CN113660445A - 一种具有报警和一键求救功能的火电厂巡检对讲系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于火电厂巡检设备技术领域，公开了一种具有报警和一键求救功能的火电厂巡检对讲系统，包括后台管理监控中心和若干个用户非手持终端。后台监控管理中心包括控制器、无线接收模块、远程存储回放模块、对讲模块、显示器、音响、鼠标和键盘；用户非手持端设置有控制器、无线传输模块、对讲模块、本地存储回放模块、定位模块、电池模块、触摸显示屏、若干个功能按键、距离传感器、温度传感器、气压计、高清摄像头、扬声器、光源、拾音麦克风、指示灯、振动马达、可拆卸背夹和壳体。该系统具有实时语音对讲，视频录制与回传，现场环境感知与回传，定位、定高与轨迹生成以及防尘、防水、防摔、报警和一键求救等功能，能够实现快速精准救援。

Description

一种具有报警和一键求救功能的火电厂巡检对讲系统

技术领域

本发明属于火电厂巡检设备技术领域，具体为一种具有报警和一键求救功能的火电厂巡检对讲系统。

背景技术

火力发电是一项连续性运行的工作，对设备长时间正常运转的要求高，生产现场常采用巡回检查的方式来按时检查设备的运行情况，这就要求巡检人员定期按指定路线进行巡检。巡检过程危险源较多，巡检人员极有可能发生人身伤害事故。在传统巡检过程中，当发生巡检人员人身伤害时，往往不能及时的被救助，以至于错过了最佳的救助时间。为了使得巡检人员的工作动态及时反馈到值班室，在发出求救或者发生事故时值班人员能够第一时间获取现场情况，因此，需要一套能够将巡检人员的求救或者报警信号及时回传并显示现场情况的系统。

发明内容

针对火力发电巡检人员的安全问题本发明提供了一种具有报警和一键求救功能的火电厂巡检对讲系统。

为了达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：

本发明提供一种具有报警和一键求救功能的火电厂巡检对讲系统，包括：后台监控管理中心和若干个用户非手持终端；其中用户非手持终端佩戴于巡检人员胸前，后台监控管理中心安装在值班室，由值班员监控，可同时监控若干个用户非手持端；

所述用户非手持终端设置有控制器、无线传输模块、对讲模块、本地存储回放模块、定位模块、电池模块、触摸显示屏、若干个功能按键、距离传感器、气压计、温度传感器、高清摄像头、扬声器、光源、拾音麦克风、指示灯、振动马达、可拆卸背夹、壳体；所述无线传输模块、对讲模块、本地存储回放模块、定位模块、电池模块、振动马达与控制器连接，设置于用户非手持终端内部；其中，无线传输模块采用全网通5G/4G无线网络，用于将用户非手持终端录制的视频以及巡检现场，环境、位置与高度信息实时回传到后台监控管理中心；对讲模块用于佩戴用户非手持终端的巡检人员之间的呼叫、通话，佩戴用户非手持终端巡检人员与值班室的呼叫、通话；本地存储回放模块采用SD卡存储用户非手持终端采集的信息；定位模块采用北斗+GPS双模定位；电池模块采用内置可充电锂电池，为控制器和其他模块设备供电，使得用户非手持终端可以使用数十小时，该模块由充放电电路控制并且有电量显示功能；所述触摸显示屏通过交互接口安装于用户非手持终端壳体背面中下部，用于显示用户非手持终端获得的信息，可进行触摸操作；所述若干个功能按键通过交互接口安装于用户非手持终端壳体左右两侧面；所述可拆卸背夹安装于用户非手持终端壳体背面，用于方便巡检人员佩戴在胸前；所述距离传感器安装于触摸显示屏上方，可拆卸背夹内侧，用于检测该设备是否佩戴于工作人员胸前；所述温度传感器与控制器连接，采用DS18B20数字温度传感器，进行高精度温度测量；所述气压计与控制器连接，采用MPX4115A气压计，用于精确定高；所述高清摄像头、扬声器、光源、拾音麦克风、指示灯安装于用户非手持终端壳体正面；所述壳体为防尘、防水和防摔的材质；

所述后台监控管理中心包括控制器、无线接收模块、远程存储回放模块、对讲模块、显示器、音响、鼠标和键盘；所述无线接收模块、远程存储回放模块、对讲模块与控制器连接，设置于后台监控管理中心内部；其中，无线接收模块用于实时接收用户非手持终端录制的视频以及巡检现场，环境、位置与高度信息；所述对讲模块用于值班室与佩戴用户非手持终端巡检人员的呼叫、通话以及值班室对佩戴用户非手持终端巡检人员的音频广播、监听；所述远程存储回放模块采用SD卡存储；音响和显示器作为外设部分分别与控制器连接；鼠标、键盘通过交互接口与控制器连接。

