CN204631112U - 一种可穿戴防触电安全防护系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可穿戴防触电安全防护系统，各个防触电安全帽上设置有感应报警电路，当感应模块感应到当前电场强度超过安全阀值时，报警模块进行报警，同时通过无线通信电路向附近的防触电安全帽发送报警信息，提示附近的现场施工工作人员，确保施工人员之间能相互提醒，避免出现危险情况。各个防触电安全帽之间相互通信形成无线自组网络，任意防触电安全帽的报警信息可通过无线自组网络发送至现场监护终端，让现场安全监护人能及时发现报警并对安全隐患进行处理，通过无线自组网络，无需事先在施工现场架设路由设备或通过移动网络进行通信，即可及时、迅速地将报警信息发送至现场监护终端，大大降低了通信成本，提高了应用的便利性和可靠性。

Description

一种可穿戴防触电安全防护系统

技术领域

本实用新型涉及电力安全防护领域，特别是一种可穿戴防触电安全防护系统。

背景技术

在电力生产领域中安全是头等重要的事项，特别是操作人员的人身安全。变电站内所进行的日常设备检修或维护，一般都是带电操作的。在高压的带电体周围，存在很强的交变电场。在高压带电体附近工作时，存在场强击穿放电的危险，引发触电事故，需要建立完善的安全规章，避免意外发生。但是很多电力作业人员安全意识薄弱，在操作时比较随意，经常会习惯性违章作业，各种安全措施流于形式，不能在实际使用过程中发挥作用。

目前有一种带有防触电提示的安全帽，当人体接近带电线路时，安全帽发出报警提示工作人员。但是上述的安全帽仍然不能避免由于工作人员的疏忽、安全意识薄弱而忽略报警，仍然存在安全隐患。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种可将报警信息通过自组网络发送给现场安全监护人和现场其它施工工作人员的可穿戴防触电安全防护系统。

本实用新型解决其问题所采用的技术方案是：

一种可穿戴防触电安全防护系统，包括多个防触电安全帽和供现场安全监护人使用的现场监护终端，所述防触电安全帽包括帽体和设置于帽体上的感应报警电路，所述感应报警电路包括控制电路、报警模块和用于感应电场强弱的感应模块，所述感应模块的信号输出端通过信号处理电路连接至控制电路的信号输入端，所述感应报警电路还包括用于向附近防触电安全帽发送报警信息的无线通信电路，控制电路的报警信号输出端分别与报警模块和无线通信电路连接，所述多个防触电安全帽之间组成无线自组网络，防触电安全帽通过无线自组网络与现场监护终端通信连接。

进一步，所述报警模块包括用于向穿戴者提示报警信息的震动报警装置和/或声光报警装置。通过震动报警装置和/或声光报警装置，能确保施工人员能及时发现异常。

进一步，所述报警模块包括用于向附近现场施工人员提示报警信息的报警灯，所述报警灯设置于帽体的外表面上。当感应报警电路感应到危险信号时，报警灯频闪，以便引起其他施工人员的注意，确保施工人员之间能互相提醒，并能快速找出发出报警信号的防触电安全帽，避免出现危险情况。

进一步，所述报警灯设置于帽体的顶部。报警灯设置于帽体的顶部，能保证报警灯不会被帽体的任一部分所遮挡，确保其它施工人员能迅速找到发出报警的防触电安全帽。

进一步，所述感应模块设置有多个，分布设置于帽体上。能确保检测到多个不同方向上的电场强度，确保施工人员得到全方位的保护。

进一步，所述无线通信电路包括Zigbee通信收发模块和传输天线，所述传输天线、Zigbee通信收发模块和控制电路依次连接。通过Zigbee自组织网，能有效保证通信畅通，不易受外界干扰，而且具有低功耗、低成本、组网简单、短时延、高容量的优点。

进一步，感应报警电路包括电源模块，所述电源模块包括用于为感应报警电路供电的电池和电量检测电路，所述电量检测电路的电量信号输出端与控制电路连接。通过电量检测电路对电池的电量进行检测，当内置的电池电量不足时，通过报警模块引起佩戴的施工人员注意，及时充电或更换电池。

进一步，所述感应报警电路还包括用于模拟一个超过安全阀值的电场强度信号的模拟电场发生电路，所述帽体上设置有用于触发模拟电场发生电路工作的测试按钮。施工人员在施工前，按下测试按钮，模拟电场发生电路产生一个超过安全阀值的电场强度信号，便于检测防触电安全帽各项功能是否能正常工作。

进一步，所述现场监护终端通过互联网与后台管理系统通信连接。现场监护终端将监控数据传输至后台管理系统中，对现场施工安全情况进行实时监控，并及时提醒现场监护人员和其他管理人员。

具体地，所述现场监护终端通过3G、4G或GPRS网络连接至互联网。

具体地，所述后台管理系统包括连接至同一局域网的可穿戴防触电安全防护系统、管理员工作站和数据转发服务器，所述数据转发服务器连接至互联网接收来自现场监护终端的数据，后台可通过不同的方式通知相关人员。

