CN105323286A - 一种输变电运维检修移动管控平台 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种输变电运维检修移动管控平台，包括安装在输变电现场的无线基站、便携式无线中继站、无线云台摄像机和中心管控服务器及可移动式专用管控终端。该交互设备可直接利用数字微波通信网络或经由无线中继站进行信号放大，再通过数字微波通信将数据传输至无线基站。无线基站可通过有线网络、3G、4G、卫星网络，将无线云台摄像机发送的各类数据传输至中心管控服务器。若干可移动式专用管控终端可与中心管控服务器或可接入网络的其它可移动式专用管控终端进行双向通信，实时交互输变电现场的音频、视频、图片、文档等各类数据。本平台不受地域、空间和单一网络条件的限制，多个可移动式专用管控终端可以同时使用，随时随地实现远程实时管控和移动应急指挥。

Description

一种输变电运维检修移动管控平台

技术领域

本发明涉及一种输变电运维检修移动管控平台，特别涉及一种可支持多种通信网络、可实现多种信息交互、支持多种可移动式专用管控终端，应用于输变电生产检修作业现场的输变电运维检修移动管控平台。

背景技术

电力行业现有的生产运维管控系统主要是通过有线网络和通信专网实现上级管控中心与基层作业现场的信息传输。电力系统变电站及输变电线路跨越区域大，地形复杂多变，线路和设备分布范围广、数量众多，且大多位置偏僻，通信光缆没有到达。由于人员技能水平高低不一，巡检抢修过程中遇到的问题，主要靠个人经验去判断，对输变电线路和设备的检修维护质量难以保证。

现有的管控系统在实际应用中，只能在具备有线网络或通信专网的固定场所实现管控中心和生产一线之间的有线视频会议、远程管控和应急指挥等功能。在实际的基建现场、生产运行、检修运维、故障解决和突发事件处置过程中，各类生产检修现场和突发事件场所多数并不具备有线网络和通信专网，管控中心和生产现场沟通时，现场人员只能通过电话、短信、邮件等方式联系管控中心，管控中心的专家领导无法直观、全面、及时地了解现场情况，更无法和现场人员进行双向视频会商和应急决策。

电力运维检修工作任务繁重，抢修任务紧迫，需要多方协同支持，现有的管控系统通信方式单一、信息不直观、使用局限性大，工作被动，整体效率低下。现有的管控手段已不能满足新形势下输变电生产检修的迫切需求。

发明内容

本发明的目的，是克服现有输变电管控系统无法随时随地、利用多种终端对多个生产检修现场实现可视化实时管控，缺乏机动性、使用局限性大的缺陷，提供一种可支持多种通讯网络互联互通（包括有线网络、3G网络、4G网络、数字微波通信、卫星通信网络）、可实现多态信息双向实时交互、可支持多种可移动式专用管控终端的输变电运维检修移动管控平台。在各种不同的环境下，特别是针对某些具有移动性、突发性、紧急性和临时性的使用环境，不受空间和地域限制，可在野外或移动状态下开展集中管控工作，实现在任何时间、任何地点可处理与业务相关任何事情的目标，以便更好地决策与管理。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种输变电运维检修移动管控平台，其特征在于：包括安装在输变电现场的无线基站、便携式无线中继站、无线云台摄像机和中心管控服务器及若干可移动式专用管控终端，无线云台摄像机通过数字微波通信与无线基站相互连接，无线云台摄像机通过数字微波通信与便携式无线中继站相互连接，便携式无线中继站通过数字微波通信与无线基站相互连接，无线基站通过有线网络（包括互联网、电力专线和VPDN专线），无线网络（包括2G网络、3G网络、4G网络、数字微波通信网络和卫星网络）与中心管控服务器相互连接，可移动式专用管控终端通过无线网络（包括2G网络、3G网络、4G网络、数字微波通信网络和卫星网络）与中心管控服务器相互连接，可移动式专用管控终端与中心管控服务器进行双向包括音频、视频和输变电现场所有仪器数据在内的数据通信连接，并且分析、存储各种数据，处理若干可移动式管控终端的各种命令请求。

进一步的，所述的安装在输变电现场的无线基站，能够实现输变电现场范围内的高速无线数据网络覆盖，并为其范围内的包括无线云台摄像机、若干可移动式专用管控终端提供与中心管控服务器的多通道并发的数据连接。无线基站包括多网络接入单元、网络控制单元、无线网络功率放大单元、天线阵列和电源单元，其中网络控制单元为无线基站的核心，用于多种传输通道的控制切换，它通过数据线与多网络接入单元相连接，多网络接入单元内固定设置2G网络模组、3G网络模组、4G网络模组、数字微波通信网络模组和卫星网络模组，为数据信息提供有线和无线传输通道，多网络接入单元通过天线馈线与无线网络功率放大单元连接，以放大无线功率，一方面对本基站范围进行覆盖，另一方面与运营商3G/4G基站进行双向通信，天线阵列通过天线馈线与无线网络功率放大单元连接，为无线基站提供无线通信信号，电源单元与无线基站连接，为无线基站提供供电。

