一种电力高处安全作业感知系统的制作方法

1.本发明涉及电力高处安全作业技术领域，尤其涉及一种电力高处安全作业感知系统。


背景技术：

2.电力系统的检修作业、维护等工作具有移动性、紧迫性等特点，一线工作人员经常需要在野外或是高空进行检修工作，对现场安全保障工作提出了很高的要求。目前电力系统中危险作业区(如高压铁塔作业、变电站一次部分带电巡检作业、高压线的春秋季巡检作业等)的操作安全效率有待提高。
3.为了提高电力系统安全作业的数字化管理水平，实现对现场作业人员的体征数据预警提示和遇险呼救定位功能，提高野外、高空作业的安全监护水平，规范现场作业人员的工作流程，方便重大抢险作业的现场指挥、监测，同时为了对重大作业现场的音频资料进行保留和提取，方便对重大作业的案例分析及工作总结学习，因此亟须研制出适用于电力系统高处安全作业的现场通信系统。


技术实现要素：

4.本发明实施例的目的是提供一种电力高处安全作业感知系统，能够进行电力系统高处安全作业的现场无障碍通信，实现对配网带电作业、输电线路检修、变电站检修等重大特殊作业现场的实时监控指挥。
5.为实现上述目的，本发明实施例提供了一种电力高处安全作业感知系统，包括：语音通信模块、体征监测模块、定位模块和报警模块；其中，
6.所述语音通信模块，其包括一主机麦和与所述主机麦连接的多个无线副耳麦，所述语音通信模块用于高空作业人员与现场指挥人员之间进行通信和高空作业人员与高空作业人员之间进行通信；
7.所述体征监测模块，用于采集高空作业人员的体征信息，并将所述体征信息发送至所述报警模块；
8.所述定位模块，用于采集高空作业人员的定位信息，并将所述定位信息发送至所述报警模块；
9.所述报警模块，用于根据接收到的所述体征信息和预设的体征阈值进行报警，和根据接收到的所述定位信息和预设的定位范围进行报警。
10.作为上述方案的改进，所述主机麦包括：无线语音通信管理模块，语音转换模块，音频放大器，扬声器及麦克风接口；其中，所述音频放大器，所述扬声器及所述麦克风接口与所述语音转换模块连接；
11.每一所述无线副耳麦包括：微型话筒、喇叭和无线信号收发装置。
12.作为上述方案的改进，所述体征信息包括：心率、血压、血氧和体温。
13.作为上述方案的改进，所述语音通信模块还用于：根据环境噪音调节所述无线副
耳麦的音量。
14.作为上述方案的改进，所述语音通信模块还用于：记录并存储高空作业人员与现场指挥人员之间的通话内容和高空作业人员之间的通话内容。
15.作为上述方案的改进，所述根据接收到的所述体征信息和预设的体征阈值进行报警，包括：
16.当接收到的所述体征信息大于预设的体征阈值时，发出警报。
17.作为上述方案的改进，所述根据接收到的所述定位信息和预设的定位范围进行报警，包括：
18.当接收到的所述定位信息不在预设的定位范围内时，发出警报。
19.作为上述方案的改进，所述电力高处安全作业感知系统还包括后台；
20.则，所述体征监测模块，还用于将所述体征信息发送至所述后台；
21.所述定位模块，还用于将所述定位信息发送至所述后台。
22.与现有技术相比，本发明实施例提供的一种电力高处安全作业感知系统，通过语音通信模块实现高空作业人员与现场指挥人员之间进行通信和高空作业人员与高空作业人员之间进行通信，实现现场多人通话，通过体征监测模块、定位模块和报警模块，实现对高空作业人员的体征信息和定位信息的监测和报警。由此可见，本发明实施例能够进行电力系统高处安全作业的现场无障碍通信，实现对配网带电作业、输电线路检修、变电站检修等重大特殊作业现场的实时监控指挥。
附图说明
23.图1是本发明实施例提供的一种电力高处安全作业感知系统的结构框图。
具体实施方式
24.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
25.参见图1，图1是本发明实施例提供的一种电力高处安全作业感知系统的结构框图，所述电力高处安全作业感知系统10包括：
26.语音通信模块11、体征监测模块12、定位模块13和报警模块14；其中，
27.所述语音通信模块11，其包括一主机麦和与所述主机麦连接的多个无线副耳麦，所述语音通信模块11用于高空作业人员与现场指挥人员之间进行通信和高空作业人员与高空作业人员之间进行通信；
28.所述体征监测模块12，用于采集高空作业人员的体征信息，并将所述体征信息发送至所述报警模块14；
