基于自组网的输电现场作业通信系统的制作方法

本申请涉及电力系统领域，尤其涉及一种基于自组网的输电现场作业通信系统。

背景技术：

输电线路是指架设在发电厂升压变压器与地区变电所之间的线路以及地区变电所之间用于输送电能的线路，输电现场作业是对输电线路进行的测试、检查以及维修等电力施工。相较其他建筑安装施工，输电现场作业具有专业性强、干扰因素多、作业安全管理难、涉及面广等特点，并且，由于电力施工的特殊性使得输电现场作业安全事故屡见不鲜，严重危害了作业人员以及人民群众的生命财产安全，因此，加强输电现场作业安全风险管理与防范工作意义深远。

开展输电现场作业安全风险管理与防范工作需要在输电现场的作业人员之间、作业人员与管控人员之间建立通信连接。由于输电现场作业地点通常为较偏僻的野外，传统的移动通信网络往往没有有效覆盖，因此，现有技术中，作业人员之间、作业人员与管控人员之间通常采用一些简单的通讯设备，如对讲机，进行信息交互。

但是，由于对讲机的工作模式为单工通信下的语音对讲，即同一时刻只能有一个语音输入端，当作业人员之间、作业人员与管控人员之间需要进行通信时，往往需要等待对讲机通信空闲才能进行，导致通信及时性较差，并且管控人员通过对讲机只能获取作业人员的语音信息，无法有效的对作业人员的作业动态进行实时掌控和管理。

技术实现要素：

本申请提供了一种基于自组网的输电现场作业通信系统，以解决现有技术中输电现场作业通信效率低的问题。

本申请提供了一种基于自组网的输电现场作业通信系统，该系统包括：管控人员终端和至少一个智能安全帽，其中，

所述智能安全帽上设置有第一处理器模块以及分别与所述第一处理器模块电连接的第一语音采集及播放模块、视频采集模块和第一Mesh网格网络模块；

所述第一Mesh网格网络模块用于在所述第一处理器模块的控制下发送所述第一语音采集及播放模块采集的语音信息或所述视频采集模块采集的视频信息到其他所述智能安全帽或管控人员终端，以及接收来自其他所述智能安全帽或管控人员终端的语音信息；

所述管控人员终端包括第二处理器模块以及分别与所述第二处理器模块电连接的第二语音采集及播放模块、显示模块和第二Mesh网格网络模块；

所述第二Mesh网格网络模块与所述第一Mesh网格网络模块通信连接，用于在所述第二处理器模块的控制下发送所述第二语音采集及播放模块采集的语音信息到所述智能安全帽，以及接收来自所述智能安全帽的语音信息或视频信息，将所述视频信息发送到所述显示模块，所述显示模块用于显示所述视频信息。

优选地，所述管控人员终端还包括存储模块，所述存储模块与第二处理器模块连接，用于存储所述第二Mesh网格网络模块所接收的语音信息或视频信息。

所述第一语音采集及播放模块和第二语音采集及播放模块均包括耳机和话筒。

优选地，所述视频采集模块包括摄像头。

优选地，所述智能安全帽包括第一电源模块，所述第一电源模块用于分别向所述第一处理器模块、第一语音采集及播放模块、视频采集模块和第一Mesh网格网络模块提供电源。

优选地，所述智能安全帽还包括无线通信模块，所述无线通信模块与所述第一处理器模块电连接，与智能移动通信终端通信连接，用于获取所述智能移动通信终端的语音通话信息。

优选地，所述无线通信模块包括蓝牙模块。

优选地，所述智能安全帽还包括照明模块，所述照明模块与所述第一处理器连接，用于在所述第一处理器模块的控制下发光。

优选地，所述管控人员终端还包括振动模块，所述振动模块与第二处理器模块连接，用于当所述第二处理器模块接收到来自所述智能安全帽的语音信息时进行振动。

本申请提供的基于自组网的输电现场作业通信系统的有益效果包括：

本申请提供的基于自组网的输电现场作业通信系统，包括管控人员终端和至少一个作业人员可穿戴的智能安全帽，智能安全帽上设置有第一Mesh网格网络模块，管控人员终端包括第二Mesh网格网络模块，第一Mesh网格网络模块和第二Mesh网格网络模块之间可构建成Mesh网络进行通信，通信效率高；多个作业人员可通过各自的智能安全帽进行即时通信，从而方便多个作业人员进行协同作业；智能安全帽上设置有视频采集模块，管控人员终端包括视频模块，管控人员可通过显示模块获取作业人员的作业动态，有利于对作业人员的作业动态进行实时掌控和管理。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，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他的附图。