进一步的，所述的便携式无线中继站为所述的安装在输变电现场的无线基站提供覆盖延伸，能够有效接收和转发无线信号，例如，用于钢筋混凝土墙壁后面或室内信号覆盖，或者扩大基站的覆盖范围。所述便携式无线中继站内部固定设置供电模块、2.4G（或5.8G）无线通信模块和定向天线，定向天线通过馈线与2.4G（或5.8G）无线通信模块相连；供电模块与便携式无线中继站连接，为便携式无线中继站供电。

进一步的，所述无线云台摄像机为现有普通设备，可直接利用数字微波通信网络或经由无线中继站进行信号放大，再通过数字微波通信将数据传输至无线基站。无线云台摄像机能够在无线基站的覆盖范围内通过无线基站、无线中继站与远端的中心管控服务器、多种可移动式专用管控终端建立双向数据通信。

进一步的，所述多种可移动式专用管控终端为现有的台式计算机、笔记本电脑、平板电脑、智能手机的一种或其任意组合，其内嵌自主研制的可移动式输变电运维检修移动管控系统软件。

进一步的，所述有线网络包括互联网、电力专线和VPDN专线，无线网络包括2G网络、3G网络（包括CDMA2000、WCDMA和TD-SCDMA）、4G网络（包括TD-LTE和FDD-LTE两种制式）、数字微波通信网络和卫星网络，输变电运维检修移动管控平台设备之间可以同时使用当前可用的多种网络实现传输数据的多通道并发连接，能够大幅度提高数据传输速率和可靠性。

可移动式专用管控终端可向中心管控服务器发送请求命令和数据，中心管控服务器可根据命令向其它可移动式专用管控终端转发数据，可移动式专用管控终端可接收中心管控服务器的各种指令和数据，与其它可移动式专用管控终端进行点对点的通信。所述中心管控服务器为传统技术手段，内置自主研发的输变电运维检修移动管控系统。

由于采用了上述技术方案，本发明具有如下有益效果：

第一，输变电运维检修移动管控平台解决了管控中心和运维检修现场无法召开紧急视频会议的问题；

第二，输变电运维检修移动管控平台解决了需要进行现场视频会议和应急指挥但又无条件使用卫星通信车的问题；

第三，在日常管控工作中，多位领导专家与多个现场人员在多个不同地点、尤其是不具备有线视频会议室条件和移动状态下的无线视频会商需求。

第四，输变电运维检修移动管控平台不受地域、空间和单一网络条件的限制，可支持CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA等多种3G和4G通信网络协议，突破单一网络局限，只要有多种通信网络中的任一种信号，即可实现信息的无线远程传输、交互。

第五，在特定场所不具有3G和4G网络信号时，卫星通信单元可提供卫星通信链路，通过卫星信号完成平台数据传输。

第六，数据传输稳定、流畅。数据调度模块可以通过嵌入式软件调度网络控制接口，自动切换多种网络中信号较好的一个网络，以及根据多条链路的带宽和各自实时传输的数据量大小，自动分配数据，有效提高无线数据传输速率；

第七，多个可移动式专用管控终端可以同时使用，具有良好的可扩展性。

本发明可利用现有的任一3G、4G网络或卫星网络，提供多种类型数据的无线传输和交互，解决了传统管控平台和生产运维现场、突发事件现场无法召开紧急视频会议，无法实现远程实时管控和移动应急指挥的问题。

附图说明

图1为本发明结构框图。

图中：1-中心管控服务器，2-无线云台摄像机，3-无线基站，4-便携式无线中继站，5-可移动式专用管控终端。

图2为本发明无线基站结构框图。

图中：301-多网络接入单元、302-网络控制单元、303-无线网络功率放大单元，304-天线阵列，305-电源单元。

图3为本发明便携式无线中继站结构框图。

图中：401-供电模块、402-2.4G（或5.8G）无线通信模块，403-定向天线。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明做进一步说明。

参见附图1，附图1是本实施例描述的一种输变电运维检修移动管控平台结构，由安装在输变电现场的无线基站3、便携式无线中继站4、无线云台摄像机2和中心管控服务器1、多种可移动式专用管控终端5组成。

图中无线云台摄像机2可直接利用数字微波通信网络或经由无线中继站4进行信号放大，再通过数字微波通信将数据传输至无线基站3。无线云台摄像机2能够在无线基站3的覆盖范围内通过无线基站3、无线中继站4与远端的中心管控服务器1、多种可移动式专用管控终端5建立双向数据通信。

