用电安全检查智能穿戴设备的制作方法

1.本发明涉及电力系统安全管理技术领域，具体涉及用电安全检查智能穿戴设备。


背景技术：

2.随着社会经济的不断发展，电力设备越来越多，用电规模也越来越来大，设备用电事故也不断频发。终端设备用电安全及可靠运行，直接关系到整个电网系统的稳定，以及操作人员的人身安全。及时、有效地排查用电安全隐患，进而保证客户用电安全一直是电网公司的首要任务。目前，集成了传感器技术、多媒体技术、无线通信技术等技术的智能穿戴设备已开始应用于用电安全检查领域，可更加智能化、规范化及信息化地采集用电设备的多种信息并进行良好地交互，从而帮助检查人员快速、准确地掌握电气设备及线路运行状态，及时诊断出用电安全隐患。另外，用电安全隐患还可以来源于用电设备所处的外部环境因素，例如用电设备周围的温度、湿度及粉尘等因素。高温环境会影响设备散热进而导致设备的绝缘层出现变形、烧坏等问题；潮湿环境会造成设备零件的氧化腐蚀及短路等问题；高含量粉尘环境容易造成设备短路、接触不良以及堵塞等问题。这些环境因素属于环境风险，会降低设备的可靠性及使用寿命甚至直接导致设备异常。对环境风险进行监测及预警，能有效预防环境因素引起的设备用电事故。更为重要的是，现有技术仍缺乏针对设备内部的安全隐患的检查方法或装置，因此，预防设备内部异常显得尤为重要；而环境风险可直接导致设备内部异常，因此对环境风险的监测及预警可有效预防设备内部异常，并补充现有检查技术的不足。
3.现有的智能穿戴设备，缺乏对环境风险的监测及预警功能。将对环境风险的监测及预警功能集成于智能穿戴设备，可利用智能穿戴设备良好信息采集能力、数据处理能力及信息交互能力，对用电设备及环境做到更全面的监控，实现多维度的风险评估，具有十分重要的现实意义。


技术实现要素：

4.本发明旨在解决现有的用电安全检查智能穿戴设备缺乏对环境风险的监测及预警功能的问题。
5.为解决上述问题，本发明提供一种用电安全检查智能穿戴设备，该智能穿戴设备在保留现有检测功能的基础上，可实现对引起设备异常的环境风险的检测及预警功能，从而实现多维度的风险评估、提高对安全隐患的排查能力。
6.本发明提供的用电安全检查智能穿戴设备，包括：
7.智能头盔和智能工作服；
8.智能头盔至少包括头盔控制模块以及与头盔控制模块分别电性连接的红外图像采集模块、定位模块和通信模块，红外图像采集模块用于采集用电设备的红外图像信息，定位模块用于实时采集用电设备的位置信息，通信模块用于将头盔控制模块传输的信息打包并发送至云端服务器，头盔控制模块用于控制智能头盔上其他模块或装置的工作状态及控
制信息传输；
9.智能工作服包括工作服控制模块以及与工作服控制模块分别电性连接的环境数据采集模块、报警模块和数据处理模块；
10.环境数据采集模块用于采集用电设备的环境数据并传输至工作服控制模块；
11.工作服控制模块用于根据环境数据判断用电设备所处环境是否异常，如果异常则发送指令给报警模块并从头盔控制模块获取异常环境的位置信息；
12.工作服控制模块还用于将环境数据传输至通信模块；
13.报警模块用于根据指令执行报警；
14.数据处理模块用于记录并统计异常环境的位置信息并生成异常环境的位置分布信息，该异常环境的位置分布信息用于分析区域性环境异常；
15.环境数据采集模块至少包括温度传感器、湿度传感器以及粉尘传感器，温度传感器用于采集环境温度，湿度传感器用于采集环境湿度，粉尘传感器用于采集环境中粉尘含量；
16.工作服控制模块与头盔控制模块电性连接，异常环境的位置信息及对应的环境数据通过工作服控制模块及头盔控制模块传输至通信模块。
17.优选地，数据处理模块还用于统计异常用电设备的位置信息并生成异常用电设备的分布信息，该异常用电设备的分布信息用于分析区域性设备异常。
18.优选地，环境数据采集模块还包括气体传感器，气体传感器用于检测腐蚀性气体含量，腐蚀性气体包括cl2、hcl、so2、h2s及nh3中的至少一种。
