作者/ 周刚 尚浩志 王森 冯耀轩 宋明月 国网浙江省电力公司嘉兴供电公司(浙江 嘉兴 314000)
*基金项目：国家发明专利(编号：2015109687767);实用新型专利(编号：zl:2015210755614);国网浙江省电力公司群众性科技立异项目(编号：5211JX14004R00K24)
周刚(1966-)，男，高级技师，研讨方向：电力体系电气实验作业;陈刚，男，副高级工程师，研讨方向：电网规划、电力体系及其自动化;王森，男，硕士，工程师，研讨方向：变电站运转保护、电力体系及其自动化。
摘要：为了进步传统办法下作业票人工现场答应的作业功率和长途电话答应的可靠性，本文研发出一套电力体系长途可视化作业答应设备。该设备由电源模块、红外线检测模块、光源驱动模块以及报警模块组成，以MT6589为处理器的嵌入式体系为中心，经过内置安卓体系环境支撑微信交互功用，可实时与微信端运维人员视频对话互动，完成作业票的长途答应，一起，关于进入变电站人员也完成了实时监控。实践运用标明，本文研发的电力体系长途可视化作业答应设备大大进步了运维人员作业票答应的功率和可靠性。
导言
近年来，跟着电力体系的开展，无人值勤变电所和所内出线间隔不断增多，运转人员的作业任务和压力越来越大。依据电力安全出产规程的相关规则，作业票的答应分为现场答应和电话答应两种。作业票现场答应要求运维人员有必要到现场，可是实践情况是，一个集控站下辖多个变电所，每个变电所当天或许又一起答应多种作业票，考虑到运转人员的人数约束，难以对各类作业票都进行现场答应处理。因而，我国电力安全出产规程规则，对部分作业票可进行电话答应处理。可是，现在的作业票电话答应处理只能经过电话语音，不能经过视频清晰作业负责人及作业班成员的实践情况，而长期高负荷的作业会使作业人员注意力下降，作业时或许存在误拿钥匙，误入带电间隔的风险，这无疑增加了电网安全运转风险。因而，进步运维人员的作业票答应功率和作业票电话答应的安全可靠性，已成为亟待处理的问题。
针对现有的作业答应中存在的问题，本文研发出了一种电力体系长途可视化的作业答应设备，该办法已成功运用于220kV及110kV无人值勤变电所的作业票答应处理中。
1 电力体系长途可视化作业答应设备概述
电力体系长途可视化作业答应设备由电源模块、红外线检测模块[1-2]、光源驱动模块以及报警模块组成，以MT6589为处理器的嵌入式体系[3]为中心，经过接纳光线传感器模块的输出脉冲区分当时光线强度，然后操控红外夜视灯的状况，为夜间或许光线较弱情况下的安防镜头供给适宜的拍照环境。在正常情况下，热释电红外传感器会实时监测周围人体信号，一旦检测到周边有人接近，便经过信号处理器输出触发状况处以MT6589为处理器的嵌入式体系，该嵌入式体系经过快速的数据处理，经过安防镜头拍照当时场景相片，并经过WIFI发送至手机微信端[4-5]，发送的微信相片，能使运维人员及时承认是否作业人员进入出产现场。完成向运维人员的实时报警。按下设备面板按钮，体系便会给手机微信端的运维人员拨打电话，此刻设备端便可经过扬声器与传话器模块与运维人员进行视频对话，施行作业票的长途答应，非常便利。
电力体系长途可视化作业答应设备内部电路框图如图1所示。
2 硬件规划
2.1 电源模块规划
电源模块由USB接口、充电电池以及辅佐电源组成。正常情况下，由额外电压3.7V，容量为3100mAh的锂电池给辅佐电源供电，在电量缺乏时，可经过USB接口充电，以确保体系的正常供电。
设备内置锂电池的额外电压为3.7V，充溢时为4.2V，而体系内部电路的作业电压为3.3V，因而，有必要经过辅佐电源进行降压稳压。MT6320_LDO模块是一款常用的低压差三端线性稳压器材，此模块可以完成输出多种电压值而且非常安稳，满意内部电路的电压需求。其原理图如图2所示。
2.2 红外线检测模块规划
红外线检测模块由热释电红外传感器、信号处理器和嵌入式体系中内置的主操控器组成。热释电红外传感器输出的模仿信号，由内置AS083信号处理芯片的信号处理器进行转化，去除搅扰信号，提取有用信号，输出触发状况给主操控器进行判别。
RE200B是PIR人体热释电红外传感器，选用高品质球状菲涅尔透镜搜集红外感应信号，可双向感应，活络度高，检测间隔可达4~6m。该传感器选用热释电资料极化时随温度改变的特性勘探红外辐射，选用双活络元互补办法按捺温度改变发生的搅扰，进步了传感器的作业安稳性。
U2(AS083)是一个CMOS 工艺集成的PIR(Passive Infra-Red)操控器芯片，功耗很低。其内部构架选用模仿及数字混合电路的Mixed-mode 办法规划，各种情况下运用皆非常安稳。AS083选用第三代PIR人体热释红外线勘探技能计划，内置高精度算法单元，可自调整习惯当时环境，滤除环境搅扰，有用提取人体信号，最远感应间隔高达十几米。实践运用电路适当简略，研发、出产无需调试，大幅下降出产本钱、节省空间。