本实用新型的有益效果是：本实用新型采用的一种可穿戴防触电安全防护系统，各个防触电安全帽上设置有感应报警电路，当感应模块感应到当前电场强度超过安全阀值时，控制电路触发报警模块进行报警，警示当前现场施工工作人员注意安全并及时离开高压源，同时通过无线通信电路向附近的防触电安全帽发送报警信息，提示附近的现场施工工作人员，确保施工人员之间能相互提醒，避免出现危险情况。各个防触电安全帽之间相互通信形成无线自组网络，任意防触电安全帽的报警信息可通过无线自组网络发送至现场监护终端，让现场安全监护人能及时发现报警并对安全隐患进行处理，通过无线自组网络，无需事先在施工现场架设路由设备或通过移动网络进行通信，即可及时、迅速地将报警信息发送至现场监护终端，大大降低了通信成本，提高了应用的便利性和可靠性。

附图说明

下面结合附图和实例对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型的系统原理图；

图2是本实用新型感应报警电路的电路原理图；

图3是本实用新型防触电安全帽的结构示意图。

具体实施方式

参照图1- 图3，本实用新型的一种可穿戴防触电安全防护系统，包括多个防触电安全帽、供现场安全监护人使用的现场监护终端和后台管理系统。

所述防触电安全帽包括帽体1和设置于帽体1上的感应报警电路，所述感应报警电路包括控制电路、报警模块和用于感应电场强弱的感应模块2，所述感应模块2的信号输出端通过信号处理电路连接至控制电路的信号输入端，所述感应报警电路还包括用于向附近防触电安全帽发送报警信息的无线通信电路，控制电路的报警信号输出端分别与报警模块和无线通信电路连接，所述多个防触电安全帽之间组成无线自组网络，防触电安全帽通过无线自组网络与现场监护终端通信连接。

感应模块2感应安全帽所处位置的电场强度，并产生电场强度信号，电场强度信号经过信号处理电路处理后传输至控制电路，当电场强度超过预先设定的安全阀值时，控制电路触发报警模块进行报警，警示当前现场施工工作人员注意安全并及时离开高压源。

同时，无线通信电路向附近的防触电安全帽发送报警信息，提示附近的现场施工工作人员，确保施工人员之间能相互提醒，避免出现危险情况。

本实用新型中各个防触电安全帽之间相互通信形成无线自组网络，任意防触电安全帽的报警信息可通过无线自组网络发送至现场监护终端，让现场安全监护人能及时发现报警并对安全隐患进行处理，通过无线自组网络，无需事先在施工现场架设路由设备或通过移动网络进行通信，即可及时、迅速地将报警信息发送至现场监护终端，大大降低了通信成本，提高了应用的便利性和可靠性。

所述每个安全帽具备独立唯一的地址码，用于标识安全帽及人员信息。

具体地，所述无线通信电路包括Zigbee通信收发模块和传输天线4，所述传输天线4、Zigbee通信收发模块和控制电路依次连接。自组网络应用ZigBee技术，通过ZigBee自组织网，能有效的保证通讯畅通，不易受外界干扰。

对比WiFi技术和蓝牙技术，ZigBee技术具备以下优点：

1）低功耗。在低耗电待机模式下，2节5号干电池可支持1个节点工作6～24个月，甚至更长，这是ZigBee的突出优势。相比较，蓝牙能工作数周、WiFi只能工作数小时。

2）低成本。ZigBee免协议专利费。

3）组网简单。使用WiFi技术，设置一个覆盖整个施工现场的无线网络可能需要在施工现场中设置多个无线路由器。而应用ZigBee自组织网技术，无需预先设置路由器，只需保持施工人员相互之间的距离在100米以内，ZigBee将会自动搜索附近的设备，组成一个星型网络以传输数据。

4）短时延。ZigBee的响应速度较快，一般从睡眠状态转入工作状态只需15ms，节点连接进入网络只需30ms，进一步节省了电能。相比较，蓝牙需要3～10s、WiFi 需要3s。

5）高容量。ZigBee可采用星状、片状和网状网络结构，由一个主节点管理若干子节点，最多一个主节点可管理254个子节点；同时主节点还可由上一层网络节点管理，最多可组成65000个节点的大网。而每个蓝牙网络只有8个节点。

具体地，所述感应模块2可为感应天线或其它感应元件，为了确保施工人员得到全方位的保护，所述感应模块2设置有多个，分布设置于帽体1上，确保能检测到多个不同方向上的电场强度。

所述报警模块包括但不限于震动报警装置、声光报警装置和报警灯3。当检测到电场强度超过预先设定的安全阀值时，通过声光报警装置发出明显报警声响和光报警信息，并通过震动报警装置产生震动，确保施工人员能及时发现异常。