19.优选地，判断用电设备所处环境是否异常包括：根据对用电设备是否会产生危害分别设置所述环境数据中各项数据的阈值，当有任一项数据超过对应的阈值时，则判断用电设备所处环境为异常；否则，判断用电设备所处环境正常。
20.优选地，智能工作服还包括显示模块，显示模块用于接收并显示工作服控制模块传输的环境数据。
21.优选地，智能工作服还包括人体数据采集模块，人体数据采集模块包括体温传感器、血压传感器、心率传感器及脉搏传感器中的至少一种。
22.优选地，智能头盔还包括与头盔控制模块分别电性连接的摄像头及语音通讯模块，摄像头用于拍摄设备及环境影像信息，语音通讯模块用于与后台人员语音通讯。
23.优选地，红外图像采集模块包括红外热像仪。
24.优选地，报警模块包括声光报警器。
25.优选地，通信模块包括4g或5g通信模块。
26.与现有技术相比，本发明具有以下优点：
27.本发明提供的用电安全检查智能穿戴设备，智能工作服的环境数据采集模块可收集影响设备运行状态的环境数据，进而根据环境数据诊断出环境异常并执行报警；智能工作服的数据处理模块可生成异常环境的位置分布信息，进而可进行区域性环境异常的分析诊断；智能头盔可获取设备的运行状态，从中诊断出设备异常；该智能穿戴设备还可将异常环境及异常设备相关的数据发送至云端服务器进行存储及处理。因此，本发明提供的智能穿戴设备，在保持对电力设备的检查功能的同时，实现了对引起设备异常的环境风险的检测及预警功能，有助于进行多维度的风险评估，提高对安全隐患的排查能力。
附图说明
28.图1所示为一实施例提供的用电安全检查智能穿戴设备的结构示意图；
29.图2所示为一实施例提供的用电安全检查智能穿戴设备的系统框架图；
30.其中，附图标记说明如下：
31.1-智能头盔；11-头盔控制模块；12-红外图像采集模块；13-定位模块；14-通信模块；15-摄像头；16-语音通讯模块；2-智能工作服；21-工作服控制模块；22-环境数据采集模块；23-报警模块；24-数据处理模块；25-显示模块；3-通信线缆。
具体实施方式
32.为使本发明的目的、优点和特征更加清楚，以下结合附图对本发明所提供的用电安全检查智能穿戴设备作进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
33.请参阅图1和图2，本实施例提供的一种用电安全检查智能穿戴设备，包括：
34.智能头盔1和智能工作服2；
35.所述智能头盔1至少包括头盔控制模块11以及与头盔控制模块11分别电性连接的红外图像采集模块12、定位模块13和通信模块14，所述红外图像采集模块12用于采集用电设备的红外图像信息，所述定位模块13用于实时采集用电设备的位置信息，所述通信模块14用于将所述头盔控制模块11传输的信息打包并发送至云端服务器，所述头盔控制模块11用于控制智能头盔1上其他模块或装置的工作状态及控制信息传输；
36.所述智能工作服2包括工作服控制模块21以及与工作服控制模块21分别电性连接的环境数据采集模块22、报警模块23和数据处理模块24；
37.所述环境数据采集模块22用于采集用电设备的环境数据并传输至所述工作服控制模块21；
38.所述工作服控制模块21用于根据所述环境数据判断用电设备所处环境是否异常，如果异常则发送指令给所述报警模块23并从所述头盔控制模块11获取异常环境的位置信息；
39.所述工作服控制模块21还用于将所述环境数据传输至所述通信模块14；
40.所述报警模块23用于根据所述指令执行报警；
41.所述数据处理模块24用于记录并统计异常环境的位置信息并生成异常环境的位置分布信息，该异常环境的位置分布信息用于分析区域性环境异常；
42.所述环境数据采集模块22至少包括温度传感器、湿度传感器以及粉尘传感器，所述温度传感器用于采集环境温度，所述湿度传感器用于采集环境湿度，所述粉尘传感器用于采集环境中粉尘含量；
43.所述工作服控制模块21与所述头盔控制模块11电性连接，异常环境的位置信息及对应的环境数据通过所述工作服控制模块21及头盔控制模块11传输至所述通信模块14。
