CN113720380A - 抱杆组塔施工用的环境监测系统、方法 - Google Patents

抱杆组塔施工用的环境监测系统、方法 Download PDF

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Abstract

本公开提供一种抱杆组塔施工用的环境监测系统、方法，所述系统包括：环境监测装置、边缘物联代理装置以及至少一个安装组件，其中，所述环境监测装置被配置成采集抱杆组塔施工现场至少一种环境参数，并将所述环境参数发送至所述边缘物联代理装置进行处理，所述环境监测装置包括：无线通信模块和电源模块，所述边缘物联代理装置被配置成存储接收到的所述环境参数，并对所述环境参数进行处理，以得到环境监测结果，基于所述环境监测结果进行告警分析；所述安装组件被配置成将所述环境监测装置在杆塔上进行固定。本公开提供了一种供电方式无线化、数据传输无线化、易安装、易布置、能够在本地对采集的环境参数进行处理的环境监测系统。

Description

抱杆组塔施工用的环境监测系统、方法
技术领域
本公开涉及施工装备监控技术领域，尤其涉及一种抱杆组塔施工用的环境监测系统、方法。
背景技术
架空线路电力基建工程中，抱杆组塔作业是很重要的一道工序。抱杆组塔作业属于高空作业，为避免存在高空作业安全隐患，需要采集抱杆组塔施工现场大气压力、风速、风向、温湿度等环境要素，以保证抱杆组塔作业能够安全进行。
现有技术中抱杆组塔作业的环境监测装置的数据传输方式和供电方式以有线供电以及有线数据传输为主，但抱杆组塔作业的作业环境多为山林地带，不具备供电条件，导致环境监测装置的供电得不到保障，若给环境监测装置配备发电机会增加使用成本。此外，随着抱杆组塔作业的进行，杆塔的顶部与地面的距离越来越大，杆塔上与地面的风力、风速相差越来越大，环境监测装置的易安装、易布置的能力尤为重要。通过有线方式对采集的数据传输至终端设备进行处理，不仅存在安全隐患，还不利于环境监测装置的安装、布置。此外，现有的环境监测装置过于依赖后台系统，不能够在本地进行数据分析，导致事故隐患处理效率较低。
发明内容
有鉴于此，本公开的目的在于提出一种解决上述问题的抱杆组塔施工用的环境监测系统、方法。
基于上述目的，本公开第一方面提供一种抱杆组塔施工用的环境监测系统，包括：环境监测装置、边缘物联代理装置以及至少一个安装组件，
其中，所述环境监测装置被配置成采集抱杆组塔施工现场至少一种环境参数，并将所述环境参数发送至所述边缘物联代理装置进行处理，所述环境监测装置包括：无线通信模块和电源模块，
其中，所述无线通信模块被配置成与所述边缘物联代理装置进行通信连接，使所述边缘物联代理装置与所述环境监测装置进行双向数据传输；
所述电源模块被配置成向所述环境监测装置中的其他模块提供供电电压；
所述边缘物联代理装置被配置成存储接收到的所述环境参数，并对所述环境参数进行处理，以得到环境监测结果，基于所述环境监测结果进行告警分析；
所述安装组件固定设置于所述环境监测装置上，所述安装组件被配置成将所述环境监测装置在杆塔上进行固定。
进一步地，所述环境监测装置还包括：至少一个传感器模块，各所述传感器模块被配置成采集抱杆组塔施工现场的至少一种环境参数；
所述环境参数包括：空气温度、空气湿度、大气压力、风速和风向。
进一步地，所述系统还包括：第一告警模块，所述第一告警模块与所述边缘物联代理装置电连接，所述第一告警模块被配置成确定所述环境监测结果不符合安全作业标准，发射声光报警信号。
进一步地，所述无线通信模块通过远距离无线电Lora、Wifi或紫峰协议Zigbee自组网进行实时数据传输。
进一步地，所述安装组件固定设置于所述环境监测装置的顶部，且所述安装组件为绝缘材料。
进一步地，所述系统还包括后端子系统，所述后端子系统包括第二告警模块，所述后端子系统被配置成接收并存储所述边缘物联代理装置发送的所述环境参数以及所述环境监测结果，实时形成可视化界面进行显示；以及确定所述环境监测结果不符合安全作业标准，通过所述第二告警模块发射语音报警信息和/或震动提示信息。
进一步地，所述边缘物联代理装置包括5G模块，通过所述5G模块将所述环境参数和所述环境监测结果发送至所述后端子系统。
基于同一发明构思，本公开第二方面提供一种抱杆组塔施工用的环境监测方法，使用第一方面所述的抱杆组塔施工用的环境监测系统进行执行，具体执行步骤包括：
获取抱杆组塔施工现场的至少一种环境参数；
基于所述环境参数，得到环境监测结果，所述环境参数与所述环境监测结果一一对应。
进一步地，所述基于所述环境参数，得到环境监测结果，具体包括：
响应于确定所述环境参数的值小于相应的预设环境参数阈值，输出环境参数符合安全作业标准的结果；
响应于确定所述环境参数的值大于等于相应的预设环境参数阈值，输出所述环境参数不符合安全作业标准的结果，其中，所述环境参数与所述预设环境参数阈值一一对应。
进一步地，所述基于所述环境参数，得到环境监测结果，之后还包括：响应于确定所述环境参数不符合安全作业标准，发射声光报警信号。