RE200B第2脚输出随红外感应改变的模仿电压信号，该信号接至AS083的第3脚PIR输入端，PIR信号在AS083内部，经过运放阻抗匹配，再经过信号收集和算法单元，转化成凹凸电平的状况信号，从第6脚out端输出至后级MOS管。Out端平常为低电平，检测到人体信号时，输出高电平，此刻MOS管导通，主操控器可接纳到低电平信号。
热释电红外传感器与信号处理器的原理图如图3所示。
2.3 光源驱动模块规划
光线传感器在晚上或许光线较弱的情况下触发敞开红外夜视灯，为安防镜头供给适宜的拍照环境。
光线传感器的首要部分为一种型号为5506的光敏电阻。5506光敏电阻是一种对光灵敏的元件，它的电阻值能跟着外界光照强弱(明暗)的改变而改变。在白日光照较强(10Lux)时，光敏电阻RL阻值仅为2KΩ~5KΩ， S8050集电极输出低电平信号;在夜间或光线强度较弱时，光敏电阻RL阻值为0.2MΩ，S8050集电极输出高电平信号，该信号输出给嵌入式体系中的主操控器然后完成对红外夜视灯的操控。光线传感器原理图如图4所示。
2.4 报警模块规划
报警模块由扬声器、安防镜头组成。在正常情况下，热释电红外传感器一旦检测到周边人体信号，便会输出模仿信号，经过信号处理器的处理、转化，输出触发状况处以MT6589为处理器的嵌入式体系，该嵌入式体系经过快速的数据处理经过安防镜头拍照当时场景相片并发送至手机微信端，一起，扬声器宣布相关提示音，如：变电重地、高压风险、闲人莫入等提示。一起，完成向手机终端的实时报警。
安防镜头选用统一标准的MIPI接口，关于不同的接口芯片和模块，更改结构规划和输出功用时愈加便利便利。其更低功耗、更高数据传输率和更小的PCB占位空间的长处，而且专门为移动设备进行的优化，非常合适手机等设备的衔接。安防镜头原理图如图5所示。
本设备选用的是一种型号为240326000031，频率范围在100Hz~10KHz的扬声器。扬声器原理图如图6所示。左面部分为接纳到的语音信号在电源办理集成电路内部的音频信号扩大电路，右边部分电路为语音信号由电源办理%&&&&&%出来后发送到接纳器的进程。
热释电红外传感器经过信号处理器衔接于主操控器，且该主操控器内置于MT6589为处理器的嵌入式体系中，并构成所述的红外线检测模块，所述的嵌入式体系经过串口与传声器和扬声器通讯衔接，在触发情况下，嵌入式体系经过传声器向微信端发送语音，一起，嵌入式体系也可将微信端的语音信号接纳并经过扬声器发声。传声器原理图如图7所示。
3 软件体系规划
如图8所示，体系开机后，首要进行相关产品装备及初始化作业，在这完成后，程序顺次循环判别热释电红外传感器、面板按钮、视频通话各种触发信号，检测周围环境是否反常并查询是否需求进入人机交互状况。在整个进程若有信号触发，当即进入相应的处理程序;假如整个进程没有信号触发，体系将再次进入检测状况，整个进程一向继续到体系关机。
4 设备特色
1)结构简略，重量轻，设备运用便利;
2)完成对无人值勤变电所的实时监控报警，确保变电所内设备安全可靠运转;
经过设备的热释电红外感应器，对未经答应闯入、误入无人值勤变电所的人员，完成向集控站运维人员的实时报警;
3)具有可视化功用，完成作业票的长途可视化答应，进步运维人员的作业票答应功率。
经过设备的长途视频对话功用进行作业票的长途答应，省时省力，减轻了运维人员的作业压力。
5 定论
针对现在电力体系中作业票答应中存在的困难和问题，研发出了一种电力体系长途可视化作业答应设备，本文从硬件、软件和设备特色三个方面临设备进行了介绍，得到以下定论：
1)本文介绍的电力体系长途可视化作业答应设备，可完成作业票的长途答应，减轻了运维人员的作业压力，大大进步了作业票的答应功率;一起，节省了人力、财力、物力，具有很大的经济效益。
2)本文介绍的电力体系长途可视化作业答应设备，处理了传统的作业票电话答应不能经过视频对话核实作业负责人及作业班成员实践作业情况的困难，完成了对安全出产的把关，为变电所内设备安全可靠运转增添了一份保证。
3)在实践运用中，本文介绍的电力体系长途可视化作业答应设备进行作业票的长途答应，切实可行，这关于进步电力体系的安全安稳运转及削减出产运转本钱具有重要的积极意义。
参考文献：
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[3]张毅刚.单片机原理及运用[M].北京:高等教育出版社,2003:104-111.
[4]周建,周杏鹏,周强,等.嵌入式体系根据GPRS的Internet无线接入规划[J].外表技能与传感器,2005(12):27-28.
[5]周刚,钱军,陈刚,等.电力体系长途可视化作业答应设备: 我国,CN205336442U[P].2016-06-22.
本文来源于《电子产品世界》2017年第9期第41页，欢迎您写论文时引证，并注明出处。
