五防系统安全手环装置及控制方法与流程

本发明涉及电力管理技术领域，尤其涉及一种五防系统安全手环装置及控制方法。

背景技术：

五防系统是根据电力系统对倒闸操作的“五防”要求和现场设备的状态，按照电力五防规则进行判断，开出完全实用的倒闸操作票，将操作票传送到五防系统智能钥匙，然后拿五防系统智能钥匙到现场对断路器、隔离开关、接地刀闸、临时接地线、网门等设备进行倒闸操作。

在此过程中，操作人员可能在没有监护人员的监护下违规操作，或者发生危险，因此五防系统中配备安全手环就很有必要，可以大大提高操作的规范性和操作人员的安全。

技术实现要素：

本发明主要目的在于提供一种可以提高用户人身安全、改善用户体验、保证五防系统的智能钥匙操作次序正确执行的五防系统安全手环装置及控制方法。

本发明所采用的技术方案是：

提供一种五防系统安全手环装置，该手环装置包括主手环、从手环，主、从手环之间无线通信连接；

该装置包括三种工作模式：

在验电模式下，当主、从手环感应到周围电场后，发出报警指示；

在监护模式下，当主、从手环之间超出设定距离使无线通讯信号丢失时，主、从手环均发出报警提示；

在同五防系统集成的工作模式下，主手环同时连接从手环、多把五防系统智能钥匙，当主手环和从手环的距离超出设定距离时，主手环发报文给五防系统智能钥匙，五防系统智能钥匙进入锁定状态；当主手环和从手环的距离符合设定距离时，主手环发报文给五防系统智能钥匙，五防系统智能钥匙进入解锁状态。

接上述技术方案，主手环和从手环均包括处理器，以及均与该处理器连接的电场感应模块、处理器、显示屏和振动器；

处理器通过io口对电场感应模块进行操作控制，通过模拟开关切换电场感应模块的量程，电场感应模块感应到电场后发出中断信号给处理器，处理器对中断信号进行处理；

处理器通过spi接口对显示屏进行操作控制；

处理器通过io口及驱动电路对振动器进行操作控制，当满足触发条件时，处理器控制振动器产生震动。

接上述技术方案，该主手环和从手环还包括电源模块，处理器通过io口控制电源模块的打开或者关闭。

接上述技术方案，该主手环和从手环还包括按键模块，处理器对按键模块输出的波形进行采集、识别，从而对佩戴人员的操作进行区分，完成相应的功能操作及信息处理。

接上述技术方案，按键模块中的按键为电容按键。

接上述技术方案，电源模块包括电池管理模块，处理器通过io口对电池管理模块进行信息采集，检测电源适配器是否插入，同时检测电源模块的充电电池是否充满，并通过显示屏进行充电及电量指示。

接上述技术方案，电源模块包括dc/dc电源和锂电池。

接上述技术方案，处理器读取到电容按键的信号后，开始计时，根据按键触发时间的长短识别按键功能。

接上述技术方案，该主手环和从手环还包括心率模块，处理器通过i2c接口对心率模块的测量数据判断现场操作人员是否佩戴手环。

本发明还提供了一种五防系统安全手环装置的控制方法，该控制方法基于上述五防系统安全手环装置，该控制方法包括以下步骤：

主手环与从手环、五防系统五防系统智能钥匙通过无线连接配对；

主手环和从手环感应周围是否存在电场，若存在，则发出报警指示，提醒配戴人员注意周围的环境安全；

判断主、从手环之间是否超出设定距离；若是，主、从手环均发出报警提示，提醒配戴人员注意安全，且主手环发报文给五防系统智能钥匙，五防系统智能钥匙进入锁定状态；若否，主手环发报文给五防系统智能钥匙，五防系统智能钥匙进入解锁状态。

本发明产生的有益效果是：本发明通过给操作人员佩戴手环，可以监控周围是否存在危险电场，可以监测监控人员和操作人员之间是否超过安全距离，若超过，则控制五防系统智能钥匙进入锁定状态，从而大大提高操作的规范性和操作人员的安全。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明实施例五防系统安全手环装置的结构示意图；

图2是本发明实施例手环的电路结构示意图；

图3是本发明实施例主、从手环的结构示意图；

图4是本发明实施例五防系统安全手环装置的控制方法的流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，本发明实施例的五防系统安全手环装置包括主手环、从手环，主、从手环之间无线通信连接；主手环还无线连接五防系统智能钥匙。主手环和从手环的硬件相同，可以根据其内软件程序来设定主从关系。

如图2所示，主手环或者从手环主要包括电场感应模块、处理器、显示屏、振动器，处理器完成所有信号的采集及处理。进一步地，还可以包括电源模块、按键模块及心率模块。振动模块可包括一马达。

