一种智能带电作业穿戴设备及作业人员安全的分析方法技术

一种智能带电作业穿戴设备及作业人员的安全分析方法，其中，一种智能带电作业穿戴设备是利用ARM芯片及其附件进行电磁场、风速、风向、气压、地点、作业人员心率、温度等数据检测的手表型测试仪器，其创新点在于使用ARM芯片、GPS定位芯片、人工智能芯片、磁场检测模块、三轴陀螺仪、温度检测模块、环境传感器、存储芯片实现带电作业人员生命体征状态检测功能；一种作业人员的安全分析方法，其创新点在于将可穿戴设备采集的数据通过粗糙集理论计算得出带电作业人员安全状态的分析方法。本发明专利技术的有益效果是：该穿戴设备可佩戴在作业人员手臂上，不仅可以检测作业人员所处的现场环境参数，而且还可以检测作业人员的生命体征参数及危险预警。预警。预警。

【技术实现步骤摘要】
一种智能带电作业穿戴设备及作业人员安全的分析方法


[0001]本专利技术涉及智能穿戴及智能分析领域，尤其涉及一种智能带电作业穿戴设备及作业人员安全的分析方法。

技术介绍

[0002]输电线路停电作业时，经常有临近或同塔架设的其他带电线路，为保障作业人员的安全，必须防止作业人员误蹬有电线路杆塔或进入有电侧横担。目前仅仅依靠作业人员核对线路名称和安全监护人员的人工监护，缺少主动感知带电体距离的保护装置，存在触电的安全隐患。特别是夏季的野外作业时，因缺少作业人员的生命体征监护措施，高空的作业人员遇到中暑或意外情况而呼救不及时时，更容易造成危险的情况。
[0003]研究带电体周围的电场分布情况，利用电磁波强度与距离的函数关系，制作基于电磁波检测技术的安全距离测试装置，选用微型元器件并将所有元器件集成到小型构件腔体内，制成可穿戴设备并配备于蹬塔作业人员的身上，就可以判断出塔上作业人员是否处在安全距离以内，或感知作业人员是否存在向带电体移动的趋势，通过声光报警提示，阻止作业人员向危险区域移动，保护作业人员的安全；同时该装置还可监测作业人员的生命体征，遇危险情况及时自动报警求救。
[0004]本专利技术提供了一种智能带电作业的穿戴设备及作业人员的安全分析方法，装置可对作业现场的电磁场、风速、风向、海拔、地点、作业人员心率、体温等数据进行检测，实现带电作业人员的生命体征状态监控，并利用一种安全分析方法实现作业人员的安全状态识别。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种智能带电作业穿戴设备及作业人员的安全分析方法。
[0006]其中，一种智能带电作业穿戴设备是利用ARM芯片及其附件进行电磁场、风速、风向、海拔、地点、作业人员心率、温度等数据检测的手表型测试仪器，其专利技术创新点在于使用ARM芯片、GPS定位芯片、人工智能芯片、磁场检测模块、三轴陀螺仪、温度检测模块、环境传感器、存储芯片实现带电作业人员生命体征状态检测功能；一种作业人员的安全分析方法，其创新点在于将可穿戴设备采集的数据通过粗糙集理论计算得出带电作业人员安全状态的分析方法。
[0007]为了达到上述目的，本专利技术采用了以下技术方案：
[0008]一种智能带电作业穿戴设备，该智能穿戴设备有一个外壳，在外壳内装有电源模块，检测模块，三轴陀螺仪、GPS定位单元、无线通信单元和微处理器模块；电源模块为检测模块、三轴陀螺仪、GPS定位单元、无线通信单元和微处理器模块供电，检测模块、三轴陀螺仪、GPS定位单元、无线通信单元与微处理器模块进行电气相连。
[0009]所述的外壳为一个手表型壳体，方便配带及储存；表壳及表带均采用绝缘材料制作，起到绝缘作用。
[0010]所述的检测模块内包含电磁传感器、心率传感器、体温传感器、环境温度传感器、气压传感器、风速传感器和位移传感器；各传感器均与参数采样电路进行电气连接。
[0011]所述的微处理器模块采用ARM芯片进行数据的采集并通过对数据的计算分析而实现人的状态识别及事件的预警。
[0012]一种基于智能带电作业穿戴设备的作业人员安全的分析方法，由数据融合，参数计算，状态分析三部分构成。
[0013]所述的作业人员安全的分析方法是指通过数据采集实现特殊事件预警及利用粗糙集理论实现人员状态分析的方法，特殊事件包含生理特征异常、动作轨迹异常、环境异常、电磁进电异常四个部分，粗糙集理论进行人员状态识别的方法中利用双层粗糙计算实现人员行为状态的评估。
