CN117237169A - 一种在新能源检修作业的安全管控系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种在新能源检修作业的安全管控系统，涉及新能源技术领域，本发明采用全球定位系统GPS、红外感应器和射频识别技术，对作业人员和设备进行实时位置定位和监测，通过差分GPS技术，精确获取位置信息，并在实时监测单元的地图界面上实时显示作业人员和设备的位置，通过划分不同区域和设置电子围栏，系统自动触发通知，采用智能手环和面部扫描仪，实时监测作业人员的生命体征数据，包括心率、血压和面部特征，在早期发现异常情况，通过云服务平台对生命体征数据进行分析，系统自动触发警报，提高了作业人员的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及新能源技术领域，具体为一种在新能源检修作业的安全管控系统。
背景技术
随着新能源行业的不断发展和电力技术水平的日益提高，对设备生产运维管理工作的范围、内容要求越来越多、越来越高。
目前国内新能源行业风电检修作业管理方式还是传统管理模式，现有的管理手段及模式已难以应对新能源企业的管理特点和需求，存在检修作业管理流程不科学、技术档案不全面、不可追溯等问题，难以实现全方位、全过程的检修作业监督管理的问题，随着信息化技术与电力行业的融合发展，为满足新能源企业的管理标准及未来发展需要，基于“互联网+”检修作业管理系统成为新能源企业生产管理的一个有效抓手。
然而传统的安全管控系统通常依赖于手动操作和人工监测，容易受到人为疏忽主观因素的影响，导致结果不一致性和不确定性，同时传统监控系统分别监测工作人员和设备的安全，而无法同时关注两者，同时对于关键作业边界无法有效监控，无法对进出此范围的人员进行监控，因此亟需一种可以同时对工作人员和设备同时监控的新能源检修作业的安全管控系统来解决此类问题。
发明内容
（一）解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种在新能源检修作业的安全管控系统，解决现有技术中存在的无法同时对工作人员工作安全以及设备安全同时监测的问题。
（二）技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现，本发明提供了一种在新能源检修作业的安全管控系统，包括：
作业人员定位模块，包括实时监测单元，采用全球定位系统GPS、红外感应器、射频识别技术对作业人员和设备的实时位置定位和监测；
作业人员体征监测模块，基于生命体征监测设备对作业人员生命体征数据进行实时监测，并设置监测阈值，当数据异常时，自动发出警报，生命体征设备采用智能手环和面部扫描仪；
信息存储模块，将作业人员定位模块和作业人员体征监测模块所监测信息上传至云服务平台；
人员和设备安全模块，布置新能源检修作业安全设备，包括智能安全帽、安全带、双钩和智能手环，利用传感器和通信技术，实时监控作业人员和设备的状态，提供实时警示和通讯功能；
作业质量分析模块，基于人员和设备安全模块、作业人员体征监测模块以及作业人员定位模块数据对作业到位率进行统计分析。
本发明进一步地设置为：所述作业人员定位模块中，进行实时定位和监测方法具体为；
作业设备安装有红外感应器和射频识别设备，作业人员配备GPS接收器，用于定位作业人员和设备的位置；
红外感应器和射频识别设备定期采集位置数据，并将数据传输至云服务平台；
云服务平台对位置数据进行分析，采用差分GPS获得位置信息；
实时监测单元内置实时地图，通过地图界面实时显示作业人员和设备的位置信息；
根据作业场景的需求，划分不同的区域，并在作业边界设置电子围栏，当作业人员进入或离开作业边界系统自动触发通知；
本发明进一步地设置为：所述作业人员定位模块中，位置信息获取步骤包括：
设置接收站和参考站，接收站位置表示为：
，
其中分别表示接收站的东西、南北和垂直坐标；
参考站位置表示为
，/>分别为参考站的准确位置，同样表示参考站的东西、南北和垂直坐标；
则接收站与参考站间距观距离表示为：
，
其中则表示接收站与参考站间的距离；
通过GPS卫星发射信号，接收站接收信号，计算接收站与卫星之间的伪距离表示为；
本发明进一步地设置为：所述作业人员定位模块中，位置信息获取步骤还包括：
通过差分GPS校正接收站的位置误差：
，
，
，
其中、/>、/>表示接收站位置误差的校正值，/>为接收站与卫星的伪距观测值，/>表示是接收站与参考站的距离，/>表示接收站与参考站之间的方向角，/>为接收站与参考站之间的仰角；
