一種基于mems傳感器的高空作業(yè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種基于MEMS傳感器的高空作業(yè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括保護(hù)手環(huán)和安全圍欄模塊，所述保護(hù)手環(huán)包括手帶，設(shè)置在手帶上的MEMS傳感器模塊、刺痛電極、微型電源、藍(lán)牙信號(hào)收發(fā)器、振動(dòng)模塊和微型信息交流模塊，所述安全圍欄模塊包括絕緣支撐桿以及設(shè)置在所述絕緣支撐桿上端的圍欄單元；本實(shí)用新型還通過(guò)在圍欄的電池處設(shè)置低電壓報(bào)警器的方式，能夠保證當(dāng)電壓低的時(shí)候發(fā)出警報(bào)，避免由于電壓低而導(dǎo)致監(jiān)測(cè)失效的現(xiàn)象，通過(guò)本裝置對(duì)高空帶電作業(yè)起到了更進(jìn)一步的保護(hù)，提高了安全性能，值得推廣與應(yīng)用。
【專利說(shuō)明】
一種基于MEMS傳感器的高空作業(yè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及電力系統(tǒng)高空作業(yè)體征監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于MEMS傳感器的高空作業(yè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電網(wǎng)的建設(shè)和發(fā)展，帶電作業(yè)已成為電力設(shè)備測(cè)試、檢修、改造的重要手段，為電力系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行和提高效益發(fā)揮了十分重要的作用。然而，不同作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)及檢修過(guò)程中，危險(xiǎn)帶電區(qū)域往往環(huán)繞工作現(xiàn)場(chǎng)，工作安全性保證成為帶電作業(yè)工作中最重要的因素。為了確保作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)人員及設(shè)備安全，國(guó)家電網(wǎng)公司制定了《國(guó)家電網(wǎng)公司電力安全工作規(guī)程》，詳細(xì)規(guī)定了作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)遵循的規(guī)章制度。在作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)為了對(duì)作業(yè)人員行為進(jìn)行監(jiān)督管理，作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)配備監(jiān)護(hù)人、安全員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)管。各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)及安監(jiān)部門對(duì)違章工作情況密切關(guān)注。然而日常工作中，工作區(qū)域范圍大，人員眾多，而監(jiān)督管理人員有限，因此往往只能通過(guò)少數(shù)監(jiān)管人員管理大量工作人員或?qū)ぷ鬟M(jìn)行抽查的形式進(jìn)行管理。
[0003]目前，電網(wǎng)作業(yè)安全防護(hù)主要存在以下幾個(gè)問(wèn)題:
[0004]I)人防為主，技防手段匱乏。
[0005]在當(dāng)前管理制度下，電網(wǎng)作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)大多依靠人為監(jiān)督，保證作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)安全。而人為監(jiān)督往往會(huì)有監(jiān)督不到位的情況，而且在多人作業(yè)的情況下，事故發(fā)生的概率會(huì)大大增加。目前，沒有可靠的技術(shù)防護(hù)手段應(yīng)用或者無(wú)法滿足現(xiàn)場(chǎng)安全作業(yè)預(yù)警的要求。
[0006]2)長(zhǎng)時(shí)間作業(yè)，無(wú)法保證安全管理
[0007]在電網(wǎng)作業(yè)環(huán)境中，長(zhǎng)時(shí)間作業(yè)會(huì)導(dǎo)致人員注意力下降，事故發(fā)生往往處于這一階段，作業(yè)安全無(wú)法保障。
[0008]3)電網(wǎng)電磁環(huán)境復(fù)雜，安全防護(hù)措施實(shí)施困難。
[0009]電網(wǎng)作業(yè)環(huán)境下，電磁干擾很大，常規(guī)的傳感裝置受環(huán)境影響較大，無(wú)法真實(shí)反應(yīng)作業(yè)安全情況，無(wú)法及時(shí)預(yù)警，安全防護(hù)措施無(wú)法有效實(shí)施。
