一种带电作业安全预警系统的制作方法

[0001]
本申请涉及电力防护技术领域，尤其涉及一种带电作业安全预警系统。


背景技术：

[0002]
随着电力系统的发展，用电客户对用电质量的要求越来越高，带电作业不仅能提高电网的经济效率，还能保障电力设备的安全。因此，带电作业已经越来越广泛。
[0003]
带电作业是高空、高压、高危险性的，故单位必须提供带电作业的预警方案给作业人员，以提供安全保障。带电作业的传统预警方案是作业人员与地面监控人员通过对讲机通讯的方式实时监控，该种预警方案靠作业人员的自觉进行实时对讲沟通，效率低且准确性难以确保。


技术实现要素：

[0004]
本申请提供了一种带电作业安全预警系统，解决了带电作业的传统预警方案是作业人员与地面监控人员通过对讲机通讯的方式实时监控，该种预警方案靠作业人员的自觉进行实时对讲沟通，效率低且准确性难以确保的技术问题。
[0005]
有鉴于此，本申请提供了一种带电作业安全预警系统，包括：主控模块、数据传输模块、报警模块、gnss定位模组和后台监控终端；
[0006]
所述gnss定位模组，用于输出与所述gnss定位模组对应的作业人员的位置信息；
[0007]
所述主控模块，用于通过所述数据传输模块发送所述位置信息至所述后台监控终端；
[0008]
所述后台监控终端，用于根据所述位置信息对应的预置三维模型，判断所述位置信息是否在所述预置三维模型的安全区域内；还用于当所述位置信息不在所述安全区域内时，发送第一网络预警信息至所述主控模块；
[0009]
所述主控模块，还用于当接收到所述第一网络预警信息时，触发所述报警模块，使得所述报警模块发出报警信号。
[0010]
可选地，所述gnss定位模组包括：第一gnss定位模块和第二gnss定位模块；
[0011]
所述位置信息包括：所述第一gnss定位模块对应的第一位置信息和第二gnss定位模块对应的第二位置信息；
[0012]
所述第一gnss定位模块和所述第二gnss定位模块均佩戴于所述作业人员身上；
[0013]
所述第一gnss定位模块，用于根据接收到的卫星信息，发送gngga数据至网络基站；还用于通过所述主控模块接收所述网络基站根据所述gngga数据返回的差分定位数据；还用于根据所述差分定位数据对第一自身定位数据进行修正，得到所述第一位置信息，其中，所述第一自身定位数据为所述第一gnss定位模块的自身定位数据；
[0014]
所述第二gnss定位模块，用于通过所述主控模块接收所述差分定位数据；还用于根据所述差分定位数据对第二自身定位数据进行修正，得到所述第二位置信息，其中，所述第二自身定位数据为所述第二gnss定位模块的自身定位数据。
[0015]
可选地，所述gnss定位模组还包括：mcu；
[0016]
所述第二gnss定位模块的数量为多个，多个所述第二gnss定位模块均通过所述mcu和所述主控模块连接。
[0017]
可选地，所述第二gnss定位模块的数量为7个；
[0018]
7个所述第二gnss定位模块分布为：所述作业人员的左手佩戴2个、右手佩戴2个、头部佩戴1个、左脚佩戴1个、右脚佩戴1个。
[0019]
可选地，所述后台监控终端，还用于根据7个所述第二gnss定位模块各自对应的第二位置信息，构建所述作业人员的人体三维模型，并当判断到所述人体三维模型不在所述安全区域内时，发送第二网络预警信息至所述主控模块；
[0020]
所述主控模块，还用于当接收到所述第二网络预警信息时，触发所述报警模块。
[0021]
可选地，所述系统还包括：生命特征检测模块；
[0022]
所述生命特征检测模块佩戴于所述作业人员身上，用于检测所述作业人员的生命特征参数；
[0023]
所述主控模块，还用于通过所述数据传输模块发送所述生命特征参数至所述后台监控终端；
[0024]
所述后台监控终端，还用于当判断到所述生命特征参数不在预置生命特征参数范围内时，发送第三网络预警信息至所述主控模块；
[0025]
所述主控模块，还用于当接收到所述第三网络预警信息时，触发所述报警模块。
[0026]
可选地，所述生命特征检测模块包括：心率检测传感器和/或血压检测传感器。
[0027]
可选地，所述报警模块包括：蜂鸣器和/或振动马达。
[0028]
可选地，所述后台监控终端为：pc终端。
[0029]
可选地，所述系统还包括：移动终端；
[0030]
所述移动终端和所述主控模块通信连接，用于基于参数配置请求，对所述主控模块进行对应的参数配置。
[0031]
从以上技术方案可以看出，本申请具有以下优点：
[0032]
本申请提供了一种带电作业安全预警系统，包括：主控模块、数据传输模块、报警模块、gnss定位模组和后台监控终端；gnss定位模组，用于输出与gnss定位模组对应的作业人员的位置信息；主控模块，用于通过数据传输模块发送位置信息至后台监控终端；后台监控终端，用于根据位置信息对应的预置三维模型，判断位置信息是否在预置三维模型的安全区域内；还用于当位置信息不在安全区域内时，发送第一网络预警信息至主控模块；主控模块，还用于当接收到第一网络预警信息时，触发报警模块，使得报警模块发出报警信号。
[0033]