29.所述定位模块13，用于采集高空作业人员的定位信息，并将所述定位信息发送至所述报警模块14；
30.所述报警模块14，用于根据接收到的所述体征信息和预设的体征阈值进行报警，和根据接收到的所述定位信息和预设的定位范围进行报警。
31.可以理解的是，所述语音通信模块11采用双全工通信方式，其不依赖外界网络，独立自组局域通讯链路，实现半径500米的双工通话距离，具有卓越的音质，具有体积小、重量轻、抗干扰能力强等特点，能够完全适应塔上、变电站内等各种作业工况，其能为现场作业人员和现场指挥人员之间的通讯提供完整解决方案，提高作业效率，增强作业安全规范性，满足高处检修多人协同作业，在工作中的相互沟通，以及与地面指挥人员的相互沟通、各种日常巡检及应急抢修作业。
32.所述语音通信模块11应用自动跳频技术，用码序列进行多频频移键控的通信方式，多套设备可同时工作互不干扰，从而保证通话的清晰，不受附件频段的其他通讯工具的干扰；
33.所述语音通信模块11应用多重降噪技术，具体的，运用了高灵敏度的声学麦克风采集周围的噪音，然后通过内置的处理器实时运算出一个与噪音完全相反的声波来抵消噪音，从而达到抵消噪音的效果。同时所有声音都由一定的频谱组成，对已经存在的噪声进行主动对抗和消除，与传统被动防御降噪不同，主动降噪技术通过技术手段，生成一组与所要消除的噪声相位相等的反相声波，将噪音中和，达到降噪的目的，最大程度的避免风声等环境噪声的干扰。
34.所述语音通信模块11支持回声消除；实时多方联通，可多方向同时通话，组网通话，超出距离掉线回到距离范围内自动连接。
35.本发明实施例结合电力系统实际工作特点，特别针对高空作业、野外应急抢修等高危工作场合提出并研制了高处作业智能感知互联系统。系统采用无线耳麦设计，适合高空作业，解放操作者的双手，使其工作更安全、更高效，作业人员体征数据实时采集，超阈值报警。能够实现双向语言对讲，即时通讯，实时互动，通话效果能分辨出个人语音差别；连接方式为免注册，信号自动恢复连接；应用自动跳频技术，收发双方传输信号的载波频率按照预定规律进行离散变化的通信方式，从而保证通话的清晰，不受附件频段的其他通讯工具的干扰。
36.在一具体实施例中，所述主机麦包括：无线语音通信管理模块，语音转换模块，音频放大器，扬声器及麦克风接口；其中，所述音频放大器，所述扬声器及所述麦克风接口与所述语音转换模块连接；
37.每一所述无线副耳麦包括：微型话筒、喇叭和无线信号收发装置。
38.可以理解的是，所述主机麦的语音转换模块与所述无线副耳麦连接，所述无线耳麦还包括锂电池，满足连续不低于10小时通话续航时间，所述主机麦与多个所述无线副耳麦一起组成一套五方通话系统。通话系统采用不易干扰的数字频段，支持同一场地可使用多组无冲突，应用了自动跳频技术，保证通话的清晰，不受附件频段的其他通讯工具的干扰，同时采用64位的编码方式，数字扩频技术，确保通话的保密性。满足带电检修作业、输电线路检修作业，变电站检修作业等使用环境。
39.在一具体实施例中，所述体征信息包括：心率、血压、血氧和体温。
40.在一具体实施例中，所述语音通信模块11还用于：根据环境噪音调节所述无线副耳麦的音量。
41.在一具体实施例中，所述语音通信模块11还用于：记录并存储高空作业人员与现场指挥人员之间的通话内容和高空作业人员之间的通话内容。
42.可以理解的是，本发明实施例可随时录存多方通话的实时语音通话记录并自动保存，录音文件一键压缩，多渠道分享导出。本发明实施例通过对重大作业现场的音频资料进行保留和提取，方便对重大作业的案例分析及工作总结学习。
43.在一具体实施例中，所述根据接收到的所述体征信息和预设的体征阈值进行报警，包括：
44.当接收到的所述体征信息大于预设的体征阈值时，发出警报。
45.可以理解的是，本发明实施例能够自动监测、分析数据，异常触发告警，解除作业风险。
46.在一具体实施例中，所述根据接收到的所述定位信息和预设的定位范围进行报警，包括：
47.当接收到的所述定位信息不在预设的定位范围内时，发出警报。
48.可以理解的是，本发明实施例实时定位，实现作业轨迹可循，当高空作业人员偏离作业范围时，发出警报。
49.在一具体实施例中，所述电力高处安全作业感知系统10还包括后台15；
50.则，所述体征监测模块，还用于将所述体征信息发送至所述后台15；
