CN109324554A - 一种地下电力管网数据监控终端 - Google Patents
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Abstract
本发明一种地下电力管网数据监控终端，属于地下电力管网数据监控终端技术领域；所要解决的技术问题为：提供一种地下电力管网数据监控终端；解决该技术问题采用的技术方案为：包括壳体，所述壳体的正面设置有LCD显示屏和键盘，所述壳体的侧面设置有报警扩音器和指纹识别模块，所述壳体的顶部还设置有摄像头和无线通信模块；所述壳体的内部设置有控制电路板，所述控制电路板上集成有中央控制器，所述中央控制器通过导线分别与LCD显示屏、键盘、报警扩音器、指纹识别模块、摄像头、无线通信模块相连；所述中央控制器的电源输入端与电源模块相连；所述无线通信模块通过无线网络分别与管网信息采集装置、监控中心计算机无线连接；本发明应用于地下电力管网监控场所。
Description
技术领域
本发明一种地下电力管网数据监控终端，属于地下电力管网数据监控终端技术领域。
背景技术
城市地面下布设有大量电力通信线缆，这些基础设施通常埋藏并固定在地下管道中，大量地下管道形成庞杂的地下管网，不同于地面上的电力设施设备，地下管道结构复杂，工作状态不易检测，日常巡检维护工作困难，造成相关设施在运行多年后存在严重的安全隐患，如不及时排除，将造成区域性停电或其他严重事故；
目前的地下管网巡检方式存在诸多隐患，无法客观、真实地掌握巡检数据，漏检情况严重，不能保证检查质量，无从考查工作人员是否对每个区域内的每条管道进行检查，记录是否规范，由于巡检项目内容繁杂，且巡检人员各自知识经验积累程度不同，所以记录内容不统一，数据格式不规范，有时需要通过纸件记录并绘图，工作量大，费时费力，巡检效率较低。
发明内容
本发明为了克服现有技术中存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种地下电力管网数据监控终端；为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种地下电力管网数据监控终端，包括壳体，所述壳体的正面设置有LCD显示屏和键盘，所述壳体的侧面设置有报警扩音器和指纹识别模块，所述壳体的顶部还设置有摄像头和无线通信模块；
所述壳体的内部设置有控制电路板，所述控制电路板上集成有中央控制器，所述中央控制器通过导线分别与LCD显示屏、键盘、报警扩音器、指纹识别模块、摄像头、无线通信模块相连；
所述中央控制器的电源输入端与电源模块相连；
所述无线通信模块通过无线网络分别与管网信息采集装置、监控中心计算机无线连接。
所述无线通信模块使用的芯片为无线通信芯片U1，所述无线通信模块的电路结构为：
所述无线通信芯片U1的1脚、2脚、3脚、4脚、5脚、6脚与中央控制器的信号输出端相连；
所述无线通信芯片U1的7脚接3.3V输入电源；
所述无线通信芯片U1的8脚接地；
所述无线通信芯片U1的9脚并接晶振X1的一端，电阻R5的一端后与电容C9的一端相连，所述电容C9的另一端接地；
所述无线通信芯片U1的10脚并接晶振X1的另一端，电阻R5的另一端后与电容C10的一端相连，所述电容C10的另一端接地；
所述无线通信模块U1的11脚依次并接电容C11的一端，电容C12的一端后与电感L3的一端相连，所述电容C11、C12的另一端均接地；
所述无线通信模块U1的12脚并接电感L2的一端，电容C15的一端后与电感L3的另一端相连，所述电容C15的另一端接地；
所述无线通信模块U1的13脚并接电感L2的另一端，电容C14的一端后与电感L1的一端相连，所述电感L1的另一端与电容C5的一端相连，所述电容C5的另一端并接电容C6的一端后接通信天线E1，所述电容C14、C6的另一端均接地；
