應急指揮。 產(chǎn)品推廣前期,圣耀集團可部署一個(gè)地市級系統服務(wù)到阿里云服務(wù)器,分配省級權限、分配縣級權限、分配所級權限,進(jìn)行系統演示或者推廣。 電力施工現場(chǎng)安全監查及應急指揮交互系統地市級的服務(wù),是一種典型的現代信息化系統工程。 信息化云服務(wù)作為一種形式多樣的聚合性復雜系統,涉及了信息技術(shù)自上而下的每一個(gè)層面,其體系架構一般可分為感知層、網(wǎng)絡(luò )層、應用層三個(gè)層面。其中,標準、規范和安全體系和技術(shù)支持、服務(wù)和運維管理體系不屬于該技術(shù)的某個(gè)特定層面,而是與該架構的三層都有關(guān)系,以下為圣耀集團建設,地市級核心服務(wù)的系統架構。 物聯(lián)網(wǎng)平臺是系統應用的核心支撐平臺,它提供了平臺接入、終端管理、實(shí)時(shí)監控、告警管理、數據存儲共享以及統計分析功能。該平臺實(shí)現電力安全器具物聯(lián)網(wǎng)的承上啟下作用,對下接入全類(lèi)型的終端,對上支持多種業(yè)務(wù)應用,把各種垂直的物聯(lián)網(wǎng)應用整合成一個(gè)扁平的應用網(wǎng)絡(luò )體系。該平臺屏蔽了當前各個(gè)廠(chǎng)家提供的多樣化的物聯(lián)網(wǎng)平臺,主要接入了電信物聯(lián)網(wǎng)平臺(天翼云)、移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)平臺(onenet)以及第三方提供的物聯(lián)網(wǎng)平臺,通過(guò)該層內部的數據裝換,將各類(lèi)協(xié)議不一的數據,轉為圣耀集團統一的數據結構,上層業(yè)務(wù)應用再使用數據時(shí),不必關(guān)系數據來(lái)自哪個(gè)平臺,協(xié)議如何?;谖锫?lián)網(wǎng)云平臺的物聯(lián)網(wǎng)應用建設,可以使應用系統開(kāi)發(fā)更為簡(jiǎn)單快速,全面實(shí)現電力施工現場(chǎng)安全監查及應急指揮交互系統應用的互聯(lián)互通。 接入網(wǎng)關(guān):接入網(wǎng)關(guān)在物聯(lián)網(wǎng)平臺將扮演重要的角色,它將成為連接電力施工現場(chǎng)安全監查及應急指揮交互系統信息感知層和應用層的紐帶,接入網(wǎng)關(guān)層可以實(shí)現系統信息感知層和基礎網(wǎng)絡(luò )以及不同類(lèi)型的終端平臺之間的消息接入、消息轉換、數據轉發(fā)等工作。對智能終端設備的接入提供支持,由該服務(wù)負責把系統內統一的虛擬設備對應到具體設備上,向系統提供音視頻源和實(shí)時(shí)監測數據源。 數據庫層:基礎數據庫是電力安全器具業(yè)務(wù)的基本資料,可以比較廣泛地為各種業(yè)務(wù)應用提供服務(wù),主要包括器具基礎信息、專(zhuān)題信息和監測設備基本信息等。監測數據庫通常是某個(gè)或某類(lèi)特定業(yè)務(wù)應用產(chǎn)生的信息,是能夠動(dòng)態(tài)的反應業(yè)務(wù)現狀的數據。多媒體數據庫是存儲各個(gè)業(yè)務(wù)系統的視頻、圖像、音頻等信息的數據庫 管理平臺:管理平臺是提供對大量智能終端的管理、平臺管理和實(shí)時(shí)監控的功能,終端管理提供終端注冊、參數配置、終端升級等管理服務(wù);平臺管理提供數據接入網(wǎng)關(guān)和視頻分發(fā)服務(wù)器注冊、網(wǎng)關(guān)動(dòng)態(tài)分配、節點(diǎn)監控等功能;實(shí)時(shí)監測提供對智能終端狀態(tài)的監測,對出現狀態(tài)異常的智能終端給與報警,如:終端離線(xiàn),電壓過(guò)低、終端狀態(tài)查詢(xún)、鏈路檢測等。 