本发明涉及变电站防护技术领域，具体涉及一种变电站用多重防护系统。
背景技术：
随着电力输、配、变网络的全面改造，各变电站均要加强变电站安全技术防范水平，以提高生产效益，在站端中心建立起监控中心系统，监控中心系统能够对变电站、监控子系统采集的有关数据、环境参量、视频图像进行监控和监视，以便能够实时、直接地了解和掌握变电站、所的情况，并及时对变电站、所发出的报警做出相应的处理。
但是随着变电站容量的增大，自动化水平相应提高，电缆用量越来越多，变电站电缆沟规模也越来越庞大复杂，由于其位于地表下，检修不便，往往成为变电站安全死角，地沟电缆故障发生通常为隐蔽渐进方式，一旦发现事故症状，通常损失已难挽回，严重时还会影响到变电站的安全生产和运行。
技术实现要素：
解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种变电站用多重防护系统，解决了地沟电缆位于地表下，检修不便，故障发生通常为隐蔽渐进方式，一旦发现事故症状，通常损失已难挽回，严重时还会影响到变电站的安全生产和运行的问题。
技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种变电站用多重防护系统，包括智能钥匙系统、电子围栏防护系统和地沟电缆防护系统，所述地沟电缆防护系统包括分布式模块、地缆沟工作站和监控工作站，所述分布式模块与地缆沟工作站采用485总线连接实现数据传导，且地缆沟工作站能够为分布式模块提供电源，所述地缆沟工作站通过zigbee模块与监控工作站的监控主机实现数据交互，所述分布式模块包括微控制器、温度传感器阵列、烟雾探测器、水位检测器和驱动接口，所述温度传感器阵列、烟雾探测器和水位检测器以并联的方式与微控制器的输入端相连接，所述微控制器的输出端通过驱动接口控制有执行件。
更进一步地，所述智能钥匙系统包括磁力锁、rfid芯片、手持rfid阅读器和上位机，所述rfid芯片安装在磁力锁上，且rfid芯片保存有相应磁力锁的id号，所述手持rfid阅读器能够读取磁力锁的id号进行处理，所述上位机通过导线与rfid阅读器实现数据交互，有效的解决了现有变电站中锁具繁多，管理混乱的问题，通过系统对变电站的锁具进行管理，减少了变电站设备被盗窃、破坏或者误操作的风险。
更进一步地，所述电子围栏防护系统包括红外围栏、高压脉冲电网、蓄电池和电力接收模块，所述红外围栏的红外线对射器布置在高压脉冲电网的线缆空隙处，所述红外围栏通过zigbee模块与监控工作站的监控主机实现数据交互，且监控主机上设有与电力接收模块通过电感耦合传输电力的电力发射模块，采用无线充电的方式为蓄电池提供电源，通过无线供电的方式防止外来人员剪断供电线路而破坏红外围栏、高压脉冲电网进入变电站，防护效果好，安全性高。
更进一步地，所述温度传感器阵列为一一对应分布在电缆上的型号为ds18b20可组网数字温度传感器，其采用单线接口方式，与微控制器连接时仅需一条口线即可实现双向通讯。
更进一步地，所述烟雾探测器选用散射光型光电感烟式探测器。
更进一步地，所述水位检测器选用智能型非接触式超声波液位仪，该超声波液位仪具有自动功率调整、温度补偿和增益控制等优点。
更进一步地，所述执行件包括灭火装置、抽风装置和音响警报装置，通过执行件及时地处理紧急情况，降低损失。
有益效果
本发明提供了一种变电站用多重防护系统，与现有公知技术相比，本发明的具有如下有益效果：
1、本发明通过智能钥匙系统有效的解决了现有变电站中锁具繁多，管理混乱的问题，通过系统对变电站的锁具进行管理，减少了变电站设备被盗窃、破坏或者误操作的风险。
2、本发明通过电子围栏防护系统通过无线充电的方式为蓄电池提供电源，通过无线供电的方式防止外来人员剪断供电线路而破坏红外围栏、高压脉冲电网进入变电站，防护效果好，安全性高。
