CN113765218A - 基于gis+bim的配电架空线路及电力设施巡检*** - Google Patents
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Abstract
本发明涉及配电架空线路巡检技术领域，且公开了基于G I S+BI M的配电架空线路及电力设施巡检***，其包括G I S+BI M架构平台，所述G I S+BI M架构平台包括业务服务层、基础服务层、接入终端、API接口层、网络层、数据层、数据库、运行环境，所述G I S+BI M架构平台上设置有业务服务层、基础服务层、接入终端、API接口层、网络层、数据层、数据库、运行环境；本发明具有可进行远程运维控制，减少人工巡检工作量，能够实时进行远程预警和报警，出现预警状况时，能够实时短信、信息提醒，安全性高，有效追查电力设施被盗的优点。
Description
技术领域
本发明属于配电架空线路巡检技术领域，具体为基于GIS+BIM的配电架空线路及电力设施巡检***。
背景技术
架空线路主要指架空明线，架设在地面之上，是用绝缘子将输电导线固定在直立于地面的杆塔上以传输电能的输电线路。架设及维修比较方便，成本较低，但容易受到气象和环境(如大风、雷击、污秽、冰雪等)的影响而引起故障，同时整个输电走廊占用土地面积较多，易对周边环境造成电磁干扰；架空线路应广泛采用钢芯铝绞线或铝绞线。高压架空线的铝绞线截面不得小于50平方毫米，芯铝绞线截面不小于35平方毫米，空线截面不16平方毫米；导线截面应满足最大负荷时的需要；截面的选择还应满足电压损失不大于额定电压的5％(高压架空线)、或2％～3％(对视觉要求较高的照明线路)，并应满足一定的机械强度。
但是目前市场上的配电架空线路监控***在使用时无法直观的进行展示，且监控所得信息较少，无法实现对配电架空线路上设施的安装位置、运行状态、表面温度、视频图像、定位等进行确定，同时，监控中心管理软件管理功能弱，无法查询配电架空线路上设施当前状态、视频、历史报警记录、监测点位置等，无法做到监测到配电架空线路上设施温度异常、出现被盗等紧急情况时，***会向指定负责人发送预警信息的功能；
由于上述问题导致：
1、人工巡检工作量大，且不可靠，不可控，不能实现电力变压器设施安全巡检；
2、巡检人员巡检工作复核：无法通过视频抓拍及行为分析功能，用***算法分析巡检人员是否前往巡检(周期性巡检工作是否完成)，是否规范完成巡检动作(爬杆上去，巡检时间长短)；
3、预警及报警：测温范围内的测温点温度异常，不能进行预警及报警；配电架空线路上设施防盗能力弱：
4、如果电力设施被盗，不能够实时报警，无法通过轨迹查看被盗后的运行路径及消失的地点
为此提出了基于GIS+BIM的配电架空线路及电力设施巡检***。
发明内容
针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供基于GIS+BIM的配电架空线路及电力设施巡检***，有效地解决了目前市场上的无法对配电架空线路进行有效的监控，人工巡检工作量大，安全性差，且无法得知工作人员实际工作情况，面对危险无法进行有效预警及报警，电力设施被盗无法有效追查的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：包括GIS+BIM架构平台，所述GIS+BIM架构平台包括业务服务层、基础服务层、接入终端、API接口层、网络层、数据层、数据库、运行环境，所述GIS+BIM架构平台上设置有业务服务层、基础服务层、接入终端、API接口层、网络层、数据层、数据库、运行环境，所述业务服务层、基础服务层、接入终端、API接口层、网络层、数据层、数据库、运行环境上均同步设置有权限控制指令；
所述业务服务层包括开关温度检测、接口温度检测、摄像物体识别、设备巡查、异常报警、其他服务，所述业务服务层信号连接有开关温度检测、接口温度检测、摄像物体识别三项指令，所述业务服务层上设置有设备巡查、异常报警、其他服务；
所述基础服务层包括组织机构、设备巡检、设备实时监测统计、设备异常报警统计、人员管理、更多基础服务，所述基础服务层上设置有组织机构、设备巡检、设备实时监测统计、设备异常报警统计、人员管理、更多基础服务；
所述接入终端包括PC端、APP端、硬件设备、其他接触方式，所述接入终端上依次设置有PC端、APP端、硬件设备、其他接触方式；
所述API接口层包括API接口，所述API接口层上设置有API接口；
所述网络层包括互联网、物联网、GPS+北斗，所述网络层内置有互联网、物联网、GPS+北斗信号端；
所述数据层包括数据缓存、储存数据、读写数据库，所述数据层内置有数据缓存、储存数据、读写数据库三项指令；
所述数据库包括MySQL、地图引擎，所述数据库上设置有MySQL、地图引擎；
