[发明专利]一种适用于可穿戴巡检系统的智能头盔

说明书

技术领域

本发明属于检测领域，尤其涉及一种用于电力安全巡检作业的可穿戴式智能头盔。

背景技术

变电站是各级电网的核心控制枢纽，站内电气设备需要进行定期检查。

目前，国家加大了对电网建设的力度，特别是搭建了一系列的远距离传输输电网络，在不断增加输电线路的规模大小的同时，也给当前巡检作业的管理和巡查提出了更高的要求。

目前广泛应用的巡检方式主要为传统的人工巡检和新兴的移动机器人巡检，前者是通过工作人员进入变电站内部，人工检测并记录设备的运行状态及数据信息，这种工作方式劳动强度大、检测质量分散，受恶劣天气干扰大。

在此基础上，国内外逐步开始研制移动巡检机器人，通过机器人代替人工进入变电站，降低了工作人员的劳动强度，提高了电力设备检测效率。

目前巡检机器人已在国内部分变电站进行使用，但即使是采用机器人进行巡检，在特定情况下，如机器人无法到达地形复杂等特殊区域或产生突发紧急情况时，仍然需要工作人员进入现场，手动排查。

在以上两种主要的电力设备巡检方式中，工作人员到现场手动检测的方式都是必不可少的。

而目前电力巡检系统中，对于现场巡检人员的工作环境状态没有完善的监测系统，整个巡检过程中，工作人员的位置、视频、声音、气体浓度没有准确的数据监测，无法保证人工工作质量及工作人员的安全状态。

现在电力系统人工检测的工作方式仍然为文字记录，而在很多情况下，电力系统的问题复杂多变，没有图像等辅助信息很容易产生问题描述的偏差，在这样的情况下，很难将系统问题进行多部门信息共享，促使问题局限化，一定程度下造成工作效率低下。

目前兴起的可穿戴技术是将穿戴设备直接穿在身上，或是整合到用户的衣服、配件的一种便携式设备。可穿戴技术主要包括嵌入式技术、语音识别技术以及传感技术，可穿戴设备则将该技术通过多样化手段进行整合，实现及时获取、处理穿戴者自身及外部环境信息的功能。

目前可穿戴设备已应用于很多领域，包括健康保健、医疗器械、社交娱乐、商务媒体，但在电力系统领域却没有展开应用，由于可穿戴设备具有便利的交互方式，紧密的人体结合方式，友好的用户体验，其应用前景非常广阔。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种适用于可穿戴巡检系统的智能头盔。其将当前热门的可穿戴式技术运用到电力安全巡检作业中，以可穿戴设备为载体，能够直接或通过安装在现场的无线定位传感器与巡检人员佩戴的可穿戴式电力安全巡检作业装备通过无线网络通信，通过无线网络传输特性进行计算从而网络获取人员的位置，通过温度传感器、氧气传感器、光电传感器获取现场的环境信息，还可以通过通信网络获取作业任务，获取对设备操作的授权，同时还能够对作业人员的作业行为进行必要记录。

本发明的技术方案是：提供一种适用于可穿戴巡检系统的智能头盔，包括可穿戴硬件设备、无线通讯网络和巡检作业软件平台；其特征是：

所述的可穿戴硬件设备包括可穿戴头盔；

在硬件方面，所述的可穿戴头盔以电力系统的标准安全头盔为基础，在头盔内部设计微机处理单元、控制运算单元，向外扩展模块，多种传感器检测模块及通信天线；能够实现检测环境温度、设备温度、声音信息、氧含量信息，视频信息以及户内人员的定位功能，实现电力巡检监控和检查任务；

在软件方面，所述的可穿戴头盔采用μC/OS-II作为FTU内嵌的操作系统，在μC/OS-Ⅱ内核上为远距离通信、测量、信号分析和处理等任务分别设计独立的任务,任务间通过信号和共享内存的方式交换数据；

所述的可穿戴头盔支持WIFI无线定位，音视频、含氧量、环境及设备温度等数据的采集、分析及存储、发送终端需求数据、报警提示；

所述的可穿戴头盔在WIFI环境下，通过指纹定位的定位方法，通过比较定位所需的信号特征指纹信息获取目标位置。

所述的可穿戴头盔的软件系统采用多线程结构，其主线程下面对应设置有红外测温线程、视频采集线程、声音采集线程、多参数采集线程、存储管理线程、电源管理线程和无线通信服务程序，各线程协同工作，完成数据的采集、缓冲存储和通信发送等任务；

其中，主线程完成系统任务的创建和资源管理、创建和启动其它工作任务线程、协调各个进程工作；

红外测温线程负责红外温度传感器的管理和温度数据采集，通过I²C总线读取设备的实时温度；

视频采集线程负责摄像头的初始化和参数设置、视频数据通信、视频图像转移存储等功能；