3、本发明通过地沟电缆防护系统采集电缆沟温度、水位、烟雾等实时数据，并通过电缆工作站汇总给监控工作站，便于实时掌握电缆沟各监测点的温度、水位以及烟雾情况，数据自动化采集，减轻了监护劳动强度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的地沟电缆防护系统和电子围栏防护系统原理线框示意图；
图2为本发明的光电感烟探测器原理示意图；
图3为本发明的温度传感器与微控制器电路连接示意图；
图4为本发明的rfid阅读器的射频识别电路的电路图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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作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。
实施例：
本实施例的一种变电站用多重防护系统，包括智能钥匙系统、电子围栏防护系统和地沟电缆防护系统，地沟电缆防护系统包括分布式模块、地缆沟工作站和监控工作站，分布式模块与地缆沟工作站采用485总线连接实现数据传导，且地缆沟工作站能够为分布式模块提供电源，地缆沟工作站通过zigbee模块与监控工作站的监控主机实现数据交互，分布式模块包括微控制器、温度传感器阵列、烟雾探测器、水位检测器和驱动接口，温度传感器阵列、烟雾探测器和水位检测器以并联的方式与微控制器的输入端相连接，微控制器的输出端通过驱动接口控制有执行件。
其中，智能钥匙系统包括磁力锁、rfid芯片、手持rfid阅读器和上位机，rfid芯片安装在磁力锁上，且rfid芯片保存有相应磁力锁的id号，手持rfid阅读器能够读取磁力锁的id号进行处理，上位机通过导线与rfid阅读器实现数据交互，电子围栏防护系统包括红外围栏、高压脉冲电网、蓄电池和电力接收模块，红外围栏的红外线对射器布置在高压脉冲电网的线缆空隙处，红外围栏通过zigbee模块与监控工作站的监控主机实现数据交互，且监控主机上设有与电力接收模块通过电感耦合传输电力的电力发射模块，温度传感器阵列为一一对应分布在电缆上的型号为ds18b20可组网数字温度传感器，烟雾探测器选用散射光型光电感烟式探测器，水位检测器选用智能型非接触式超声波液位仪，执行件包括灭火装置、抽风装置和音响警报装置。
使用时，分布式模块为整个地沟电缆防护系统的功能节点，对温度传感器阵列、烟雾探测器和水位检测器进行数据采集，并将监测数据通过485网络总线、modbus通信协议与电缆沟工作站进行数据交互；其中，分布式模块通过微控制器(选用c8051f020单片机，该单片机采用了增强的cip-51内核，其指令集与mcs-51完全兼容，具有标准8051的组织架构，可以使用标准的803x/805x汇编器和编译器进行软件开发，并且集成了12位adc和8位adc，满足电缆沟工作站各种接口需求)和采用zigbee模块与地缆沟工作站进行数据交互，温度传感器采用ds18b20可组网数字温度传感器，其采用独特的单线接口方式，在与微控制器连接时仅需要一条口线即可完成双向通讯，地缆沟工作站安装于靠近电缆沟的地面，它可以将外接的220v电源转换成24vdc供给分布式模块使用，并且将分布式模块的实时数据进行汇总后，通过zigbee模块传输给监控工作站，监控工作站实时显示分布式模块的各种传感器参数，并进行记录；同时设定各传感器的阈值，当设定好阈值的传感器参数超出，微控制器及时作出反应处理，通过驱动接口驱动外部的执行件进行动作，例如灭火装置、抽风装置和音响警报装置，地沟电缆防护系统自动采集传感器的数据，实时反应数据变化，并且减轻了监护劳动强度，监控工作站能够及时输出报警信号。
