CN203720890U - 一种穿戴式巡检终端 - Google Patents

Abstract

本实用新型设计一种野外作业装备领域，所要解决的技术问题是克服上述现有技术中的不足，提供一种操作方便灵活、携带方便的穿戴式巡检终端。结构包括主机、头戴设备、手戴设备和用于提供电源的电池，主机与头戴设备和手戴设备通讯联接，所述主机包括：用于发送、接收数据信息和控制、处理数据信息的主控电路板；用于地理位置识别的定位装置；所述头戴设备包括：用于根据定位装置反馈的巡检点的地理位置信息显示任务列表的显示装置；用于身份识别的虹膜识别装置；所述手戴设备包括：用于输入控制命令和巡检结果的物理键盘。将不同功能模块进行合理划分，使之更便于操作。

Description

一种穿戴式巡检终端

技术领域

本实用新型设计一种野外作业装备领域，更具体的说是一种用于电力系统、石油系统、通讯系统等野外设备定期检查的穿戴式巡检终端。

背景技术

在多个领域中，很多设备长期留置于野外，无人管理，所以要对其进行定期检查，防止设备出现故障，比如电力系统中的：变电所、变压器、高压铁塔、线杆、高压线路等等，电信移动系统中的：光缆、电话线路、电话亭、线杆、发射基站等等。

早期的巡检是通过人工进行的，主要采取人工记录的方式，这种原始的办法虽然灵活，但是十分依赖巡检人员的个人经验，另外就是反馈滞后，无法对发现的问题进行及时的处理。为了弥补这种缺陷，各个领域都出现了多种不同的巡检设备，简单的有RFID卡，复杂的有内置有各种巡检项目的设备。设备类型多种多样，相互之间无法兼容，且均需要独立设计，导致了大量的浪费。

另外就是现有的巡检设备在野外使用的时候均存在一定的缺陷，比如很多巡检设备无法确认巡检人员是否有真实进行巡检，有多个巡检人员的时候无法对其具体操作进行单独认证，采用指纹识别方式在高空作业、需带手套作业的情况下十分不方便，而且手脏了识别率就很低。内置的巡检项目十分死板，无法根据实际情况进行灵活调整。

在巡检的过程中，巡检人员经常要进行攀爬等动作，单独的巡检手持设备在这种状况下操作上有一定难度，而且会在巡检过程中给巡检人员带来一定的操作危险性。巡检人员在户外工作的时候，一般会同时兼顾设备的维护和小问题的维修等工作，因此也需要携带一定量的工具，巡检设备虽然不重，但是能够尽量减少巡检人员的负担，对于巡检工作来说也是一种人性化的优化。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服上述现有技术中的不足，提供一种操作方便灵活、携带方便的穿戴式巡检终端。

本实用新型通过以下技术方案实现上述目的。

本实用新型设计一种穿戴式巡检终端，主机、头戴设备、手戴设备和用于提供电源的电池，主机与头戴设备和手戴设备通讯联接，所述主机包括：用于发送、接收数据信息和控制、处理数据信息的主控电路板；用于地理位置识别的定位装置；所述头戴设备包括：用于根据定位装置反馈的巡检点的地理位置信息显示任务列表的显示装置；用于身份识别的虹膜识别装置；所述手戴设备包括：用于输入控制命令和巡检结果的物理键盘。

该穿戴式巡检终端与现有的后台管理系统配合使用，通过主控电路板向后台管理系统发送数据信息或接收数据信息。所述定位装置可以是现有的GPS定位装置或北斗定位装置，通过该装置，后台管理系统可以实时监控巡检人员的巡检路线。配合该定位装置，后台管理系统可以向手持巡检终端推送巡检的任务列表，巡检人员通过所推送的巡检列表就可以准确的对每个特定的巡检点的相关信息进行检查，并向后台反馈巡检结果，实现巡检信息的实时反馈。所述虹膜识别装置相对于现有的指纹识别装置的优点是操作简单，识别准确，即使在带手套或者手指脏了也可以进行识别，并且可以快速灵活的对不同的巡检人员进行判定，记录不同人的不同工作。采用物理键盘也是考虑到操作的灵活性，特别是在冬天的时候，巡检人员在野外都戴有手套，在这种情况下，物理键盘依然能够保证准确的输入。当然，所述显示装置也可以选择采用触摸式的显示器，但必须依然保留物理键盘用于输入。