图1为本申请提供的一种基于自组网的输电现场作业通信系统的结构示意图；

图2为本申请提供的一种智能安全帽的结构示意图；

图3为本申请提供的一种管控人员终端的结构示意图。

具体实施方式

本申请提供了一种基于自组网的输电现场作业通信系统，用于在输电现场中作业人员与管控人员之间、或多个作业人员之间进行通信。参见图1，为本申请提供的一种基于自组网的输电现场作业通信系统的结构示意图，如图1所示，本申请提供的基于自组网的输电现场作业通信系统，包括管控人员终端和智能安全帽。智能安全帽内设置有第一Mesh网格网络模块，管控人员终端内设置有第二Mesh网格网络模块，多个智能安全帽和管控人员终端通过第一Mesh网格网络模块和第二Mesh网格网络模块建立通信连接。

智能安全帽为作业人员随身携带的可穿戴装置。参见图2，为本申请提供的一种智能安全帽的结构示意图，如图2所示，本申请实施例中，智能安全帽上设置有照明模块、第一Mesh网格网络模块、第一处理器模块、视频采集模块、第一语音采集及播放模块和第一电源模块，各模块集成于智能安全帽本体上，照明模块、第一Mesh网格网络模块、视频采集模块、第一语音采集及播放模块和第一电源模块均与第一处理器模块电连接。

具体的，第一语音采集及播放模块包括耳机、话筒及相关电路。其中，话筒用于采集作业人员的语音信息，并将采集到的语音信息发送到第一处理器模块。作业人员的语音信息包括语音消息和语音命令，语音消息为作业人员与其他作业人员或管控人员之间的对话消息，语音命令为作业人员对智能安全帽的控制命令，如照明命令等。耳机用于播放第一处理器模块处理后的来自其他作业人员或管控人员的语音消息。

视频采集模块包括摄像头及相关电路。摄像头用于拍摄作业人员的作业视频信息，并将采集到的作业视频信息发送到第一处理器模块。

第一处理器模块用于对语音信息或作业视频信息进行处理，处理过程包括模数转换、编码解码等，将处理后的语音信息或作业视频信息通过第一Mesh网格网络模块发送出去，或将第一Mesh网格网络模块所接收的语音信息进行处理后发送到第一语音采集及播放模块的耳机，或根据控制命令执行相应的动作，如根据照明命令控制智能安全帽的照明等。

第一Mesh网格网络模块采用Mesh通信协议，具备构建Mesh网络、网络自组自愈、数据高速传输等优点。多个智能安全帽通过各自的第一Mesh网格网络模块组建Mesh网络，每个智能安全帽均为一个通信节点，利用Mesh网络中数据高速传输等优点，大大提高了多个作业人员之间通信的及时性，使多个作业人员可以进行协同作业，提高作业效率。

第一电源模块包括电池及相关电路，电池可为可充电锂电池，用于对智能安全帽的照明模块、第一Mesh网格网络模块、第一处理器模块、视频采集模块、第一语音采集及播放模块进行供电。第一电源模块还包括USB接口，用于对电池进行充电或将外部电能转换为智能安全帽各模块所能利用的电能。

照明模块包括照明电路，照明电路中设置有发光源，发光源利用第一电源模块进行供电，根据第一处理器模块发出的照明命令进行照明。当然，照明模块的照明电路还可设置有照明开关，作业人员可通过手动开启照明开关进行照明。本申请实施例中，照明模块还设置有独立电源，独立电源可包括干电池，独立电源用于单独为照明模块进行供电，以减小电源模块的供电压力，增长智能安全帽的待机时间。