[0010]基于上述幾點(diǎn)，在目前的技術(shù)當(dāng)中對(duì)高空作業(yè)人員的安全監(jiān)管還有很大的不足，且通過(guò)對(duì)其環(huán)境判斷，需要一種能夠適應(yīng)電磁環(huán)境的傳感器。申請(qǐng)?zhí)枮镃N201410670697.3的發(fā)明涉及光電傳感領(lǐng)域，公開了一種頸部脈搏監(jiān)測(cè)儀，包括用于頸部的紡織物件和監(jiān)測(cè)主體，所述紡織物件上設(shè)有反射式光電傳感器，所述監(jiān)測(cè)主體包括電源、數(shù)據(jù)處理器、藍(lán)牙模塊及顯示屏，所述反射式光電傳感器通過(guò)藍(lán)牙模塊將采集的光電信號(hào)傳送給數(shù)據(jù)處理器，所述數(shù)據(jù)處理器將接收到的光電信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)顯示在顯示屏上。本發(fā)明的頸部脈搏監(jiān)測(cè)儀利用反射式光電傳感器照射頸部皮膚，頸部皮膚下的血液容積在心臟作用下呈現(xiàn)搏動(dòng)性變化，從而對(duì)光的吸收是變化的，光電傳感器檢測(cè)到的光強(qiáng)度隨之成脈動(dòng)性變化，將此光強(qiáng)度變化信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)便可獲得脈搏的相關(guān)信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)頸部脈搏的監(jiān)測(cè)、報(bào)警和定位。其公開了一種光電傳感器可以對(duì)人體的脈搏進(jìn)行監(jiān)測(cè)，但是對(duì)于高空作業(yè)人員來(lái)說(shuō)，監(jiān)測(cè)裝置越小線路越少越適合實(shí)用，該實(shí)用新型對(duì)高空作業(yè)人員的工作會(huì)造成一定的影響。
[0011]申請(qǐng)?zhí)枮镃N201410670699.2的發(fā)明涉及光電領(lǐng)域，公開了一種智能脈搏監(jiān)測(cè)腕表，包括表殼和表帶，所述表殼底面貼附有可照射皮膚的反射式光電傳感器，表殼內(nèi)部設(shè)有電源和數(shù)據(jù)處理器，所述反射式光電傳感器將采集的光電信號(hào)傳送給數(shù)據(jù)處理器。本發(fā)明的智能脈搏監(jiān)測(cè)腕表利用反射式光電傳感器照射手腕皮膚，腕部皮膚內(nèi)的血液容積在心臟作用下呈現(xiàn)搏動(dòng)性變化，從而對(duì)光的吸收是變化的，光電傳感器檢測(cè)到的光強(qiáng)度隨之成脈動(dòng)性變化，將此光強(qiáng)度變化信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)便可獲得脈搏的相關(guān)信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)手腕脈搏跳動(dòng)頻率的監(jiān)測(cè)、報(bào)警和定位。該裝置結(jié)構(gòu)較小，適合工作人員佩戴，但是電力高空作業(yè)環(huán)境復(fù)雜，雜物較多，在工作時(shí)容易碰壞戴在手腕上的腕表，造成誤報(bào)以及財(cái)產(chǎn)損失。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0012]本實(shí)用新型所要解決的問(wèn)題是提供一種基于MEMS傳感器的高空作業(yè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，可以通過(guò)MEMS傳感器監(jiān)測(cè)到交變電場(chǎng)的變化，能夠起到警告和圍欄的雙重作用，提高作業(yè)的安全性。
[0013]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為:
[0014]一種基于MEMS傳感器的高空作業(yè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括保護(hù)手環(huán)和安全圍欄模塊，所述保護(hù)手環(huán)包括手帶，設(shè)置在手帶上的MEMS傳感器模塊、刺痛電極、微型電源、藍(lán)牙信號(hào)收發(fā)器、振動(dòng)模塊和微型信息交流模塊，所述安全圍欄模塊包括絕緣支撐桿以及設(shè)置在所述絕緣支撐桿上端的圍欄單元。
[0015]所述圍欄單元包括激光束發(fā)射器、報(bào)警器、電池、防干擾藍(lán)牙收發(fā)器和MEMS電場(chǎng)傳感器，所述絕緣支撐桿下部設(shè)置磁力座。
[0016]所述激光束發(fā)射器為紅色激光束燈。
[0017]所述手帶表面設(shè)置由若干MEMS電場(chǎng)傳感器組成的MEMS傳感器模塊，所述手帶內(nèi)表面設(shè)置所述刺痛電極。
[0018]所述手帶內(nèi)表面設(shè)置凸起。
[0019]所述絕緣支撐桿通過(guò)萬(wàn)向調(diào)節(jié)支架與磁力座相連接。
