基於td-lte網絡的電力環網櫃狀態採集裝置及方法

2023-06-07 22:37:21 2

基於td-lte網絡的電力環網櫃狀態採集裝置及方法
【專利摘要】本發明公開了一種基於TD-LTE網絡的電力環網櫃狀態採集裝置及方法，包括電源電路、圖像採集電路、照明電路、系統處理電路以及TD-LTE無線傳輸電路，所述圖像採集電路用於採集電力環網櫃開關狀態的圖像信息，並將所述圖像信息發送至系統處理電路；所述照明電路用於為所述圖像採集電路採集所述圖像信息提供照明；所述系統處理電路用於開啟或關閉所述照明電路，以及對所述圖像信息進行封裝處理，並將封裝後的圖像信息發送至所述TD-LTE無線傳輸電路；所述TD-LTE無線傳輸電路通過TD-LTE無線網絡發送所述封裝後的圖像信息。本發明採集信息準確可靠，替代了現有人工巡查的工作,極大的節省了開關櫃巡查的人力成本。
【專利說明】基於TD-LTE網絡的電力環網櫃狀態採集裝置及方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及電力環網櫃監控裝置，尤其涉及的是一種基於TD-LTE網絡的電力環網櫃狀態採集裝置及方法。
【背景技術】
[0002]當前電力系統的配電系統已經實現自動化，可以通過遠程遙控實現配網環網櫃內變電開關的打開、閉合操作；由於電力業務的特殊性，為了確保開關的操作可靠、準確，在遠程配置後，還要人工巡視檢查，確認開關操作到位，沒有誤操作。目前市場上的遠程視頻監控設備，一般基於公共移動無線網絡(聯通\電信\移動)實現無線遠程監控，攝像頭錄取圖像後轉換為IP數據，通過公共無線網絡傳回監控中心。
[0003]電力環網櫃內部空間縱深距離短，而需要監控的開關狀態的圖象的左右範圍很寬、上下範圍很長，需要攝像頭焦距短，廣角大，而且設備體積小；環網櫃封閉、無光源，而且開關狀態使用彩色區分，圖片採集無法使用紅外拍攝，需要採集裝置自帶照明裝置，照片清晰度要高；環網櫃置於戶外環境惡劣，整個裝置需要滿足防水、耐高溫的要求，採用公共移動無線網絡的傳輸模式，由於用戶共享帶寬，無法提供可靠的保證帶寬，傳輸質量無法保證。目前市場上的無線監控攝像頭無法滿足上述全部需求。
[0004]因此，現有技術還有待於改進和發展。

【發明內容】

[0005]針對現有技術的上述缺陷，本發明提供一種基於TD-LTE網絡的電力環網櫃狀態採集裝置及方法，以實現對電力環網櫃開關狀態的遠程採集，替代人工巡查方式，並達到防水、耐高溫的要求。
[0006]本發明解決技術問題所採用的技術方案如下:
[0007]一種基於TD-LTE網絡的電力環網櫃狀態採集裝置，其中，包括電源電路、圖像採集電路、照明電路、系統處理電路以及TD-LTE無線傳輸電路，其中，
[0008]所述電源電路用於為所述採集裝置提供工作電源；
[0009]所述圖像採集電路用於採集電力環網櫃開關狀態的圖像信息，並將所述圖像信息發送至系統處理電路；
[0010]所述照明電路用於為所述圖像採集電路採集所述圖像信息提供照明；
[0011]所述系統處理電路用於開啟或關閉所述照明電路，以及對所述圖像信息進行封裝處理，並將封裝後的圖像信息發送至所述TD-LTE無線傳輸電路；
[0012]所述TD-LTE無線傳輸電路通過TD-LTE無線網絡發送所述封裝後的圖像信息。
[0013]所述的基於TD-LTE網絡的電力環網櫃狀態採集裝置，其中，所述圖像採集電路和照明電路封裝在第一組件內，所述電源電路、系統處理電路和TD-LTE無線傳輸電路封裝在第二組件內，所述第一組件和第二組件之間通過數據線纜連接。
[0014]所述的基於TD-LTE網絡的電力環網櫃狀態採集裝置，其中，所述第一組件、第二組件以及數據線纜採用IP65封裝標準。