所述无线通信模块U1的14脚接地；
所述无线通信模块U1的15脚并接无线通信模块U1的18脚，电容C3的一端，电容C2的一端后接3.3V输入电源，所述电容C3、C2的另一端均接地；
所述无线通信模块U1的16脚与电阻R2的一端相连；
所述无线通信模块U1的17脚并接电阻R2的另一端后接地；
所述无线通信模块U1的19脚与电容C4的一端相连；
所述无线通信模块U1的20脚并接电容C4的另一端后接地。
所述电源模块使用的芯片为稳压器U2和稳压器U3，所述电源模块的电路结构为：
所述稳压器U2的1脚并接有极电容C22的正极，有极电容C21的正极后与蓄电池接口端P1的2脚相连；
所述稳压器U2的2脚并接有极电容C24的负极，有极电容C23的负极，有极电容C22的负极，有极电容C21的负极，蓄电池接口端P1的1脚后接地；
所述稳压器U2的3脚并接有极电容C23的正极，有极电容C24的正极，有极电容C25的正极，有极电容C26的正极后与稳压器U3的3脚相连，所述稳压器U3的1脚并接有极电容C25的负极，有极电容C26的负极，有极电容C27的负极，有极电容C28的负极后接地；
所述稳压器U3的2脚并接有极电容C27的正极，有极电容C28的正极，VCC输入电源后与5V电源输出端相连。
所述无线通信芯片U1的型号为NRF24L01；
所述稳压器U2的型号为78M05；
所述稳压器U3的型号为LM1117。
本发明相对于现有技术具备的有益效果为：本发明提供的地下电力管网数据监控终端可对目前地下管网运行数据进行统一的监控管理，通过与管网信息采集装置建立通信连接，实现对一片区域内的地下管网运行数据进行实时监控，处理接收信息，并显示在终端显示屏上，工作人员可以根据监控数据操作键盘完成监控报告，统一了数据监控形式，提供监控效率；另外该监控终端通过与监控中心建立无线连接，可以随时获取地下管网数据库，判断当前监控的地下管网数据是否正常，并对数据库内容进行更新，数据库同时为其他监控终端提供数据共享，使工作人员可以查看附近的管网数据，综合判断管网运行状态，快速定位潜在的故障区域或事故区域，进行相应的管网维护和维修。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步说明：
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的电路结构示意图；
图3为本发明无线通信模块的电路图；
图4为本发明电源模块的电路图；
图中：1为壳体、2为LCD显示屏、3为键盘、4为报警扩音器、5为指纹识别模块、6为摄像头、7为无线通信模块、8为中央控制器、9为电源模块、10为管网信息采集装置、11为监控中心计算机。
具体实施方式
如图1至图4所示，本发明一种地下电力管网数据监控终端，包括壳体1，所述壳体1的正面设置有LCD显示屏2和键盘3，所述壳体1的侧面设置有报警扩音器4和指纹识别模块5，所述壳体1的顶部还设置有摄像头6和无线通信模块7；
所述壳体1的内部设置有控制电路板，所述控制电路板上集成有中央控制器8，所述中央控制器8通过导线分别与LCD显示屏2、键盘3、报警扩音器4、指纹识别模块5、摄像头6、无线通信模块7相连；
所述中央控制器8的电源输入端与电源模块9相连；
所述无线通信模块7通过无线网络分别与管网信息采集装置10、监控中心计算机11无线连接。
所述无线通信模块7使用的芯片为无线通信芯片U1，所述无线通信模块7的电路结构为：
所述无线通信芯片U1的1脚、2脚、3脚、4脚、5脚、6脚与中央控制器8的信号输出端相连；
所述无线通信芯片U1的7脚接3.3V输入电源；
所述无线通信芯片U1的8脚接地；
所述无线通信芯片U1的9脚并接晶振X1的一端，电阻R5的一端后与电容C9的一端相连，所述电容C9的另一端接地；
所述无线通信芯片U1的10脚并接晶振X1的另一端，电阻R5的另一端后与电容C10的一端相连，所述电容C10的另一端接地；