開(kāi)發(fā)接口:是一些預先定義的接口和SDK,目的是提供業(yè)務(wù)應用系統與開(kāi)發(fā)人員基于此接口獲取物聯(lián)網(wǎng)數據、視頻和控制的能力,而又無(wú)需將智能終端連接到該業(yè)務(wù)應用系統中。 物聯(lián)網(wǎng)平臺是基于分布式架構設計的,將管理平臺、數據接入網(wǎng)關(guān)、視頻分發(fā)服務(wù)進(jìn)行邏輯分離,并可以分布式部署,每個(gè)模塊均采用集群技術(shù)組建集群。數據接入網(wǎng)關(guān)可以部署多個(gè),將多個(gè)數據接入網(wǎng)關(guān)注冊到物聯(lián)網(wǎng)管理平臺,即可形成物聯(lián)網(wǎng)數據接入網(wǎng)關(guān)集群,當終端注冊申請時(shí),管理平臺可根據終端的傳輸規約和各數據接入網(wǎng)關(guān)的負載進(jìn)行自動(dòng)分配到負載較低的網(wǎng)關(guān)上。視頻分發(fā)服務(wù)器也可以部署多臺機器,注冊到物聯(lián)網(wǎng)管理平臺形成視頻分發(fā)服務(wù)器集群,當時(shí)視頻調用時(shí)管理平臺會(huì )根據視頻分發(fā)服務(wù)器的負載情況自動(dòng)分配到負載較低的服務(wù)器上。物聯(lián)網(wǎng)管理平臺通過(guò)負載均衡和Session共享等技術(shù)組成Web集群,保證了物聯(lián)網(wǎng)平臺高性能和高可用。 由于物聯(lián)網(wǎng)平臺采用了分布式和集群技術(shù)進(jìn)行設計,有效的提升了平臺的擴展性,當平臺面臨大規模接入和調用帶來(lái)的性能壓力時(shí),可以對平臺壓力進(jìn)行分析,找到平臺瓶頸模塊,通過(guò)對該模塊增加部署節點(diǎn)即可實(shí)現集群擴容。 物聯(lián)網(wǎng)平臺功能示意圖
數據接入網(wǎng)關(guān)在系統平臺將扮演重要的角色,它將成為連接信息感知層和應用層的紐帶,接入網(wǎng)關(guān)層可以實(shí)現信息感知層和基礎網(wǎng)絡(luò )以及不同類(lèi)型的終端平臺之間的消息接入、消息轉換、數據轉發(fā)等工作。對智能終端設備的接入提供支持,由該服務(wù)負責把系統內統一的虛擬設備對應到具體設備上,向系統提供音視頻源和實(shí)時(shí)監測數據源。
數據接入網(wǎng)關(guān)提供Socket接口供智能傳輸設備接入,經(jīng)網(wǎng)關(guān)處理將TCP/IP協(xié)議拆包,并對數據按照規約進(jìn)行解析,根據設置終端的設置參數過(guò)濾無(wú)效數據,將過(guò)濾后的數據進(jìn)行標準化整理后存入數據庫。
系統管理功能是用于對物聯(lián)網(wǎng)平臺字典表、功能項、用戶(hù)、角色和權限進(jìn)行管理的功能,主要包括:字典管理、角色管理、用戶(hù)管理和權限管理等功能
終端管理主要是用于對智能終端的管理,主要包括:終端注冊、參數設置、遠程升級和遠程控制等功能。 平臺管理主要是用于對物聯(lián)網(wǎng)平臺自身的管理,主要包括:適配協(xié)議管理、數據接入網(wǎng)關(guān)管理、視頻分發(fā)服務(wù)器管理和節點(diǎn)運行情況監控等功能。
應用管理主要是用于對第三方業(yè)務(wù)應用的管理,主要包括:應用注冊、應用數據權限管理、應用功能權限管理和應用操作日志管理等功能。
實(shí)時(shí)監控是用于對智能傳輸終端的狀態(tài)進(jìn)行監控的功能,提供列表和GIS兩種監控方式。
統計分析師用于對物聯(lián)網(wǎng)平臺運行情況和數據的統計,主要包括:終端統計、終端在線(xiàn)率統計、終端無(wú)效數據分析和監測實(shí)時(shí)數據統計分析等功能。