所述运行环境包括云主机、独立服务器，所述运行环境内置有云主机、独立服务器；
所述GIS+BIM架构平台上还设置有用于控制所述添加设备模型与所述设备信息录入，所述添加设备模型与所述设备信息录入确认所述模型绑定对接设备，所述模型绑定对接设备通过显示设备进行所述数据呈现，所述GIS+BIM架构平台上还设置有用于通过影像观测所述视频监控配电架空线路与对配电架空线路配合所述设备远程巡检和信息传输指向所述通过APP或短信推送方式提醒。
优选的，所述视频监控包括红外测温、物体识别、是否正常、视频实时数据、视频报警记录，所述视频监控控制红外测温，所述红外测温与物体识别判断所述是否正常，所述是否正常记录所述视频实时数据，所述是否正常发送所述视频报警记录。
优选的，所述设备远程巡检包括智能控制箱、设备数据查看、位置是否发生变化设备是否有异常、设备报警记录远程控制断电、设备实时数据，所述设备远程巡检通过所述智能控制箱控制，所述智能控制箱进行所述设备数据查看，所述智能控制箱通过GPS+北斗判断所述位置是否发生变化设备是否有异常，所述位置是否发生变化设备是否有异常确认发出所述设备报警记录远程控制断电指令，所述位置是否发生变化设备是否有异常否定发出记录所述设备实时数据指令。
优选的，所述通过APP或短信推送方式提醒发送所述数据统计人员指派维修，所述通过APP或短信推送方式提醒包括手机端、电脑端。
优选的，所述视频报警记录发送数据统计人员指派维修指令，所述视频实时数据发送数据统计人员指派维修指令。
优选的，所述设备报警记录远程控制断电与设备实时数据发送数据统计人员指派维修指令。
优选的，所述设备报警记录远程控制断电与视频报警记录发送通过APP或短信推送方式提醒指令。
基于GIS+BIM的配电架空线路，其特征在于：所述主体，所述主体的顶部安装有热成像多点测温摄像机，所述主体内置定位终端。
优选的，所述热成像多点测温摄像机拍摄划定的区域影像，所述热成像多点测温摄像机反馈信息至视频监控。
优选的，所述GPS+北斗设定警戒区域。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本***软件采用GIS+BIM基础技术平台架构，用直观明了的展示方式显示管区内配电架空线路上设施的安装位置、运行状态、表面温度、视频图像、定位等，同时，监控中心管理软件有强大的管理功能，可查询配电架空线路上设施当前状态、视频、历史报警记录、监测点位置等，***监测到配电架空线路上设施温度异常、出现被盗等紧急情况时，***会向指定负责人发送预警信息，实现了配电架空线路上设施巡检监控：人工巡检工作量小，可靠，可控，实现了电力变压器设施安全巡检；巡检人员巡检工作复核：通过视频抓拍及行为分析功能，用***算法分析巡检人员是否前往巡检(周期性巡检工作是否完成)，是否规范完成巡检动作(爬杆上去，巡检时间长短)；预警及报警：测温范围内的测温点温度异常，能够进行预警及报警；配电架空线路上设施防盗：如果电力设施被盗，能够实时报警，并通过轨迹查看被盗后的运行路径及消失的地点。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明的整体***运行框图；
图2为本发明的GIS+BIM架构平台框图；
图3为本发明的业务服务层框图；
图4为本发明的基础服务层框图；
图5为本发明的接入终端框图；
图6为本发明的网络层框图；
图7为本发明的数据层框图；
图8为本发明的主体结构图；
图中：1、GIS+BIM架构平台；101、业务服务层；1011、开关温度检测；1012、接口温度检测；1013、摄像物体识别；1014、设备巡查；1015、异常报警；1016、其他服务；102、基础服务层；1021、组织机构；1022、设备巡检；1023、设备实时监测统计；1024、设备异常报警统计；1025、人员管理；1026、更多基础服务；103、接入终端；1031、PC端；1032、APP端；1033、硬件设备；1034、其他接触方式；104、API接口层；1041、；105、网络层；1051、互联网；1052、物联网；1053、GPS+北斗；106、数据层；1061、数据缓存；1062、储存数据；1063、读写数据库；107、数据库；1071、MySQL；1072、地图引擎；108、运行环境；1081、云主机；1082、独立服务器；10001、添加设备模型；10002、设备信息录入；10003、模型绑定对接设备；10004、数据呈现；110、视频监控；1101、红外测温；1102、物体识别；1103、是否正常；1104、视频实时数据；1105、视频报警记录；120、设备远程巡检；1201、智能控制箱；1202、设备数据查看；1203、位置是否发生变化设备是否有异常；1204、设备报警记录远程控制断电；1205、设备实时数据；130、通过APP或短信推送方式提醒；1301、数据统计人员指派维修；21、主体；22、热成像多点测温摄像机；23、定位终端。