其中，中心管控服务器1为传统技术手段，内置自主研发的输变电运维检修移动管控系统。多种可移动式专用管控终端5为现有的台式计算机、笔记本电脑、平板电脑、智能手机的一种或其任意组合，其内嵌自主研制的可移动式输变电运维检修移动管控系统软件。

参见附图2，安装在输变电现场的无线基站3包括多网络接入单元301、网络控制单元302、无线网络功率放大单元303和天线阵列304。无线基站3能够实现输变电现场范围内的高速无线数据网络覆盖，并为其范围内的包括无线云台摄像机2、多种可移动式专用管控终端5提供与中心管控服务器1的多种无线网络和多通道并发的数据连接，基站系统支持有线网络（包括互联网、电力专线、VPDN专线）和多种无线网络（包括2G网络、3G网络、4G网络、数字微波通信网络和卫星网络），并且可以同时使用当前可用的多种网络来并发传输数据，能够大幅度提高数据传输速率和可靠性。

参见附图3，便携式无线中继站4为安装在输变电现场的无线基站3提供覆盖延伸，例如，用于钢筋混凝土墙壁后面或室内信号覆盖，或者扩大基站的覆盖范围。其内部固定设置有供电模块401、2.4G（或5.8G）无线通信模块402和设计有两个小型带平板的定向天线403，供电模块401为大容量锂电池，并配备超大容量外置锂电池，可确保设备长时间工作；定向天线403能够有效有接收和转发无线信号。

本发明可移动式专用管控终端不受地域、空间和单一网络条件的限制。融合了多种3G网络、4G网络、卫星网络和Internet网络的优势，在空间和距离上产生突破性拓展，只要有多种通信网络中的任一种信号，即可实现数据的无线远程传输与交互，从而实现无线视频会议、无线实时管控和移动应急指挥功能，且数据传输稳定、流畅。数据调度模块可以通过嵌入式软件调度网络控制接口，自动切换多种网络中信号较好的一个网络，以及根据多条链路的带宽和各自实时传输的数据量大小，自动分配音视频数据以及设备运行状态数据，有效提高无线数据传输效率；多个可移动式专用管控终端设备可以同时使用，具有良好的可扩展性。

以上是对本实施例的具体说明，很显然，本发明不仅局限于此，凡在本发明发明构思下所做的任何改变都将落入本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种输变电运维检修移动管控平台，其特征在于：包括安装在输变电现场的无线基站（3）、便携式无线中继站（4）、无线云台摄像机（2）和中心管控服务器（1）及若干可移动式专用管控终端（5），其中所述无线云台摄像机（2）、无线基站（3）和便携式无线中继站（4）三个设备之间通过数字微波通信彼此相互连接；无线基站（3）通过有线网络或无线网络与中心管控服务器（1）相互连接；可移动式专用管控终端（5）通过无线网络与中心管控服务器（1）相互连接；无线云台摄像机（2）通过数字微波通信网络与中心管控服务器（1）进行音频和视频信号的双向数据通信连接。

2.如权利要求1所述的输变电运维检修移动管控平台，其特征在于，所述的安装在输变电现场的无线基站（3）包括多网络接入单元（301）、网络控制单元（302）、无线网络功率放大单元（303）、天线阵列（304）和电源单元（305）；其中所述网络控制单元（302）通过数据线与多网络接入单元（301）相连接，多网络接入单元（301）内固定设置2G网络模组、3G网络模组、4G网络模组、数字微波通信网络模组和卫星网络模组，为数据信息提供有线和无线传输通道，多网络接入单元（301）通过天线馈线与无线网络功率放大单元（303）连接以放大无线功率，天线阵列（304）通过天线馈线与无线网络功率放大单元（303）连接为无线基站（3）提供无线通信信号，电源单元（305）与无线基站（3）电连接。

3.如权利要求1所述的输变电运维检修移动管控平台，其特征在于，所述便携式无线中继站（4）为所述的安装在输变电现场的无线基站（3）提供覆盖延伸，其内部固定设置供电模块（401）、2.4G无线通信模块（402）和定向天线（403），定向天线（403）通过馈线与2.4G无线通信模块（402）相连，供电模块（401）与便携式无线中继站（4）电连接。

4.如权利要求3所述的输变电运维检修移动管控平台，其特征在于，所述2.4G无线通信模块（402）还可以是5.8G无线通信模块。

5.如权利要求1所述的输变电运维检修移动管控平台，其特征在于，所述可移动式专用管控终端（5）是台式计算机、笔记本电脑、平板电脑、智能手机的任意一种或多种组合。

6.如权利要求1所述的输变电运维检修移动管控平台，其特征在于，所述有线网络包括互联网、电力专线和VPDN专线，无线网络包括2G网络、3G网络、4G网络、数字微波通信网络和卫星网络，输变电运维检修移动管控平台设备之间可以同时使用当前可用的多种网络实现传输数据的多通道并发连接。