44.所述用电安全检查智能穿戴设备的工作原理包括：利用所述智能头盔1进行红外图像信息采集以确定异常设备的同时，利用所述智能工作服2上的环境数据采集模块22进行环境数据采集并确定异常环境信息，所述异常环境信息包括异常环境的位置及对应的环境数据，当检查到环境异常时，所述智能工作服2上的报警模块23执行报警。所述智能头盔1
和智能工作服2信息交互，所述智能头盔1与云端服务器实时通信。在对预定的区域或预定路线进行检查作业时，所述数据处理模块24记录所有异常环境信息并生成异常环境的位置分布信息。异常环境的位置分布信息可用于分析区域性环境异常，进而制定相关策略，例如后续对存在区域性风险的地方进行重点排查等，又如在发生电力故障时，优先排查存在区域性风险的地方以快速定位故障点。
45.需说明的是，本发明中所述异常环境，是指对用电设备产生危害的环境，而非指对人体或智能穿戴设备产生危害的环境。另外，用电设备的位置信息即代表环境的位置信息，二者均表示检测点的位置信息，均可通过所述定位模块13实时获取；但异常用电设备的位置信息及异常环境的位置信息含义并不相同，二者分别表述监测点中用电设备出现异常的位置及用电设备环境出现异常的位置。
46.在本实施例中，所述红外图像采集模块12包括红外热像仪；所述红外图像信息包括红外热像图，还可包括温度场分布。
47.请继续参阅图1和图2，在本实施例中，所述智能头盔1还包括摄像头15及语音通讯模块16，所述摄像头15用于拍摄设备及环境影像信息；所述语音通讯模块16可以包括耳机及麦克风，用于与后台人员语音通讯。所述头盔控制模块11还用于将所述摄像头15拍摄的影像信息传输至所述通信模块14，并由所述通信模块14将所述影像信息传输至云端服务器。通过所述摄像头15及语音通讯模块16的设置，可方便后台专家对检查现场的监督及指导。
48.在本实施例中，所述环境数据采集模块22还包括气体传感器，所述气体传感器用于检测腐蚀性气体含量，所述腐蚀性气体包括cl2、hcl、so2、h2s及nh3中的至少一种。对应的，所述环境数据还包括腐蚀性气体含量，所述腐蚀性气体含量可通过对应的气体传感器进行测量。cl2、hcl、so2、h2s及nh3等腐蚀性气体，可对电气设备产生持续性的化学腐蚀作用，进而导致设备异常。因此，需对环境中，特别是工厂环境中的腐蚀性气体含量进行检测，以预防电气设备受到腐蚀。
49.在本实施例中，判断用电设备所处环境是否异常包括：根据对用电设备是否会产生危害分别设置所述环境数据中各项数据的阈值，当有任一项数据超过对应的阈值时，则判断用电设备所处环境为异常；否则，判断用电设备所处环境正常。某一环境因素是否对用电设备产生危害，可以根据行业内标准进行判断并结合实际风险承受能力确定各项数据的阈值，例如可以参考hg/t20666-1999及gb/t14048.1-2012等行业标准文件进行判断并确定各项数据的阈值。在本实施例中，根据行业内标准并结合实际风险承受能力，确定粉尘含量的阈值为：10mg/m3，超过10mg/m3的粉尘含量会造成导电性污染引起设备短路等问题；确定相对湿度的阈值为：90％，相对湿度超过90％会产生凝露现象进而造成设备腐蚀及短路等问题；确定温度的阈值为：45℃，环境温度超过45℃不利于设备的散热进而引起设备发热及变形等问题；确定腐蚀性气体含量的阈值为：20mg/m3，腐蚀性气体含量(若测量多种腐蚀性气体，则此含量为多种腐蚀性气体的总含量)超过20mg/m3会造成化学污染进而引起设备短路、断路及器件损毁等问题。
50.所述数据处理模块24可以具有一存储器，所述存储器用于记录异常环境的位置分布信息，还可生成对应的数据库。从异常环境的位置分布信息中可评估及诊断区域性环境异常，从而避免区域性风险。异常环境可能已对设备造成实质性损害，也可能还未对设备造