[0020]所述電池連接低電壓報(bào)警器。
[0021 ]所述微型信息交流模塊包括微型對(duì)講機(jī)、微型處理器和液晶顯示屏。
[0022]所述振動(dòng)模塊為微型振動(dòng)電機(jī)，所述MEMS傳感器模塊為MEMS電場(chǎng)傳感器。
[0023]本實(shí)用新型針對(duì)高壓輸電線路會(huì)產(chǎn)生很強(qiáng)的電場(chǎng)，而強(qiáng)電場(chǎng)會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的感應(yīng)電流，會(huì)對(duì)操作人員產(chǎn)生巨大危害，且在操作過(guò)程中為了保證供電的需要，常常帶電進(jìn)行操作，但對(duì)于非輸電線路操作時(shí)，距離越近則危險(xiǎn)系數(shù)越大，且線路產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度也會(huì)隨時(shí)變化，而本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)是為了進(jìn)一步的提高安全性，在通過(guò)圍欄單元上的MEMS傳感器模塊探測(cè)出電場(chǎng)的強(qiáng)度，從而將信息傳遞給微型處理器并將信息轉(zhuǎn)換給液晶顯示屏上，從而檢測(cè)出電場(chǎng)較弱地方，并通過(guò)絕緣支撐桿、萬(wàn)向調(diào)節(jié)支架和磁力座三者相結(jié)合，定位出準(zhǔn)確的電場(chǎng)坐標(biāo)，為了更好的配合采用可伸縮式絕緣支撐桿的方式，優(yōu)選的采用螺紋式伸縮桿支撐桿的結(jié)構(gòu)形式;在定位以后通過(guò)其上部的激光發(fā)射器，發(fā)射出強(qiáng)烈的可見光從而形成呈一定角度的光束墻面，提醒作業(yè)人員與光束墻面保持距離，而設(shè)置手環(huán)上的MEMS傳感器模塊能夠隨時(shí)探測(cè)出其所處位置的電場(chǎng)強(qiáng)度，然后通過(guò)與圍欄單元上測(cè)到的電場(chǎng)強(qiáng)度進(jìn)行對(duì)比，若，電場(chǎng)強(qiáng)度相同或超出安全差值后，則通過(guò)振動(dòng)模塊提醒人們注意安全，若，檢測(cè)到的電場(chǎng)強(qiáng)度超過(guò)圍欄單元檢測(cè)到的電場(chǎng)強(qiáng)度，則通過(guò)刺痛電極發(fā)出警報(bào)，使得人們感到疼痛，進(jìn)而避免進(jìn)一步的觸及高電場(chǎng)區(qū)域;另外采用微型振動(dòng)電機(jī)其為成熟的振動(dòng)技術(shù)，不僅節(jié)電而且振動(dòng)效果好，在手環(huán)內(nèi)表面設(shè)置的凸起能夠加強(qiáng)振動(dòng)的效果。
[0024]本實(shí)用新型還通過(guò)在圍欄的電池處設(shè)置低電壓報(bào)警器的方式，能夠保證當(dāng)電壓低的時(shí)候發(fā)出警報(bào)，避免由于電壓低而導(dǎo)致監(jiān)測(cè)失效的現(xiàn)象，通過(guò)本裝置對(duì)高空帶電作業(yè)起到了更進(jìn)一步的保護(hù)，提高了安全性能，值得推廣與應(yīng)用。
【附圖說(shuō)明】
[0025]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述:
[0026]圖1是本實(shí)用新型的整體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；
[0027]圖2是本實(shí)用新型手環(huán)的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖3是本實(shí)用新型手環(huán)的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖4是本實(shí)用新型圍欄單元的正面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖5是本實(shí)用新型圍欄單元的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031]下面結(jié)合圖1至圖5對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案進(jìn)一步展示，【具體實(shí)施方式】如下:
[0032]實(shí)施例一:一種基于MEMS傳感器的高空作業(yè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括保護(hù)手環(huán)和安全圍欄模塊，所述保護(hù)手環(huán)包括手帶I，設(shè)置在手帶I上的MEMS傳感器模塊14、刺痛電極13、微型電源15、藍(lán)牙信號(hào)收發(fā)器9、振動(dòng)模塊12和微型信息交流模塊，所述安全圍欄模塊包括絕緣支撐桿17以及設(shè)置在所述絕緣支撐桿17上端的圍欄單元18。
