一种基于mems传感器的高空作业监测系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于MEMS传感器的高空作业监测系统，包括保护手环和安全围栏模块，所述保护手环包括手带，设置在手带上的MEMS传感器模块、刺痛电极、微型电源、蓝牙信号收发器、振动模块和微型信息交流模块，所述安全围栏模块包括绝缘支撑杆以及设置在所述绝缘支撑杆上端的围栏单元；本实用新型还通过在围栏的电池处设置低电压报警器的方式，能够保证当电压低的时候发出警报，避免由于电压低而导致监测失效的现象，通过本装置对高空带电作业起到了更进一步的保护，提高了安全性能，值得推广与应用。
【专利说明】
一种基于MEMS传感器的高空作业监测系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及电力系统高空作业体征监测技术领域，具体涉及一种基于MEMS传感器的高空作业监测系统。
【背景技术】
[0002]随着电网的建设和发展，带电作业已成为电力设备测试、检修、改造的重要手段，为电力系统的安全可靠运行和提高效益发挥了十分重要的作用。然而，不同作业现场实验及检修过程中，危险带电区域往往环绕工作现场，工作安全性保证成为带电作业工作中最重要的因素。为了确保作业现场人员及设备安全，国家电网公司制定了《国家电网公司电力安全工作规程》，详细规定了作业现场应遵循的规章制度。在作业现场为了对作业人员行为进行监督管理，作业现场配备监护人、安全员进行现场监管。各级领导及安监部门对违章工作情况密切关注。然而日常工作中，工作区域范围大，人员众多，而监督管理人员有限，因此往往只能通过少数监管人员管理大量工作人员或对工作进行抽查的形式进行管理。
[0003]目前，电网作业安全防护主要存在以下几个问题:
[0004]I)人防为主，技防手段匮乏。
[0005]在当前管理制度下，电网作业现场大多依靠人为监督，保证作业现场安全。而人为监督往往会有监督不到位的情况，而且在多人作业的情况下，事故发生的概率会大大增加。目前，没有可靠的技术防护手段应用或者无法满足现场安全作业预警的要求。
[0006]2)长时间作业，无法保证安全管理
[0007]在电网作业环境中，长时间作业会导致人员注意力下降，事故发生往往处于这一阶段，作业安全无法保障。
[0008]3)电网电磁环境复杂，安全防护措施实施困难。
[0009]电网作业环境下，电磁干扰很大，常规的传感装置受环境影响较大，无法真实反应作业安全情况，无法及时预警，安全防护措施无法有效实施。
[0010]基于上述几点，在目前的技术当中对高空作业人员的安全监管还有很大的不足，且通过对其环境判断，需要一种能够适应电磁环境的传感器。申请号为CN201410670697.3的发明涉及光电传感领域，公开了一种颈部脉搏监测仪，包括用于颈部的纺织物件和监测主体，所述纺织物件上设有反射式光电传感器，所述监测主体包括电源、数据处理器、蓝牙模块及显示屏，所述反射式光电传感器通过蓝牙模块将采集的光电信号传送给数据处理器，所述数据处理器将接收到的光电信号转换成数字信号显示在显示屏上。本发明的颈部脉搏监测仪利用反射式光电传感器照射颈部皮肤，颈部皮肤下的血液容积在心脏作用下呈现搏动性变化，从而对光的吸收是变化的，光电传感器检测到的光强度随之成脉动性变化，将此光强度变化信号转化为电信号便可获得脉搏的相关信息，实现对颈部脉搏的监测、报警和定位。其公开了一种光电传感器可以对人体的脉搏进行监测，但是对于高空作业人员来说，监测装置越小线路越少越适合实用，该实用新型对高空作业人员的工作会造成一定的影响。
[0011]申请号为CN201410670699.2的发明涉及光电领域，公开了一种智能脉搏监测腕表，包括表壳和表带，所述表壳底面贴附有可照射皮肤的反射式光电传感器，表壳内部设有电源和数据处理器，所述反射式光电传感器将采集的光电信号传送给数据处理器。本发明的智能脉搏监测腕表利用反射式光电传感器照射手腕皮肤，腕部皮肤内的血液容积在心脏作用下呈现搏动性变化，从而对光的吸收是变化的，光电传感器检测到的光强度随之成脉动性变化，将此光强度变化信号转化为电信号便可获得脉搏的相关信息，实现对手腕脉搏跳动频率的监测、报警和定位。该装置结构较小，适合工作人员佩戴，但是电力高空作业环境复杂，杂物较多，在工作时容易碰坏戴在手腕上的腕表，造成误报以及财产损失。