本实用新型的另一个创新点就是将不同功能模块进行合理划分，使之更便于操作：主机承担数据处理与后台通讯的功能，按程序自动运行，无需人工太多的干预，所以可以作为一个独立的构件；头戴设备可以承载显示装置，正好与人的眼睛匹配，这样在查看数据和信息的过程中，无需手持屏幕、转动头部等动作，大大简化了信息的展示和查阅信息的动作。本实用新型将设备的操作功能集成在手戴设备上，通过物理键盘进行输入，可以单手或双手操作，在不操作的过程中，手戴设备绑定在手上，随手部运动，无需另行携带，减少了取出、装入等操作过程。所以本实用新型可以如服装一样直接穿戴在巡检人员的身上，各个功能模块合理划分在相应的人体部位上，操作和携带十分方便，大大提高了巡检人员在工作过程中的作业安全性。

另外，该穿戴式巡检终端具体应用于那个领域，是由后台系统所决定的，也就是说本实用新型提供的是一种无差异化的物理硬件，可以匹配多种不同巡检后台系统使用，使本实用性具有广泛的适用性。

在巡检的过程中，虽然有定位装置对巡检人员进行跟踪，但要做到能够准确的识别不同的被检查设备，且无需增加多余的操作，本实用新型手戴设备还设有用于快速录入巡检点信息的近距离识别装置，可以用于对被检查设备的识别。通过该近距离识别装置，巡检人员无需再手动输入被检查设备的识别码，该装置一般采用激光条码扫描装置或RFID感应装置或同时具备激光条码扫描装置和RFID感应装置。只需通过上述装置感应被检查设备的电子ID或者扫描一维码或二维码就可以识别被巡检设备，这种情况特别适用于高空作业，有利于大大提高作业的安全性。

巡检人员一般是一个人或两个人一组独自在野外进行作业，为了保证巡检人员的安全，手戴设备还包括紧急报警按钮，头戴设备可以设置照明装置。照明装置可以在出现意外的情况下使用，紧急报警按钮设置在手戴设备上，操作简单，能够默认向后台发出求救信息，以便于后台能够快速响应进行救援。

当遇到复杂的巡检情况的时候，为了方便巡检人员能够与后台联系、汇报情况，或者与其他巡检人员进行协作，实现复杂的巡检功能，头戴设备还包括用于进行语音通讯的语音通讯装置。所述语音通讯装置可以是无线移动网络通讯装置或近距离对讲装置或同时具备无线移动网络通讯装置和近距离对讲装置。这样穿戴式巡检终端的头戴设备就相当于一部移动电话或对讲机，可以与他人进行实时语音通讯，以便于能够实现复杂的交互式巡检功能。在通讯的过程中，无需人手持握通讯设备，解放了人手能够进行其他工作，大大提高了作业的安全性。

为了使后台能够获得实时的被检查设备的情况，头戴设备还包括用于拍照或摄像的摄像头。在遇到难以处理的情况的时候，巡检人员能够将该情况通过拍照或摄像的方式实时的汇报给后台专家组进行诊断，这样再通过实时语音通讯或视频的指导，能够快速的对复杂的问题进行处理，在巡检人员能够解决问题的情况下，也无需专业人员再次到场。另外，该照片或摄像信息还方便留档，以便于作为以后类似问题的参考案例。摄像头设置在头戴设备上，通过显示装置，巡检人员能够十分方便的通过转动头部实现摄像头的取景，无需人手操作，进一步提高操作的便利性。