成实质性损害。当发现区域性风险时，可对该区域进行重点监控，以预防区域性风险对设备产生实质性损害。所述数据处理模块24还可以通过所述工作服控制模块21获得异常用电设备的位置信息，统计异常用电设备的位置信息并生成异常用电设备的分布信息，该异常用电设备的分布信息用于评估及诊断区域性设备异常。对异常环境的位置信息建立对应的数据库，利用数据库可对区域性环境风险进行更全面的分析。
51.在本实施例中，所述智能工作服2还包括显示模块25，所述显示模块25用于接收并显示所述工作服控制模块21传输的环境数据。优选地，所述显示模块25可设置于所述智能工作服2的袖子下部(小臂部位)，利用小臂的活动性可便捷地进行数据查看。
52.所述智能工作服2还可以包括人体数据采集模块，所述人体数据采集模块包括体温传感器、血压传感器、心率传感器及脉搏传感器中的至少一种。所述人体数据采集模块可以根据实际情况设置于所述智能工作服2上与人体手腕或心脏对应的部位。所述人体数据采集模块可以将采集到的人体健康数据通过所述工作服控制模块21、头盔控制模块11传输到所述通信模块14，并由所述通信模块14将人体健康数据打包发送到云端服务器，以方便后台人员对检查人员的健康状况进行实施监测。
53.在本实施例中，所述报警模块23可选用常规报警器，常规报警器包括声光报警器。所述报警模块23不仅可以提示检查人员存在异常环境，提醒检查人员对设备的运行状态进行核查，例如利用红外热像仪仔细复查及开箱检查，还可以提醒检查人员异常环境可能对人体产生危害。
54.在本实施例中，所述电性连接包括有线连接和无线连接，各模块或装置之间的电性连接方式既可以是通信线缆3连接，也可以是无线通信连接。以所述头盔控制模块11和工作服控制模块21之间的电性连接方式为例，所述头盔控制模块11和工作服控制模块21之间可以通过通信线缆3连接，还可以通过蓝牙装置实现蓝牙无线连接。所述通信模块14包括4g或5g通信模块，也可以包括wife通信模块。
55.所述智能头盔1上各模块以及所述智能工作服2上各模块的安设位置并不做限定，可根据实际需求灵活设置。例如，在本实施例中，所述报警模块23可安设于所述智能工作服2的袖子的上部(与上臂对应的部位)，以方便工作人员及时发现报警信号；所述工作服控制模块21可以安设于所述智能工作服2的左袖上，以方便工作人员的操作；所述红外图像采集模块12和所述摄像头15安设于所述智能头盔1的前额部，以方便其随人的视线定位至待测目标。
56.综上所述，本实施例提供的用电安全检查智能穿戴设备，智能工作服的环境数据采集模块可收集影响设备运行状态的环境数据，进而根据环境数据诊断出异常环境并执行报警；智能工作服的数据处理模块可生成异常环境的位置分布信息，进而可进行区域性环境异常的分析诊断；智能头盔可获取设备的运行状态，从中诊断出异常设备；该智能穿戴设备还可将异常环境及异常设备相关的数据发送至云端服务器进行存储及处理。因此，本发明提供的智能穿戴设备，在保持对电力设备的检查功能的同时，实现了对引起设备异常的环境风险的检测及预警功能，有助于进行多维度的风险评估及提高对安全隐患的排查能力。
57.此外，可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情
况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。而且还应该理解的是，本发明并不限于此处描述的特定的方法、化合物、材料、制造技术、用法和应用，它们可以变化。还应该理解的是，此处描述的术语仅仅用来描述特定实施例，而不是用来限制本发明的范围。必须注意的是，此处的以及所附权利要求中使用的单数形式“一个”、“一种”以及“该”包括复数基准，除非上下文明确表示相反意思。因此，例如，对“一个步骤”引述意味着对一个或多个步骤的引述，并且可能包括次级步骤。应该以最广义的含义来理解使用的所有连词。因此，词语“或”应该被理解为设有逻辑“或”的定义，而不是逻辑“异或”的定义，除非上下文明确表示相反意思。此处描述的结构将被理解为还引述该结构的功能等效物。可被解释为近似的语言应该被那样理解，除非上下文明确表示相反意思。

