CN106020067A - 一种基于电力系统维护具有抗干扰的远程监控系统 - Google Patents

Abstract

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。

Description

一种基于电力系统维护具有抗干扰的远程监控系统

技术领域

本发明涉及电力防护领域，尤其涉及一种基于电力系统维护具有抗干扰的远程监控系统。

背景技术

电力施工中，工作人员需要佩戴安全帽，电力安全帽对人体头部受坠落物及其他特定因素引起的伤害起防护作用，在空间相对较小的环境中施工时，头部很容易无意间接触到周围的带电设备，即使是有安全帽的防护，也会引发不安全因素，如果触电也不能及时的发现，错过救援时间，同时，在电力施工中，由于距离过远，很难与别人沟通，导致影响电力施工。

发明内容

为了克服上述现有技术中的不足，本发明的目的在于，提供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；

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。

优选地，外壳和内网之间设有防震套。

优选地，所述语音通信模块为防爆语音通信模块或防水语音通信模块。

优选地，监护单元还包括：沟通级别接收模块、沟通执行模块、身份验证模块、身份验证输入模块；

所述沟通级别接收模块用于接收上位机发送的加密信息码，根据接收的加密信息码，设置沟通权限级别，加密信息码与沟通权限相对应，每个沟通级别中均设置加密信息码，所接收到加密信息码启动帽体所对应的沟通级别；

所述沟通执行模块用于根据接收到的加密信息码，确定沟通权限，并与具有同样的沟通权限及加密信息码的安防装置进行通信沟通；

身份验证输入模块用于通过密码输入装置、指纹识别装置、虹膜识别装置、声音识别装置中的至少一种获取使用者的身份信息，并将身份信息通过红外传输至上位机；储存器储存使用者的身份信息。

优选地，监护单元还包括：接收数据帧模块、数据监测模块、回复模块、差错甄别模块、数据帧分解模块；

接收数据帧模块用于接收上位机配置通过数据帧通信路径配置的数据发送接收数据帧；

数据监测模块用于根据配置的数据帧监测接收的数据信息中数据帧是否与配置的数据帧一致，以及在发送数据中配置设置的数据帧；

回复模块用于接收上位机配置的回复字符，回复字符经由红外接收发送至上位机，使监护单元保持与上位机互通；

差错甄别模块用于监测数据传输过程中帧是否是无差错的，响应于数据监测模块在所接收的数据中包含的数据帧是否有差错，如有差错冻结数据及数据帧，形成应答提示符来提示上位机的差错状况；

数据帧分解模块用于对给定的数据帧形成数据字符段，

对数据字符段进行分解，判断是否传递数据信息或者数据字符段是传递控制指令；如有控制指令，对接收的数据字符段确定为控制帧。

从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：

在帽体内部设置了多个通信模块，使帽体能够在不同的通信环境下使用，避免在隧道、或巷道、或有限空间中无网络的状态。而且将多个通信模块融合也使帽体能够适应各种通信方式，保证通信畅通，能够与多种通信终端连接，共享信息。

防护口罩设置了颗粒过滤层可以过滤大粒径颗粒的灰尘；纳米沸石层可以起到催化吸附作用，将空气中的细菌病毒有害气体进行吸附，达到高效果的净化。而且呼吸缓冲层可以起到透气的作用。外壳的外表面和内表面涂有超疏水薄膜层；这样用水冲一下外壳的外表面和内表面，就能清除表面灰尘和杂质。清洗后，很快能够自然晾干。

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，监控中心将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；

还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；这样用户可以对每位佩戴帽体的人员进行监控，并且能够获取人员的身边信息，及时与人员进行沟通交流。

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。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对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为基于电力系统维护具有抗干扰的远程监控系统整体示意图；

图2为帽体示意图；

图3为防护层示意图；

图4为防护口罩结构图；

图5为抗菌层示意图；

图6为红外接收模块电路图；

图7为红外发送模块电路图；

图8为时钟控制模块的电路图；

图9为定位模块的示意图；

图10为总线模块电路图；

图11为耐磨层示意图。

具体实施方式

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将运用具体的实施例及附图，对本发明保护的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利保护的范围。

本实施例提供一种基于电力系统维护具有抗干扰的远程监控系统，如图1至图11所示，包括：监控中心101以及分别与监控中心101通信连接的多个帽体1；

所述帽体1设有外壳2和与人体头部接触的内网3；

外壳2的内部设有氧气气囊11，所述氧气气囊11通过输气管12连接呼气罩13，氧气气囊11与呼气罩13之间设有阀门14，阀门设置在外壳2上；

帽体1顶端设有电阻21，所述帽体1的外部设有电场强度测试器22、语音播报器23、语音通信模块24、警报器25和触电感应器26；

所述语音播报器23分别与电场强度测试器22和电阻21电连接，所述帽体1的内腔设有绝缘套；所述警报器25与触电感应器26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27，供电电路；

所述帽体1内还设有用于对帽体1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10，与供电电池10连接用于对供电电池10进行充电管理的充电控制单元；

