电力现场作业可穿戴智能装备的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于作业安全装备与作业质量监管装置智能化技术领域，涉及一种可 穿戴智能装备，具体的说是一种电力现场作业可穿戴智能装备。
【背景技术】
[0002] 众所周知，现场标准化作业的核心三要素是安全、质量及效率，有效的监管手段及 机制，是三要素"落地"的根本保障。近年来，电力、煤矿等典型行业大力推行现场标准化作 业，并积极引用现代科技辅助手段，对改善安全生产状况起到了一定的效果，但限于智能辅 助手段体系欠充分、手段方式欠智能，导致作业现场三要素管控机制一直没能有效健全，严 重制约了企业的可持续发展。
[0003]目前，应用智能装备技术手段推进现场标准化作业监管，供电企业生产现场管理 方法具有典型的代表性。其方法要点是，依据《GB26859-2011电力安全工作规程（电力线路 部分）》的工作监护制要求，设置现场监护人若干名，每位现场施工人员均在监护人监管下 工作。现场监护人主要以人工方式，监视、监听现场信息，发布指令，部分单位采用专用PDA， 辅助监管现场施工的安全、质量及效率。
[0004] 检索发现，申请号为201220415314. 4的中国专利申请公开了《信息化自动摄像安 全帽及应用其的智能施工管理系统》，本实用新型公开了一种信息化自动摄像安全帽，包括 安全帽本体，其帽沿上箍设有安装支架，安装支架的前部设有内装有无线信号发射电路的 控制盒、与控制盒电联接的摄像头和可外接数据存储器的数据储存模块，安全帽本体的前 部设有可拆装的主照明灯，控制盒和主照明灯上均设有电源接口。本实用新型还公开了应 用了上述安全帽的智能施工管理系统。本实用新型的安全帽利用摄像头进行拍摄录像，控 制盒将之处理成无线信号发射出去，与外界实时通信，并且储存数据。本实用新型的管理系 统可与信息化自动摄像安全帽配套使用。本实用新型可广泛应用于现场工程中，提高监理 质量。
[0005] 检索发现，申请号为201020151732. 8的中国专利申请公开了《多功能线路作业工 作服套装》，本实用新型公开了一种多功能线路作业工作服套装，包括由绝缘布料制成的上 衣和裤子，其特殊之处是：在上衣的衣袖上位于小臂位置外侧设有插裤，在插裤内插有安全 警示卡，在上衣前面位于胸部下方两侧对称设有手套放置袋，在裤子上位于大腿外侧设有 高压电笔放置袋，在裤子一侧位于腰部下方设有绝缘杆夹扣，在裤子后面位于臀部一侧设 有工具连接带，工具连接带上穿有工具皮带。优点是：结构简单、使用方便，在保证美观的前 提下，增强了安全性和实用性，能够方便携带各种安全工器具，不仅可大大节省施工作业的 工作时间，提高工作效率，增加工作效益，还能有效的防止工器具误掉落等现象的发生；大 大提高了作业的安全性，能有效的减少事故的发生。
[0006] 检索发现，申请号为201310329478. 4的中国专利申请公开了《可穿戴设备电源管 理的方法和装置》，此专利公开了一种可穿戴设备电源管理的方法和装置。涉及通信技术领 域。采用上述方案后，避免了开启未被使用的功能模块耐听浪费电量，增加了可穿戴设备的 使用时间，进而增加了用户体验。此专利的方法可以包括：检测可穿戴设备的使用状态；根 据可穿戴设备的使用状态确定其工作模式。可应用于可穿戴设备电源管理中。
[0007] 以上现有专利和现有供电企业的现场作业管理主要存在如下关键问题：
[0008] ⑴没有进行完整概念的电力现场作业可穿戴智能装备顶层设计。所有相关现有专 利及现行应用，均未全面考虑可穿戴智能装备在电力生产、电力营销等业务现场作业的应 用场景，未充分考虑可穿戴智能装备在现场标准化作业中的"全套智能"需求，对现场作业 人员的智能支撑欠充分。
[0009] ⑵监护人对关键信息的采集缺失。绝大多数情况下，检测、检修作业人员面对作业 对象，监护人处于作业人员的背后且有一定距离，导致监护人难以直接、全面观察到施工人 员面对的作业安全关键点和作业质量关键点，存在"监管盲区"重大隐患。
[0010] ⑶普遍采用单一电源供电机制。所有相关现有专利涉及的可穿戴智能装备，普遍 为单一的设备（装置），且为其提供电能的种类及途径均为单一，更没有充分应用当代智能 电池管理电子技术，没有设计穿戴式光伏电源智能接入，没有进行可穿戴智能装备供电系 统的总体设计，可穿戴智能装备系统所必需的高可靠供电保障严重缺失。
[0011] ⑷智能穿戴工作服设计制作时，因所有相关现有专利均为单一功能（如"防触电 装置"），未考虑"电力可穿戴智能装备"在服装本体上的综合布线，而完整的"电力可穿戴 智能装备"是一套多设备系统，且按功能需要部署于工作服相关点，设备间的综合线缆布放 设计制作，是关系到电力可穿戴智能装备应用安全性、实用性的一项不可或缺的关键技术。 【实用新型内容】