【实用新型内容】
[0012]本实用新型所要解决的问题是提供一种基于MEMS传感器的高空作业监测系统，可以通过MEMS传感器监测到交变电场的变化，能够起到警告和围栏的双重作用，提高作业的安全性。
[0013]为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为:
[0014]一种基于MEMS传感器的高空作业监测系统，包括保护手环和安全围栏模块，所述保护手环包括手带，设置在手带上的MEMS传感器模块、刺痛电极、微型电源、蓝牙信号收发器、振动模块和微型信息交流模块，所述安全围栏模块包括绝缘支撑杆以及设置在所述绝缘支撑杆上端的围栏单元。
[0015]所述围栏单元包括激光束发射器、报警器、电池、防干扰蓝牙收发器和MEMS电场传感器，所述绝缘支撑杆下部设置磁力座。
[0016]所述激光束发射器为红色激光束灯。
[0017]所述手带表面设置由若干MEMS电场传感器组成的MEMS传感器模块，所述手带内表面设置所述刺痛电极。
[0018]所述手带内表面设置凸起。
[0019]所述绝缘支撑杆通过万向调节支架与磁力座相连接。
[0020]所述电池连接低电压报警器。
[0021 ]所述微型信息交流模块包括微型对讲机、微型处理器和液晶显示屏。
[0022]所述振动模块为微型振动电机，所述MEMS传感器模块为MEMS电场传感器。
[0023]本实用新型针对高压输电线路会产生很强的电场，而强电场会产生强大的感应电流，会对操作人员产生巨大危害，且在操作过程中为了保证供电的需要，常常带电进行操作，但对于非输电线路操作时，距离越近则危险系数越大，且线路产生的电场强度也会随时变化，而本实用新型的设计是为了进一步的提高安全性，在通过围栏单元上的MEMS传感器模块探测出电场的强度，从而将信息传递给微型处理器并将信息转换给液晶显示屏上，从而检测出电场较弱地方，并通过绝缘支撑杆、万向调节支架和磁力座三者相结合，定位出准确的电场坐标，为了更好的配合采用可伸缩式绝缘支撑杆的方式，优选的采用螺纹式伸缩杆支撑杆的结构形式;在定位以后通过其上部的激光发射器，发射出强烈的可见光从而形成呈一定角度的光束墙面，提醒作业人员与光束墙面保持距离，而设置手环上的MEMS传感器模块能够随时探测出其所处位置的电场强度，然后通过与围栏单元上测到的电场强度进行对比，若，电场强度相同或超出安全差值后，则通过振动模块提醒人们注意安全，若，检测到的电场强度超过围栏单元检测到的电场强度，则通过刺痛电极发出警报，使得人们感到疼痛，进而避免进一步的触及高电场区域;另外采用微型振动电机其为成熟的振动技术，不仅节电而且振动效果好，在手环内表面设置的凸起能够加强振动的效果。
[0024]本实用新型还通过在围栏的电池处设置低电压报警器的方式，能够保证当电压低的时候发出警报，避免由于电压低而导致监测失效的现象，通过本装置对高空带电作业起到了更进一步的保护，提高了安全性能，值得推广与应用。
【附图说明】
[0025]下面结合附图对本实用新型作进一步描述:
[0026]图1是本实用新型的整体系统结构图；
[0027]图2是本实用新型手环的侧面结构示意图；
[0028]图3是本实用新型手环的俯视结构示意图；
[0029]图4是本实用新型围栏单元的正面结构示意图；
[0030]图5是本实用新型围栏单元的俯视结构示意图。
【具体实施方式】
[0031]下面结合图1至图5对本实用新型技术方案进一步展示，【具体实施方式】如下:
[0032]实施例一:一种基于MEMS传感器的高空作业监测系统，包括保护手环和安全围栏模块，所述保护手环包括手带I，设置在手带I上的MEMS传感器模块14、刺痛电极13、微型电源15、蓝牙信号收发器9、振动模块12和微型信息交流模块，所述安全围栏模块包括绝缘支撑杆17以及设置在所述绝缘支撑杆17上端的围栏单元18。
