CN110855776A - 一种基于物联网的电力机柜监测与控制***及方法 - Google Patents

一种基于物联网的电力机柜监测与控制***及方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种基于物联网的电力机柜监测与控制***及方法，涉及电力机柜物联网监测技术领域。该***包括多个电力机柜、远程服务器以及监控终端；每个电力机柜均包括电动锁、开锁按钮、开锁信息采集模块、物联网终端模块、门锁状态监控模块以及供电电源；通过物联网终端模块将开锁人员信息发送到远程服务器，远程服务器判断开锁人员是否具有开锁权限，进而控制电动锁的开启；具有开锁权限的管理员通过监控终端、远程服务器以及物联网终端实现对电动锁的远程开启；同时，该***还包括门锁状态监控模块、环境检测模块、定位模块、振动检测模块及漏电检测模块对电动锁的状态及电力机柜的状态进行实时监测，并将监测信息实时反馈到远程服务器。

Description

一种基于物联网的电力机柜监测与控制***及方法
技术领域
本发明涉及电力机柜物联网技术领域，尤其涉及一种基于物联网的电力机柜监测与控制***及方法。
背景技术
传统的供电模式就是一家一电表，偷电、窃电行为时有发生，雨雪天气表箱周围供电***的漏电情况等，严重影响着人民群众的生命安全。每年因为违法窃电行为造成的电量损失不计其数，而且在窃电过程中容易发生电网线路瘫痪，这样就需要供电企业耗费巨资进行维修，给供电企业带来了严重的经济负担。
出现以上问题的原因都是由于电力机柜或电表箱的门锁容易开启没有完善的门锁管理***，没有通过物联网实现互通互联。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种基于物联网的电力机柜监测与控制***及方法，通过物联网实现对电力机柜的统一管理监控。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一方面，本发明提供一种基于物联网的电力机柜监测与控制***，包括多个电力机柜、远程服务器以及监控终端；所述电力机柜包括电动锁、开锁按钮、开锁信息采集模块、物联网终端模块、门锁状态监控模块以及供电电源；所述供电电源采用电力机柜内的市电为电力机柜内各模块进行供电；所述电动锁安装在电力机柜门上，开锁按钮安装在电力机柜门外表面；所述开锁信息采集模块对开锁人员进行拍照并通过物联网终端模块将采集的开锁人员图像及开锁时间传输到远程服务器进行保存；远程服务器采用人脸识别技术对开锁人员进行身份验证，并根据验证结果判断是否向物联网终端模块发送开锁指令；如果远程服务器向物联网终端模块发送开锁指令，则物联网终端模块接收开锁指令控制电动锁开启；所述物联网终端模块还通过远程服务器与监控终端相连，具有开锁权限的管理员通过监控终端向物联网终端模块发送开锁指令，物联网终端模块接收开锁指令控制电动锁开启，实现远程开锁；
所述门锁状态监控模块对电动锁的状态进行实时的远程监控，并将电动锁的状态信息通过物联网终端模块上传至远程服务器端；当远程服务器判断电动锁为意外开启时，向物联网终端模块发出报警信号，物联网终端模块向设置在电力机柜内的报警器发出警报信号。
优选地，所述电力机柜还包括环境检测模块；所述环境检测模块通过放置在电力机柜内的温湿度传感器采集电力机柜的温度和湿度信息，并通过物联网终端模块传输到远程服务器进行显示判断；
优选地，所述电力机柜还包括安装在电力机柜内的定位模块和振动检测模块；所述定位模块将电力机柜的位置信息通过物联网终端模块传输到远程服务器进行显示判断；所述振动检测模块将电力机柜出现的振动信息通过物联网终端模块传输到远程服务器，远程服务器判断电力机柜是否稳定。
优选地，所述电力机柜还包括安装在电力机柜内的漏电检测模块，对电力机柜及其附近电力设施的漏电情况进行检测，并将检测结果通过到物联网终端模块传输到远程服务器进行显示判断。
优选地，所述电力机柜还包括备用电源模块，当电力机柜的供电发生中断时，通过备用电源为***进行供电。
优选地，所述监控终端采用手机、电脑或平板电脑。
另一方面，本发明还提供一种基于物联网的电力机柜监测与控制方法，包括对电力机柜门锁的控制以及对电力机柜进行监测两部分；
