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智能倒闸操作小秘书设计与应用

来源:曹振华 汪海 丁雯婷 卢利中发布时间:2016-09-30分类:[杂志期刊] 关键词:电器倒闸;安全规程;操作监管;远程监控;远程指导;现场记录

电器倒闸操作是经常性的工作,电力运行的特殊性决定了倒闸操作必须严格遵守操作安全规程,用规程规定规范操作人员的操作,以保证操作倒闸操作的顺利进行,操作人员的操作是否符合规范,直接决定操作的结果,因此对操作人员操作过程的监管至关重要。
一、倒闸操作监管的重要性
倒闸操作决定了倒闸所属线路的有电或没电、打开或关闭状态,因此直接决定了所属电网的供电状态,操作失误,轻则导致设备损坏,重则导致电网瘫痪、人员伤亡等重大事故。
1.倒闸操作
电器设备分为运行、热备用、冷备用和检修四种状态,将设备由一种状态转换成为另一种状态的过程叫做倒闸,所进行的操作叫倒闸操作。通过操作隔离开关、断路器以及挂、拆接地线将电器设备从一种状态换转成为另一种状态,或者是系统改变了运行状态或运行方式的操作过程,都称之为倒闸操作。倒闸操作中分为6个步骤:发布和接受操作任务、填写操作票、审查和核对操作票、操作命令的发布和接受、进行倒闸操作、汇报。倒闸操作中的每个过程都必须明确无误,任何过程的失误都会造成严重的后果。
2.倒闸操作的监管
严格有序的监管,可以保证操作过程的安全、顺利的进行,否则极易导致严重后果,监管必须要有合适的手段和方法。事前监管要做到每个操作步骤有理、有据、可查、可追溯,这样才能保证操作步骤的正确性、可靠性,并对事后监管提供适当的依据;事后监管需要事前监管提供必要的材料,对事后结果进行判定和奖惩。
本文设计的智能倒闸操作小秘书是对传统操作票夹的智能化升级和改造,倒闸操作的所有过程都是以票夹为载体,以操作票为依据的,智能倒闸操作小秘书是以票夹为平台,可以实现对操作票周围环境进行录像、录音及远程监控、远程指导等操作,有效提高倒闸操作的监控力度。

二、智能倒闸操作小秘书设计
智能倒闸操作小秘书采用成熟的智能手机平台为载体,基于Android技术、4G通信技术、非接触触摸等技术设计而成,具有稳定可靠、成本低廉、操作方面等优点。
1.整体设计
智能倒闸操作小秘书功能如图2-1所示,其核心功能为远程音视频录制和传输部分、操作界面部分,前者提供录像及远程传输功能,后者为用户提供友好的操作界面,操作界面分为参数设置界面部分和整体操作界面两部分,其中参数设置界面用软件实现,可以输入和修改参数,而整体操作界面用硬件触摸键实现,可以实现机器的打开、关闭、音量调节、照明灯管理等。

2.音视频录制和远程传输设计
音视频录制模块主要负责对操作票夹所在位置周围的环境进行音视频记录,实现对操作环境的监控和记录,远程传输模块部分实现音视频的远程发送和接收,实现远程监控和指导功能,使远程人员在办公室的电脑上,可以随时看到现场人员的操作过程,对现场人员是一种监督和督促,并对其操作进行必要的语音指导,本部分功能是在智能手机的android平台上制作,远程传输使用智能手机的4G网络实现。
(1) 设置摄像头
在进行录像之前,必须首先调整摄像机状态,选择最佳分辨率,使之适合屏幕的大小,并且选择横屏录制,代码如图2-2所示。

代码中,设置主屏幕显示水平分辨率为640,垂直分辨率为系统默认最佳分辨率,视频自动填充整个屏幕,自动对焦。
(2)视频录制
视频录制部分为视频传输部分和本地记录部分提供需要的资源,由于android内部限制,在视频本地保存的同时不允许发送,发送的时候不允许记录,所以两个操作看上去是不能同时进行的,为了解决这个问题,本文采用SurfaceHolder.Callback接口实现,通过实现Camera.PreviewCallback方法,就可以得到一个每一帧画面的回调事件,每次回调时都进行本地保存和传输动作,从而实现既本地保存又远程传输的功能,主要代码如图2-3所示。

从代码中可以看到,设计中采用传输每帧图片的方式,实现视频录像的传输,有效避免了视频文件处于录制状态时无法传送,处于传输状态是无法修改录制的矛盾,本文先通过Bitmap的方式,将视频帧压缩成位图,进行远程传输,然后在远程解析成视频帧进行播放。
(3)音频录制
本文采用MediaRecorder对象进行音频的录制,实例化该对象后,必须对起进行必要的设置,如声音来源、输出格式等、编码格式等,核心代码如图2-4所示。

(4)数据传输
数据传输在图2-3中和2-4中有部分代码,采用ByteArrayOutputStream数据流的形式传输,底层采用socket的方式进行数据传输,在程序启动时,建立socket连接,连接到服务器的端口上,如果连接成功,则在mHandler_for_socket中设置网络连接成功标记。

在图2-3中,判断mHandler_for_socket中设置的标志,如果网络连接正常,则发送数据if (startSendVideo) {SendMessage(outstream.toByteArray());}
3.操作界面设计
操作界面主要为用户提供使用和操作智能倒闸操作小秘书的方法,总计设置5个按键和2个小灯,按键功能分别为:打开或关闭小秘书、音量放大、音量减小、打开或关闭前照灯、打开或关闭后照灯等,其中前照灯和后照灯设置为自锁状态轮转按键;前照灯和后照灯与相对应的按键联动。
(1)按键电路设计
本文采用晶格公司设计的JG602C电容型触摸控制芯片为主控芯片,本芯片有易于控制、外围电路简单、触摸稳定性强等优点,芯片设计电路如图6所示。





其中,电容C1必须靠近JC602C的电源引脚,PAD为触摸板,OUT0和OUT1是两个触摸按键的动作输出引脚,SW1和SW2为功能选择跳线。
(2)按键功能设计
SW1和SW2为功能选择跳线,电路中AHLB和TOG引脚为高电平有效,当SW1短接时,ALHB接高电平,则有按键按下时,对应的输出引脚输出低电平信号,否则输出高电平信号;当SW2短接时,TOG接高电平,则有按键按下时,对应的输出引脚的电平信号锁定,否则输出的电平信号不锁定。
由于前后指示灯需要持续亮起或者持续熄灭,因此需要输出的控制信号持续保持,因此需要将SW1和SW2短接,而其它按键只需要在按下的时候输出低电平即可,所以SW1和SW2断开。

参考文献
[1]JC602C,Rev.0 Datasheet[M]. 晶格电子.2014
[2] 基于Android平台的远程视频监控系统关键技术研究[D],张勇,吉林大学,2014-06
[3] 基于Android的移动视频监控系统的设计与实现[D],李飞霞,电子科技大学,2013-03
[4] 基于Android平台远程视频监控系统关键技术的研究[D],栾松,东北农业大学,2012-04


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