數據共享主要是為業(yè)務(wù)系統提供數據接口,對實(shí)時(shí)數據、歷史數據以及基礎信息數據進(jìn)行分發(fā)。
該部分主要包含接電線(xiàn)的建檔、命名、分配。包含增、刪、改、查四項基本操作。能夠描述接地線(xiàn)所屬單位名稱(chēng)、接地線(xiàn)ID號、接地線(xiàn)SIM卡號、分配日期等基礎信息。
接地線(xiàn)分組管理參考如下:
該部分主要是接入接電線(xiàn)數據,包含實(shí)時(shí)數據和歷史數據部分。點(diǎn)選相應的接地線(xiàn)時(shí),調閱該接地線(xiàn)所有歷史數據。接地線(xiàn)數據主要包含:狀態(tài)信息、地理信息、發(fā)生時(shí)間。
該部分主要是通過(guò)GIS地圖的形式,將該賬號權限下的所有接地線(xiàn)展示在大屏幕上。通過(guò)不同顏色表示目前接地線(xiàn)的使用情況、工作情況??赏ㄟ^(guò)點(diǎn)選方式,選中該接地線(xiàn)所在工作組,使GIS地圖自動(dòng)調整到合適的放大級別。參考以下效果:
一、系統開(kāi)發(fā)背景
1.1智能狀態(tài)顯示接地線(xiàn)的研制與開(kāi)發(fā)
1.2作業(yè)現場(chǎng)安全及監察應急指揮系統建設的必要性
二、系統物理結構
2.1系統拓撲結構
2.2系統部署
三、云服務(wù)器系統
3.1圣耀集團物聯(lián)網(wǎng)云平臺建設
其總體結構如下圖所示:
3.2接入網(wǎng)關(guān)設計
3.2.1數據接入網(wǎng)關(guān)設計
3.3管理平臺設計
四、web客戶(hù)端設計
4.1接地線(xiàn)管理
4.2接地線(xiàn)數據接入
4.3接地線(xiàn)可視化展示
可視安全帽或視頻記錄儀(以下簡(jiǎn)稱(chēng)為:現場(chǎng)視頻采集終端)作為現場(chǎng)互動(dòng)的設備,存在流動(dòng)性。每次選擇現場(chǎng)視頻采集終端時(shí),可直接調閱該工作組下所有的現場(chǎng)視頻采集終端,并在地圖上顯示每個(gè)現場(chǎng)視頻采集終端的在線(xiàn)情況。打開(kāi)在線(xiàn)的現場(chǎng)視頻采集終端監控系統即可查看該設備所在作業(yè)現場(chǎng)的實(shí)時(shí)視頻;利用可視系統的語(yǔ)音功能,必要時(shí)可以對施工現場(chǎng)進(jìn)行遠程應急指揮?,F場(chǎng)視頻采集系統身份的管理、錄入與接地線(xiàn)管理系統相同。各施工現場(chǎng)的視頻采集單元身份顯示在目錄上,使用中和未使用的視頻采集單元以顏色區分,鼠標點(diǎn)擊使用中的視頻采集單元名稱(chēng),該單元的實(shí)時(shí)現場(chǎng)視頻會(huì )顯示在視頻監控屏幕上,可在視頻監控屏幕上同時(shí)顯示多個(gè)視頻采集單元的現場(chǎng)視頻圖像
獨立于交互系統外的現場(chǎng)視頻采集終端視頻大屏顯示參考如下:
該部分主要作用是分配使用人員賬號,通過(guò)綁定賬號與人員,進(jìn)行人員一一匹配,為接地線(xiàn)與現場(chǎng)視頻采集終端的領(lǐng)用、使用、歸還提供電子檔案。
主要包含:上級管理員賬號可以生成本級管理員賬號,本級管理員賬號可以自由添加、刪除本級普通賬號。所有賬號通過(guò)鑒權,只能查看或者使用權限內的接電線(xiàn)或者現場(chǎng)視頻采集終端。
本組人員通過(guò)掃描接地線(xiàn)或現場(chǎng)視頻采集終端的二維碼,進(jìn)行申請使用設備,通過(guò)后,自動(dòng)向系統記錄領(lǐng)用人、領(lǐng)用時(shí)間、領(lǐng)用地點(diǎn)。
設備使用完畢,再次掃描二維碼,向系統提交歸還記錄。
通過(guò)手機微信公眾號,可以查看自身權限下的所有接地線(xiàn),并能查看接地線(xiàn)目前的運行情況、工作狀態(tài),提高工作效率。