CN110349287A - 一种基于可穿戴设备的电力安全巡检系统 - Google Patents

一种基于可穿戴设备的电力安全巡检系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于可穿戴设备的电力安全巡检系统，包括安全帽、手电筒以及远程监控终端；所述的安全帽包括安全帽本体，所述安全帽本体后端设置有控制腔室，控制腔室内设置有主控模块、定位模块、人体监测模块、报警模块、无线通讯模块；所述定位模块、人体监测模块，报警模块以及无线通讯模块分别与主控单元的电连接，所述无线通讯模块与远程监控终端通讯连接。该方案中，安全帽用于电力设备巡检信息的存储和传输，保障巡检人员的人身安全；手电筒用于设备信息的采集，同时作为巡检照明设备；远程监控终端用于数据的集中管理、故障预警以及作业人员的集中管理，根据巡检的线路设备信息，制定巡检策略，减轻巡检人员劳动强度，提高巡检效率。

Description

一种基于可穿戴设备的电力安全巡检系统
技术领域
本发明涉及电力巡检设备技术领域，特别的，涉及一种基于可穿戴设备的电力安全巡检系统。
背景技术
电力巡检是保障电力系统安全运行的重要作业之一，由于发电、输电和配电环节包括有各种用电设备和线路，需要定时巡检，对巡检人员的要求过高，巡检人员工作强度大，同时巡检时存在安全隐患，巡检采集的信息不能集中管理，导致设备管理效率低下，不能制定行之高效的巡检策略。
发明内容
本发明的目是针对电力设备或线路巡检效率低下以及巡检人员安全得不到保障的问题，设计了一种基于可穿戴设备的电力安全巡检系统，安全帽作为防护工具和通信工具，可以保障巡检人员的人生安全，同时及时将现场数据传送给远程终端，远程监控终端用于数据的集中管理、故障预警以及作业人员的集中管理，根据巡检的线路设备信息，制定巡检策略，减轻巡检人员劳动强度，提高巡检效率。
为实现上述技术目的，本发明提供的一种技术方案是，一种基于可穿戴设备的电力安全巡检系统，包括安全帽、手电筒以及远程监控终端；
所述安全帽用于电力设备巡检信息的存储和传输，保障巡检人员的人身安全；
所述手电筒用于设备信息的采集，同时作为巡检照明设备，手电筒与安全帽通讯连接；
远程监控终端用于数据的集中管理、故障预警以及作业人员的集中管理，所述远程监控终端与安全帽通讯连接。
本方案中，巡检人员头戴安全帽和手持手电筒进行电力设备例行巡检，安全帽保障巡检人员的安全，同时与远程监控系统和手电筒通讯连接，实现信息的传输，手电筒采集设备的ID编码，进行信息的登记，同时具有照明的功能，程监控终端用于数据的集中管理、故障预警以及作业人员的集中管理，根据巡检的线路设备信息，制定巡检策略，减轻巡检人员劳动强度，提高巡检效率。
进一步的，所述的安全帽包括安全帽本体，所述安全帽本体后端设置有控制腔室，所述控制腔室内设置有主控模块、定位模块、人体监测模块、报警模块、无线通讯模块；所述定位模块、人体监测模块，报警模块以及无线通讯模块分别与主控单元的电连接，所述无线通讯模块与远程监控终端通讯连接。本方案中，安全帽内集成有人体检测模块和近电传感器，当巡检人员靠近高压设备时，报警模块发出警告，提醒巡检人员撤离危险区域，保障巡检人员人身安全；人体检测模块实时检测人体生命状况数据，当巡检人员遇到危险时，报警信息及时传输给远程监控终端，远程监控终端通知附近巡检人员进行营救。
进一步的，所述的人体监测模块包括有脑电波传感器和心率传感器，所述脑电波传感器以及心率传感器分别与人体头部接触采集人体生命体征信息，所述脑电波传感器以及心率传感器的信息输入端与主控模块电连接。本方案中，设置在安全帽上脑电波传感器和心率传感器，便于人体生命体征信息的实时监测，当人在外遇到危险时，无线通讯模块会将报警信息和位置信息及时传送到远程监控终端，远程监控终端及时通知医护人员展开营救。
进一步的，所述的报警模块包括有警报器以及近电传感器，所述近电传感器和警报器与主控模块电连接。本方案中，由于电力设备的的运行都是在有负荷的状态下运行，涉及到高压电路，在一定范围内会给巡检人员的人身安全造成隐患，近电传感器感知高压磁场信号，当靠近危险区域，警报响起，提醒巡检人员撤离危险区域，保障了巡检人员的人身安全。