进一步，所述对讲模块，在对讲信号呼出时，拾音麦克风采集的模拟语音信号经CSP1027进行模/数转换，转换为数字信号后，由声码器AMBE1000进行语音压缩，交由控制器进行协议填充组帧，送到ADF7021进行调制后发射；在对讲信号接受时，由ADF7021解调出来的码流经过控制器进行帧恢复，交由声码器进行解压，数据经过CSP1027进行数/模转换为模拟语音信号。

进一步，所述用户非手持终端安装的高清摄像头和拾音麦克风，能够录制广角、1080P高清视频和音频，在夜晚或者光线较弱的环境中可以自动或手动开启光源补光功能。

进一步，所述火电厂巡检对讲系统的报警和一键求救功能是通过控制器读取距离传感器、温度传感器、定位模块、气压计的数值和求救按键的状态来实现的，具体步骤如下：

温度传感器的测量值超过设定阈值，判定为巡检现场疑似超温；

温度传感器30秒内的温度变化范围超过所设阈值，判定为巡检现场疑似超温；

定位模块测量计算所得位置范围超出巡检设定范围，判定为巡检人员超出巡检范围；

定位模块30秒内测量计算所得移动距离超过设定值，判定为疑似巡检人员发生危险；

定位模块5分钟内测量计算所得位置信息未发生变化，判定为疑似巡检人员静止不动，处于危险状态(如昏迷)；

气压计的测量计算的高度值超出上下限范围，判定为疑似巡检人员超出巡检范围；

气压计30秒内计算所得高度值变化超过设定值，判定为疑似巡检人员发生危险(如坠落)；

求救按钮按下；

当以上任一状态发生时，用户非手持终端指示灯闪烁，振动马达工作，同时发出相应的语音提示信息，与此同时，后台监控管理中心也发出相应的语音报警，并将该终端的巡检画面弹出、置顶，画面显示当前终端的实时视频，叠加巡检现场的环境信息、位置和高度以及时间信息。

与现有技术相比本发明具有以下优点：

1、本发明对讲系统具有实时语音对讲功能，包括巡检人员与巡检人员之间的呼叫、通话，巡检人员与值班室的呼叫、通话以及值班室对巡检人员的音频广播、监听。

2、本发明用户非手持终端安装有高清摄像头和拾音麦克风，能够录制广角、1080P高清视频和音频，在夜晚或者光线较弱的环境中可以自动或手动开启光源补光功能。

3、本发明用户非手持终端录制的视频可以由无线传输模块传回后台监控管理中心，并在后台监控管理中心的显示器上显示，后台监控管理中心可以选择同时显示一个或者多个回传画面，做到值班室可同时监控多名巡检人员的现场画面。

4、本发明用户非手持终端和后台监控管理中心可以存储巡检过程中录制的音/视频，巡检人员可以通过用户非手持终端打开巡检视频回放，值班员可以通过后台监控管理中心调取历史视频。

5、本发明用户非手持终端安装有温度传感器可以测量巡检现场的环境信息，现场环境信息的测量值通过无线传输模块实时传回后台监控管理中心，并且与位置、高度以及时间信息叠加在巡检画面上。

6、本发明用户非手持终端安装有的定位模块和气压计，能够实现位置和高度信息的精确测量，后台监控管理中心能够根据时间线记录位置和高度信息，并形成巡检轨迹记录。

7、本发明系统具体报警和一键求救功能，帮助值班员了解现场情况，提醒及时救援，防止无人发现而错过最佳救援时间，实现快速精准救援。

8、本发明用户非手持终端具有较强的防尘、防水、防摔能力，能极大的满足工业现场恶劣环境下的工作需要。

附图说明

图1为本发明对讲系统示意图。

图2为本发明对讲系统用户非手持终端外观图。

图3为本发明对讲系统用户非手持端终端系统图。

图4为本发明对讲系统后台监控管理中心系统图。

图5为本发明报警条件判断流程图。

具体实施方式

下面结合本发明实施例和附图，对本发明实施例中的技术方案进行具体、详细的说明。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干变型和改进，这些也应视为属于本发明的保护范围。

实施例1

如图1所示，一种具有报警和一键求救功能的火电厂巡检对讲系统，由若干个用户非手持终端(图2)和后台监控管理中心两部分构成。用户非手持终端佩戴于巡检人员胸前，后台监控管理中心安装在值班室，由值班员监控。

如图3所示，所述后台监控管理中心包括控制器、无线接收模块、远程存储回放模块、对讲模块、显示器、音响、鼠标和键盘。

所述无线接收模块、远程存储回放模块、对讲模块与控制器连接，设置于后台监控管理中心内部；其中，无线接收模块用于实时接收用户非手持终端录制的视频以及巡检现场，环境、位置与高度信息；对讲模块用于值班室与佩戴用户非手持终端巡检人员的呼叫、通话以及值班室对佩戴用户非手持终端巡检人员的音频广播、监听；远程存储回放模块采用SD卡存储；