为了减少各个部件之间的连线，使得操作上更具灵活性，本实用新型主机与头戴设备和手戴设备通过无线通讯联接，主机、头戴设备和手戴设备独立设置电池。这样三个主要部件独立工作，通过蓝牙或WIFI等无线信号进行通讯，部件之间没有任何电缆的实体线路连接，大大提高了操作的灵活性。

主机作为该穿戴式巡检终端的核心部件，承担了数据处理、数据交换和通讯等功能，但一般情况下与人的交互式操作较少，所以本实用新型将主机制作成为背心式结构、腰带式结构或背包式结构，或者将主机嵌入在背心、腰带或背包内部，这些结构可以直接穿或绑或背在身上，方便携带。

头戴设备由于要作为显示终端，识别终端和通讯终端之用，与人的头部有交互式作为，所以本实用新型的头戴设备制作成为头盔式结构、帽式结构或者眼镜结构，或者将头戴设备嵌入头盔、帽子或眼镜中。直接戴在头部上，操作的时候眼睛可以直接观看显示装置，虹膜识别装置可以直接对眼睛进行识别，语音通讯装置配合的设置在嘴巴和耳朵附件，使得操作上十分人性化，头盔还可以起到对头部的保护作用，以便于在高危环境下的使用。

手戴设备作为输入和操作的终端，与人手有频繁的交互式操作，所以本实用新型将手戴设备制作成为臂带式结构或者手套式结构，直接绑定在手臂上或戴在手上。手套式结构可以单手操作，臂带式结构需另一只手进行操作，但所绑定的手臂还可以有其他操作功能，如抓紧攀爬件等，大大提高操作的安全性。

本实用新型通过对现场采集反馈的巡检信息，使管理者在第一时间获得真实完整的巡检计划实施情况，实时获知设备运行状态、故障现象、潜在缺陷等数据，并自动汇总与保存，及时作出处理方案，保证生产系统与设施的运行质量。另外，该设备具有很大的功能拓展空间，通过后台系统和机身内置软件的设置，可以实现：巡检人员管理，身份认证管理，出检考勤管理；规划巡检路线，制定巡检计划，分配巡检任务；巡检电子地图制定；借助GPS显示巡检人员位置与轨迹；接收并存储巡检终端上传的巡检数据；检查巡检任务的完成情况；巡检对象管理，按行业标准来设计巡检对象的管理内容；巡检结果数据管理，条件查询，统计；巡检数据分析处理，对巡检结果数据和缺陷情况，根据行业标准提供分析工具；实时监控和报警等功能。

本实用新型通过不同的巡检对象管理设置，可以应用于多种行业的巡检管理：

电力：变电所、变压器、高压铁塔、线杆、高压线路、发电厂、消防检测，电能表读数、安全用具巡检；

石油：输油管道、天然气管道、 油罐库区、 油田油井设施巡检；

铁路：路基、路轨、桥梁、水电、机车、库房、候车大厅、乘警巡逻巡检；

电信移动：光缆、电话线路、电话亭、线杆、发射机站巡检；

公安：巡警、交警、警车、岗哨、狱警巡逻巡检；

军队：边防、岗哨、弹药库、军需库巡逻巡检；

粮库：防火、防水、防虫、温度、湿度控制巡检；

林业：森林防火、森警巡逻、动植物保护、防猎巡检；

煤矿：井下安全、井上设施、车辆、煤场巡检；

医院：护士查房、尸体管护、人员考核、保安巡逻巡检；

邮政：邮箱、库房、趟车的频次/时限管理巡检；

机场：候机大厅、跑道巡检、消防检测巡检巡更；

学校 ：校区、教学楼、宿舍、实验楼、图馆巡检巡更；

楼宇及小区物业、商场、超市、酒店、大厦、厂矿、企事业单位等防火、防盗、保安巡检巡更等；

外销、外修、外送以及其他任何需要加强外勤、外派人员管理的单位，等等。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的结构示意图。

图2为本实用新型实施例2的结构示意图。

图3为本实用新型的工作示意图。

具体实施方式

以下结合上述附图举例对本专利做进一步的说明。实施例用于示例说明所采用的上述附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