外层2和内层3分别设有位置相对应第一透气孔29；

外壳2外部包裹有防护层，防护层包括：绝缘胶层41和粘合在绝缘胶层41下表面的基层42，所述基层42包括与绝缘胶层41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41与基层42贯穿设置有第二透气孔43；第一透气孔29与第二透气孔43相适配设置；

所述绝缘胶层41表面设置有凸起44；所述绝缘胶层41上表面设置有增加绝缘胶层表面光亮效果的反光膜45；所述反光膜45上表面设置有的耐磨层36。在绝缘胶层41表面设置耐磨层46可以增加耐磨性，当绝缘胶层41表面遇到尖锐物或者粗糙面时，不会被划伤。耐磨层46耐划性、耐侯性、耐磨性优良。

通过语音通信模块24可以随时随意与他人沟通，语音通信模块24为防爆语音通信模块。当工作人员，戴着电力安全护具，进入施工地带时，如果是高压地带，电场强度测试器22通过语音播报器23提示工作人员己进入高压地区，如果电阻21触碰到带电设备时，语音播报器23会及时播报提醒工作人员注意。

如果触电感应器26感应到工作人员不小心触电，会通过警报器25发出警报的声音，提醒周围人员救援。从而有效地保证人身安全，减少人身伤害。而且通过监护单元11可以获取佩戴电力安全护具人员的具体位置。帽体的内部设有防震套。

所述帽体1设有防护口罩5，防护口罩5通过关节连杆6与外壳2连接；

防护口罩5内部依次设有颗粒过滤层7，呼吸缓冲层8，纳米沸石层9；

所述纳米沸石层9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8中嵌入粗纤维多孔材料；

关节连杆6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。

防护口罩设置了颗粒过滤层可以过滤大粒径颗粒的灰尘；纳米沸石层可以起到催化吸附作用，将空气中的细菌病毒有害气体进行吸附，达到高效果的净化。而且呼吸缓冲层可以起到透气的作用。

颗粒过滤层起到了阻挡悬浮在空气中的颗粒物，花粉，大小螨虫，动物的毛发等物质的作用。颗粒过滤层可以采用HEPA滤膜High efficiency particulate air Filter，高效空气过滤膜，而且颗粒过滤层内部的滤膜采用可拆卸的方式，这样便于日常清理。

具体的，纳米沸石群为一定数量的纳米沸石颗粒阵列形成，纳米沸石颗粒之间设有空隙。壳体装有纳米沸石颗粒，纳米沸石颗粒之间是存在很多细小的空隙，空气流过这些细小的空隙，吸附空气中的有机化合物VOCsvolatile organic compounds，挥发性有机化合物、气体氨、异味、甲醛、丙酮、烟草气味及其颗粒物、苯、氢硫。

在内网贴敷有抗菌层；抗菌层包括：皮革层31，皮革层31下表面粘贴有海绵层32，海绵层32下表面粘贴有用高温纤维布制成的隔热层33，隔热层33下表面粘贴有用由防辐射抗菌面料制成的抗菌低层34。

由防辐射抗菌面料制成的抗菌低层，具有良好的抗菌作用，能够消除因细菌而产生的异味，保持整洁，同时避免细菌的繁殖能够起到降低再次传播的风险。

目前抗菌测试标准有美标、国标等不同标准，目前主要分为两类一类是监测出具具体数值，例如抗菌率达到99.9%；另一种是出具对数值，例如对数值为2.2、3.8等。通常对数值达到2.2以上即为检测合格。检测菌种主要有：金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、耐甲氧西林金黄色葡萄球菌MRSA、肺炎克雷伯氏菌，真菌有白色念珠菌，霉菌有黑曲霉、球毛壳、出芽短梗霉等。

根据产品性质的不同来决定检测的菌种要求。主要检测标准：AATCC 100、AATCC 147美标，AATCC100 是纺织品抗菌性能检测定性，这个标准相对来说较严格一些，24小时评测的结果是以细菌减少率评估的，类似于杀菌标准。而日标和欧标的检测方法基本是抑菌检测即24小时之后细菌不增长或是微弱减少的评估。AATCC147是平行线测定法，即检测抑菌圈，这个标准主要试用与于有机的抗菌剂。国标：GB/T 20944、FZ/T73023；日标：JIS L 1902；欧标：ISO 20743。

抗菌低层即为抗菌面料，抗菌面料在高温时上染现有技术中常有的涤纶和尼龙纤维，固定于纤维内部且受到纤维的保护,故具有耐洗性和可靠的广谱抗菌效果。其抗菌原理是它破坏细菌的细胞壁，由于胞内渗透压是胞外渗透压的20-30倍，因此细胞膜破裂，胞浆物外泄，这样也就终止了微生物的代谢过程，使微生物无法生长和繁殖。

高温纤维布是由耐高温无机纤维，经特殊的纺织工艺，精细而成。具有良好的电绝缘性能，低导热率，良好的抗热震性，超薄，高抗拉性能，良好的抗磨损性能。

监护单元27包括：通信模块18、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、红外传输模块以及用于连接WIFI模块、Zigbee模块、RF通信模块、蓝牙模块的总线模块；