[0033]实施例二:一种基于MEMS传感器的高空作业监测系统，包括保护手环和安全围栏模块，所述保护手环包括手带I，设置在手带I上的MEMS传感器模块14、刺痛电极13、微型电源15、蓝牙信号收发器9、振动模块12和微型信息交流模块，所述安全围栏模块包括绝缘支撑杆17以及设置在所述绝缘支撑杆17上端的围栏单元18。
[0034]所述围栏单元18包括激光束发射器21、报警器22、电池20、防干扰蓝牙收发器22和MEMS电场传感器23，所述绝缘支撑杆17下部设置磁力座2。
[0035]所述激光束发射器21为红色激光束灯。
[0036]所述手带I表面设置若干MEMS传感器14，所述手带I内表面设置所述刺痛电极13。
[0037]所述绝缘支撑杆17通过万向调节支架3与磁力座2相连接。
[0038]所述微型信息交流模块包括微型对讲机11、微型处理器10和液晶显示屏16。
[0039]实施例三:一种基于MEMS传感器的高空作业监测系统，包括保护手环和安全围栏模块，所述保护手环包括手带I，设置在手带I上的MEMS传感器模块14、刺痛电极13、微型电源15、蓝牙信号收发器9、振动模块12和微型信息交流模块，所述安全围栏模块包括绝缘支撑杆17以及设置在所述绝缘支撑杆17上端的围栏单元18。
[0040]所述围栏单元18包括激光束发射器21、报警器22、电池20、防干扰蓝牙收发器22和MEMS电场传感器23，所述绝缘支撑杆17下部设置磁力座2。
[0041 ]所述激光束发射器21为红色激光束灯。
[0042]所述手带I表面设置若干MEMS传感器14，所述手带I内表面设置所述刺痛电极13。
[0043]所述手带I内表面设置凸起。
[0044]所述绝缘支撑杆17通过万向调节支架3与磁力座2相连接。
[0045]所述电池20连接低电压报警器24。
[0046]所述微型信息交流模块包括微型对讲机11、微型处理器10和液晶显示屏16。
[0047]实施例四:其与实施例三的区别在于:所述振动模块为微型振动电机，所述MEMS传感器模块为MEMS电场传感器。
[0048]本实用新型还通过在围栏的电池处设置低电压报警器的方式，能够保证当电压低的时候发出警报，避免由于电压低而导致监测失效的现象，通过本装置对高空带电作业起到了更进一步的保护，提高了安全性能，值得推广与应用。
[0049]最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
【主权项】
1.一种基于MEMS传感器的高空作业监测系统，包括保护手环和安全围栏模块，所述保护手环包括手带，设置在手带上的MEMS传感器模块、刺痛电极、微型电源、蓝牙信号收发器、振动模块和微型信息交流模块，所述安全围栏模块包括绝缘支撑杆以及设置在所述绝缘支撑杆上端的围栏单元。2.如权利要求1所述的基于MEMS传感器的高空作业监测系统，其特征在于:所述围栏单元包括激光束发射器、报警器、电池、防干扰蓝牙收发器和MEMS电场传感器，所述绝缘支撑杆下部设置磁力座。3.如权利要求2所述的基于MEMS传感器的高空作业监测系统，其特征在于:所述激光束发射器为红色激光束灯。4.如权利要求1所述的基于MEMS传感器的高空作业监测系统，其特征在于:所述手带表面设置由若干MEMS电场传感器组成的MEMS传感器模块，所述手带内表面设置所述刺痛电极。5.如权利要求1所述的基于MEMS传感器的高空作业监测系统，其特征在于:所述手带内表面设置凸起。6.如权利要求1所述的基于MEMS传感器的高空作业监测系统，其特征在于:所述绝缘支撑杆通过万向调节支架与磁力座相连接。7.如权利要求2所述的基于MEMS传感器的高空作业监测系统，其特征在于:所述电池连接低电压报警器。8.如权利要求1所述的基于MEMS传感器的高空作业监测系统，其特征在于:所述微型信息交流模块包括微型对讲机、微型处理器和液晶显示屏。9.如权利要求1所述的基于MEMS传感器的高空作业监测系统，其特征在于:所述振动模块为微型振动电机，所述MEMS传感器模块为MEMS电场传感器。
【文档编号】G08B21/02GK205608093SQ201620328637
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年4月15日
【发明人】罗道军, 尚光伟, 张静
【申请人】国网河南省电力公司南阳供电公司