一种基于电力系统维护具有抗干扰的远程监控系统

摘要

本发明公开一种基于电力系统维护具有抗干扰的远程监控系统，包括：监控中心以及分别与监控中心通信连接的多个帽体；监控中心分别与每个帽体通信连接，获取每个帽体传输的数据信息，监控中心采集数据在传输过程中，对采集数据进行了频率调制，将待传输信息的频谱调制成为宽带信号送入信道中传输，再在接收端利用相应的手段将该宽带信号解调，从而获取传输信息的通信方式。由于调制频率大大扩展了信号的频谱，使信号抗干扰性强、误码率低。采集信号在信道中传输时所占有的带宽相对较宽，而接收端又采用相关检测的办法来调制，使有用宽带信息信号恢复成解调采集信号，这样，信噪比很高，达到了抗干扰性强、误码率低的效果。

主权项

一种基于电力系统维护具有抗干扰的远程监控系统，其特征在于，包括：监控中心以及分别与监控中心通信连接的多个帽体；所述帽体设有外壳和与人体头部接触的内网；外壳的内部设有氧气气囊，所述氧气气囊通过输气管连接呼气罩，氧气气囊与呼气罩之间设有阀门，阀门设置在外壳上；帽体顶端设有电阻，所述帽体的外部设有电场强度测试器、语音播报器、语音通信模块、警报器和触电感应器；所述语音播报器分别与电场强度测试器和电阻电连接；所述帽体内还设有用于对帽体进行位置定位，并将位置信息发送至上位机的监护单元，用于给监护单元供电的供电电池，与供电电池连接用于对供电电池进行充电管理的充电控制单元；所述外层和内层分别设有位置相对应第一透气孔；所述外壳外部包裹有防护层，防护层包括：绝缘胶层和粘合在绝缘胶层下表面的基层，所述基层包括与绝缘胶层粘合的无纺布层，无纺布层贴敷有亚麻层，无纺布层和亚麻层之间设有纤维丝，所述绝缘胶层与基层贯穿设置有第二透气孔；第一透气孔与第二透气孔相适配设置；所述绝缘胶层表面设置有凸起；所述绝缘胶层上表面设置有增加绝缘胶层表面光亮效果的反光膜；所述反光膜上表面设置有耐磨层；所述帽体设有防护口罩，防护口罩通过关节连杆与外壳连接；防护口罩内部依次设有颗粒过滤层，呼吸缓冲层，纳米沸石层；所述纳米沸石层包括：壳体和设置在壳体内部的纳米沸石群；纳米沸石群为一定数量的纳米沸石颗粒阵列形成；纳米沸石群中的纳米沸石颗粒之间设有空隙；所述呼吸缓冲层中嵌入粗纤维多孔材料；关节连杆设有第一连杆和第二连杆；第一连杆和第二连杆铰接，第一连杆一端连接外壳，另一端铰接第二连杆；第二连杆连接防护口罩；在内网贴敷有抗菌层；抗菌层包括：皮革层，皮革层下表面粘贴有海绵层，海绵层下表面粘贴有用高温纤维布制成的隔热层，隔热层下表面粘贴有用由防辐射抗菌面料制成的抗菌低层；监护单元包括：通信模块、定位模块、储存器、微控制器、海拔高度感应模块、温度感应模块、湿度感应模块、瓦斯感应模块、二氧化碳感应模块、光线感应模块、噪声感应模块、含氧量感应模块、红外接收模块、红外发送模块；通信模块包括：WIFI模块、Zigbee模块、RF通信模块、蓝牙模块、红外传输模块、用于连接WIFI模块、Zigbee模块、RF通信模块、蓝牙模块、红外传输模块的总线模块；通信模块用于接收上位机发送的控制信息以及数据信息，并传输至微控制器，以及向上位机发送数据信息；储存器用于储存监护单元接收及发送的数据信息；定位模块用于对帽体进行定位，并将定位信息传输至微控制器；所述定位模块包括：GPS定位装置，卫星接收天线ANT1，收发天线ANT2，通信模块将定位信息上传至上位机，微控制器用于控制所述GPS定位装置和通信模块运行；所述GPS定位装置的串行端口RXDG与所述微控制器的P1.2端口连接，所述GPS定位装置的串行端口TXDG与所述微控制器的P1.3端口连接；所述微控制器的P3.1端口与通信模块中的WIFI模块、Zigbee模块、RF通信模块、蓝牙模块、红外传输模块任一TXD连接，所述微控制器的P3.0 