音响和显示器作为外设部分分别与控制器连接；

鼠标、键盘通过交互接口与控制器连接。

如图4所示，所述用户非手持终端设置有控制器、无线传输模块、对讲模块、本地存储回放模块、定位模块、电池模块、触摸显示屏、若干个功按能键、距离传感器、温度传感器、气压计、高清摄像头、扬声器、光源、拾音麦克风、指示灯、振动马达、可拆卸背夹和壳体。

所述无线传输模块、对讲模块、本地存储回放模块、定位模块、电池模块、振动马达与控制器连接，设置于用户非手持终端内部；其中，无线传输模块采用全网通5G/4G无线网络，用于将用户非手持终端录制的视频以及巡检现场，环境、位置与高度信息实时回传到后台监控管理中心；对讲模块用于佩戴用户非手持终端的巡检人员之间的呼叫、通话，佩戴用户非手持终端巡检人员与值班室的呼叫、通话；本地存储回放模块采用SD卡存储用户非手持终端采集的信息；定位模块采用北斗+GPS双模定位；电池模块采用内置可充电锂电池，为控制器和其他模块设备供电，使得用户非手持终端可以使用数十小时，该模块由充放电电路控制并且有电量显示功能；

所述触摸显示屏通过交互接口安装于用户非手持终端壳体背面中下部，用于显示用户非手持终端获得的信息，可进行触摸操作；

所述若干个功能按键通过交互接口安装于用户非手持终端壳体左右两侧面；

所述可拆卸背夹安装于用户非手持终端壳体背面，用于方便巡检人员佩戴在胸前；

所述距离传感器安装于触摸显示屏上方，可拆卸背夹内侧，用于检测该设备是否佩戴于工作人员胸前；

所述温度传感器与控制器连接，采用DS18B20数字温度传感器，进行高精度温度测量；

所述气压计与控制器连接，采用MPX4115A气压计，用于精确定高；

所述高清摄像头、扬声器、光源、拾音麦克风、指示灯安装于用户非手持终端壳体正面；高清摄像头和拾音麦克风，能够录制广角、1080P高清视频和音频，在夜晚或者光线较弱的环境中可以自动或手动开启光源补光功能。

所述壳体采用防尘、防水和防摔的材质。

在对讲信号呼出时，拾音麦克风采集的模拟语音信号经CSP1027进行模/数转换，转换为数字信号后，由声码器AMBE1000进行语音压缩，交由控制器进行协议填充组帧，送到ADF7021进行调制后发射；在对讲信号接受时，由ADF7021解调出来的码流经过控制器进行帧恢复，交由声码器进行解压，数据经过CSP1027进行数/模转换为模拟语音信号。

实施例2

火电厂巡检对讲系统的报警和一键求救

如图5所示，火电厂巡检对讲系统的报警和一键求救功能，由控制器读取温度传感器、定位模块、气压计的数值和求救按键的状态进行判断，具体判断如下：

温度传感器的测量值超过设定阈值，判定为巡检现场疑似超温；

温度传感器30秒内的温度变化范围(温度变化率)超过所设阈值，判定为巡检现场疑似超温；

定位模块测量计算所得位置范围超出巡检设定范围，判定为巡检人员超出巡检范围；

定位模块30秒内测量计算所得移动距离超过设定值，判定为疑似巡检人员发生危险；

定位模块5分钟内测量计算所得位置信息未发生变化，判定为疑似巡检人员静止不动，处于危险状态(如昏迷)；

气压计的测量计算的高度值超出上下限范围，判定为疑似巡检人员超出巡检范围；

气压计30秒内计算所得高度值变化(高度变化率)超过设定值，判定为疑似巡检人员发生危险(如坠落)；

求救按钮按下；

当以上任一状态发生时，用户非手持终端指示灯闪烁，振动马达工作，同时发出相应的语音提示信息，与此同时，后台监控管理中心也发出相应的语音报警，并将该终端的巡检画面弹出、置顶，画面显示当前终端的实时视频，叠加巡检现场的环境信息、位置和高度以及时间信息，帮助值班员了解现场情况，提醒及时救援，防止无人发现而错过最佳救援时间，实现快速精准救援。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (4)

1.一种具有报警和一键求救功能的火电厂巡检对讲系统，其特征在于：包括后台监控管理中心和若干个用户非手持终端；其中用户非手持终端佩戴于巡检人员胸前，后台监控管理中心安装在值班室，由值班员监控，可同时监控若干个用户非手持端；