本申请中在作业人员上佩戴有gnss定位模组，通过该gnss定位模组可以获取作业人员的位置信息，且本系统可以根据该位置信息判断作业人员是不是处在对应作业区域内的安全区域内，当不在安全区域内时，通过主控模块触发报警模块，使得报警模块发出报警信号，以提醒作业人员，实现带电作业的安全预警，相较于带电作业的传统预警方案，效率高且准确性较高，从而解决了带电作业的传统预警方案是作业人员与地面监控人员通过对讲机通讯的方式实时监控，该种预警方案靠作业人员的自觉进行实时对讲沟通，效率低且准确性难以确保的技术问题。
附图说明
[0034]
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0035]
图1为本申请实施例中一种带电作业安全预警系统的实施例的结构示意图；
[0036]
图2为本申请实施例中多个第二gnss定位模块的分布示意图。
具体实施方式
[0037]
本申请实施例提供了一种带电作业安全预警系统，解决了带电作业的传统预警方案是作业人员与地面监控人员通过对讲机通讯的方式实时监控，该种预警方案靠作业人员的自觉进行实时对讲沟通，效率低且准确性难以确保的技术问题。
[0038]
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0039]
请参阅图1，本申请实施例中一种带电作业安全预警系统的实施例一的结构示意图。
[0040]
本实施例中的一种带电作业安全预警系统，包括：主控模块1、数据传输模块2、报警模块3、gnss定位模组和后台监控终端5；gnss定位模组，用于输出与gnss定位模组对应的作业人员的位置信息；主控模块1，用于通过数据传输模块2发送位置信息至后台监控终端5；后台监控终端5，用于根据位置信息对应的预置三维模型，判断位置信息是否在预置三维模型的安全区域内；还用于当位置信息不在安全区域内时，发送第一网络预警信息至主控模块1；主控模块1，还用于当接收到第一网络预警信息时，触发报警模块3，使得报警模块3发出报警信号。
[0041]
可以理解的是，主控模块1可以为arm cotex-a5。预置三维模型是根据高压铁塔和高压线路的位置信息、电压等级信息等构件一个三维模型。
[0042]
数据传输模块2可以是：蓝牙模块和wifi模块；也可以是电台发送模块，具体设置本领域技术人员可以根据需要进行选择，在此不再赘述。
[0043]
本实施例中在作业人员上佩戴有gnss定位模组，通过该gnss定位模组可以获取作业人员的位置信息，且本系统可以根据该位置信息判断作业人员是不是处在对应作业区域内的安全区域内，当不在安全区域内时，通过主控模块1触发报警模块3，使得报警模块3发出报警信号，以提醒作业人员，实现带电作业的安全预警，相较于带电作业的传统预警方案，效率高且准确性较高，从而解决了带电作业的传统预警方案是作业人员与地面监控人员通过对讲机通讯的方式实时监控，该种预警方案靠作业人员的自觉进行实时对讲沟通，效率低且准确性难以确保的技术问题。
[0044]
以上为本申请实施例提供的一种带电作业安全预警系统的实施例一，以下为本申请实施例提供的一种带电作业安全预警系统的实施例二。
[0045]
请参阅图1，本申请实施例中一种带电作业安全预警系统的实施例二的结构示意
图。
[0046]
本实施例中的一种带电作业安全预警系统，包括：主控模块1、数据传输模块2、报警模块3、gnss定位模组和后台监控终端5；gnss定位模组，用于输出与gnss定位模组对应的作业人员的位置信息；主控模块1，用于通过数据传输模块2发送位置信息至后台监控终端5；后台监控终端5，用于根据位置信息对应的预置三维模型，判断位置信息是否在预置三维模型的安全区域内；还用于当位置信息不在安全区域内时，发送第一网络预警信息至主控模块1；主控模块1，还用于当接收到第一网络预警信息时，触发报警模块3，使得报警模块3发出报警信号。
[0047]
具体地，gnss定位模组包括：第一gnss定位模块41和第二gnss定位模块42；位置信息包括：第一gnss定位模块41对应的第一位置信息和第二gnss定位模块42对应的第二位置信息，第一gnss定位模块41和第二gnss定位模块42均佩戴于作业人员身上。
[0048]
相应地，第一gnss定位模块41，用于根据接收到的卫星信息，发送gngga数据至网络基站；还用于通过主控模块1接收网络基站根据gngga数据返回的差分定位数据；还用于根据差分定位数据对第一自身定位数据进行修正，得到第一位置信息，其中，第一自身定位数据为第一gnss定位模块41的自身定位数据；第二gnss定位模块42，用于通过主控模块1接收差分定位数据；还用于根据差分定位数据对第二自身定位数据进行修正，得到第二位置信息，其中，第二自身定位数据为第二gnss定位模块42的自身定位数据。
[0049]
本实施例中采用了多个gnss定位模块，通过地面增强基站的差分定位数据，能够实时地解算出高精度厘米级的位置信息。
[0050]
多个第二gnss定位模块42不输出其他类型的卫星信息，只使用第一gnss定位模块41作为代表，降低数据的复杂度。
[0051]
第一gnss定位模块41接收到的所有卫星信息都会在主控模块1中的网页中显示，用作多个第二gnss定位模块42的参考。具体显示时以图形信息方式显示在网页，包括跟踪到的卫星、卫星方位角高度截止角、信噪比等信息。
[0052]