进一步的，智能安全帽还包括无线通信模块，无线通信模块可为蓝牙模块，无线通信模块与第一处理器模块电连接，与作业人员的智能移动通信终端通信连接，用于获取智能移动通信终端的语音通话信息。当作业人员的智能移动通信终端有来电或语音消息时，可通过智能安全帽的无线通信模块进行接收，经第一处理器模块转接到第一语音采集及播放模块，方便作业人员及时处理智能移动通信终端的来电或语音消息。

管控人员终端为管控人员随身携带的可穿戴装置。参见图3，为本申请提供的一种管控人员终端的结构示意图，如图3所示，本申请实施例中，管控人员终端包括第二语音采集及播放模块、显示模块、第二Mesh网格网络模块、第二电源模块、存储模块和第二处理器模块。

具体的，第二语音采集及播放模块包括耳机、话筒及相关电路。其中，话筒用于采集管控人员的语音信息，并将采集到的语音信息发送到第二处理器模块。耳机用于播放第二处理器模块处理后的来自作业人员的语音信息。

第二处理器模块用于对语音信息进行处理，处理过程包括模数转换、编码解码等，将处理后的语音信息通过第二Mesh网格网络模块发送出去，或将第二Mesh网格网络模块所接收的语音信息进行处理后发送到第二语音采集及播放模块的耳机，或将第二Mesh网格网络模块所接收的作业视频信息进行处理后发送到显示模块。

管控人员终端还包括振动模块，振动模块与第二处理器模块连接，用于当第二处理器模块接收到来自智能安全帽的语音信息时进行振动，提醒管控人员及时读取作业人员的信息，及时对作业人员进行管理。

显示模块包括显示屏幕及相关电路，用于显示作业人员智能安全帽所拍摄的作业视频信息，管控人员通过显示模块获取作业人员智能安全帽所拍摄的作业视频信息，获得全景的现场作业管控视角，实现管控人员对作业人员的实时作业监控，从而及时对作业人员进行警告及作业调整分配等。

第二Mesh网格网络模块采用Mesh通信协议，具备构建Mesh网络、网络自组自愈、数据高速传输等优点。管控人员终端通过第二Mesh网格网络模块与多个智能安全帽的第一网格网络模块组建Mesh网络，管控人员终端为Mesh网络中的一个通信节点，每个智能安全帽均为Mesh网络中的一个通信节点，利用Mesh网络中数据高速传输等优点，大大提高了管控人员与作业人员之间通信的及时性，使管控人员能对作业人员的作业动态进行实时掌控和管理。

进一步的，管控人员终端还包括存储模块，存储模块与第二处理器模块连接，用于存储第二Mesh网格网络模块所接收的语音信息或视频信息。当作业完成后，管控人员可从存储模块中读取所存储的语音信息或视频信息，从而为后期的作业分析提供数据支撑。

管控人员终端还包括第二电源模块，第二电源模块包括电池及相关电路，电池可为可充电锂电池，用于对管控人员终端的第二Mesh网格网络模块、第二处理器模块、显示模块、存储模块、第二语音采集及播放模块进行供电。第二电源模块还包括USB接口，用于对电池进行充电或将外部电能转换为管控人员终端各模块所能利用的电能。

本申请提供的基于自组网的输电现场作业通信系统，包括管控人员终端和至少一个作业人员可穿戴的智能安全帽，智能安全帽上设置有第一Mesh网格网络模块，管控人员终端包括第二Mesh网格网络模块，第一Mesh网格网络模块和第二Mesh网格网络模块之间可构建成Mesh网络进行通信，通信效率高；多个作业人员可通过各自的智能安全帽进行即时通信，从而方便多个作业人员进行协同作业；智能安全帽上设置有视频采集模块，管控人员终端包括视频模块，管控人员可通过显示模块获取作业人员的作业动态，有利于对作业人员的作业动态进行实时掌控和管理。利用本申请提供的基于自组网的输电现场作业通信系统，能够实现作业现场语音和视频的即时通信，使现场所有作业人员能够实时协同进行作业，并为管控人员提供全景的现场作业管控视角，通过语音和视频数据的保存，为事后进行作业分析提供数据支撑。基于本实用新型，能够加强输电作业的安全管理，减少输电作业的安全隐患，保证输电作业人员安全，提高输电线路运行的稳定性和可靠性。

以上所述的本实用新型实施方式并不构成对本实用新型保护范围的限定。