实施例1

如图1所示的一种穿戴式巡检终端，包括背心式结构的主机110、头盔式结构的头戴设备120和手套式结构的手戴设备130，主机110与头戴设备120和手戴设备130通过无线通讯联接，主机110、头戴设备120和手戴设备130独立设置电池。所述主机110用于与后台进行远距离通讯，包括用于发送、接收数据信息和控制、处理数据信息的主控电路板和用于地理位置识别的定位装置。所述头戴设备120戴在头上，用于显示信息和进行语音通讯，包括用于根据定位装置反馈的巡检点的地理位置信息显示任务列表的显示装置121，用于身份识别的虹膜识别装置，用于进行语音通讯的语音通讯装置122，和照明装置123。所述手戴设备130戴在手上，用于输入，包括用于输入控制命令和巡检结果的物理键盘131和激光条码扫描132，并设有报警按钮。

实施例2

如图2所示的一种穿戴式巡检终端，包括腰带式结构的主机210、眼镜式结构的头戴设备220和臂带式结构的手戴设备230，主机210与头戴设备220和手戴设备230通过无线通讯联接，主机210、头戴设备220和手戴设备230独立设置电池。所述主机210用于与后台进行远距离通讯，包括用于发送、接收数据信息和控制、处理数据信息的主控电路板和用于地理位置识别的定位装置。所述头戴设备220戴在头上，用于显示信息和进行语音通讯，包括用于根据定位装置反馈的巡检点的地理位置信息显示任务列表的显示装置221，用于身份识别的虹膜识别装置，用于进行语音通讯的语音通讯装置222，和摄像头223。所述手戴设备230戴在手上，用于输入，包括用于输入控制命令和巡检结果的物理键盘231和RFID感应装置132，并设有报警按钮。

结合图3所示，一个巡检系统是由后台管理系统300和多套穿戴式巡检终端100以及通讯网络及定位卫星构成的。在本实施例中，通过GPS定位装置，后台管理系统300可以实时监控巡检人员的巡检路线，电子地图标示巡检点位置，也可以给巡检人员提供路线支持或路线设定，更优化巡检计划，提高效率，减少途径危险地段。另外，根据地理位置信息，后台管理系统300可以向穿戴式巡检终端100推送巡检的任务列表，每到一个巡检点，自动显示该点的检测项目与定义，规范化巡检操作，巡检人员通过所推送的巡检列表就可以准确的对每个特定的巡检点的相关信息进行检查，并向后台反馈巡检结果，实现巡检信息的实时反馈。

为了严格监控巡检人员的工作，划分责任承当，本实施例采用虹膜识别装置替代其他认证设备。现在的虹膜识别装置已经可以小型化，能够将其直接应用在手持设备上。虹膜识别装置设置在头戴设备上对准眼睛，使用的时候，只需触发虹膜识别装置，就可以进行虹膜识别，操作十分简单，识别率高。克服了现有指纹识别装置需双手操作、识别率低，容易被规避等缺点。基于该识别的基础上，可以实现：用户管理和权限分配，支持分级权限管理，巡检人员管理，身份识别管理，出检考勤管理。

物理键盘能够提高穿戴式巡检终端的野外使用能力，特别是在冬天的时候，巡检人员在野外都戴有手套，在这种情况下，物理键盘依然能够保证准确的输入。通过激光条码扫描装置和RFID感应装置，巡检人员无需再手动输入被检查设备的识别码，只需通过上述装置感应被检查设备的电子ID或者扫描一维码或二维码就可以识别被巡检设备，这种情况特别适用于高空作业，如在电线杆上作业或对高压输送线路进行巡检的情况下，有利于大大提高作业的安全性。