[0015]所述的基於TD-LTE網絡的電力環網櫃狀態採集裝置，其中，所述照明電路包括至少兩組燈泡。
[0016]所述的基於TD-LTE網絡的電力環網櫃狀態採集裝置，其中，所述圖像採集電路包括用於拍攝所述圖像信息的攝像頭。
[0017]所述的基於TD-LTE網絡的電力環網櫃狀態採集裝置，其中，所述TD-LTE無線傳輸電路支持雙天線接口。
[0018]所述的基於TD-LTE網絡的電力環網櫃狀態採集裝置，其中，所述圖像採集電路與所述系統處理電路通過視頻總線連接。
[0019]所述的基於TD-LTE網絡的電力環網櫃狀態採集裝置，其中，所述電源電路對輸入的電源進行濾波、穩壓、隔離和電壓變換處理，為所述採集裝置提供工作需要的多種電壓。
[0020]一種基於TD-LTE網絡的電力環網櫃狀態採集方法，其中，包括步驟:
[0021]系統處理電路開啟照明電路，為圖像採集電路提供照明；
[0022]圖像採集電路採集電力環網櫃開關狀態的圖像信息，並將所述圖像信息發送至系統處理模塊；
[0023]所述系統處理模塊將所述圖像信息進行封裝，並發送至TD-LTE無線傳輸電路；
[0024]所述TD-LTE無線傳輸電路通過TD-LTE無線網絡發送所述封裝後的圖像信息。
[0025]所述基於TD-LTE網絡的電力環網櫃狀態採集方法，其中，所述圖像採集電路在照明電路開啟預定時間後開始採集電力環網櫃開關狀態的圖像信息。
[0026]本發明所提供的基於TD-LTE網絡的電力環網櫃狀態採集裝置及方法，其達到的技術好處是:以照片的方式進行遠程採集電力環網櫃開關狀態，採集信息準確可靠，替代了現有人工巡查的工作。採用本裝置極大的節省了開關櫃巡查的人力成本，節省了巡查時間。本裝置除了用於電力環網櫃操作確認檢查外，由於操作便利，還可以作為環網櫃的日常巡檢，提高了電力網絡的可靠性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]圖1是本發明提供的基於TD-LTE網絡的電力環網櫃狀態採集裝置的結構示意圖。
[0028]圖2是本發明提供的基於TD-LTE網絡的電力環網櫃狀態採集裝置的一優選實施例的結構示意圖。
[0029]圖3是本發明提供的基於TD-LTE網絡的電力環網櫃狀態採集方法的流程圖。【具體實施方式】
[0030]為使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚、明確，以下參照附圖並舉實施例對本發明進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，並不用於限定本發明。
[0031]本發明提供了一種基於TD-LTE網絡的電力環網櫃狀態採集裝置，如圖1所示，該採集裝置包括電源電路10、圖像採集電路20、照明電路30、系統處理電路40以及TD-LTE無線傳輸電路50，其中，所述電源電路10用於為所述採集裝置提供工作電源；所述圖像採集電路20用於採集電力環網櫃開關狀態的圖像信息，並將所述圖像信息發送至系統處理電路40 ;所述照明電路30用於在所述圖像採集電路20採集所述圖像信息時提供照明；所述系統處理電路40用於開啟或關閉所述照明電路30，以及對所述圖像信息進行封裝處理，並將封裝後的圖像信息發送至所述TD-LTE無線傳輸電路50 ；所述TD-LTE無線傳輸電路50通過TD-LTE無線網絡發送所述封裝後的圖像信息。
[0032]具體地，電源電路通過橋接電路連接輸入電源，然後進行過壓過流保護，並對輸入的電源進行濾波、穩壓、隔離和電壓變換處理，為所述採集裝置提供工作需要的多種電壓，其中，電源電路輸入的電壓為+24V直流電壓，電源電路對該+24V直流電壓進行濾波、穩壓、隔離和電壓變換處理，輸入本發明的採集裝置需要的各種電壓，包括12V直流電壓、5V直流電壓以及3.3V直流電壓等等，這些電壓分別供採集裝置中的圖像採集電路、照明電路、系統處理電路以及TD-LTE無線傳輸電路使用。