在帽体1内部设置了多个通信模块，使帽体1能够在不同的通信环境下使用，避免在隧道、或巷道、或有限空间中无网络的状态。而且将多个通信模块融合也使帽体1能够适应各种通信方式，保证通信畅通，能够与多种通信终端连接，共享信息。

通信模块18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；

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。三个光电隔离器具体为光电隔离器U6、光电隔离器U7、光电隔离器U8。通信芯片可以采用RS485通信芯片。

总线模块是利用串行收发接口接上通信芯片5，实现总线通信方式。通信方式是一种串行接口标准，它以差分平衡方式传输信号，具有抑制共模干扰的能力，经过差分输出以后这种干扰对信号的影响将会大大降弱，从而增加了传输距离和较强的抗干扰能力。

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。红外发送芯片为NE555时基芯片，利用NE555时基芯片，结合很少的外围电容和电阻就可以实现一个振荡器。可以获取一个载波频率，并且通过调整其外围电阻和电容可以得到所需要的载波频率。

监控中心101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。

本实施例中，外壳和内网之间设有防震套。所述语音通信模块为防爆语音通信模块或防水语音通信模块。

本实施例中，在电力系统施工或者检修过程中，由于参与人员多且人员从事工种多样，而且还包括上下级关系。为了能区别沟通对象，使每个沟通对象更有针对性，避免杂乱无章的沟通和联络。

监护单元还包括：沟通级别接收模块、沟通执行模块、身份验证模块、身份验证输入模块；

所述沟通级别接收模块用于接收上位机发送的加密信息码，根据接收的加密信息码，设置沟通权限级别，加密信息码与沟通权限相对应，每个沟通级别中均设置加密信息码，所接收到加密信息码启动帽体所对应的沟通级别；

所述沟通执行模块用于根据接收到的加密信息码，确定沟通权限，并与具有同样的沟通权限及加密信息码的安防装置进行通信沟通；

身份验证输入模块用于通过密码输入装置、指纹识别装置、虹膜识别装置、声音识别装置中的至少一种获取使用者的身份信息，并将身份信息通过红外传输至上位机；储存器储存使用者的身份信息。

本实施例中，监护单元还包括：接收数据帧模块、数据监测模块、回复模块、差错甄别模块、数据帧分解模块；

接收数据帧模块用于接收上位机配置通过数据帧通信路径配置的数据发送接收数据帧；

数据监测模块用于根据配置的数据帧监测接收的数据信息中数据帧是否与配置的数据帧一致，以及在发送数据中配置设置的数据帧；

回复模块用于接收上位机配置的回复字符，回复字符经由红外接收发送至上位机，使监护单元保持与上位机互通；

差错甄别模块用于监测数据传输过程中帧是否是无差错的，响应于数据监测模块在所接收的数据中包含的数据帧是否有差错，如有差错冻结数据及数据帧，形成应答提示符来提示上位机的差错状况；

数据帧分解模块用于对给定的数据帧形成数据字符段，

对数据字符段进行分解，判断是否传递数据信息或者数据字符段是传递控制指令；如有控制指令，对接收的数据字符段确定为控制帧。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参考即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (3)

1.一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。

2.根据权利要求1 所述的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，

监护单元还包括：沟通级别接收模块、沟通执行模块、身份验证模块、身份验证输入模块；

所述沟通级别接收模块用于接收上位机发送的加密信息码，根据接收的加密信息码，设置沟通权限级别，加密信息码与沟通权限相对应，每个沟通级别中均设置加密信息码，所接收到加密信息码启动帽体所对应的沟通级别；

所述沟通执行模块用于根据接收到的加密信息码，确定沟通权限，并与具有同样的沟通权限及加密信息码的安防装置进行通信沟通；

身份验证输入模块用于通过密码输入装置、指纹识别装置、虹膜识别装置、声音识别装置中的至少一种获取使用者的身份信息，并将身份信息通过红外传输至上位机；储存器储存使用者的身份信息。

3.根据权利要求1 所述的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，

监护单元还包括：接收数据帧模块、数据监测模块、回复模块、差错甄别模块、数据帧分解模块；

接收数据帧模块用于接收上位机配置通过数据帧通信路径配置的数据发送接收数据帧；

数据监测模块用于根据配置的数据帧监测接收的数据信息中数据帧是否与配置的数据帧一致，以及在发送数据中配置设置的数据帧；

回复模块用于接收上位机配置的回复字符，回复字符经由红外接收发送至上位机，使监护单元保持与上位机互通；

差错甄别模块用于监测数据传输过程中帧是否是无差错的，响应于数据监测模块在所接收的数据中包含的数据帧是否有差错，如有差错冻结数据及数据帧，形成应答提示符来提示上位机的差错状况；

数据帧分解模块用于对给定的数据帧形成数据字符段，

对数据字符段进行分解，判断是否传递数据信息或者数据字符段是传递控制指令；如有控制指令，对接收的数据字符段确定为控制帧。