端口与通信模块中的WIFI模块、Zigbee模块、RF通信模块、蓝牙模块、红外传输模块任一的RXD连接；所述卫星接收天线ANT1与所述GPS定位装置的RF_IN端口电连接；所述收发天线ANT2与通信模块中的WIFI模块、Zigbee模块、RF通信模块、蓝牙模块、红外传输模块任一的AN端口连接；微控制器用于将定位信息经过信号放大电路、信号滤波电路后由通信模块发送至上位机；所述红外接收模块包括：红外接收芯片、三极管Q1、三个电阻以及电容；三极管Q1采用NPN三极管，红外接收芯片的输出端与三极管Q1的基极连接，三极管Q1用于将红外接收芯片接收的电信号，放大后发送至微控制器；红外发送模块包括：红外发送芯片、反相器、三极管Q2、三极管Q3、电阻R11、电阻R12、电容C1、电容C2、发光二极管D1、发光二极管D2；红外发送模块的数据输入端通过反相器与红外发送芯片的四号端口连接，红外发送芯片的五号端口通过电容C2接地；红外发送芯片的VCC端、电阻R11、电阻R12和电容C1串联接地；红外发送芯片的七号端口连接至电阻R11和电阻R12之间；红外发送芯片的三号端口分别与三极管Q2的基极以及三极管Q3的基极连接；三极管Q2的发射极以及三极管Q3的发射极分别接地，三极管Q2的集电极与发光二极管D1连接，三极管Q3的集电极与发光二极管D2连接；所述总线模块包括：三个光电隔离器、五个电阻以及通信芯片；三个光电隔离器分别与通信芯片电连接；监控中心包括：身份设置模块，动态地址生成模块，对每个帽体传输的数据信息进行处理储存的数据处理模块，数据收发模块，频率调制模块、中央处理器、模数转换模块、时钟控制模块、滤波模块、放大模块，网络管理模块，数据管理模块，数据比较模块，报表模块，用于储存数据信息的储存模块以及用于将储存模块储存的数据信息进行数据共享的信息平台；身份设置模块用于设置每个帽体的身份信息；动态地址生成模块用于生成动态地址表，并对每个帽体生成动态地址，发送至每个帽体；动态地址包括每个帽体的身份信息以及与帽体身份信息惟一对应的全局标识号；监护单元还包括：数据标识动态模块；所述数据标识动态模块用于将上传的数据信息生成数据包，通过动态地址表查找出对应的全局标识号，再将该全局标识号与数据包封装成数据传输包，每个所述数据传输包只包含来自一个帽体的信息；所述时钟控制模块包括：时钟芯片、电阻R11、电阻R12、电阻R13；时钟芯片的十六号脚通过电阻R11接电源，时钟芯片的十五号脚通过电阻R12接电源，时钟芯片的十三号脚通过电阻R13接地，时钟芯片用于记录监控中心获取到采集信息的时间信息，以及用于触发数据收发模块获取采集信息；时钟电阻R11和时钟电阻R12的阻值范围为5k至9k；数据收发模块用于在时钟控制模块的控制下，接收数据采集单元采集的数据，以及向数据采集单元发送控制指令；频率调制模块用于在中央处理器控制下对数据收发模块接收的调制后的采集数据进行调制；所述滤波模块用于对频率调制模块调制后的采集数据进行滤波，滤波后通过放大模块进行放大变频；模数转换模块用于对接收端输入中频模拟信号的模数转换，并根据时钟控制模块完善采样频率；数据分析模块用于按照每个帽体传输的数据信息，对每个帽体进行工作地点、工作时间进行统计分析；所述网络管理模块用于使监控中心与帽体之间通过WIFI模块、Zigbee模块、RF通信模块、蓝牙模块、红外传输模块的形式通信连接，并对网拓扑管理、网络性能管理，实现了网络环境透明化；所述数据管理模块用于同时整合所有的帽体数据信息，整合的数据信息包括工作时间、定位数据、工作时长、温度数据、湿度数据、海拔高度数据、瓦斯数据、二氧化碳数据、含氧量数据、光线数据、噪声数据，通过线路、表格、图形的展现形式进行整合，通过对数据的可视化管理，让所有数据在显示屏上显示；所述数据比较模块用于将监控中心收到的各类数据信息与设置的阈值以及往期数据进行对比，当前数据超出设置的阈值时，进行报警提示；将报警信息形成报警统计，并存储；所述报表模块用于将数据形成分析报告，通过分析报告准确评估整个配电网维护情况，获悉帽体的情况，整理形成系统整体的维护信息，按照时间段形成系统报告，通过图表展现在显示器上，并通过信息平台共享；信息平台包括：信息发布与查询模块；信息发布与查询模块用于将每个帽体上传的数据信息共享至信息平台，并提供数据查询窗口，供移动终端连接并查询。