从上面所述可以看出，本公开提供的抱杆组塔施工用的环境监测系统、方法，将电源模块和无线通信模块集成到环境监测装置上，能够保证环境监测装置在供电及数据传输布线困难的业务场景正常工作，通过设置安装组件，使环境监测装置在进行高空作业时易安装、易布设，提高了工作效率；边缘物联代理装置能够对采集的环境参数进行本地分析，当作业环境不符合安全标准时，能够立刻发射声光报警信号，提高了事故隐患处理效率，极大地保障作业人员的安全。
附图说明
为了更清楚地说明本公开或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关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公开的实施例，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为本公开实施例的抱杆组塔施工用的环境监测系统结构示意图；
图2为本公开实施例的环境监测装置结构示意图；
图3为本公开实施例的抱杆组塔施工用的环境监测方法流程图。
具体实施方式
为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本公开进一步详细说明。
需要说明的是，除非另外定义，本公开实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开实施例中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
如背景技术部分所述，相关技术中在抱杆组塔施工时使用的环境监测装置还难以满足需要，申请人在实现本公开的过程中发现，现有的环境监测装置存在以下问题：一般抱杆组塔施工环境不具备供电条件，环境监测装置是通过有线方式供电，导致不能对环境监测装置持续供电；抱杆组塔作业属于高空作业，地面上测得的环境参数与杆塔上的环境参数存在差异，现有的环境监测装置不易安装在杆塔上，测得的环境参数会存在误差，使抱杆组塔作业存在安全隐患；有线通讯不利于高空作业，同样存在安全隐患；环境监测装置不具备本地处理采集环境参数的能力，依赖于后台系统对数据进行处理，不能够及时提示作业人员。
有鉴于此，本公开实施例提出一种抱杆组塔施工用的环境监测系统、方法，在环境监测装置中设置电源模块和无线通讯模块，在保证抱杆组塔作业安全的情况下使环境监测装置能够长时间运行。在环境监测装置上设置安装组件，能够将环境监测装置快速安装到杆塔上，进而实现对高空作业的环境参数进行精确检测。通过设置边缘物联代理装置对采集的环境数据实时进行本地处理，并能够根据不符合安全标准的处理结果立即进行报警提示，保证作业人员的安全。
以下，通过具体的实施例来详细说明本公开的技术方案。
参考图1和图2，本公开一个实施例的抱杆组塔施工用的环境监测系统，包括：
环境监测装置102、边缘物联代理装置103以及至少一个安装组件101，其中，所述环境监测装置被配置成采集抱杆组塔施工现场至少一种环境参数，并将所述环境参数发送至所述边缘物联代理装置进行处理，所述环境监测装置包括：无线通信模块201和电源模块202。
抱杆组塔施工是利用抱杆对铁塔进行组建，抱杆为立于吊装铁塔中央的一根立柱，常见的抱杆组塔施工方法有：摇臂抱杆组塔以及悬浮式抱杆组塔。
具体的，所述无线通信模块被配置成与所述边缘物联代理装置进行通信连接，使所述边缘物联代理装置与所述环境监测装置进行双向数据传输。
所述电源模块被配置成向所述环境监测装置中的其他模块提供供电电压。
所述边缘物联代理装置被配置成存储接收到的所述环境参数，并对所述环境参数进行处理，以得到环境监测结果，基于所述环境监测结果进行告警分析。
所述安装组件固定设置于所述环境监测装置上，所述安装组件被配置成将所述环境监测装置在杆塔上进行固定。
需要说明的是，环境监测装置包含绝缘外壳，前述的无线通信模块、电源模块均布置在绝缘外壳内部，绝缘外壳上设置有充电口，便于给电源模块充电，所述充电口与所述电源模块电连接。
可见，在本实施例中，通过对环境监测装置的供电方式进行改造，即便在无法供电的山林地带，该环境监测装置也能够长时间工作；利用无线通信方式使环境监测装置与边缘物联代理装置之间进行数据传输，避免在高空作业时有线数据传输带来的安全隐患；随着抱杆组塔施工不断进行，通过安装组件将环境监测装置安装在相应高度的杆塔上，进而实现对当前施工位置的环境参数进行精准监测；边缘物联代理装置具备本地数据分析功能，对于不符合安全标准的分析结果立即进行告警提示，提高了事故隐患的处理效率。
本实施例中，所述环境参数包括：空气温度、空气湿度、大气压力、风速和风向，所选择的环境参数为安全作业的环境要素，也可根据实际作业环境，增加监测的环境参数，不限于前述的环境参数。