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本实施例，由图1-8给出，本发明包括GIS+BIM架构平台1，IM三维实体模型信息数据库与GIS地理信息平台开发成BIM+GIS地理信息数据库结合，所有设施设备的位置及三维模型均能够在***展示，并能够将设施设备上传的信息与BIM结合，三维可视化展示每一个设施设备的实时数据，GIS+BIM架构平台1包括业务服务层101、基础服务层102、接入终端103、API接口层104、网络层105、数据层106、数据库107、运行环境108，GIS+BIM架构平台1上设置有业务服务层101、基础服务层102、接入终端103、API接口层104、网络层105、数据层106、数据库107、运行环境108，业务服务层101、基础服务层102、接入终端103、API接口层104、网络层105、数据层106、数据库107、运行环境108上均同步设置有权限控制109指令；
业务服务层101包括开关温度检测1011、接口温度检测1012、摄像物体识别1013、设备巡查1014、异常报警1015、其他服务1016，业务服务层101信号连接有开关温度检测1011、接口温度检测1012、摄像物体识别1013三项指令，业务服务层101上设置有设备巡查1014、异常报警1015、其他服务1016；
基础服务层102包括组织机构1021、设备巡检1022、设备实时监测统计1023、设备异常报警统计1024、人员管理1025、更多基础服务1026，基础服务层102上设置有组织机构1021、设备巡检1022、设备实时监测统计1023、设备异常报警统计1024、人员管理1025、更多基础服务1026；
接入终端103包括PC端1031、APP端1032、硬件设备1033、其他接触方式1034，接入终端103上依次设置有PC端1031、APP端1032、硬件设备1033、其他接触方式1034；
API接口层104包括API接口1041，API接口层104上设置有API接口1041；
网络层105包括互联网1051、物联网1052、GPS+北斗1053，网络层105内置有互联网1051、物联网1052、GPS+北斗1053信号端；
数据层106包括数据缓存1061、储存数据1062、读写数据库1063，数据层106内置有数据缓存1061、储存数据1062、读写数据库1063三项指令；
数据库107包括MySQL1071、地图引擎1072，数据库107上设置有MySQL1071、地图引擎1072；
运行环境108包括云主机1081、独立服务器1082，运行环境108内置有云主机1081、独立服务器1082；
GIS+BIM架构平台1上还设置有用于控制添加设备模型10001与设备信息录入10002，添加该行业所需要使用到的设备模型数据，当需要对相关设备连接到该监控***中时，将对应的设备进行设备信息录入10002，添加设备模型10001与设备信息录入10002确认模型绑定对接设备10003，添加的设备在通过添加设备模型10001中核对匹配后进行模型绑定对接设备10003，使得添加的设备处于该监控***的管辖范围内，添加设备模型10001与设备信息录入10002确认模型绑定对接设备10003，模型绑定对接设备10003通过显示设备进行数据呈现10004，GIS+BIM架构平台1上还设置有用于通过影像观测视频监控110配电架空线路与对配电架空线路配合设备远程巡检120和信息传输指向通过APP或短信推送方式提醒130，通过手机端或电脑端进行信息传输，使得工作人员可以快速的及时应对突发情况，增强对配电架空线路的监测程度，实现实时监测，减少巡检人员的工作强度。
视频监控110包括红外测温1101、物体识别1102、是否正常1103、视频实时数据1104、视频报警记录1105，视频监控110控制红外测温1101，红外测温1101与物体识别1102判断是否正常1103，是否正常1103记录视频实时数据1104，是否正常1103发送视频报警记录1105，视频监控110发出运行指令，红外测温1101运行，可以简捷、安全、直观、准确的查找、判断设备过热故障，迅速采取措施解决防止电气事故的发生，物体识别1102指令监控防止人员闯入，提高了其安全措施，当红外测温1101、物体识别1102在是否正常1103中处于Y时，进行视频实时数据1104的记录，记录后反馈至数据统计人员指派维修1301进行统计，当红外测温1101、物体识别1102在是否正常1103中处于N时，进行视频报警记录1105指令，同时发送至数据统计人员指派维修1301进行信息记录和指派工作人员，视频报警记录1105还可通过APP或短信推送方式提醒130进行远程提醒，使得工作人员反应更加快捷。
