CN206182458U - 一种配电网巡检智能头盔 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种配电网巡检智能头盔，该智能头盔包括头盔本体、供电电源和控制单元，其中控制单元包括RFID阅读器、微型可见光摄像头、无线通信模块、耳机、单片机和控制按键，单片机控制无线通信模块将读取的RFID标签中的设备信息和拍摄的可见光图像信息通过无线传输上传，最终传送至后台服务器进行存储、分析和诊断，并由服务器模块自动生成检测报告，实现了数据的实时采集和分析的智能化，可快速定位变压器存在的事故隐患和缺陷。同时，后台专家人员通过接收的实时画面可以清楚的了解现场情况，通过语音指导现场工作人员及时解决设备存在的问题。
Description
技术领域
本实用新型属于配电网巡检领域，具体涉及一种配电网巡检智能头盔。
背景技术
配电网覆盖范围广，是电力系统的终端网络，是向用户供电的最终环节，为社会经济正常发展和人们正常生活中起着至关重要的作用。同时，配电网络能否可靠运行，也直接影响着整个电力系统的稳定和安全。随着我国快速发展的经济和加速的城市化进程，用户对供电可靠性的要求越来越严格。但配电设备大都暴露在外，老化速度快，并受自然环境影响很大，所以必须对配电网进行巡检，及时发现问题并解决问题。
我国配网巡视的工作点多，分布区域广，现有技术中的智能化巡检系统是将物联网RFID技术和无线通信技术应用到配电巡检系统中，通过采用RFID技术实现对配电设备的信息化管理和巡检人员到位监督，结合配电信息管理系统对巡检信息进行实时在线分析、处理。
如现有技术“基于RFID的变电站智能巡检系统研究”(农电技术，2013.11，(056200)河北省邯郸市峰峰矿区供电公司，龚英强)中公开了一种基于RFID的变电站智能巡检系统，主要是利用手持式RFID读写器从计算机网络下载巡视任务，通过扫描各个设备单元的RFID标签中记录的设备检修记录和缺陷信息完成对设备的巡视，将设备巡检结果反馈到生产MIS，有效提高了巡视效率和质量。
但是现有的巡检系统，利用手持式模块对设备信息进行检测，对巡检人员到位情况进行确认，但是对设备安全情况的检查，仍然是依靠巡检人员通过对现场情况的观察，根据经验进行判断。对于设备安全情况的判断完全依赖经验，对于没有经验的巡检人员，则容易误判或者漏判。同时，在巡检的同时，手持式的模块对于巡检工作人员，不能方便地对存在隐患的问题进行及时的检修。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种配电网巡检智能头盔，用以解决现有巡检系统无法方便、及时地对设备运行与安全情况进行检修的问题。
为实现上述目的，本实用新型的方案包括：
一种配电网巡检智能头盔，包括头盔本体和控制单元，所述控制单元包括用于读取设备信息的RFID阅读器、用于拍摄可见光图像信息的微型可见光摄像头、无线通信模块、耳机、供电电源和单片机；
所述单片机连接所述RFID阅读器、微型可见光摄像头、无线通信模块和耳机。
所述控制单元还包括用于获取红外图谱信息的微型红外夜视仪，所述单片机连接所述微型红外夜视仪。
所述控制单元还包括用于将配电设备信息、可见光图像信息和红外图谱信息直接投影到人眼视网膜的微型投影器。
所述控制单元还包括用于存储配电设备信息、可见光图像信息和红外图谱信息的存储器。
所述控制单元还包括用于语音交互的麦克风。
所述供电电源为电池。
本实用新型的巡检智能头盔携带方便，不会影响现场巡检工作人员的正常工作，其主要是通过智能头盔中的RFID阅读器读取配电网设备信息，通过无线通信模块将读取的设备信息、可见光图像信息等传送至服务器，服务器将接收到的信息进行存储、分析和诊断，实现了数据的实时采集、分析的智能化。同时，后台专家人员可以根据实时采集的设备信息和图像信息画面，清楚的了解现场情况，并通过语音指导现场工作人员及时解决设备存在的问题，避免一定的电力设备事故，从而对电力设备的安全运行、提高电力系统的可靠性起到了重要作用。