所述对电力机柜门锁的控制的具体方法为：
当开锁人员要对电力机柜进行开锁时，点击电力机柜门上的开锁按钮，开锁按钮向开锁信息采集模块发送采集指令，开锁信息采集模块对开锁人员进行拍照并通过物联网终端模块将采集的开锁人员图像及开锁时间传输到远程服务器进行保存；远程服务器采用人脸识别技术对开锁人员进行身份验证，并根据验证结果判断是否向物联网终端模块发送开锁指令；如果远程服务器向物联网终端模块发送开锁指令，则物联网终端模块接收开锁指令控制电动锁开启；否则，远程服务器向物联网终端模块发送报警指令，物联网终端模块向设置在电力机柜内的报警器发出警报信号；同时，具有开锁权限的管理员通过监控终端向远程服务器发送开锁指令，远程服务器判断该管理员是否有开锁指令，并将有权限的管理员的开锁指令发送到物联网终端模块，物联网终端模块接收开锁指令控制电动锁开启，实现远程开锁。
所述对电力机柜进行监测控制的具体方法为：
通过门锁状态监控模块对电力机柜上电动锁的状态进行实时的远程监控，并将电动锁的状态信息通过物联网终端模块上传至远程服务器端；当远程服务器判断电动锁为意外开启时，向物联网终端模块发出报警信号，物联网终端模块向设置在电力机柜内的报警器发出警报信号；
同时，通过安装在电力机柜内的环境检测模块、定位模块、振动检测模块、漏电检测模块实时检测电力机柜内的温湿度、位置、振动信息及漏电信息，并将这些信息传输到远程服务器进行显示；远程服务器对接收到的这些信息与预先存储的电力机柜相关的标准信息进行比较，当出现异常情况时进行报警提示；当电力机柜内的市电发生中断时，通过备用电源为电力机柜进行供电，保证电力机柜的正常开启运行。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明提供的一种基于物联网的电力机柜监测与控制***及方法，能够实现对电力机柜的实时监控，对电力机柜所处环境温湿度进行监控，保证电力机柜内设备运转在正常环境中，振动监控主要是针对电力机柜安装松动或人为触碰时及时对电力机柜实施有效保护措施，为及时维护提供参考；同时，对电力机柜实现远程开锁控制，实现电力机柜的统一管理，防止偷电窃电，保证人员的生命财产安全。基于泛在的电力物联网，实现电力机柜与调度的互通互联，电力机柜统一管理以及实时在线监控，避免人工巡检不及时带来的经济损失。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种基于物联网的电力机柜监测与控制***的结构框图；
图2为本发明实施例提供的一电力机柜的结构框图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
本实施例中，一种基于物联网的电力机柜监测与控制***，如图1所示，包括多个电力机柜、远程服务器以及监控终端；所述电力机柜如图2所示，包括电动锁、开锁按钮、开锁信息采集模块、物联网终端模块、门锁状态监控模块以及供电电源；所述供电电源采用电力机柜内的市电为电力机柜内各模块进行供电；所述电动锁安装在电力机柜门上，开锁按钮安装在电力机柜门外表面；该电动锁还能通过钥匙手动开锁；所述开锁信息采集模块对开锁人员进行拍照并通过物联网终端模块将采集的开锁人员图像及开锁时间传输到远程服务器进行保存；远程服务器采用人脸识别技术对开锁人员进行身份验证，并根据验证结果判断是否向物联网终端模块发送开锁指令；如果远程服务器向物联网终端模块发送开锁指令，则物联网终端模块接收开锁指令控制电动锁开启；所述物联网终端模块还通过远程服务器与监控终端相连，具有开锁权限的管理员通过监控终端向物联网终端模块发送开锁指令，物联网终端模块接收开锁指令控制电动锁开启，实现远程开锁；所述监控终端采用手机、电脑或平板电脑。本发明中的电力机柜可以是电网***中的电力机柜或电表箱，也可以是通信网络中的电力机柜。