所述无线通信模块U1的11脚依次并接电容C11的一端，电容C12的一端后与电感L3的一端相连，所述电容C11、C12的另一端均接地；
所述无线通信模块U1的12脚并接电感L2的一端，电容C15的一端后与电感L3的另一端相连，所述电容C15的另一端接地；
所述无线通信模块U1的13脚并接电感L2的另一端，电容C14的一端后与电感L1的一端相连，所述电感L1的另一端与电容C5的一端相连，所述电容C5的另一端并接电容C6的一端后接通信天线E1，所述电容C14、C6的另一端均接地；
所述无线通信模块U1的14脚接地；
所述无线通信模块U1的15脚并接无线通信模块U1的18脚，电容C3的一端，电容C2的一端后接3.3V输入电源，所述电容C3、C2的另一端均接地；
所述无线通信模块U1的16脚与电阻R2的一端相连；
所述无线通信模块U1的17脚并接电阻R2的另一端后接地；
所述无线通信模块U1的19脚与电容C4的一端相连；
所述无线通信模块U1的20脚并接电容C4的另一端后接地。
所述电源模块9使用的芯片为稳压器U2和稳压器U3，所述电源模块9的电路结构为：
所述稳压器U2的1脚并接有极电容C22的正极，有极电容C21的正极后与蓄电池接口端P1的2脚相连；
所述稳压器U2的2脚并接有极电容C24的负极，有极电容C23的负极，有极电容C22的负极，有极电容C21的负极，蓄电池接口端P1的1脚后接地；
所述稳压器U2的3脚并接有极电容C23的正极，有极电容C24的正极，有极电容C25的正极，有极电容C26的正极后与稳压器U3的3脚相连，所述稳压器U3的1脚并接有极电容C25的负极，有极电容C26的负极，有极电容C27的负极，有极电容C28的负极后接地；
所述稳压器U3的2脚并接有极电容C27的正极，有极电容C28的正极，VCC输入电源后与5V电源输出端相连。
所述无线通信芯片U1的型号为NRF24L01；
所述稳压器U2的型号为78M05；
所述稳压器U3的型号为LM1117。
本发明提供的地下电力管网数据监控终端可以有效提高监控效率，在使用时，为管理区域内的所有巡检人员配发该监控终端，将每位巡检人员部署在相应的监测地段，开启装置后，首先进行身份认证，通过事先录入的巡检人员面部特征与指纹信息，使用指纹识别模块5和摄像头6采集当前使用者的信息并进行比对，身份核对无误后，监控终端正常开机，进入工作界面，此时终端将通过其内置的无线通信模块7与就近的管网信息采集装置10自动建立连接，获取相应地段的地下管网运行数据；根据实际需求，所述管网信息采集装置10可以采集地下电力管网包括视频图像，温度数值，电流电压值等数据，并进行反馈处理，将处理后的数据无线发送至监控终端的无线通信模块。
本发明另外通过设置多个监控终端与监控中心的通信连接，形成地下电力管网的监控组网，该监控网可以实时更新监控中心计算机11内部存储的全市地下管网运行数据，确保管理人员随时获取最新的管网运行数据，及时调度电力网结构，调整维护人员巡检范围，并在出现电网运行故障和事故时，第一时间定位事故地点及区域，呼叫最近的巡检人员赶赴处理，控制相应人员的监控终端报警扩音器4进行报警，有效提高排除故障的效率；在排除运行隐患时，也可以通过组网数据实时了解一片区域的管网运行情况，根据相互之间的运行数据判断是否存在隐患及异常，保证地下管网线缆长时间运行在健康状态，提高管网线缆的使用寿命，降低运营成本，具有重大意义。
进一步的，由于地下信号传输困难，本发明采用定制的工业级通信模块进行无线通信，支持中远距离对数据的无线传输，信号传输准确稳定；所述无线通信芯片NRF24L01可以由电脑通过USB端口进行调试，具备收发数据功能，可以安装在接收端或发送端，使监控终端与监控计算机建立连接；为了保证无线通信芯片使用的兼容性，提高信号传输质量，所述中央控制器8可以选择STC15W404AS型号的芯片作为主控芯片。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (4)