同时，本实用新型的巡检智能头盔通过微型红外夜视仪拍摄红外图谱信息、结合配电变压器的设备信息和可见光图像信息使得后台服务系统获得的信息显示更直观，便于及时发现和处理配网设备中存在的隐患和故障，便于建立可见光和红外图像的故障数据库，提高数据利用率，为故障诊断智能化提供支撑和依据。
再者，本实用新型的巡检智能头盔利用将配电设备信息、可见光图像信息和红外图谱信息直接投影到人眼视网膜的微型投影器可以使巡检工作人员直接地获得配电网设备存在的故障，实现了检测的可视化。
附图说明
图1为本实用新型系统实施例一的结构框图；
图2为本实用新型系统实施例二的结构框图；
图3为本实用新型系统实施例三的结构框图；
图4为本实用新型系统实施例四的结构框图；
图5为本实用新型系统实施例五的结构框图。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。
本实用新型提供了一种配电网巡检智能头盔，通过RFID阅读器读取配电网设备信息，并通过无线通信模块将读取的设备信息、可见光图像信息等传送至服务器，服务器将接收到的信息进行存储、分析和诊断，自动生成检测报告。同时，后台专家人员可以根据实时采集的设备信息和图像信息，清楚的了解现场情况，可以通过语音指导现场工作人员及时解决设备存在的问题，避免一定的电力设备事故，从而对电力设备的安全运行、提高电力系统的可靠性起到了重要作用。
下面以配电网巡检系统为例进行介绍：
系统实施例一
图1为本实用新型配电网巡检系统的结构框图，包括RFID模块和智能头盔。
RFID模块包括MCU、RFID供电模块、天线和用于存储设备信息的RFID标签；MCU连接采用EEPROM存储数据的RFID标签。
MCU作为主控器将信息发送到RFID标签中。
RFID标签中的设备信息包括：该设备唯一标识号、生产厂家、型号、出厂时间、安装时间和维护记录等信息。RFID模块可以安装在配电设备表面或附近。其中，RFID模块中的RFID标签主要用于存储设备的信息，当对该设备进行维护时，巡检工作人员也将维护信息写入该标签中。RFID供电模块可以选用电池为RFID模块供电。
智能头盔包括头盔本体、供电电源和控制单元；控制单元包括微型可见光摄像头、用于读取所述RFID标签中信息RFID阅读器、无线通信模块、耳机、单片机和控制按键；单片机连接RFID阅读器、微型可见光摄像头、无线通信模块、耳机和控制按键。其中，智能头盔的供电电源选用电池或可充电的电池为控制单元进行供电。单片机作为主控器对RFID阅读器进行控制并通过天线读取RFID标签中的信息，并控制将读取的信息与可见光图像通过无线通信模块进行实时上传；耳机可用于后台专家人员根据实时采集的设备信息和图像信息，通过语音指导现场工作人员及时解决设备存在的问题。控制按键用于现场巡检工作人员对头盔进行操作控制，控制控制单元中的各个模块的工作，如根据现场需求，对可见光摄像头或红外夜视仪进行控制等。
另外，智能头盔的控制单元中的RFID阅读器还可以对EEPROM中的数据信息进行读取、修改和删除。
智能头盔为巡检设备，由现场巡检工作人员佩戴在头上，当现场巡检工作人员靠近配电设备时，智能头盔中的RFID读写器自动实时读取配电设备RFID标签中存储的设备信息。之后，单片机控制RFID阅读器读取的巡检信息及根据现场情况需求，智能头盔通过见光摄像头拍摄配电设备的可见光图像信息通过无线通信模块与后台无线接收模块实时通信；最终传送至服务器模块。之后，服务器模块将接收的设备信息、可见光图像传送至后台系统进行存储、分析和诊断并生成检测报告；同时，后台专家人员根据实时接收的设备信息和图像画面可以清楚的了解现场情况，当现场工作人员遇到疑难问题时，可以通过可见光摄像头和耳机得到后台专家人员的实时指导，方便、及时地解决设备存在的问题。
系统实施例二
本实施例的RFID模块与实施例一中的RFID模块相同，此处不再赘述。