设备远程巡检120包括智能控制箱1201、设备数据查看1202、位置是否发生变化设备是否有异常1203、设备报警记录远程控制断电1204、设备实时数据1205，设备远程巡检120通过智能控制箱1201控制，智能控制箱1201进行设备数据查看1202，智能控制箱1201判断位置是否发生变化设备是否有异常1203，位置是否发生变化设备是否有异常1203确认发出设备报警记录远程控制断电1204指令，位置是否发生变化设备是否有异常1203否定发出记录设备实时数据1205指令，设备远程巡检120通过智能控制箱1201实现操作，且可通过设备数据查看1202查看所需设备的实时信息状态，智能控制箱1201与设备数据查看1202在进行位置是否发生变化设备是否有异常1203步骤是，当处于步骤中Y状态时，进行设备报警记录远程控制断电1204指令，设备报警记录远程控制断电1204则将信息反馈至通过APP或短信推送方式提醒130命令数据统计人员指派维修1301传输信息统计记录，当处于步骤N时，收集设备实时数据1205，并通过数据统计人员指派维修1301进行信息统计。
通过APP或短信推送方式提醒130发送数据统计人员指派维修1301，通过APP或短信推送方式提醒130包括手机端、电脑端，通过APP或短信推送方式提醒130远程进行数据统计人员指派维修1301指令，利用手机中对应的APP进行指令发送，或者利用手机短信的方式进行发送指令，快速通知最近的工作人员手机端中进行紧急操作，相关信息也可发送至电脑端中进行对应操作。
视频报警记录1105发送数据统计人员指派维修1301指令，视频实时数据1104发送数据统计人员指派维修1301指令。
设备报警记录远程控制断电1204与设备实时数据1205发送数据统计人员指派维修1301指令。
设备报警记录远程控制断电1204与视频报警记录1105发送通过APP或短信推送方式提醒130指令。
基于GIS+BIM的配电架空线路，主体21，主体21的顶部安装有热成像多点测温摄像机22，主体21内置定位终端23。
热成像多点测温摄像机22拍摄划定的区域影像，热成像多点测温摄像机22反馈信息至视频监控110，利用热成像多点测温摄像机22可对主体21的周边进行有效监控，并上传监控信息，方便工作人员的调阅，且可自动报警，应急效率高。
GPS+北斗1053设定警戒区域，形成电子围栏，并对实现电池电压检测告警等功能，通过设定的警戒区域，当人员闯入时触发拍照，并由***进行事件分析，判断是否非法闯入，并根据判断结论进行报警，用***算法分析巡检人员是否前往巡检(周期性巡检工作是否完成)，是否规范完成巡检动作(爬杆上去，巡检时间长短)，***能够对柱上开关监控装置两侧的温度监控；能够通过智能算法分析柱上开关开闭状态，从而判断区域停电的缘由。
通过上述操作实现了用直观明了的展示方式显示管区内配电架空线路上设施的安装位置、运行状态、表面温度、视频图像、定位等，同时，监控中心管理软件有强大的管理功能，可查询配电架空线路上设施当前状态、视频、历史报警记录、监测点位置等，***监测到配电架空线路上设施温度异常、出现被盗等紧急情况时，***会向指定负责人发送预警信息。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.电力设施巡检***，其特征在于，包括GIS+BIM架构平台(1)，所述GIS+BIM架构平台(1)包括业务服务层(101)、基础服务层(102)、接入终端(103)、API接口层(104)、网络层(105)、数据层(106)、数据库(107)、运行环境(108)，所述GIS+BIM架构平台(1)上设置有业务服务层(101)、基础服务层(102)、接入终端(103)、API接口层(104)、网络层(105)、数据层(106)、数据库(107)、运行环境(108)，所述业务服务层(101)、基础服务层(102)、接入终端(103)、API接口层(104)、网络层(105)、数据层(106)、数据库(107)、运行环境(108)上均同步设置有权限控制(109)指令；
所述业务服务层(101)包括开关温度检测(1011)、接口温度检测(1012)、摄像物体识别(1013)、设备巡查(1014)、异常报警(1015)、其他服务(1016)，所述业务服务层(101)信号连接有开关温度检测(1011)、接口温度检测(1012)、摄像物体识别(1013)三项指令，所述业务服务层(101)上设置有设备巡查(1014)、异常报警(1015)、其他服务(1016)；
所述基础服务层(102)包括组织机构(1021)、设备巡检(1022)、设备实时监测统计(1023)、设备异常报警统计(1024)、人员管理(1025)、更多基础服务(1026)，所述基础服务层(102)上设置有组织机构(1021)、设备巡检(1022)、设备实时监测统计(1023)、设备异常报警统计(1024)、人员管理(1025)、更多基础服务(1026)；