本实施例中，物联网终端模块采用NB-IOT窄带物联网模块进行数据及指令传输；基于蜂窝的窄带物联网(Narrow Band Internet of Things,即NB-IOT)成为万物互联网络的一个重要分支。NB-IOT构建于蜂窝网络，只消耗大约18KHZ的频段，可直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络，以降低部署成本、实现平滑升级。NB-IOT聚焦于低功耗覆盖物联网市场，是一种可在全球范围内广泛应用的网络。具有覆盖广、连接多、速率低、成本低、功耗少、架构优等优点。NB-IOT使用License频段，可采取带内、保护带或独立载波等部署方式，与现有网络共存。
所述门锁状态监控模块对电动锁的状态进行实时的远程监控，并将电动锁的状态信息通过物联网终端模块上传至远程服务器端；当远程服务器判断电动锁为意外开启时，向物联网终端模块发出报警信号，物联网终端模块向设置在电力机柜内的报警器发出警报信号；本实施例中，门锁状态监控模块采用MC-38门磁开关嵌入安装到电力机柜箱内，并与电动锁相连，将电动锁的状态信息通过物联网终端模块上传至远程服务器端。
所述电力机柜还包括环境检测模块；所述环境检测模块通过放置在电力机柜内的温湿度传感器采集电力机柜的温度和湿度信息，并通过物联网终端模块传输到远程服务器进行显示判断；本实施例中，环境检测模块采用DHT22温湿度模块采集电力机柜内的温湿度值。
所述电力机柜还包括安装在电力机柜内的定位模块和振动检测模块；所述定位模块将电力机柜的位置信息通过物联网终端模块传输到远程服务器进行显示判断；所述振动检测模块将电力机柜出现的振动信息通过物联网终端模块传输到远程服务器，远程服务器判断电力机柜是否稳定。本实施例中，定位模块采用GPS***进行位置定位，振动检测模块采用ANT-801S震动传感器对电力机柜的稳定性进行检测；
所述电力机柜还包括安装在电力机柜内的漏电检测模块，对电力机柜及其附近电力设施的漏电情况进行检测，并将检测结果通过到物联网终端模块传输到远程服务器进行显示判断。
所述电力机柜还包括备用电源模块，当电力机柜的供电发生中断时，通过备用电源为***进行供电。本实施例中，备用电源模块采用太阳能进行供电。
一种基于物联网的电力机柜监测与控制方法，包括对电力机柜门锁的控制以及对电力机柜进行监测两部分；
所述对电力机柜门锁的控制的具体方法为：
当开锁人员要对电力机柜进行开锁时，点击电力机柜门上的开锁按钮，开锁按钮向开锁信息采集模块发送采集指令，开锁信息采集模块对开锁人员进行拍照并通过物联网终端模块将采集的开锁人员图像及开锁时间传输到远程服务器进行保存；远程服务器采用人脸识别技术对开锁人员进行身份验证，并根据验证结果判断是否向物联网终端模块发送开锁指令；如果远程服务器向物联网终端模块发送开锁指令，则物联网终端模块接收开锁指令控制电动锁开启；否则，远程服务器向物联网终端模块发送报警指令，物联网终端模块向设置在电力机柜内的报警器发出警报信号；同时，具有开锁权限的管理员通过监控终端向远程服务器发送开锁指令，远程服务器判断该管理员是否有开锁指令，并将有权限的管理员的开锁指令发送到物联网终端模块，物联网终端模块接收开锁指令控制电动锁开启，实现远程开锁；
所述对电力机柜进行监测控制的具体方法为：
通过门锁状态监控模块对电力机柜上电动锁的状态进行实时的远程监控，并将电动锁的状态信息通过物联网终端模块上传至远程服务器端；当远程服务器判断电动锁为意外开启时，向物联网终端模块发出报警信号，物联网终端模块向设置在电力机柜内的报警器发出警报信号；
同时，通过安装在电力机柜内的环境检测模块、定位模块、振动检测模块、漏电检测模块实时检测电力机柜内的温湿度、位置、振动信息及漏电信息，并将这些信息传输到远程服务器进行显示；远程服务器对接收到的这些信息与预先存储的电力机柜相关的标准信息进行比较，当出现异常情况时进行报警提示；当电力机柜内的市电发生中断时，通过备用电源为电力机柜进行供电，保证电力机柜的正常开启运行。
最后应说明的是：以上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权利要求所限定的范围。

Claims (7)