如图2所示，本实施例中的智能头盔模块与实施例一的智能头盔模块的区别仅在于：其中的控制单元还包括用于获取红外图谱信息的微型红外夜视仪。单片机作为主控器对RFID阅读器进行控制读取RFID标签中的信息，并控制将读取的RFID标签中的信息、可见光图像和微型红外夜视仪拍摄的红外图谱信息通过无线通信模块进行实时上传。
当巡检工作人员进行巡检时，可以通过智能头盔控制单元中的RFID阅读器读取范围内的配电设备上RFID标签中的信息：变压器设备唯一标识号、生产厂家、型号、出厂时间、安装时间和维护记录等信息。必要时，可通过RFID阅读器对RFID标签中的信息进行修改、删除。同时，根据现场需求，利用可见光摄像头和红外夜视仪录制或者拍摄该配电设备的可见光图像和红外图谱信息，通过无线通信模块实时上传，后台专家人员根据接收的设备信息和图像信息画面可以清楚的了解现场情况，当现场工作人员遇到疑难问题时，尤其在遇到突发状况时，可以通过耳机得到后台专家人员的实时指导，设备的修复工作在短时间内完成，及时解决了设备存在的问题。
同时，智能头盔将从RFID标签中读取的信息、可见光图像和录制或拍摄的配电设备的红外图谱信息通过4G/WIFI无线网络与无线接收模块通信自动实时上传，最终传送至服务器模块，服务器模块根据传送的设备信息、可见光图像和红外光谱信息进行存储、分析和诊断，自动生成检测报告，为后续的检修提供数据，建立可见光和红外图像信息的故障数据库，提高数据利用率，为故障诊断智能化提供支撑和依据。
系统实施例三
如图3所示，本实施例中的智能头盔模块与实施例二的智能头盔模块的区别仅在于：智能头盔中的控制单元还设置有微型投影器，可以用于将配电设备信息、可见光图像和红外图像信息通过单片机控制生成图形化信息实时投影到人眼视网膜上，使得巡检工作人员在巡检的时候可以直接观测到配电设备存在的故障，便于及时检修。微型投影器可以自由选择固定在头盔本体上，或者放置于眼睛侧前方，以便随时调整位置，不妨碍观察周围环境。
系统实施例四
如图4所示，本实施例中的智能头盔模块与实施例三的智能头盔模块的区别仅在于：智能头盔中的控制单元还设置有具有本地存储功能的存储器，可以用于存储RFID阅读器读取的设备信息和微型可见光摄像头拍摄的设备可见光图像信息。当拍摄的图谱信息过大，可以先进行存储，或者当处于偏僻地区，由于无线网络信号不好，巡检工作人员可将拍摄的可见光图像、红外图谱信息及读取的对应的配电设备信息存储在控制模单元中，之后到有无线网络信号的地方再实现上传。最终传送至服务器模块。
系统实施例五
如图5所示，本实施例中的智能头盔模块与实施例四的智能头盔模块的区别仅在于：智能头盔中的控制单元还设置有麦克风，在遇到紧急情况时，便于巡检工作人员与后台专家人员进行语音沟通。
上面结合附图对本实用新型进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种配电网巡检智能头盔，包括头盔本体、供电电源和控制单元，其特征在于：所述控制单元包括用于读取设备信息的RFID阅读器、用于拍摄可见光图像信息的微型可见光摄像头、无线通信模块、耳机、单片机和控制按键；
所述单片机连接所述RFID阅读器、微型可见光摄像头、无线通信模块、耳机和控制按键。
2.根据权利要求1所述的配电网巡检智能头盔，其特征在于：所述控制单元还包括用于获取红外图谱信息的微型红外夜视仪，所述单片机连接所述微型红外夜视仪。
3.根据权利要求2所述的配电网巡检智能头盔，其特征在于：所述控制单元还包括用于将配电设备信息、可见光图像信息和红外图谱信息直接投影到人眼视网膜的微型投影器。
4.根据权利要求3所述的配电网巡检智能头盔，其特征在于：所述控制单元还包括用于存储配电设备信息、可见光图像信息和红外图谱信息的存储器。
5.根据权利要求4所述的配电网巡检智能头盔，其特征在于：所述控制单元还包括用于语音交互的麦克风。
6.根据权利要求1所述的配电网巡检智能头盔，其特征在于：所述供电电源为电池。
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