所述报警灯3用于向附近现场施工人员提示报警信息，报警灯3设置于帽体1的外表面上。当感应报警电路感应到危险信号时，报警灯3频闪，以便引起其他施工人员的注意，确保施工人员之间能互相提醒，并能快速找出发出报警信号的防触电安全帽，避免出现危险情况。为了确保报警灯3不会被帽体1的任一部分所遮挡，让其它施工人员能迅速找到发出报警的防触电安全帽，所述报警灯3设置于帽体1的顶部。

所述感应报警电路包括电源模块，所述电源模块包括用于为感应报警电路供电的电池和电量检测电路，所述电量检测电路的电量信号输出端与控制电路连接。通过电量检测电路对电池的电量进行检测，当内置的电池电量不足时，通过报警模块引起佩戴的施工人员及附近的施工人员注意，及时充电或更换电池。另外，所述灯体上设置有电量显示模块，让使用者能直观地查看电池的剩余电量。

进一步，所述感应报警电路还包括用于模拟一个超过安全阀值的电场强度信号的模拟电场发生电路，所述帽体1上设置有用于触发模拟电场发生电路工作的测试按钮。施工人员在施工前，按下测试按钮，模拟电场发生电路产生一个超过安全阀值的电场强度信号，便于检测防触电安全帽各项功能是否能正常工作。

进一步，当防触电安全帽与现场监护终端断开连接时，控制电路触发报警模块进行报警，以提醒现场施工人员进入无线自组网络、检查通信设备是否正常工作。

所述防触电安全帽通过自组网络、现场监护终端、互联网与后台管理系统建立连接，实现后台管理系统对各个防触电安全帽的实时管理（如当前位置电场强度、电量等），实现了对现场施工安全情况的实时监控。其中各个防触电安全帽每秒与现场监护终端通信一次，当连续中断三次通讯时，现场监护终端及时通知现场监护人员，以便现场监护人员能及时跟进处理。

所述现场监护终端通过3G、4G或GPRS网络连接至互联网与后台管理系统进行通信，具体地，所述后台管理系统包括连接至同一局域网的可穿戴防触电安全防护系统、管理员工作站和数据转发服务器，所述数据转发服务器连接至互联网接收来自现场监护终端的数据，并将数据通过局域网转发给可穿戴防触电安全防护系统、管理员工作站，即负责局域网网关功能，穿戴防触电安全防护系统、管理员工作站对数据进行实时监控及管理，当发现报警时，后台可通过不同的方式通知相关人员。

以上所述，只是本实用新型的较佳实施例而已，本实用新型并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本实用新型的技术效果，都应属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种可穿戴防触电安全防护系统，其特征在于：包括多个防触电安全帽和供现场安全监护人使用的现场监护终端，所述防触电安全帽包括帽体（1）和设置于帽体（1）上的感应报警电路，所述感应报警电路包括控制电路、报警模块和用于感应电场强弱的感应模块（2），所述感应模块（2）的信号输出端通过信号处理电路连接至控制电路的信号输入端，所述感应报警电路还包括用于向附近防触电安全帽发送报警信息的无线通信电路，控制电路的报警信号输出端分别与报警模块和无线通信电路连接，所述多个防触电安全帽之间组成无线自组网络，防触电安全帽通过无线自组网络与现场监护终端通信连接。

2.根据权利要求1所述的一种可穿戴防触电安全防护系统，其特征在于：所述报警模块包括用于向穿戴者提示报警信息的震动报警装置和/或声光报警装置。

3.根据权利要求1或2所述的一种可穿戴防触电安全防护系统，其特征在于：所述报警模块包括用于向附近现场施工人员提示报警信息的报警灯（3），所述报警灯（3）设置于帽体（1）的外表面上。

4.根据权利要求3所述一种可穿戴防触电安全防护系统，其特征在于：所述报警灯（3）设置于帽体（1）的顶部。

5.根据权利要求1所述的一种可穿戴防触电安全防护系统，其特征在于：所述感应模块（2）设置有多个，分布设置于帽体（1）上。

6.根据权利要求1所述的一种可穿戴防触电安全防护系统，其特征在于：所述无线通信电路包括Zigbee通信收发模块和传输天线（4），所述传输天线（4）、Zigbee通信收发模块和控制电路依次连接。

7.根据权利要求1所述的一种可穿戴防触电安全防护系统，其特征在于：感应报警电路包括电源模块，所述电源模块包括用于为感应报警电路供电的电池和电量检测电路，所述电量检测电路的电量信号输出端与控制电路连接。

8.根据权利要求1所述的一种可穿戴防触电安全防护系统，其特征在于：所述感应报警电路还包括用于模拟一个超过安全阀值的电场强度信号的模拟电场发生电路，所述帽体（1）上设置有用于触发模拟电场发生电路工作的测试按钮。

9.根据权利要求1所述的一种可穿戴防触电安全防护系统，其特征在于：所述现场监护终端通过互联网与后台管理系统通信连接。

10.根据权利要求9所述的一种可穿戴防触电安全防护系统，其特征在于：所述后台管理系统包括连接至同一局域网的可穿戴防触电安全防护系统、管理员工作站和数据转发服务器，所述数据转发服务器连接至互联网接收来自现场监护终端的数据。