所述用户非手持终端设置有控制器、无线传输模块、对讲模块、本地存储回放模块、定位模块、电池模块、触摸显示屏、若干个功能按键、距离传感器、气压计、温度传感器、高清摄像头、扬声器、光源、拾音麦克风、指示灯、振动马达、可拆卸背夹、壳体；所述无线传输模块、对讲模块、本地存储回放模块、定位模块、电池模块、振动马达与控制器连接，设置于用户非手持终端内部；其中，无线传输模块采用全网通5G/4G无线网络，用于将用户非手持终端录制的视频以及巡检现场，环境、位置与高度信息实时回传到后台监控管理中心；对讲模块用于佩戴用户非手持终端的巡检人员之间的呼叫、通话，佩戴用户非手持终端巡检人员与值班室的呼叫、通话；本地存储回放模块采用SD卡存储用户非手持终端采集的信息；定位模块采用北斗+GPS双模定位；电池模块采用内置可充电锂电池，为控制器和其他模块设备供电，使得用户非手持终端可以使用数十小时，该模块由充放电电路控制并且有电量显示功能；所述触摸显示屏通过交互接口安装于用户非手持终端壳体背面中下部，用于显示用户非手持终端获得的信息，可进行触摸操作；所述若干个功能按键通过交互接口安装于用户非手持终端壳体左右两侧面；所述可拆卸背夹安装于用户非手持终端壳体背面，用于方便巡检人员佩戴在胸前；所述距离传感器安装于触摸显示屏上方，可拆卸背夹内侧，用于检测该设备是否佩戴于工作人员胸前；所述温度传感器与控制器连接，采用DS18B20数字温度传感器，进行高精度温度测量；所述气压计与控制器连接，采用MPX4115A气压计，用于精确定高；所述高清摄像头、扬声器、光源、拾音麦克风、指示灯安装于用户非手持终端壳体正面；所述壳体采用防尘、防水和防摔的材质；

所述后台监控管理中心包括控制器、无线接收模块、远程存储回放模块、对讲模块、显示器、音响、鼠标和键盘；所述无线接收模块、远程存储回放模块、对讲模块与控制器连接，设置于后台监控管理中心内部；其中，无线接收模块用于实时接收用户非手持终端录制的视频以及巡检现场，环境、位置与高度信息；所述对讲模块用于值班室与佩戴用户非手持终端巡检人员的呼叫、通话以及值班室对佩戴用户非手持终端巡检人员的音频广播、监听；所述远程存储回放模块采用SD卡存储；音响和显示器作为外设部分分别与控制器连接；鼠标、键盘通过交互接口与控制器连接。

2.根据权利要求1所述的具有报警和一键求救功能的火电厂巡检对讲系统，其特征在于：所述对讲模块，在对讲信号呼出时，拾音麦克风采集的模拟语音信号经CSP1027进行模/数转换，转换为数字信号后，由声码器AMBE1000进行语音压缩，交由控制器进行协议填充组帧，送到ADF7021进行调制后发射；在对讲信号接受时，由ADF7021解调出来的码流经过控制器进行帧恢复，交由声码器进行解压，数据经过CSP1027进行数/模转换为模拟语音信号。

3.根据权利要求1所述的具有报警和一键求救功能的火电厂巡检对讲系统，其特征在于：所述用户非手持终端安装的高清摄像头和拾音麦克风，能够录制广角、1080P高清视频和音频，在夜晚或者光线较弱的环境中可以自动或手动开启光源补光功能。

4.根据权利要求1所述的具有报警和一键求救功能的火电厂巡检对讲系统，其特征在于，所述报警和一键求救功能是通过控制器读取温度传感器、定位模块、气压计的数值和求救按键的状态来实现的，具体步骤如下：

温度传感器的测量值超过设定阈值，判定为巡检现场疑似超温；

温度传感器30s内的温度变化范围超过所设阈值，判定为巡检现场疑似超温；

定位模块测量计算所得位置范围超出巡检设定范围，判定为巡检人员超出巡检范围；

定位模块30s内测量计算所得移动距离超过设定值，判定为疑似巡检人员发生危险；

定位模块5分钟内测量计算所得位置信息未发生变化，判定为疑似巡检人员静止不动，处于危险状态；

气压计测量计算的高度值超出上下限范围，判定为疑似巡检人员超出巡检范围；

气压计30s内计算所得高度值变化超过设定值，判定为疑似巡检人员发生危险；

求救按钮按下；

当以上任一状态发生时，用户非手持终端指示灯闪烁，振动马达工作，同时发出相应的语音提示信息，与此同时，后台监控管理中心也发出相应的语音报警，并将该终端的巡检画面弹出、置顶，画面显示当前终端的实时视频，叠加巡检现场的环境信息、位置和高度以及时间信息。

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