在一些实施例中，结合图2，所述环境监测装置还包括：至少一个传感器模块203，各所述传感器模块被配置成采集抱杆组塔施工现场的至少一种环境参数。具体的，所述传感器模块可以选择温度传感器模块、湿度传感器模块、大气压力传感器模块、风速传感器模块以及风向传感器模块，各传感器模块均能够采集一种环境参数，例如，温度传感器模块采集空气温度，湿度传感器模块采集空气湿度，大气压力传感器模块采集大气压力，风速传感器模块采集风速。此外，可根据环境参数的监测需求，选择相应的一个或多个传感器模块，在此不做具体限定。
在一些实施例中，所述系统还包括：第一告警模块，所述第一告警模块与所述边缘物联代理装置电连接，所述第一告警模块被配置成确定所述环境监测结果不符合安全作业标准，发射声光报警信号。
第一告警模块包括讯响器和报警灯，讯响器中存储用于提示作业人员的提示音，报警灯能够发射强烈的光信号来提示作业人员当前环境不符合安全作业标准。
在本实施例中，当采集环境参数的值大于等于该环境参数的预设阈值，则可判定此时的环境监测结果不符合安全作业标准，不适合继续进行作业，第一告警模块发射语音报警信息和光提示信息对抱杆组塔施工现场的作业人员进行提醒，以保证作业人员的安全。
具体的，例如，当空气温度的监测值大于空气温度阈值时，则可判定此时的作业环境不符合安全作业标准；当空气湿度的监测值小于空气湿度阈值时，可判定此时的作业环境符合安全标准。
在一些实施例中，所述无线通信模块通过远距离无线电(Lora)、无线局域网(Wifi)或紫峰协议(Zigbee)自组网进行实时数据传输。
在一些实施例中，所述安装组件固定设置于所述环境监测装置的顶部，其固定的方式可以为铆接、焊接、铰接和螺栓连接；所述安装组件为绝缘材料，所述绝缘材料可以为以下材料：塑料、天然橡胶、电瓷、云母以及合成橡胶。需要说明的是，可根据实际情况对前述安装组件的固定方式以及绝缘材料进行选择，在此不做具体限定。
在本实施例中，将安装组件固定设置于环境监测装置的顶部，以便于将环境监测装置悬挂在杆塔上，避免环境监测装置的位置变化导致的环境参数测量误差。需要说明的是，该安装组件可以为绝缘材料的拉环或卸扣，避免电流对环境监测装置造成短路，防止无法及时测量环境参数而存在的安全隐患。
在一些实施例中，参考图1，所述系统还包括后端子系统104，所述后端子系统包括第二告警模块，所述后端子系统被配置成接收并存储所述边缘物联代理装置发送的所述环境参数以及所述环境监测结果，实时形成可视化界面进行显示；以及确定所述环境监测结果不符合安全作业标准，通过所述第二告警模块发射语音报警信息和/或震动提示信息。
在本实施例中，前述后端子系统可以为抱杆组塔施工现场作业人员的手持终端，作业人员能够通过可视化界面实时查看所有被监测环境参数的监测值以及异常情况，当任意一环境参数的监测值不符合安全作业标准，即该环境参数的监测值大于等于该环境参数的预设阈值，则通过可视化界面实时显示，除此之外，避免作业人员没有及时查看可视化界面，第二告警发射报警信息以对作业人员进行二次提醒，进一步保证作业人员的安全。
在一些实施例中，所述边缘物联代理装置包括5G模块，通过所述5G模块将所述环境参数和所述环境监测结果发送至所述后端子系统。
需要说明的是，上述对本公开的一些实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于上述实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。
基于同一发明构思，与上述任意实施例系统相对应的，本公开还提供了一种抱杆组塔施工用的环境监测方法。
参考图3，所述抱杆组塔施工用的环境监测方法，利用前述的抱杆组塔施工用的环境监测系统进行执行，具体执行步骤包括：
步骤S301，获取抱杆组塔施工现场的至少一种环境参数；
步骤S302，基于所述环境参数，得到环境监测结果，所述环境参数与所述环境监测结果一一对应。例如，测量参数为风速，其对应的环境监测结果可以为风速符合/不符合安全作业标准。
在一些可选的实施例中，对于前述实施例中的步骤S302，其可还可以包括下步骤：
步骤S3021，响应于确定所述环境参数的值小于相应的预设环境参数阈值，输出环境参数符合安全作业标准的结果。
步骤S3022，响应于确定所述环境参数的值大于等于相应的预设环境参数阈值，输出所述环境参数不符合安全作业标准的结果，其中，所述环境参数与所述预设环境参数阈值一一对应。
在一些可选的实施例中，对于前述实施例中的步骤S302，其之后还包括：
响应于确定所述环境参数不符合安全作业标准，发射声光报警信号对作业人员进行提示。
所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本公开的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本公开实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。