[0033]由於電力環網櫃內部空間縱深距離短，而需要監控的開關狀態的圖象的左右範圍很寬、上下範圍很長，需要攝像頭焦距短，廣角大，因此，圖像採集電路包括用於拍攝的所述圖像信息的攝像頭，攝像頭優選微型、高清攝像頭，攝像頭的數量根據實際需要而定。圖像採集電路與所述系統處理電路通過視頻總線連接，因此，攝像頭在捕捉到電力環網櫃開關狀態的圖像信息後通過視頻總線傳輸給系統處理電路進行處理。
[0034]由於環網櫃封閉、無光源，而且開關狀態使用彩色區分，圖片採集無法使用紅外拍攝，需要採集裝置自帶照明裝置，因此本發明的照明電路主要為圖像採集電路提供照明功能，本實施例的照明電路包括有至少兩組燈泡，這些燈泡優選微型、高亮LED照明燈泡。照明電路在為圖像採集電路提供照明時，會根據系統處理電路的開關量指令開啟或關閉照明。
[0035]系統處理模塊是整個裝置的核心，在查詢電力環網櫃開關狀態時，首先會向照明電路發送開光量指令，開啟照明電路，為圖像採集電路提供照明，而為了保證圖像採集裝置中攝像頭曝光充分，系統處理模塊會控制圖像採集電路延時一定時間後開始採集圖像，具體延時時間可以根據攝像頭的具體性能進行實際設定。系統處理電路將採集到的圖像信息進行無損壓縮並封裝為IP數據包，通過串行總線發送給TD-LTE無線傳輸電路。此時為了避免燈泡長時間過熱造成損壞，在系統處理電路將封裝後的圖像信息發送至所述TD-LTE無線傳輸電路後關閉照明燈泡。
[0036]為了達到較好的處理效果，本實施例的系統處理電路由工業級的ARM處理器、NORflash快閃記憶體、NAND flash快閃記憶體、DRAM動態存儲晶片、高速USB控制器及LINUX作業系統組成。
[0037]進一步地，本發明的TD-LTE無線傳輸電路通過USB總線與系統處理電路連接，並在系統處理電路中映射為ARM處理器的一個乙太網接口，實現本地終端設備數據到TD-LTE無線網絡的連接，且TD-LTE無線傳輸電路支持雙天線接口，實現多路發射功能，通過這種TD-LTE無線專網的數據通信，保證了傳輸帶寬以及圖像傳輸質量。
[0038]優選地，為了便於電力環網櫃內部安裝，如圖2所示，本發明將整個採集裝置分為兩個組件，包括第一組件100和第二組件200，其中，圖像採集電路20和照明電路30封裝在第一組件100內，電源電路10、系統處理電路40和TD-LTE無線傳輸電路50封裝在第二組件200內，第一組件100和第二組件200之間通過數據線纜連接，這樣該採集裝置不僅滿足了電力環網櫃的內部安裝，而且還達到了設備體積小的要求。為了滿足防水、耐高溫的要求，第一組件和第二組件以及數據線纜優選但不限於採用IP65的封裝標準。[0039]通過該採集裝置，本發明實現了電力環網櫃開關狀態的視頻監控，集照明、圖像採集於一體，便於對電力環網櫃開關各彩色狀態的捕捉。
[0040]基於上述電力環網櫃狀態採集裝置，本發明還提供了一種基於TD-LTE網絡的電力環網櫃狀態採集方法，包括步驟:
[0041]步驟S100、系統處理電路開啟照明電路，為圖像採集電路提供照明；
[0042]步驟S200、圖像採集電路採集電力環網櫃開關狀態的圖像信息，並將所述圖像信息發送至系統處理模塊；
[0043]步驟S300、所述系統處理模塊將所述圖像信息進行封裝，並發送至TD-LTE無線傳輸電路；
[0044]步驟S400、所述TD-LTE無線傳輸電路通過TD-LTE無線網絡發送所述封裝後的圖像息。
[0045]其中，所述圖像採集電路在照明電路開啟預定時間後開始採集電力環網櫃開關狀態的圖像信息。而針對上述步驟中各個電路的具體實施過程，如前所述，在此不一一贅述。