校正后的接收站位置修正方式为：
；
，其中/>和/>分别表示修正后的数据，/>和/>表示接收数据；
通过差分GPS校正接收站的位置，提供更准确的位置信息；
本发明进一步地设置为：所述作业人员体征监测模块中：
智能手环和面部扫描仪定期采集生命体征数据，包括心率、血压、面部特征，数据通过蓝牙传输到云服务平台；
在云服务平台对生命体征数据进行分析，为不同的生命体征参数设置监测阈值，当参数超出阈值范围时，系统自动触发警报；
本发明进一步地设置为：所述作业人员体征监测模块中，对生命体征参数进行监控报警方法为：
智能手环和面部扫描仪定期采集生命体征数据，包括心率HR、血压BP以及面部特征；
对于不同的生命体征参数，设置监测阈值，设为，/>；
云服务平台对生命体征数据进行实时分析，检查数据是否超出预定的监测阈值，具体分析为：
对心率数据的分析，检查是否高于或低于预定的心率阈值；
对血压数据的分析，检查是否高于或低于预定的血压阈值；
如果实际的生命体征数据超出阈值，则触发警报，实际触发条件为：
；
；
其中和/>分别表示实际的心率和血压，/>表示预设心率阈值，/>表示预设血压阈值；
本发明进一步地设置为：所述人员和设备安全模块中：
新能源检修作业安全设备中智能安全帽、安全带、双钩和智能手环配备陀螺仪、压力传感器、距离感应器；
安全设备中的传感器定期采集数据，包括头部姿势、压力、位置、活动状态，通过蓝牙传输到云服务平台；
在云服务平台处理收集到的数据，同时为不同的安全参数设置对应阈值，当参数超出阈值范围时，系统自动触发警报；
本发明进一步地设置为：所述作业质量分析模块中，从人员和设备安全模块、作业人员体征监测模块以及作业人员定位模块中获取数据，包括作业人员的安全状态、位置信息、生命体征数据、设备状态；
对采集到的数据进行去噪、异常值处理、数据校正；
将不同模块数据进行整合，并建立数据关联；
基于作业人员的位置信息，计算作业到位率；
利用计算出的作业到位率数据，进行统计分析；
根据实际现场需求，建立作业到位率的阈值和标准；
当作业到位率低于设定的阈值，系统发出警报通知相关人员；
本发明进一步地设置为：所述作业质量分析模块中，作业到位率计算方法为：
从人员和设备安全模块、作业人员体征监测模块以及作业人员定位模块中获取安全状态、位置信息、生命体征数据和设备状态；
定义作业到位率，即在规定时间内作业人员出现在其指定工作位置的频率；
根据作业人员定位模块提供的位置数据，确定作业人员是否在其指定工作位置；
同时统计在规定时间内作业人员到达其工作位置的次数，确定观察的总时间，将到位次数除以总时间，得出作业到位率；
根据实际现场需求，建立作业到位率的阈值和标准，当作业到位率低于设定的阈值时，系统将自动触发警报通知相关人员。
（三）有益效果
本发明提供了一种在新能源检修作业的安全管控系统。具备以下有益效果：
本申请所提供的新能源检修作业安全管控系统采用全球定位系统GPS、红外感应器和射频识别技术，对作业人员和设备进行实时位置定位和监测，确保作业人员的安全，同时提高工作效率，通过差分GPS技术，精确获取位置信息，并在实时监测单元的地图界面上实时显示作业人员和设备的位置，此外通过划分不同区域和设置电子围栏，系统自动触发通知，提高系统安全性。
其次，作业人员体征监测模块采用智能手环和面部扫描仪，实时监测作业人员的生命体征数据，包括心率、血压和面部特征，在早期发现异常情况，通过云服务平台对生命体征数据进行分析，系统自动触发警报，提高了作业人员的安全性。
信息存储模块用于将作业人员定位模块和作业人员体征监测模块所监测的信息上传至云服务平台，进行数据的集中管理和存储，人员和设备安全模块中通过陀螺仪、压力传感器和距离感应器实时监控作业人员和设备的状态，主要用于作业过程的预警，通过设置安全参数和阈值，一旦参数超出阈值范围，系统将自动触发警报，降低事故风险。
最后作业质量分析模块基于各模块数据，包括作业人员的安全状态、位置信息、生命体征数据和设备状态，进行统计分析，计算作业到位率，并根据实际现场需求建立作业到位率的阈值和标准，作业到位率低于设定的阈值，系统发出警报通知相关人员。
解决了现有技术中存在的无法同时对工作人员工作安全以及设备安全同时监测的问题。
附图说明
图1为本发明的在新能源检修作业的安全管控系统框架图；
图2为本发明的在新能源检修作业的安全管控系统的生命体征参数监控报警流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