技术特征：
1.一种用电安全检查智能穿戴设备，其特征在于，包括：智能头盔和智能工作服；所述智能头盔至少包括头盔控制模块以及与头盔控制模块分别电性连接的红外图像采集模块、定位模块和通信模块，所述红外图像采集模块用于采集用电设备的红外图像信息，所述定位模块用于实时采集用电设备的位置信息，所述通信模块用于将所述头盔控制模块传输的信息打包并发送至云端服务器，所述头盔控制模块用于控制智能头盔上其他模块或装置的工作状态及控制信息传输；所述智能工作服包括工作服控制模块以及与工作服控制模块分别电性连接的环境数据采集模块、报警模块和数据处理模块；所述环境数据采集模块用于采集用电设备的环境数据并传输至所述工作服控制模块；所述工作服控制模块用于根据所述环境数据判断用电设备所处环境是否异常，如果异常则发送指令给所述报警模块并从所述头盔控制模块获取异常环境的位置信息；所述工作服控制模块还用于将所述环境数据传输至所述通信模块；所述报警模块用于根据所述指令执行报警；所述数据处理模块用于记录并统计异常环境的位置信息并生成异常环境的位置分布信息，该异常环境的位置分布信息用于分析区域性环境异常；所述环境数据采集模块至少包括温度传感器、湿度传感器以及粉尘传感器，所述温度传感器用于采集环境温度，所述湿度传感器用于采集环境湿度，所述粉尘传感器用于采集环境中粉尘含量；所述工作服控制模块与所述头盔控制模块电性连接，异常环境的位置信息及对应的环境数据通过所述工作服控制模块及头盔控制模块传输至所述通信模块。2.如权利要求1所述的用电安全检查智能穿戴设备，其特征在于，所述数据处理模块还用于统计异常用电设备的位置信息并生成异常用电设备的分布信息，该异常用电设备的分布信息用于分析区域性设备异常。3.如权利要求1所述的用电安全检查智能穿戴设备，其特征在于，所述环境数据采集模块还包括气体传感器，所述气体传感器用于检测腐蚀性气体含量，所述腐蚀性气体包括cl2、hcl、so2、h2s及nh3中的至少一种。4.如权利要求1所述的用电安全检查智能穿戴设备，其特征在于，判断用电设备所处环境是否异常包括：根据对用电设备是否会产生危害分别设置所述环境数据中各项数据的阈值，当有任一项数据超过对应的阈值时，则判断用电设备所处环境为异常；否则，判断用电设备所处环境正常。5.如权利要求1所述的用电安全检查智能穿戴设备，其特征在于，所述智能工作服还包括显示模块，所述显示模块用于接收并显示所述工作服控制模块传输的环境数据。6.如权利要求1所述的用电安全检查智能穿戴设备，其特征在于，所述智能工作服还包括人体数据采集模块，所述人体数据采集模块包括体温传感器、血压传感器、心率传感器及脉搏传感器中的至少一种。7.如权利要求1所述的用电安全检查智能穿戴设备，其特征在于，所述智能头盔还包括与所述头盔控制模块分别电性连接的摄像头及语音通讯模块，所述摄像头用于拍摄设备及环境影像信息，所述语音通讯模块用于与后台人员语音通讯。
8.如权利要求1所述的用电安全检查智能穿戴设备，其特征在于，所述红外图像采集模块包括红外热像仪。9.如权利要求1所述的用电安全检查智能穿戴设备，其特征在于，所述报警模块包括声光报警器。10.如权利要求1所述的用电安全检查智能穿戴设备，其特征在于，所述通信模块包括4g或5g通信模块。

技术总结
本发明提供了一种用电安全检查智能穿戴设备，包括智能头盔和智能工作服，所述智能头盔可采集用电设备的红外图像信息，从而诊断设备异常；所述智能工作服可采集环境数据，从而诊断对设备产生危害的环境异常并进行报警。本发明提供的智能穿戴设备，实现了对引起设备异常的环境风险的检测及预警功能，并可分析区域性环境异常，有助于进行多维度的风险评估及提高对安全隐患的排查能力。高对安全隐患的排查能力。高对安全隐患的排查能力。


技术研发人员：邵竹星 王白根 胡中鲲 赵吴鹏 鲍兴江 陆钦 余兆媛 郑国栋
受保护的技术使用者：国网安徽省电力有限公司安庆供电公司
技术研发日：2023.06.21
技术公布日：2023/9/20