[0046]綜上所述，本發明提供的基於TD-LTE網絡的電力環網櫃狀態採集裝置及方法，通過以照片的方式進行遠程採集電力環網櫃開關狀態，採集信息準確可靠，替代了現有人工巡查的工作。同時極大的節省了開關櫃巡查的人力成本，節省了巡查時間。而且本裝置除了用於電力環網櫃操作確認檢查外，由於操作便利，還可以作為環網櫃的日常巡檢，提高了電力網絡的可靠性。
[0047]應當理解的是，本發明的應用不限於上述的舉例，對本領域普通技術人員來說，可以根據上述說明加以改進或變換，所有這些改進和變換都應屬於本發明所附權利要求的保護範圍。
【權利要求】
1.一種基於TD-LTE網絡的電力環網櫃狀態採集裝置，其特徵在於，包括電源電路、圖像採集電路、照明電路、系統處理電路以及TD-LTE無線傳輸電路，其中， 所述電源電路用於為所述採集裝置提供工作電源； 所述圖像採集電路用於採集電力環網櫃開關狀態的圖像信息，並將所述圖像信息發送至系統處理電路； 所述照明電路用於為所述圖像採集電路採集所述圖像信息提供照明； 所述系統處理電路用於開啟或關閉所述照明電路，以及對所述圖像信息進行封裝處理，並將封裝後的圖像信息發送至所述TD-LTE無線傳輸電路； 所述TD-LTE無線傳輸電路通過TD-LTE無線網絡發送所述封裝後的圖像信息。
2.根據權利要求1所述的基於TD-LTE網絡的電力環網櫃狀態採集裝置，其特徵在於，所述圖像採集電路和照明電路封裝在第一組件內，所述電源電路、系統處理電路和TD-LTE無線傳輸電路封裝在第二組件內，所述第一組件和第二組件之間通過數據線纜連接。
3.根據權利要求2所述的基於TD-LTE網絡的電力環網櫃狀態採集裝置，其特徵在於，所述第一組件、第二組件以及數據線纜採用IP65封裝標準。
4.根據權利要求1所述的基於TD-LTE網絡的電力環網櫃狀態採集裝置，其特徵在於，所述照明電路包括至少兩組燈泡。
5.根據權利要求1所述的基於TD-LTE網絡的電力環網櫃狀態採集裝置，其特徵在於，所述圖像採集電路包括用於拍攝所述圖像信息的攝像頭。
6.根據權利要求1所述的基於TD-LTE網絡的電力環網櫃狀態採集裝置，其特徵在於，所述TD-LTE無線傳輸電路支持雙天線接口。
7.根據權利要求1所述的基於TD-LTE網絡的電力環網櫃狀態採集裝置，其特徵在於，所述圖像採集電路與所述系統處理電路通過視頻總線連接。
8.根據權利要求1所述的基於TD-LTE網絡的電力環網櫃狀態採集裝置，其特徵在於，所述電源電路對輸入的電源進行濾波、穩壓、隔離和電壓變換處理，為所述採集裝置提供工作需要的多種電壓。
9.一種基於TD-LTE網絡的電力環網櫃狀態採集方法，其特徵在於，包括步驟: 系統處理電路開啟照明電路，為圖像採集電路提供照明； 圖像採集電路採集電力環網櫃開關狀態的圖像信息，並將所述圖像信息發送至系統處理模塊； 所述系統處理模塊將所述圖像信息進行封裝，並發送至TD-LTE無線傳輸電路； 所述TD-LTE無線傳輸電路通過TD-LTE無線網絡發送所述封裝後的圖像信息。
10.根據權利要求9所述基於TD-LTE網絡的電力環網櫃狀態採集方法，其特徵在於，所述圖像採集電路在照明電路開啟預定時間後開始採集電力環網櫃開關狀態的圖像信息。
【文檔編號】H04L29/06GK103442214SQ201310367384
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年8月21日 優先權日:2013年8月21日
【發明者】譚紹鵬, 劉海波, 白樹軍, 曾志強, 李新堂, 鄧翔, 蔣斌, 寧培松, 楊安華, 張青 申請人:深圳市特發泰科通信科技有限公司, 遵義供電局