请参阅图1-图2，本发明提供一种在新能源检修作业的安全管控系统，包括：
作业人员定位模块，包括实时监测单元，采用全球定位系统GPS、红外感应器、射频识别技术对作业人员和设备的实时位置定位和监测；
作业人员定位模块中，进行实时定位和监测方法具体为；
作业设备安装有红外感应器和射频识别设备，作业人员配备GPS接收器，用于定位作业人员和设备的位置；
红外感应器和射频识别设备定期采集位置数据，并将数据传输至云服务平台；
云服务平台对位置数据进行分析，采用差分GPS获得位置信息；
实时监测单元内置实时地图，通过地图界面实时显示作业人员和设备的位置信息；
根据作业场景的需求，划分不同的区域，并在作业边界设置电子围栏，当作业人员进入或离开作业边界系统自动触发通知；
作业人员定位模块中，位置信息获取步骤包括：
设置接收站和参考站，接收站位置表示为：
，
其中分别表示接收站的东西、南北和垂直坐标；
参考站位置表示为
，/>分别为参考站的准确位置，同样表示参考站的东西、南北和垂直坐标；
则接收站与参考站间距观测距离表示为：
，
其中则表示接收站与参考站间的距离；
通过GPS卫星发射信号，接收站接收信号，计算接收站与卫星之间的伪距离表示为；
作业人员定位模块中，位置信息获取步骤还包括：
通过差分GPS校正接收站的位置误差：
，
，
，
其中、/>、/>表示接收站位置误差的校正值，/>为接收站与卫星的伪距观测值，/>表示是接收站与参考站的距离，/>表示接收站与参考站之间的方向角，/>为接收站与参考站之间的仰角；
校正后的接收站位置修正方式为：
；
，其中/>和/>分别表示修正后的数据，/>和/>表示接收数据；
通过差分GPS校正接收站的位置，提供更准确的位置信息；
作业人员体征监测模块，基于生命体征监测设备对作业人员生命体征数据进行实时监测，并设置监测阈值，当数据异常时，自动发出警报，生命体征设备采用智能手环和面部扫描仪；
作业人员体征监测模块中：
智能手环和面部扫描仪定期采集生命体征数据，包括心率、血压、面部特征，数据通过蓝牙传输到云服务平台；
在云服务平台对生命体征数据进行分析，为不同的生命体征参数设置监测阈值，当参数超出阈值范围时，系统自动触发警报；
作业人员体征监测模块中，对生命体征参数进行监控报警方法为：
智能手环和面部扫描仪定期采集生命体征数据，包括心率HR、血压BP以及面部特征；
对于不同的生命体征参数，设置监测阈值，设为，/>；
云服务平台对生命体征数据进行实时分析，检查数据是否超出预定的监测阈值，具体分析为：
对心率数据的分析，检查是否高于或低于预定的心率阈值；
对血压数据的分析，检查是否高于或低于预定的血压阈值；
如果实际的生命体征数据超出阈值，则触发警报，实际触发条件为：
；
；
其中和/>分别表示实际的心率和血压，/>表示预设心率阈值，/>表示预设血压阈值；
信息存储模块，将作业人员定位模块和作业人员体征监测模块所监测信息上传至云服务平台；
人员和设备安全模块，布置新能源检修作业安全设备，包括智能安全帽、安全带、双钩和智能手环，利用传感器和通信技术，实时监控作业人员和设备的状态，提供实时警示和通讯功能，区别作业人员体征监测模块，主要用于作业过程预警；
人员和设备安全模块中：
新能源检修作业安全设备中智能安全帽、安全带、双钩和智能手环配备陀螺仪、压力传感器、距离感应器；
安全设备中的传感器定期采集数据，包括头部姿势、压力、位置、活动状态，通过蓝牙传输到云服务平台；
在云服务平台处理收集到的数据，同时为不同的安全参数设置对应阈值，当参数超出阈值范围时，系统自动触发警报；
作业质量分析模块，基于人员和设备安全模块、作业人员体征监测模块以及作业人员定位模块数据对作业到位率进行统计分析；
作业质量分析模块中，从人员和设备安全模块、作业人员体征监测模块以及作业人员定位模块中获取数据，包括作业人员的安全状态、位置信息、生命体征数据、设备状态；
对采集到的数据进行去噪、异常值处理、数据校正；
将不同模块数据进行整合，并建立数据关联；
基于作业人员的位置信息，计算作业到位率；
利用计算出的作业到位率数据，进行统计分析；
根据实际现场需求，建立作业到位率的阈值和标准；
当作业到位率低于设定的阈值，系统发出警报通知相关人员；
作业质量分析模块中，作业到位率计算方法为：
从人员和设备安全模块、作业人员体征监测模块以及作业人员定位模块中获取安全状态、位置信息、生命体征数据和设备状态；
定义作业到位率，即在规定时间内作业人员出现在其指定工作位置的频率；
根据作业人员定位模块提供的位置数据，确定作业人员是否在其指定工作位置；