作为优选，所述的无线通讯模块包括有蓝牙模块一、GPRS模块或3G模块或4G模块。本方案中，GPRS模块或3G模块或4G模块信号传输稳定、距离远。
作为优选，所述的定位模块包括GPS定位传感器。本方案中，采用北斗GPS定位传感器，定位准确， 能够及时上传巡检人员的位置信息，缩短营救时间。
进一步的，所述的手电筒包括手电筒主体、射频识别传感器以及蓝牙模块，所述射频识别传感器设置在手电筒前端，所述蓝牙模块与射频识别传感器电连接，蓝牙模块与安全帽内的主控模块通讯连接。本方案中，手电筒前端安装射频识别传感器用于设备信息的采集，同时具有照明功能，安装的蓝牙模块与安全帽之间实现信息传输，实用性强。
进一步的，所述的远程监控终端包括移动手机终端和PC终端，所述移动手机终端和PC终端通讯连接。PC终端用于数据的集中管理、故障预警以及作业人员的集中管理，根据巡检的线路设备信息，制定巡检策略，减轻巡检人员劳动强度，提高巡检效率；同时手机与PC终端实现数据互联共享，当巡检人员遇到危险时，附近巡检人员手机获取报警信息以及遇危险人员的位置信息，方便附近巡检人员前去营救，缩短了营救时间，极大的保障巡检人员的生命安全。
所述的主控模块以及手电筒均采用锂电池供电。本方案中，锂电池充放电稳定，电池耐用，可以适应复杂环境。
所述主控芯模块采用AT89C51型号单片机。本方案中，AT89C51型号单片机环境适应能力强，功耗小、扩展性能好。
本发明的有益效果：1、当巡检人员需要登高作业时，巡检人员头戴安全帽和手持手电筒进行电力设备例行巡检，安全帽能保障巡检人员人身安全；安全帽内集成有人体检测模块和近电传感器，当巡检人员靠近高压设备时，近电传感器通过主控芯片发出警报信号，保障巡检人员人身安全；2人体检测模块实时检测人体生命状况数据，当巡检人员遇到危险时，报警信息及时传输给远程监控终端，远程监控终端通知附近巡检人员进行营救，缩短营救时间，提高营救效率；3、手电筒可以照明并作为设备信息录入的工具，实用性能高；远程监控终端用于数据的集中管理、故障预警以及作业人员的集中管理，根据巡检的线路设备信息，制定巡检策略，减轻巡检人员劳动强度，提高巡检效率。
附图说明
图1为本发明的一种基于可穿戴设备的电力安全巡检系统的结构框图。
图中标记说明：1-安全帽，2-手电筒，3-远程监控终端，11-主控模块，12-定位模块，13-人体监测模块，14报警模块，15-无线通讯模块，21-蓝牙模块，22-射频识别传感器。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案以及优点更加清楚明白，下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅是本发明的一种最佳实施例，仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围，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他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例：如图1所示，是本发明一种基于可穿戴设备的电力安全巡检系统的结构框图，由远程监控终端3、安全帽1、手电筒2三部分组成，安全帽1的后端预留有控制腔室，控制腔室内安装有供电电源、主控模块11、报警模块14、定位模块12、人体检测模块以及无线通讯模块15；主控模块11采用AT89C51型号单片机，锂电池给单片机提供电能，报警模块14由警报器和近电传感器组成，报警器接受报警信息，会发出悦耳的警报声以及警报灯闪烁，定位模块12采用GPS 定位传感器，实时的上传巡检人员的位置信息；人体监测模块13由脑电波传感器和心率传感器组成，脑电波传感器和心率传感器与人体头部表皮接触，实时监测巡检人员的生命体征信息；无线通讯模块有蓝牙模块一和GPRS模块或3G/4G模块组成，蓝牙模块一与手电筒2实现信息传递，GPRS模块或3G/4G模块与远程监控终端3实现信息交互；手电筒2的前端设置有射频识别传感器22，射频识别传感器22采集设别ID编码，后端安装有蓝牙模块21，蓝牙模块21将采集到的设备信息传送给主控模块11，主控模块11通过GPRS模块或3G/4G模块将信息传送给远程监控终端3，进行巡检信息的集中管理；远程控制终端由移动手机终端和PC终端组成，通过自主开发的手机监控程序，实现手机端与PC端的数据共享，远程监控终端3用于数据的集中管理、故障预警以及作业人员的集中管理，根据巡检的线路设备信息，制定巡检策略，减轻巡检人员劳动强度，提高巡检效率。