如图3所示，手环结构主要包括玻璃上盖1、中框2、显示屏3、pcba4(含处理器、电场感应模块、按键模块)、电源模块5、心率模块6、振动器7和底盖8。由于利用了电磁场的感应原理来检验工频交流电场是否存在，整个手环外露部分无导电材料存在，同时感应到电场存在时会发出告警提示，因此可以有效的避免发生触电事故。另外本装置可集成到五防系统中进行使用，同智能钥匙进行无线通讯及配对，操作人员，监护人员分别佩戴本装置的主、从手环，当监护人员距离操作人员超过规定距离时，本装置发出指令，五防钥匙锁定，阻止无监护操作，防止违规，当监护人员距离操作人员符合规定距离时，本装置发出指令，五防钥匙解锁。心率模块可以检测操作人员，监护人员是否配带安全手环，进一步提升操作的安全性。本装置小巧轻便，佩戴方便，是一种很有价值的安全工具。

本发明的五防系统安全手环装置可以在以下三种模式下工作：

在验电模式下，可通过模拟开关切换电场感应模块的量程，电场感应模块感应到电场后发出中断信号给处理器，处理器处理后给出报警指示，在显示屏上给出报警提示，同时马达震动，提醒配戴人员注意周围的环境安全

在监护模式下，佩戴从手环的操作人员和佩戴主手环的监护人员超出设定距离时，无线通讯信号丢失，主、从手环都会给出报警提示，同时马达震动，提醒配戴人员注意安全。

在同五防系统集成的工作模式下，本发明实施例中主手环会同时连接2把五防系统智能钥匙和一个从手环，当监护人员和操作人员的距离超出规定距离时，主手环会发报文给五防系统智能钥匙，五防系统智能钥匙进入锁定状态，阻止进一步的开锁动作，而当监护人员和操作人员距离符合规定距离时，主手环会发报文给五防系统智能钥匙，五防系统智能钥匙进入解锁状态，操作人员可以进一步的进行开锁工作流程。

处理器通过spi接口对显示屏进行操作控制，处理器发送命令和数据给显示控制芯片完成相应数据的显示。spi(serialperipheralinterface)是一种串行同步通讯协议，由一个主设备和一个或多个从设备组成，主设备启动一个与从设备的同步通讯，从而完成数据的交换。

处理器通过i2c接口对心率模块进行操作控制，通过心率的测量进一步确定现场操作人员是否佩戴手环。i2c通讯协议(inter－integratedcircuit)是由philips公司开发的，由于它引脚少，硬件实现简单，可扩展性强，不需要usart、can等通讯协议的外部收发设备，现在被广泛地使用在系统内多个集成电路(ic)间的通讯。

处理器通过io口对按键模块进行操作控制，本发明实施例中采用电容按键模块。处理器的gpio读取到电容按键芯片的信号后，开始计时，根据触发时间的长短，分别解释成为切换、选择、开关机这些功能，从而对人员的操作目的进行区分，完成安全手环的功能操作及信息处理。

处理器通过gpio检测电源模块的芯片状态，判断现在电源所处的状态(充电、充满、未充电)，配合对电源电压的读取，显示电池电量，另外处理器通过gpio检测到电源适配器是否插入，进一步地，处理器对显示屏进行操作，进行充电及电量指示。

处理器通过io口及驱动电路对马达进行操作控制，处理器在需要提示配戴人员关注时，对马达进行操作，从而引起震动。

处理器通过io口对电场感应模块进行操作控制，处理器对通过模拟开关切换电场感应模块的量程，也可以通过调整电阻值扩充感应电量的量程，电场感应模块感应到电场后发出中断信号给处理器，处理器对中断信号进行处理。

处理器通过io口对电源模块进行操作控制，本发明中电源模块可包括dc/dc电源和锂电池，处理器通过外部模块的需求打开或者关闭相关模块的电源，达到节能的效果。

主手环的处理器通过自身的蓝牙通讯功能实现和五防系统智能钥匙及从手环的通讯，在实施蓝牙的配对过程中，主手环和从手环以及五防系统智能钥匙通过相应的报文头来实现自动配对，不需要操作人员参与操作，大大提升用户的使用体验和易用性。

如图4所示，本发明的五防系统安全手环装置的控制方法主要包括以下步骤：

s1、主手环与从手环、五防系统五防系统智能钥匙通过无线连接配对；

s2、主手环和从手环感应周围是否存在电场，若存在，则发出报警指示，提醒配戴人员注意周围的环境安全；

s3、判断主、从手环之间是否超出设定距离；

s4、若主、从手环之间超出设定距离，则主、从手环均发出报警提示，提醒配戴人员注意安全，且主手环发报文给五防系统智能钥匙，五防系统智能钥匙进入锁定状态；

s5、若主、从手环之间未超出设定距离，主手环发报文给五防系统智能钥匙，五防系统智能钥匙进入解锁状态。

以上实施方式是对本发明技术方案具体说明，但本发明并不局限于以上所述的实施方式，各种根据本发明的结构形式的扩展和延伸，以及根据此思想方式的做出的修改和替换都在本发明保护范围之内。