同时统计在规定时间内作业人员到达其工作位置的次数，确定观察的总时间，将到位次数除以总时间，得出作业到位率；
根据实际现场需求，建立作业到位率的阈值和标准，当作业到位率低于设定的阈值时，系统将自动触发警报通知相关人员。
综合以上内容，在本申请中：
本申请所提供的新能源检修作业安全管控系统采用全球定位系统GPS、红外感应器和射频识别技术，对作业人员和设备进行实时位置定位和监测，确保作业人员的安全，同时提高工作效率，通过差分GPS技术，精确获取位置信息，并在实时监测单元的地图界面上实时显示作业人员和设备的位置，此外通过划分不同区域和设置电子围栏，系统自动触发通知，提高系统安全性。
其次，作业人员体征监测模块采用智能手环和面部扫描仪，实时监测作业人员的生命体征数据，包括心率、血压和面部特征，在早期发现异常情况，通过云服务平台对生命体征数据进行分析，系统自动触发警报，提高了作业人员的安全性。
信息存储模块用于将作业人员定位模块和作业人员体征监测模块所监测的信息上传至云服务平台，进行数据的集中管理和存储，人员和设备安全模块中通过陀螺仪、压力传感器和距离感应器实时监控作业人员和设备的状态，主要用于作业过程的预警，通过设置安全参数和阈值，一旦参数超出阈值范围，系统将自动触发警报，降低事故风险。
最后作业质量分析模块基于各模块数据，包括作业人员的安全状态、位置信息、生命体征数据和设备状态，进行统计分析，计算作业到位率，并根据实际现场需求建立作业到位率的阈值和标准，作业到位率低于设定的阈值，系统发出警报通知相关人员。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种在新能源检修作业的安全管控系统，其特征在于，包括：
作业人员定位模块，包括实时监测单元，采用全球定位系统GPS、红外感应器、射频识别技术对作业人员和设备的实时位置定位和监测；
作业人员体征监测模块，基于生命体征监测设备对作业人员生命体征数据进行实时监测，并设置监测阈值，当数据异常时，自动发出警报，生命体征设备采用智能手环和面部扫描仪；
信息存储模块，将作业人员定位模块和作业人员体征监测模块所监测信息上传至云服务平台；
人员和设备安全模块，布置新能源检修作业安全设备，包括智能安全帽、安全带、双钩和智能手环，利用传感器和通信技术，实时监控作业人员和设备的状态，提供实时警示和通讯功能；
作业质量分析模块，基于人员和设备安全模块、作业人员体征监测模块以及作业人员定位模块数据对作业到位率进行统计分析。
2.根据权利要求1所述的一种在新能源检修作业的安全管控系统，其特征在于，所述作业人员定位模块中，进行实时定位和监测方法具体为；
作业设备安装有红外感应器和射频识别设备，作业人员配备GPS接收器，用于定位作业人员和设备的位置；
红外感应器和射频识别设备定期采集位置数据，并将数据传输至云服务平台；
云服务平台对位置数据进行分析，采用差分GPS获得位置信息；
实时监测单元内置实时地图，通过地图界面实时显示作业人员和设备的位置信息；
根据作业场景的需求，划分不同的区域，并在作业边界设置电子围栏，当作业人员进入或离开作业边界系统自动触发通知。
3.根据权利要求1所述的一种在新能源检修作业的安全管控系统，其特征在于，所述作业人员定位模块中，位置信息获取步骤包括：
设置接收站和参考站，接收站位置表示为：
，
其中分别表示接收站的东西、南北和垂直坐标；
参考站位置表示为
，/>分别为参考站的准确位置，同样表示参考站的东西、南北和垂直坐标；
则接收站与参考站间观测距离表示为：
，
其中则表示接收站与参考站间的距离；
通过GPS卫星发射信号，接收站接收信号，计算接收站与卫星之间的伪距离表示为。
4.根据权利要求1所述的一种在新能源检修作业的安全管控系统，其特征在于，所述作业人员定位模块中，位置信息获取步骤还包括：
通过差分GPS校正接收站的位置误差：
，
，
，
其中、/>、/>表示接收站位置误差的校正值，/>为接收站与卫星的伪距观测值，表示是接收站与参考站的距离，/>表示接收站与参考站之间的方向角，/>为接收站与参考站之间的仰角；
校正后的接收站位置修正方式为：
；
，其中/>和/>分别表示修正后的数据，/>和/>表示接收数据；
通过差分GPS校正接收站的位置，提供更准确的位置信息。
5.根据权利要求1所述的一种在新能源检修作业的安全管控系统，其特征在于，所述作业人员体征监测模块中：
智能手环和面部扫描仪定期采集生命体征数据，包括心率、血压、面部特征，数据通过蓝牙传输到云服务平台；