1.一种地下电力管网数据监控终端，其特征在于：包括壳体（1），所述壳体（1）的正面设置有LCD显示屏（2）和键盘（3），所述壳体（1）的侧面设置有报警扩音器（4）和指纹识别模块（5），所述壳体（1）的顶部还设置有摄像头（6）和无线通信模块（7）；
所述壳体（1）的内部设置有控制电路板，所述控制电路板上集成有中央控制器（8），所述中央控制器（8）通过导线分别与LCD显示屏（2）、键盘（3）、报警扩音器（4）、指纹识别模块（5）、摄像头（6）、无线通信模块（7）相连；
所述中央控制器（8）的电源输入端与电源模块（9）相连；
所述无线通信模块（7）通过无线网络分别与管网信息采集装置（10）、监控中心计算机（11）无线连接。
2.根据权利要求1所述的一种地下电力管网数据监控终端，其特征在于：所述无线通信模块（7）使用的芯片为无线通信芯片U1，所述无线通信模块（7）的电路结构为：
所述无线通信芯片U1的1脚、2脚、3脚、4脚、5脚、6脚与中央控制器（8）的信号输出端相连；
所述无线通信芯片U1的7脚接3.3V输入电源；
所述无线通信芯片U1的8脚接地；
所述无线通信芯片U1的9脚并接晶振X1的一端，电阻R5的一端后与电容C9的一端相连，所述电容C9的另一端接地；
所述无线通信芯片U1的10脚并接晶振X1的另一端，电阻R5的另一端后与电容C10的一端相连，所述电容C10的另一端接地；
所述无线通信模块U1的11脚依次并接电容C11的一端，电容C12的一端后与电感L3的一端相连，所述电容C11、C12的另一端均接地；
所述无线通信模块U1的12脚并接电感L2的一端，电容C15的一端后与电感L3的另一端相连，所述电容C15的另一端接地；
所述无线通信模块U1的13脚并接电感L2的另一端，电容C14的一端后与电感L1的一端相连，所述电感L1的另一端与电容C5的一端相连，所述电容C5的另一端并接电容C6的一端后接通信天线E1，所述电容C14、C6的另一端均接地；
所述无线通信模块U1的14脚接地；
所述无线通信模块U1的15脚并接无线通信模块U1的18脚，电容C3的一端，电容C2的一端后接3.3V输入电源，所述电容C3、C2的另一端均接地；
所述无线通信模块U1的16脚与电阻R2的一端相连；
所述无线通信模块U1的17脚并接电阻R2的另一端后接地；
所述无线通信模块U1的19脚与电容C4的一端相连；
所述无线通信模块U1的20脚并接电容C4的另一端后接地。
3.根据权利要求2所述的一种地下电力管网数据监控终端，其特征在于：所述电源模块（9）使用的芯片为稳压器U2和稳压器U3，所述电源模块（9）的电路结构为：
所述稳压器U2的1脚并接有极电容C22的正极，有极电容C21的正极后与蓄电池接口端P1的2脚相连；
所述稳压器U2的2脚并接有极电容C24的负极，有极电容C23的负极，有极电容C22的负极，有极电容C21的负极，蓄电池接口端P1的1脚后接地；
所述稳压器U2的3脚并接有极电容C23的正极，有极电容C24的正极，有极电容C25的正极，有极电容C26的正极后与稳压器U3的3脚相连，所述稳压器U3的1脚并接有极电容C25的负极，有极电容C26的负极，有极电容C27的负极，有极电容C28的负极后接地；
所述稳压器U3的2脚并接有极电容C27的正极，有极电容C28的正极，VCC输入电源后与5V电源输出端相连。
4.根据权利要求3所述的一种地下电力管网数据监控终端，其特征在于：所述无线通信芯片U1的型号为NRF24L01；
所述稳压器U2的型号为78M05；
所述稳压器U3的型号为LM1117。
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