一种基于可穿戴设备的电力安全巡检系统的巡检方式与警报处理步骤如下：
巡检人员头戴安全帽1，手持手电筒2对电力设备和线路进行例行巡检，手电筒2上的射频识别传感器22采集设备信息，安全帽1内的单片机存储设备信息，当设备信息达到设定发送阈值时（比如采集了50台设别的ID编码信息），GPRS模块或3G/4G 模块将采集信息发送给远程监控终端3，实现信息的归档和集中管理。
当巡检人员靠近威胁人体安全的高压区域时，近电传感器发送报警信号，警报灯闪烁和警报声响起，巡检人员撤离高压区域，警报解除。
当巡检人员身体不适或遇到危险时，头部的电波传感器和心率传感器监测人体生命状况信息，如果电波传感器和心率传感器采集到的信号超过人体正常范围时，单片机通过GPRS模块或3G/4G模块自动发送报警信息给远程监控终端3，远程监控终端3的监控人员可以打电话给巡检人员确定身体状况，若巡检人员无人应答，应该提升预警级别，联系附近的巡检人员前去查看，安全帽1内设置的GPS定位传感器实时发送失联巡检人员的位置信息，附近的巡检人员可以根据位置信息，快速查找失联人员，可以缩短救援时间，保障巡检人员的生命安全。
以上所述之具体实施方式为本发明一种基于可穿戴设备的电力安全巡检系统的较佳实施方式，并非以此限定本发明的具体实施范围，本发明的范围包括并不限于本具体实施方式，凡依照本发明之形状、结构所作的等效变化均在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于可穿戴设备的电力安全巡检系统，其特征在于，包括安全帽、手电筒以及远程监控终端；
所述安全帽用于电力设备巡检信息的存储和传输，保障巡检人员的人身安全；
所述手电筒用于设备信息的采集，同时作为巡检照明设备，手电筒与安全帽通讯连接；
远程监控终端用于数据的集中管理、故障预警以及作业人员的集中管理，所述远程监控终端与安全帽通讯连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于可穿戴设备的电力安全巡检系统，其特征在于：所述的安全帽包括安全帽本体，所述安全帽本体后端设置有控制腔室，所述控制腔室内设置有主控模块、定位模块、人体监测模块、报警模块、无线通讯模块；所述定位模块、人体监测模块，报警模块以及无线通讯模块分别与主控单元的电连接，所述无线通讯模块与远程监控终端通讯连接。
3.根据权利要求2所述的一种基于可穿戴设备的电力安全巡检系统，其特征在于：所述的人体监测模块包括有脑电波传感器和心率传感器，所述脑电波传感器以及心率传感器分别与人体头部接触采集人体生命体征信息，所述脑电波传感器以及心率传感器的信息输入端与主控模块电连接。
4.根据权利要求2所述的一种基于可穿戴设备的电力安全巡检系统，其特征在于：所述的报警模块包括有警报器以及近电传感器，所述近电传感器和警报器与主控模块电连接。
5.根据权利要求2所述的一种基于可穿戴设备的电力安全巡检系统，其特征在于：所述的无线通讯模块包括有蓝牙模块一、GPRS模块或3G模块或4G模块。
6.根据权利要求2所述的一种基于可穿戴设备的电力安全巡检系统，其特征在于：所述的定位模块包括GPS定位传感器。
7.根据权利要求2或3或4所述的一种基于可穿戴设备的电力安全巡检系统，其特征在于：所述的手电筒包括手电筒主体、射频识别传感器以及蓝牙模块，所述射频识别传感器设置在手电筒前端，所述蓝牙模块与射频识别传感器电连接，蓝牙模块与安全帽内的无线通讯模块通讯连接。
8.根据权利要求1所述的一种基于可穿戴设备的电力安全巡检系统，其特征在于：所述的远程监控终端包括移动手机终端和PC终端，所述移动手机终端和PC终端通讯连接。
9.根据权利要求7所述的一种基于可穿戴设备的电力安全巡检系统，其特征在于：所述的主控模块以及手电筒均采用锂电池供电。
10.根据权利要求9所述的一种基于可穿戴设备的电力安全巡检系统，其特征在于：所述主控模块采用AT89C51型号单片机。
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