一种用于电力检修的人员安全定位和导航装置的制作方法

本发明涉及电力安全生产技术领域，具体涉及一种用于电力检修的人员安全定位和导航装置。

背景技术：

输电线路检修人员的工作环境往往较为恶劣，另外，许多500kV及以上输电线路架设在人烟稀少区域，检修人员在工作中一旦遇到险情，很难被及时发现，并且救援搜寻难度较大。另外，在发生地震、火灾等自然灾害后，输电线路常常出现故障，而供电基础设施是抗灾抢险的重要保证。在发生自然灾害后及时恢复水、电和通信是抗灾抢险的首要任务。自然灾害后输电线路的周围环境会发生较大变化，不仅检修工作难度巨大，而且检修工作的危险性很高。以上实际情况都给变电站检修工作造成了较大的安全生产隐患。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种用于电力检修的人员安全定位和导航装置，该装置能够实时监控变电站检修人员的位置信息，在环境复杂的情况下为检修人员提供安全的导航服务，提供电力检修工作的安全性。

本发明的技术方案为：

一种用于电力检修的人员安全定位和导航装置，包括可穿戴装置、定位单元和导航单元。定位单元包括定位节点、参考节点、控制器和GSM模块。定位节点固定设置在可穿戴装置上，参考节点固定设置在定位检测区域内。参考节点与定位节点间无线通信，定位节点和参考节点分别与控制器通信。控制器利用GSM模块和GPRS网络将定位信息传输至电力检修调度中心。

导航单元包括振动发生器、CCD摄像头、红外夜视摄像头、控制器和GSM模块。CCD摄像头和红外夜视摄像头分别设置在可穿戴装置的外侧，振动发生器设置在可穿戴装置的前后左右四个侧面上，控制器和GSM模块设置在可穿戴装置上。控制器的输出端接CCD摄像头和红外夜视摄像头的控制端，CCD摄像头和红外夜视摄像头的输出端分别接控制器的输入端，控制器的输出端接振动发生器的输入端，控制器利用GSM模块和GPRS网络与电力检修调度中心通信。

具体的，定位节点为CC2431型无线定位芯片，所述参考节点为CC2430型无线定位芯片。

具体的，控制器为DS80C320型号的单片机，GSM模块为华为GTM900型GSM模块。

本发明的有益效果：按照本发明的技术方案组建的用于电力检修的人员安全定位和导航装置，能够实时监控变电站检修人员定位信息，及时将定位信息传输至电力检修调度中心，能够使检修人员在遭遇险情时第一时间被检测和搜寻到，避免人员伤亡，并且该装置穿戴方便，不影响检修人员正常工作。本发明中导航单元利用CCD摄像头实现对视频信号的采集，利用控制器、GSM模块和GPRS网络实现对视频信号的处理和发送，以及接收电力检修调度中心发回的导航指令，经由上述设备的配合工作，最终实现了对周围环境的视频监控信号的采集，电力检修调度中心帮助和指导检修人员在复杂危险的工作现场进行导航，保证检修人员安全并提高检修效率。本发明设置的红外夜视摄像头用于夜晚或光线不佳区域的视频信号采集，完成夜视环境下的视频信号采集。

附图说明

图1为本发明定位单元的信号流向示意图。

图2为本发明导航单元的信号流向示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

实施例包括包括可穿戴装置、定位单元和导航单元，导航单元固定设置在可穿戴装置上，定位单元中除参考节点以外的其他组件均固定设置在可穿戴装置上。定位单元由定位节点、三个以上参考节点、控制器和GSM模块组成。定位节点固定设置在可穿戴装置上，参考节点固定设置在定位检测区域内。参考节点与定位节点间无线通信，参考节点与定位节点均分别与控制器通信。本实施例中，定位节点为CC2431型无线定位芯片，参考节点为CC2430型无线定位芯片。

参照图1，实施例正常工作时，参考节点的CC2430型无线定位芯片实时将参考节点的坐标和接收信号强度传输给定位节点的CC2431型无线定位芯片，定位节点的CC2431型无线定位芯片根据接当前收到的全部参考节点的接收信号强度计算出定位节点至各个参考节点的距离，定位节点的CC2431型无线定位芯片再根据接收到的全部参考节点的坐标计算出定位节点的当前坐标，最后定位节点的CC2431型无线定位芯片将其当前坐标发送至控制器。要实现在二维平面的坐标定位，需要至少三个坐标确定的参考点，以及待定位点至各个参考点的距离，因此，本实施例中参考节点的数量至少为三个。当参考节点的数目较多时，定位节点的当前坐标定位会更为精准，同时计算量也会相应增大。通过以上信号的计算和传递，控制器可实时掌握定位节点的当前坐标，实现了对穿戴本实施例的检修人员位置的实时智能定位。

参照图2，导航单元由可穿戴装置上设置的四个振动发生器、四个CCD摄像头、四个红外夜视摄像头、环境光传感器、控制器组成和GSM模块。其中一个CCD摄像头和一个红外夜视摄像头组成一组图像采集传感器组，四组图像采集传感器组分别设置在可穿戴装置前面、后面和两个侧面上。四个CCD摄像头的输出端分别接控制器的四个输入端，环境光传感器的输出端接控制器的输入端，控制器的输出端接四个红外夜视摄像头的控制端，四个红外夜视摄像头的输出端分别接控制器的四个输入端，控制器的四个输出端分别接四个振动发生器的输入端。设置四个CCD摄像头分别用于采集正前方、正后方、左方和右方的环境视频信号，实现了全场景图形图像采集。本实施例设置的环境光传感器和红外夜视摄像头用于夜晚或光线不佳区域的视频信号采集。环境光传感器和控制器配合工作以操控红外夜视摄像头的开启或关闭，完成夜视环境下的视频信号采集。控制器利用GSM模块和GPRS网络实时将现场的全场景图形图像信号传输至电力检修调度中心，电力检修调度中心综合分析检修人员当前定位信号和检修现场的全场景图形图像信号，实时向控制器发送导航信息，控制器通过控制前后左右四个振动发生器的震动或静止将导航信息精确传递给检修人员。

以上所述实施方式仅为本发明的优选实施例，而并非本发明可行实施的穷举。对于本领域一般技术人员而言，在不背离本发明原理和精神的前提下对其所作出的任何显而易见的改动，都应当被认为包含在本发明的权利要求保护范围之内。