基于上述结构，本实施例穿戴式巡检终端能够实现以下功能：虹膜识别身份验证，以便于巡检人员信息管理和查询，外勤统计与管理；GPS自动定位，可以实现电子地图实时查看巡检人员当前位置及运行轨迹，并且能够及时的查询、修改巡检计划、巡检路线和巡检任务；利用通讯网络能够上传的巡检数据、巡检设施状况和缺陷情况，和下载查询巡检设备档案和参数；通过摄像头能够在巡检现场上传实时获得的照片、录像等记录；当遇到危险的时候，通过紧急报警按钮报警响应并及时作出处理；通过WIFI无线通讯装置和蓝牙无线通讯装置能够实现各个终端之间的信息交互，分析统计巡检结果、缺陷情况，并进行处理；也能够实现基本的WIFI通信，3G通信和通知信息推送等功能。

在本实施例终端的支持下，使整个巡检系统能够实现以下优化的功能：用户管理和权限分配，支持分级权限管理；巡检人员管理，身份识别管理，出检考勤管理；可视化编排巡检路线，制定巡检计划，分配巡检任务；按电力行业标准设计巡检对象的管理内容和缺陷定义；电子地图实时查看巡检人员位置及运行轨迹，轨迹偏离检测与报警；提供终端技术支持，终端机可查询设备档案与参数；接收、记录和管理巡检终端上传的巡检数据、巡检设施和缺陷情况；分析、统计巡检数据和缺陷情况，并进行处理；报警响应并及时作出处理，在一定时间内自动向监控终端发送报警信号；通知信息推送；检查巡检任务的完成情况，自动生成考勤考核表；自动分析统计生成各种报表；巡检数据永久备份保存等等。

本实施例针对电力巡检工作实际需要及特点，具有对巡检人员的管理和验证、巡检路线管理、巡检行为的智能监控、巡检任务标准化管理、内容智能检索、设备状态和缺陷实时反馈、多功能数据记录，数据汇总等功能，有效管理巡检工作并及时发现电力设备的缺陷及变化情况，实现电力巡检作业的信息化、智能化和标准化，提升电力设备运行安全性、降低生产运营成本、提高工作效率。

上述附图中描述位置关系的用于仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。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。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种穿戴式巡检终端，主机、头戴设备、手戴设备和用于提供电源的电池，主机与头戴设备和手戴设备通讯联接，其特征在于，

主机包括：

用于发送、接收数据信息和控制、处理数据信息的主控电路板；

用于地理位置识别的定位装置；

头戴设备包括：

用于根据定位装置反馈的巡检点的地理位置信息显示任务列表的显示装置；

用于身份识别的虹膜识别装置；

手戴设备包括：

用于输入控制命令和巡检结果的物理键盘。

2.根据权利要求1所述的穿戴式巡检终端，其特征在于手戴设备还包括用于快速录入巡检点信息的近距离识别装置。

3.根据权利要求2所述的穿戴式巡检终端，其特征在于所述近距离识别装置包括激光条码扫描装置或RFID感应装置或激光条码扫描装置和RFID感应装置。

4.根据权利要求2所述的穿戴式巡检终端，其特征在于手戴设备还包括紧急报警按钮。

5.根据权利要求1所述的穿戴式巡检终端，其特征在于头戴设备还包括用于进行语音通讯的语音通讯装置。

6.根据权利要求5所述的穿戴式巡检终端，其特征在于所述语音通讯装置包括无线移动网络通讯装置或近距离对讲装置或无线移动网络通讯装置和近距离对讲装置。

7.根据权利要求5所述的穿戴式巡检终端，其特征在于头戴设备还包括用于拍照或摄像的摄像头。

8.根据权利要求1~7任一项所述的穿戴式巡检终端，其特征在于主机与头戴设备和手戴设备通过无线通讯联接，主机、头戴设备和手戴设备独立设置电池。

9.根据权利要求8所述的穿戴式巡检终端，其特征在于所述主机为背心式结构、腰带式结构或背包式结构。

10.根据权利要求8所述的穿戴式巡检终端，其特征在于所述头戴设备为头盔式结构、帽式结构或者眼镜结构，所述手戴设备为臂带式结构或者手套式结构。