[0014]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0015]1.由于本专利技术提供了一种智能带电作业穿戴设备，该设备由外壳，电源模块，检测模块，计算分析模块组成。整个装置做成一个手表型设备，非常便于佩戴。手表中的检测模块包含了电磁传感器、三轴陀螺仪、GPS定位芯片、人体传感器(包含心跳及体表温度)、环境温度传感器、风速传感器，位移传感器，气压传感器等多种传感器，可以进行电磁场、风速、风向、海拔、地点、作业人员心率、温度等数据的检测。该穿戴设备可供电气作业人员佩戴在手臂上，在进行蹬塔作业时，不仅可以检测作业人员所处的现场环境参数，而且可以检测作业人员的生命体征参数。
[0016]2.由于本专利技术还提供了一种基于智能带电作业穿戴设备的关于作业人员的安全分析方法，该方法可以根据智能带电作业穿戴设备检测的环境数据及人体生命体征数据，通过事件预警及利用粗糙集理论实现人员当前安全状态的分析方法，从而对作业人员的生理特征异常、动作轨迹异常、环境异常、电磁进电异常等四个部分实时进行计算分析和判断，在作业人员的生命体征出现异常和行动出现危险时，发出报警提示，及时提醒作业人员注意，终止作业或退到安全的区域。
附图说明
[0017]图1是本专利技术的一种智能带电作业穿戴设备的组成示意图。
[0018]图2是ARM微处理器电路的原理示意图。
[0019]图3是电源电路的原理示意图。
[0020]图4是显示电路的原理示意图。
[0021]图5是环境温度传感器检测电路的原理示意图。
[0022]图6是GPS单元电路的原理示意图。
[0023]图7是一种人员安全分析方法的流程图。
[0024]图中：1-位移传感器，2-风速传感器，3-气压传感器，4-环境温度传感器，5-体温传感器，6-心率传感器，7-电磁传感器，8-检测模块，9-外壳，10-三轴陀螺仪，11-GPS定位单元，12-ARM微处理器，13-参数采样电路，14-电源模块电路。
具体实施方式
[0025]下面结合附图对本专利技术的一种智能带电作业穿戴设备及作业人员安全的分析方
法作进一步的详细说明。
[0026]如图1所示，是本专利技术的一种智能带电作业穿戴设备的组成示意图。
[0027]本专利技术的一种智能带电作业穿戴设备有一个外壳9，在外壳9内装有电源模块13，检测模块8，三轴陀螺仪10、GPS定位单元11、无线通信单元12和微处理器模块13；电源模块15为检测模块8、三轴陀螺仪10、GPS定位单元11、无线通信单元12和微处理器模块13供电，检测模块8、三轴陀螺仪10、GPS定位单元11、无线通信单元12与微处理器模块13进行电气相连。
[0028]所述的外壳9为一个手表型壳体，方便配带及储存；表壳及表带均采用绝缘材料制作，起到绝缘作用。
[0029]所述的检测模块8内包含电磁传感器7、心率传感器6、体温传感器5、环境温度传感器4、气压传感器3、风速传感器2和位移传感器1；各传感器均与参数采样电路14进行电气连接。
[0030]所述的微处理器模块13采用ARM芯片进行数据的采集，并通过对数据的计算分析而实现人的状态识别及事件的预警。
[0031]图2是ARM微处理器电路的原理示意图。图3是电源电路的原理示意图。图4是显示电路的原理示意图。图5是环境温度传感器检测电路的原理示意图。图6是GPS单元电路的原理示意图。这几个电路都是现有技术电路，很多资料都介绍与分析，此处本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智能带电作业穿戴设备，其特征在于，该智能穿戴设备有一个外壳，在外壳内装有电源模块，检测模块，三轴陀螺仪、GPS定位单元、无线通信单元和微处理器模块；电源模块为检测模块、三轴陀螺仪、GPS定位单元、无线通信单元和微处理器模块供电，检测模块、三轴陀螺仪、GPS定位单元、无线通信单元与微处理器模块进行电气相连。2.根据权利要求1所述的一种智能带电作业穿戴设备，其特征在于，所述的外壳为一个手表型壳体，方便配带及储存；表壳及表带均采用绝缘材料制作，起到绝缘作用。3.根据权利要求1所述的一种智能带电作业穿戴设备，其特征在于，所述的检测模块内包含电磁传感器、心率传感器、体温传感器、环境温度传感器、气压传感器、风速传感器和位移传感器；各传感器均与参...

【专利技术属性】
技术研发人员：佟明，潘祉名，赵辉，韩新宇，隋富坤，白洋，张天洋，郭恩睿，王铭伟，商梦洋，赵奕欣，
申请(专利权)人：国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：