1.一种基于物联网的电力机柜监测与控制***，其特征在于：包括多个电力机柜、远程服务器以及监控终端；所述电力机柜包括电动锁、开锁按钮、开锁信息采集模块、物联网终端模块、门锁状态监控模块以及供电电源；所述供电电源采用电力机柜内的市电为电力机柜内各模块进行供电；所述电动锁安装在电力机柜门上，开锁按钮安装在电力机柜门外表面；所述开锁信息采集模块对开锁人员进行拍照并通过物联网终端模块将采集的开锁人员图像及开锁时间传输到远程服务器进行保存；远程服务器采用人脸识别技术对开锁人员进行身份验证，并根据验证结果判断是否向物联网终端模块发送开锁指令；如果远程服务器向物联网终端模块发送开锁指令，则物联网终端模块接收开锁指令控制电动锁开启；所述物联网终端模块还通过远程服务器与监控终端相连，具有开锁权限的管理员通过监控终端向物联网终端模块发送开锁指令，物联网终端模块接收开锁指令控制电动锁开启，实现远程开锁；
所述门锁状态监控模块对电动锁的状态进行实时的远程监控，并将电动锁的状态信息通过物联网终端模块上传至远程服务器端；当远程服务器判断电动锁为意外开启时，向物联网终端模块发出报警信号，物联网终端模块向设置在电力机柜内的报警器发出警报信号。
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的电力机柜监测与控制***，其特征在于：所述电力机柜还包括环境检测模块；所述环境检测模块通过放置在电力机柜内的温湿度传感器采集电力机柜的温度和湿度信息，并通过物联网终端模块传输到远程服务器进行显示判断。
3.根据权利要求1所述的一种基于物联网的电力机柜监测与控制***，其特征在于：所述电力机柜还包括安装在电力机柜内的定位模块和振动检测模块；所述定位模块将电力机柜的位置信息通过物联网终端模块传输到远程服务器进行显示判断；所述振动检测模块将电力机柜出现的振动信息通过物联网终端模块传输到远程服务器，远程服务器判断电力机柜是否稳定。
4.根据权利要求1所述的一种基于物联网的电力机柜监测与控制***，其特征在于：所述电力机柜还包括安装在电力机柜内的漏电检测模块，对电力机柜及其附近电力设施的漏电情况进行检测，并将检测结果通过到物联网终端模块传输到远程服务器进行显示判断。
5.根据权利要求1-4任一项所述的一种基于物联网的电力机柜监测与控制***，其特征在于：所述电力机柜还包括备用电源模块，当电力机柜的供电发生中断时，通过备用电源为***进行供电。
6.根据权利要求1所述的一种基于物联网的电力机柜监测与控制***，其特征在于：所述监控终端采用手机、电脑或平板电脑。
7.一种基于物联网的电力机柜监测与控制方法，采用权利要求5所述***对电力机柜进行监测与控制，其特征在于：包括对电力机柜门锁的控制以及对电力机柜进行监测两部分；
所述对电力机柜门锁的控制的具体方法为：
当开锁人员要对电力机柜进行开锁时，点击电力机柜门上的开锁按钮，开锁按钮向开锁信息采集模块发送采集指令，开锁信息采集模块对开锁人员进行拍照并通过物联网终端模块将采集的开锁人员图像及开锁时间传输到远程服务器进行保存；远程服务器采用人脸识别技术对开锁人员进行身份验证，并根据验证结果判断是否向物联网终端模块发送开锁指令；如果远程服务器向物联网终端模块发送开锁指令，则物联网终端模块接收开锁指令控制电动锁开启；否则，远程服务器向物联网终端模块发送报警指令，物联网终端模块向设置在电力机柜内的报警器发出警报信号；同时，具有开锁权限的管理员通过监控终端向远程服务器发送开锁指令，远程服务器判断该管理员是否有开锁指令，并将有权限的管理员的开锁指令发送到物联网终端模块，物联网终端模块接收开锁指令控制电动锁开启，实现远程开锁；
所述对电力机柜进行监测控制的具体方法为：
通过门锁状态监控模块对电力机柜上电动锁的状态进行实时的远程监控，并将电动锁的状态信息通过物联网终端模块上传至远程服务器端；当远程服务器判断电动锁为意外开启时，向物联网终端模块发出报警信号，物联网终端模块向设置在电力机柜内的报警器发出警报信号；
同时，通过安装在电力机柜内的环境检测模块、定位模块、振动检测模块、漏电检测模块实时检测电力机柜内的温湿度、位置、振动信息及漏电信息，并将这些信息传输到远程服务器进行显示；远程服务器对接收到的这些信息与预先存储的电力机柜相关的标准信息进行比较，当出现异常情况时进行报警提示；当电力机柜内的市电发生中断时，通过备用电源为电力机柜进行供电，保证电力机柜的正常开启运行。
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