另外，为简化说明和讨论，并且为了不会使本公开实施例难以理解，在所提供的附图中可以示出或可以不示出与集成电路(IC)芯片和其它部件的公知的电源/接地连接。此外，可以以框图的形式示出装置，以便避免使本公开实施例难以理解，并且这也考虑了以下事实，即关于这些框图装置的实施方式的细节是高度取决于将要实施本公开实施例的平台的(即，这些细节应当完全处于本领域技术人员的理解范围内)。在阐述了具体细节(例如，电路)以描述本公开的示例性实施例的情况下，对本领域技术人员来说显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下或者这些具体细节有变化的情况下实施本公开实施例。因此，这些描述应被认为是说明性的而不是限制性的。
尽管已经结合了本公开的具体实施例对本公开进行了描述，但是根据前面的描述，这些实施例的很多替换、修改和变型对本领域普通技术人员来说将是显而易见的。例如，其它存储器架构(例如，动态RAM(DRAM))可以使用所讨论的实施例。
本公开实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本公开实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种抱杆组塔施工用的环境监测系统，包括：环境监测装置、边缘物联代理装置以及至少一个安装组件，
其中，所述环境监测装置被配置成采集抱杆组塔施工现场至少一种环境参数，并将所述环境参数发送至所述边缘物联代理装置进行处理，所述环境监测装置包括：无线通信模块和电源模块，
其中，所述无线通信模块被配置成与所述边缘物联代理装置进行通信连接，使所述边缘物联代理装置与所述环境监测装置进行双向数据传输；
所述电源模块被配置成向所述环境监测装置中的其他模块提供供电电压；
所述边缘物联代理装置被配置成存储接收到的所述环境参数，并对所述环境参数进行处理，以得到环境监测结果，基于所述环境监测结果进行告警分析；
所述安装组件固定设置于所述环境监测装置上，所述安装组件被配置成将所述环境监测装置在杆塔上进行固定。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述环境监测装置还包括：至少一个传感器模块，各所述传感器模块被配置成采集抱杆组塔施工现场的至少一种环境参数；
所述环境参数包括：空气温度、空气湿度、大气压力、风速和风向。
3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述系统还包括：第一告警模块，所述第一告警模块与所述边缘物联代理装置电连接，所述第一告警模块被配置成确定所述环境监测结果不符合安全作业标准，发射声光报警信号。
4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述无线通信模块通过远距离无线电Lora、Wifi或紫峰协议Zigbee自组网进行实时数据传输。
5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述安装组件固定设置于所述环境监测装置的顶部，且所述安装组件为绝缘材料。
6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述系统还包括后端子系统，所述后端子系统包括第二告警模块，所述后端子系统被配置成接收并存储所述边缘物联代理装置发送的所述环境参数以及所述环境监测结果，实时形成可视化界面进行显示；以及确定所述环境监测结果不符合安全作业标准，通过所述第二告警模块发射语音报警信息和/或震动提示信息。
7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述边缘物联代理装置包括5G模块，通过所述5G模块将所述环境参数和所述环境监测结果发送至所述后端子系统。
8.一种抱杆组塔施工用的环境监测方法，使用权利要求1至7任一项所述的抱杆组塔施工用的环境监测系统进行执行，具体执行步骤包括：
获取抱杆组塔施工现场的至少一种环境参数；
基于所述环境参数，得到环境监测结果，所述环境参数与所述环境监测结果一一对应。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述基于所述环境参数，得到环境监测结果，具体包括：
响应于确定所述环境参数的值小于相应的预设环境参数阈值，输出环境参数符合安全作业标准的结果；
响应于确定所述环境参数的值大于等于相应的预设环境参数阈值，输出所述环境参数不符合安全作业标准的结果，其中，所述环境参数与所述预设环境参数阈值一一对应。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述基于所述环境参数，得到环境监测结果，之后还包括：响应于确定所述环境参数不符合安全作业标准，发射声光报警信号。
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