51.所述定位模块，还用于将所述定位信息发送至所述后台15。
52.可以理解的是，在后台通过实时/定时采集/记录作业人员血压、心率等体征信息，生成曲线图，实现远程监测、分析数据，异常触发告警，解除作业风险。
53.在后台通过实时监控高空作业人员的定位信息，实现作业轨迹可循。
54.在一具体实施例中，所述语音通信模块11，还用于将存储的通话内容发送至所述后台15。
55.可以理解的是，本发明实施例通过对重大作业现场的音频资料进行保留和提取，方便对重大作业的案例分析及工作总结学习。
56.与现有技术相比，本发明实施例提供的一种电力高处安全作业感知系统10，通过语音通信模块实现高空作业人员与现场指挥人员之间进行通信和高空作业人员与高空作业人员之间进行通信，实现现场多人通话，通过体征监测模块、定位模块和报警模块，实现对高空作业人员的体征信息和定位信息的监测和报警。由此可见，本发明实施例能够进行电力系统高处安全作业的现场无障碍通信，实现对配网带电作业、输电线路检修、变电站检修等重大特殊作业现场的实时监控指挥。
57.以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种电力高处安全作业感知系统，其特征在于，包括：语音通信模块、体征监测模块、定位模块和报警模块；其中，所述语音通信模块，其包括一主机麦和与所述主机麦连接的多个无线副耳麦，所述语音通信模块用于高空作业人员与现场指挥人员之间进行通信和高空作业人员与高空作业人员之间进行通信；所述体征监测模块，用于采集高空作业人员的体征信息，并将所述体征信息发送至所述报警模块；所述定位模块，用于采集高空作业人员的定位信息，并将所述定位信息发送至所述报警模块；所述报警模块，用于根据接收到的所述体征信息和预设的体征阈值进行报警，和根据接收到的所述定位信息和预设的定位范围进行报警。2.如权利要求1所述的电力高处安全作业感知系统，其特征在于，所述主机麦包括：无线语音通信管理模块，语音转换模块，音频放大器，扬声器及麦克风接口；其中，所述音频放大器，所述扬声器及所述麦克风接口与所述语音转换模块连接；每一所述无线副耳麦包括：微型话筒、喇叭和无线信号收发装置。3.如权利要求1所述的电力高处安全作业感知系统，其特征在于，所述体征信息包括：心率、血压、血氧和体温。4.如权利要求1所述的电力高处安全作业感知系统，其特征在于，所述语音通信模块还用于：根据环境噪音调节所述无线副耳麦的音量。5.如权利要求1所述的电力高处安全作业感知系统，其特征在于，所述语音通信模块还用于：记录并存储高空作业人员与现场指挥人员之间的通话内容和高空作业人员之间的通话内容。6.如权利要求1所述的电力高处安全作业感知系统，其特征在于，所述根据接收到的所述体征信息和预设的体征阈值进行报警，包括：当接收到的所述体征信息大于预设的体征阈值时，发出警报。7.如权利要求1所述的电力高处安全作业感知系统，其特征在于，所述根据接收到的所述定位信息和预设的定位范围进行报警，包括：当接收到的所述定位信息不在预设的定位范围内时，发出警报。8.如权利要求1所述的电力高处安全作业感知系统，其特征在于，所述电力高处安全作业感知系统还包括后台；则，所述体征监测模块，还用于将所述体征信息发送至所述后台；所述定位模块，还用于将所述定位信息发送至所述后台。

技术总结
本发明公开了一种电力高处安全作业感知系统，包括：语音通信模块、体征监测模块、定位模块和报警模块；其中，所述语音通信模块，用于高空作业人员与现场指挥人员之间、高空作业人员之间进行通信；所述体征监测模块，用于采集高空作业人员的体征信息，并将所述体征信息发送至所述报警模块；所述定位模块，用于采集高空作业人员的定位信息，并将所述定位信息发送至所述报警模块；所述报警模块，用于根据所述体征信息和预设的体征阈值进行报警，并根据所述定位信息和预设的定位范围进行报警。采用本发明实施例能够进行电力系统高处安全作业的现场无障碍通信，实现对配网带电作业、输电线路检修、变电站检修等重大特殊作业现场的实时监控指挥。监控指挥。监控指挥。


技术研发人员：叶清泉 吴旭光 林权威 陈昌 朱昌毅 叶静 杨海宝 陈丽园 刘洪儒 杨智博 郑德博 郑源峰 王超 温兴达 王谦 叶浩然 周月帅 杨可以
受保护的技术使用者：国网浙江省电力有限公司温州供电公司
技术研发日：2023.05.08
技术公布日：2023/7/22