具体地，为了便于管理多个第二gnss定位模块42，且减少主控模块1的连线复杂度。gnss定位模组还包括：mcu43；第二gnss定位模块42的数量为多个，多个第二gnss定位模块42均通过mcu43和主控模块1连接。在第二gnss定位模块42获取差分定位数据时，首先mcu43从主控模块1获取差分定位数据，然后mcu43发送差分定位数据至第二gnss定位模块42。对应的第二gnss定位模块42对应的第二位置信息也是通过mcu43发送至主控模块1的。
[0053]
可以理解的是，本实施例中的mcu43为stm32f091rct6多串口单片机。
[0054]
为了区分不同第二gnss定位模块42对应的第二位置信息，mcu43在各第二位置信息中添加不同的编号识别头，并添加校验位，然后通过串口回传给主控模块1。
[0055]
具体地，如图2所示，第二gnss定位模块42的数量为7个；7个第二gnss定位模块42分布为：作业人员的左手佩戴2个、右手佩戴2个、头部佩戴1个、左脚佩戴1个、右脚佩戴1个。可以理解的是，第一gnss定位模块41可以佩戴于作业人员的背部。
[0056]
可以理解的是，后台监控终端5，还用于根据7个第二gnss定位模块42各自对应的第二位置信息，构建作业人员的人体三维模型，并当判断到人体三维模型不在安全区域内时，发送第二网络预警信息至主控模块1；主控模块1，还用于当接收到第二网络预警信息时，触发报警模块3，有效地提醒作业人员注意安全距离。
[0057]
本实施例中还可以在安全区域架设电子围栏，实时通过7个第二gnss定位模块42的活动轨迹，对作业人员的手脚、头部的位置以及动作进行实时监控；作业人员手脚、头部的位置如果超过设定的三维围栏范围，3d场景的三维围栏预警功能就触发，在后台监控终端5发出声音、信息预警，同时发送网络预警信息给到主控模块1，提醒作业人员及时回到安全区域，也会发预警信息给到监控人员，更加全面地保障作业人员的安全。
[0058]
具体地，本实施例中还实时监控作业人员的心率、血压是否正常。系统还包括：生命特征检测模块6；生命特征检测模块6佩戴于作业人员身上，用于检测作业人员的生命特征参数；主控模块1，还用于通过数据传输模块2发送生命特征参数至后台监控终端5；后台监控终端5，还用于当判断到生命特征参数不在预置生命特征参数范围内时，发送第三网络预警信息至主控模块1；主控模块1，还用于当接收到第三网络预警信息时，触发报警模块3，在作业人员可能发生意外时，第一时间进行预警和救援。
[0059]
具体地，生命特征检测模块6包括：心率检测传感器和/或血压检测传感器。
[0060]
具体地，报警模块3包括：蜂鸣器和/或振动马达。
[0061]
具体地，后台监控终端5为：pc终端。
[0062]
具体地，系统还包括：移动终端；移动终端和主控模块1通信连接，用于基于参数配置请求，对主控模块1进行对应的参数配置。此处的参数包括：网络参数、蓝牙参数、工作模式、数据链模式等。且该移动终端还可以观测到第一gnss定位模块41解算的卫星信息，全面地解读作业位置的卫星信号状况。
[0063]
本实施例的带电作业安全预警系统，摒弃了已有方案的不足，采用了多个gnss定位模块(第一gnss定位模块41和第二gnss定位模块42)，通过地面增强基站的差分定位数据，能够实时地解算出高精度厘米级的位置信息，进而能实时监控作业人员的肢体动作以及位置状态，进而能实时高效精确地监控作业人员的安全；通过三维电子围栏的自动预警更加智能地辅助作业人员安全高效作业，而不需要通过人工判断去自我监控安全距离；通过预置三维模型，非常直观地监控作业人员的肢体动作以及位置状态。
[0064]
本实施例中在作业人员上佩戴有gnss定位模组，通过该gnss定位模组可以获取作业人员的位置信息，且本系统可以根据该位置信息判断作业人员是不是处在对应作业区域内的安全区域内，当不在安全区域内时，通过主控模块1触发报警模块3，使得报警模块3发出报警信号，以提醒作业人员，实现带电作业的安全预警，相较于带电作业的传统预警方案，效率高且准确性较高，从而解决了带电作业的传统预警方案是作业人员与地面监控人员通过对讲机通讯的方式实时监控，该种预警方案靠作业人员的自觉进行实时对讲沟通，效率低且准确性难以确保的技术问题。
[0065]
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统或单元还可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个待安装电网网络，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
[0066]
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个
网络单元上。可以根据的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
[0067]
另外，在本申请个实施例中的功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
[0068]
以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请实施例技术方案的精神和范围。