智能钥匙系统包括磁力锁、rfid芯片、手持rfid阅读器和上位机，rfid芯片安装在磁力锁上，rfid芯片中保存相应磁力锁的id号，手持rfid阅读器读取磁力锁的id号进行处理，磁力锁根据手持rfid阅读器的处理结果执行相应的操作，上位机用于发出操控指令给rfid阅读器，上位机同时接收rfid阅读器返回的操作信息，有效的解决了现有变电站中锁具繁多，管理混乱的问题，通过系统对变电站的锁具进行管理，减少了变电站设备被盗窃、破坏或者误操作的风险。
电子围栏防护系统包括红外围栏、高压脉冲电网、蓄电池和电力接收模块，红外围栏的红外线对射器布置在高压脉冲电网的线缆空隙处，红外围栏通过zigbee模块与监控工作站的监控主机实现数据交互，且监控主机上设有与电力接收模块通过电感耦合传输电力的电力发射模块，采用无线充电的方式为蓄电池提供电源，通过无线供电的方式防止外来人员剪断供电线路而破坏红外围栏、高压脉冲电网进入变电站，防护效果好，安全性高。
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。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
技术特征：
1.一种变电站用多重防护系统，其特征在于，包括智能钥匙系统、电子围栏防护系统和地沟电缆防护系统，所述地沟电缆防护系统包括分布式模块、地缆沟工作站和监控工作站，所述分布式模块与地缆沟工作站采用485总线连接实现数据传导，且地缆沟工作站能够为分布式模块提供电源，所述地缆沟工作站通过zigbee模块与监控工作站的监控主机实现数据交互，所述分布式模块包括微控制器、温度传感器阵列、烟雾探测器、水位检测器和驱动接口，所述温度传感器阵列、烟雾探测器和水位检测器以并联的方式与微控制器的输入端相连接，所述微控制器的输出端通过驱动接口控制有执行件。
2.根据权利要求1所述的一种变电站用多重防护系统，其特征在于，所述智能钥匙系统包括磁力锁、rfid芯片、手持rfid阅读器和上位机，所述rfid芯片安装在磁力锁上，且rfid芯片保存有相应磁力锁的id号，所述手持rfid阅读器能够读取磁力锁的id号进行处理，所述上位机通过导线与rfid阅读器实现数据交互。
3.根据权利要求1所述的一种变电站用多重防护系统，其特征在于，所述电子围栏防护系统包括红外围栏、高压脉冲电网、蓄电池和电力接收模块，所述红外围栏的红外线对射器布置在高压脉冲电网的线缆空隙处，所述红外围栏通过zigbee模块与监控工作站的监控主机实现数据交互，且监控主机上设有与电力接收模块通过电感耦合传输电力的电力发射模块。
4.根据权利要求1所述的一种变电站用多重防护系统，其特征在于，所述温度传感器阵列为一一对应分布在电缆上的型号为ds18b20可组网数字温度传感器。
5.根据权利要求1所述的一种变电站用多重防护系统，其特征在于，所述烟雾探测器选用散射光型光电感烟式探测器。
6.根据权利要求1所述的一种变电站用多重防护系统，其特征在于，所述水位检测器选用智能型非接触式超声波液位仪。
7.根据权利要求1所述的一种变电站用多重防护系统，其特征在于，所述执行件包括灭火装置、抽风装置和音响警报装置。
技术总结
本发明涉及变电站防护系统技术领域，提供一种变电站用多重防护系统，包括智能钥匙系统、电子围栏防护系统和地沟电缆防护系统，地沟电缆防护系统包括分布式模块、地缆沟工作站和监控工作站，分布式模块与地缆沟工作站采用485总线连接实现数据传导，且地缆沟工作站能够为分布式模块提供电源，地缆沟工作站通过ZigBee模块与监控工作站的监控主机实现数据交互，分布式模块包括微控制器、温度传感器阵列、烟雾探测器、水位检测器和驱动接口，温度传感器阵列、烟雾探测器和水位检测器以并联的方式与微控制器的输入端相连接，微控制器的输出端通过驱动接口控制有执行件，本发明能够对变电站及时进行防护，提高了使用安全性。
技术研发人员：章毛连;孙雯;周小杰;何恩节;国海;张永峰
受保护的技术使用者：安徽科技学院
技术研发日：.08.13
技术公布日：.11.29