所述接入终端(103)包括PC端(1031)、APP端(1032)、硬件设备(1033)、其他接触方式(1034)，所述接入终端(103)上依次设置有PC端(1031)、APP端(1032)、硬件设备(1033)、其他接触方式(1034)；
所述API接口层(104)包括API接口(1041)，所述API接口层(104)上设置有API接口(1041)；
所述网络层(105)包括互联网(1051)、物联网(1052)、GPS+北斗(1053)，所述网络层(105)内置有互联网(1051)、物联网(1052)、GPS+北斗(1053)信号端；
所述数据层(106)包括数据缓存(1061)、储存数据(1062)、读写数据库(1063)，所述数据层(106)内置有数据缓存(1061)、储存数据(1062)、读写数据库(1063)三项指令；
所述数据库(107)包括MySQL(1071)、地图引擎(1072)，所述数据库(107)上设置有MySQL(1071)、地图引擎(1072)；
所述运行环境(108)包括云主机(1081)、独立服务器(1082)，所述运行环境(108)内置有云主机(1081)、独立服务器(1082)；
所述GIS+BIM架构平台(1)上还设置有用于控制所述添加设备模型(10001)与所述设备信息录入(10002)，所述添加设备模型(10001)与所述设备信息录入(10002)确认所述模型绑定对接设备(10003)，所述模型绑定对接设备(10003)通过显示设备进行所述数据呈现(10004)，所述GIS+BIM架构平台(1)上还设置有用于通过影像观测所述视频监控(110)配电架空线路与对配电架空线路配合所述设备远程巡检(120)和信息传输指向所述通过APP或短信推送方式提醒(130)。
2.根据权利要求1所述的电力设施巡检***，其特征在于：所述视频监控(110)包括红外测温(1101)、物体识别(1102)、是否正常(1103)、视频实时数据(1104)、视频报警记录(1105)，所述视频监控(110)控制红外测温(1101)，所述红外测温(1101)与物体识别(1102)判断所述是否正常(1103)，所述是否正常(1103)记录所述视频实时数据(1104)，所述是否正常(1103)发送所述视频报警记录(1105)。
3.根据权利要求1所述的电力设施巡检***，其特征在于：所述设备远程巡检(120)包括智能控制箱(1201)、设备数据查看(1202)、位置是否发生变化设备是否有异常(1203)、设备报警记录远程控制断电(1204)、设备实时数据(1205)，所述设备远程巡检(120)通过所述智能控制箱(1201)控制，所述智能控制箱(1201)进行所述设备数据查看(1202)，所述智能控制箱(1201)通过GPS+北斗(1053)判断所述位置是否发生变化设备是否有异常(1203)，所述位置是否发生变化设备是否有异常(1203)确认发出所述设备报警记录远程控制断电(1204)指令，所述位置是否发生变化设备是否有异常(1203)否定发出记录所述设备实时数据(1205)指令。
4.根据权利要求1所述的电力设施巡检***，其特征在于：所述通过APP或短信推送方式提醒(130)发送所述数据统计人员指派维修(1301)，所述通过APP或短信推送方式提醒(130)包括手机端、电脑端。
5.根据权利要求2所述的电力设施巡检***，其特征在于：所述视频报警记录(1105)发送数据统计人员指派维修(1301)指令，所述视频实时数据(1104)发送数据统计人员指派维修(1301)指令。
6.根据权利要求3所述的电力设施巡检***，其特征在于：所述设备报警记录远程控制断电(1204)与设备实时数据(1205)发送数据统计人员指派维修(1301)指令。
7.根据权利要求3所述的电力设施巡检***，其特征在于：所述设备报警记录远程控制断电(1204)与视频报警记录(1105)发送通过APP或短信推送方式提醒(130)指令。
8.一种用于权利要求1所述的电力设施巡检***的基于GIS+BIM的配电架空线路，其特征在于：包括主体(21)，所述主体(21)的顶部安装有热成像多点测温摄像机(22)，所述主体(21)内置定位终端(23)。
9.根据权利要求8所述的基于GIS+BIM的配电架空线路，其特征在于：所述热成像多点测温摄像机(22)拍摄划定的区域影像，所述热成像多点测温摄像机(22)反馈信息至视频监控(110)。
10.根据权利要求1所述的电力设施巡检***，其特征在于：所述GPS+北斗(1053)设定警戒区域。
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