在云服务平台对生命体征数据进行分析，为不同的生命体征参数设置监测阈值，当参数超出阈值范围时，系统自动触发警报。
6.根据权利要求1所述的一种在新能源检修作业的安全管控系统，其特征在于，所述作业人员体征监测模块中，对生命体征参数进行监控报警方法为：
智能手环和面部扫描仪定期采集生命体征数据，包括心率HR、血压BP以及面部特征；
对于不同的生命体征参数，设置监测阈值，设为，/>；
云服务平台对生命体征数据进行实时分析，检查数据是否超出预定的监测阈值，具体分析为：
对心率数据的分析，检查是否高于或低于预定的心率阈值；
对血压数据的分析，检查是否高于或低于预定的血压阈值；
如果实际的生命体征数据超出阈值，则触发警报，实际触发条件为：
；
；
其中和/>分别表示实际的心率和血压，/>表示预设心率阈值，/>表示预设血压阈值。
7.根据权利要求1所述的一种在新能源检修作业的安全管控系统，其特征在于，所述人员和设备安全模块中：
新能源检修作业安全设备中智能安全帽、安全带、双钩和智能手环配备陀螺仪、压力传感器、距离感应器；
安全设备中的传感器定期采集数据，包括头部姿势、压力、位置、活动状态，通过蓝牙传输到云服务平台；
在云服务平台处理收集到的数据，同时为不同的安全参数设置对应阈值，当参数超出阈值范围时，系统自动触发警报。
8.根据权利要求1所述的一种在新能源检修作业的安全管控系统，其特征在于，所述作业质量分析模块中，从人员和设备安全模块、作业人员体征监测模块以及作业人员定位模块中获取数据，包括作业人员的安全状态、位置信息、生命体征数据、设备状态；
对采集到的数据进行去噪、异常值处理、数据校正；
将不同模块数据进行整合，并建立数据关联；
基于作业人员的位置信息，计算作业到位率；
利用计算出的作业到位率数据，进行统计分析；
根据实际现场需求，建立作业到位率的阈值和标准；
当作业到位率低于设定的阈值，系统发出警报通知相关人员。
9.根据权利要求1所述的一种在新能源检修作业的安全管控系统，其特征在于，所述作业质量分析模块中，作业到位率计算方法为：
从人员和设备安全模块、作业人员体征监测模块以及作业人员定位模块中获取安全状态、位置信息、生命体征数据和设备状态；
定义作业到位率，即在规定时间内作业人员出现在其指定工作位置的频率；
根据作业人员定位模块提供的位置数据，确定作业人员是否在其指定工作位置；
同时统计在规定时间内作业人员到达其工作位置的次数，确定观察的总时间，将到位次数除以总时间，得出作业到位率；
根据实际现场需求，建立作业到位率的阈值和标准，当作业到位率低于设定的阈值时，系统将自动触发警报通知相关人员。
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| CN202311492747.9A CN117237169A (zh) | 2023-11-10 | 2023-11-10 | 一种在新能源检修作业的安全管控系统 |
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| CN202311492747.9A CN117237169A (zh) | 2023-11-10 | 2023-11-10 | 一种在新能源检修作业的安全管控系统 |
Publications (1)
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| CN117237169A true CN117237169A (zh) | 2023-12-15 |
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| CN202311492747.9A Pending CN117237169A (zh) | 2023-11-10 | 2023-11-10 | 一种在新能源检修作业的安全管控系统 |
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| CN118118505A (zh) * | 2024-02-26 | 2024-05-31 | 北京能源工业互联网研究院有限公司 | 基于定位作业工装的应急管理工业互联网系统 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20231215 |
|
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