[0012] 本实用新型所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种电力现场作 业可穿戴智能装备，可以实现电力现场作业可穿戴智能装备的系统集成及完整业务应用系 统（监管系统）设计，实现智能穿戴装备的各类设备智能、适时地融入电力现场标准化作业 的全过程，作业人员全程与可穿戴智能装备系统语音交互，充分将双手从"辅助作业"中解 放出来，"落地"实现电力勘察检修、电力检修施工、电力营销服务等现场标准化作业全面监 管；可以实现激光标示成像角与摄像机视场角的智能同步，实现摄制图像的所得即所见，可 有效消除监护人的"监护盲区";可以实现穿戴装备的分布式电源调度智能管理和供电网络 异动重构智能管理，切实保障穿戴装备的高可靠供电；可以实现智能装备工作服的完整制 作设计，实现智能穿戴主机、戴智设备、柔性光伏电池、智能蓄电池、专用移动组合终端和一 般个人工具的合理布局、便捷承载，实现综合线缆的合理、便捷布放。
[0013] 本实用新型解决以上技术问题的技术方案是：
[0014] -种电力现场作业可穿戴智能装备，包括智能安全帽、智能传感系统、智能穿戴主 机、穿戴装备智能供电系统、便携式电力现场作业组合终端和智能装备工作服；智能穿戴主 机设有主机处理器，所述智能传感系统、便携式电力现场作业组合终端和智能安全帽都与 所述智能穿戴主机通信连接；智能安全帽用以基本防护及现场影音输入和输出智能管控； 智能传感系统用以肢体可突出部分的近电传感和人体体征传感；智能穿戴主机用以全系统 管控；穿戴装备智能供电系统用以穿戴式光伏电源智能接入和穿戴装备智能供电自愈；便 携式电力现场作业组合终端用以电力作业信息的现场自动化输入和输出；智能装备工作服 用以电力作业基本防护、穿戴装备的设备和一般个人工具的穿戴式承载；其中：
[0015] 智能安全帽，包括帽本体、摄像机、激光标示器、照明灯、环境光传感器、麦克风、耳 机、微控制器和电源，所述摄像机固定在所述帽本体的一侧，用以采集作业的视场影像；所 述激光标示器平行固定在所述摄像机的上方或下方，用以通过矩形激光标示摄像机的视场 范围；所述麦克风和耳机固定在所述帽本体的另一侧，用以拾音和放音；所述照明灯固定 在所述帽本体的前部，用以为摄像机视场提供辅助照明；所述环境光传感器固定在所述帽 本体的前部，并通过所述微控制器与所述照明灯的开关连接，用以自动控制辅助照明灯的 开启和关闭；所述微控制器固定在所述帽本体的后部，其具有集成的扩展存储器、卫星定位 器和接口，用以智能管理摄像机、激光标示器、麦克风和耳机以及作业人员的现场地理位置 信息；所述电源固定在所述帽本体的后部，用以为摄像机、激光标示器、照明灯、环境光传 感器、麦克风、耳机和微控制器供电；所述摄像机含有实现其变焦的第一变焦电机，用以在 手动开关的驱动下改变所述摄像机的焦距；所述激光标示器含有实现其变焦的第二变焦电 机，用以受控于所述微控制器改变其焦距，实现激光标示成像角与摄像机视场角成像同步 拟合；所述第一变焦电机和第二变焦电机都与所述微控制器通信连接；
[0016] 穿戴装备智能供电系统包括光伏电源单元、主电池单元和智能电池单元，所述智 能电池单元分为为各智能设备供电的相应智能电池单元以及为智能穿戴主机供电的智能 电池单元；所述光伏电源单元的电能输入为光伏电能接入与市电电能接入，其电能输入出 通过电力线与各智能电池单元的电能输入连接；所述主电池单元的电能输入为市电电能 接入，其电能输出通过电力线与各智能电池单元的电能输入连接；所述光伏电源单元包括 一个光伏电池组、一个稳压模块、一个输入开关、一个输出开关、一个电池开关、一个电池芯 片处理器、一个蓄电池、一个调压模块和一个通信接口，所述输入开关、输出开关和电池开 关都是场效应管，所述稳压模块为通用的二级管稳压电路，所述光伏电池产生的电能输出 至所述稳压模块，经所述稳压模块稳压后与所述市电电能接入的电能一起连接至所述输入 开关的源极，所述输入开关、输出开关和电池开关的漏极连接在一起，所述输入开关、输出 开关和电池开关的栅极分别接至所述电池芯片处理器的3个开关控制指令输出端，所述输 出开关的源极通过所述调压模块调压后接至各智能电池单元的电能输入端，所述电池开关 的源极接所述蓄电池的电能输入端，所述蓄电池的电池状态数据输出端接所述电池芯片处 理器的电池状态数据输入端，所述电池芯片处理器的电池状态数据输出端通过数据总线连 接所述通信接口，由所述通信接口将电池状态数据输出至所述智能穿戴主机的主机处理 器；所述主电池单元包括一个输入开关、一个输出开关、一个电池开关、一个电池芯片处理 器、一个本地电池、一个调压模块和一个通信接口，所述输入开关、输出开关和电池开关都 是场效应管，市电电能接入的电能连接至所述输入开关的源极，所述输入开关、输出开关和 电池开关的漏极连接在一起，所述输入开关、输出开关和电池开关的栅极分别接至所述电 池芯片处理器的3个开关控制指令输出端，所述输出开关的源极