[0033]實(shí)施例二:一種基于MEMS傳感器的高空作業(yè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括保護(hù)手環(huán)和安全圍欄模塊，所述保護(hù)手環(huán)包括手帶I，設(shè)置在手帶I上的MEMS傳感器模塊14、刺痛電極13、微型電源15、藍(lán)牙信號(hào)收發(fā)器9、振動(dòng)模塊12和微型信息交流模塊，所述安全圍欄模塊包括絕緣支撐桿17以及設(shè)置在所述絕緣支撐桿17上端的圍欄單元18。
[0034]所述圍欄單元18包括激光束發(fā)射器21、報(bào)警器22、電池20、防干擾藍(lán)牙收發(fā)器22和MEMS電場(chǎng)傳感器23，所述絕緣支撐桿17下部設(shè)置磁力座2。
[0035]所述激光束發(fā)射器21為紅色激光束燈。
[0036]所述手帶I表面設(shè)置若干MEMS傳感器14，所述手帶I內(nèi)表面設(shè)置所述刺痛電極13。
[0037]所述絕緣支撐桿17通過(guò)萬(wàn)向調(diào)節(jié)支架3與磁力座2相連接。
[0038]所述微型信息交流模塊包括微型對(duì)講機(jī)11、微型處理器10和液晶顯示屏16。
[0039]實(shí)施例三:一種基于MEMS傳感器的高空作業(yè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括保護(hù)手環(huán)和安全圍欄模塊，所述保護(hù)手環(huán)包括手帶I，設(shè)置在手帶I上的MEMS傳感器模塊14、刺痛電極13、微型電源15、藍(lán)牙信號(hào)收發(fā)器9、振動(dòng)模塊12和微型信息交流模塊，所述安全圍欄模塊包括絕緣支撐桿17以及設(shè)置在所述絕緣支撐桿17上端的圍欄單元18。
[0040]所述圍欄單元18包括激光束發(fā)射器21、報(bào)警器22、電池20、防干擾藍(lán)牙收發(fā)器22和MEMS電場(chǎng)傳感器23，所述絕緣支撐桿17下部設(shè)置磁力座2。
[0041 ]所述激光束發(fā)射器21為紅色激光束燈。
[0042]所述手帶I表面設(shè)置若干MEMS傳感器14，所述手帶I內(nèi)表面設(shè)置所述刺痛電極13。
[0043]所述手帶I內(nèi)表面設(shè)置凸起。
[0044]所述絕緣支撐桿17通過(guò)萬(wàn)向調(diào)節(jié)支架3與磁力座2相連接。
[0045]所述電池20連接低電壓報(bào)警器24。
[0046]所述微型信息交流模塊包括微型對(duì)講機(jī)11、微型處理器10和液晶顯示屏16。
[0047]實(shí)施例四:其與實(shí)施例三的區(qū)別在于:所述振動(dòng)模塊為微型振動(dòng)電機(jī)，所述MEMS傳感器模塊為MEMS電場(chǎng)傳感器。
[0048]本實(shí)用新型還通過(guò)在圍欄的電池處設(shè)置低電壓報(bào)警器的方式，能夠保證當(dāng)電壓低的時(shí)候發(fā)出警報(bào)，避免由于電壓低而導(dǎo)致監(jiān)測(cè)失效的現(xiàn)象，通過(guò)本裝置對(duì)高空帶電作業(yè)起到了更進(jìn)一步的保護(hù)，提高了安全性能，值得推廣與應(yīng)用。
[0049]最后說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案所做的其他修改或者等同替換，只要不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的精神和范圍，均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于MEMS傳感器的高空作業(yè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括保護(hù)手環(huán)和安全圍欄模塊，所述保護(hù)手環(huán)包括手帶，設(shè)置在手帶上的MEMS傳感器模塊、刺痛電極、微型電源、藍(lán)牙信號(hào)收發(fā)器、振動(dòng)模塊和微型信息交流模塊，所述安全圍欄模塊包括絕緣支撐桿以及設(shè)置在所述絕緣支撐桿上端的圍欄單元。2.如權(quán)利要求1所述的基于MEMS傳感器的高空作業(yè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述圍欄單元包括激光束發(fā)射器、報(bào)警器、電池、防干擾藍(lán)牙收發(fā)器和MEMS電場(chǎng)傳感器，所述絕緣支撐桿下部設(shè)置磁力座。3.如權(quán)利要求2所述的基于MEMS傳感器的高空作業(yè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述激光束發(fā)射器為紅色激光束燈。4.如權(quán)利要求1所述的基于MEMS傳感器的高空作業(yè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述手帶表面設(shè)置由若干MEMS電場(chǎng)傳感器組成的MEMS傳感器模塊，所述手帶內(nèi)表面設(shè)置所述刺痛電極。5.如權(quán)利要求1所述的基于MEMS傳感器的高空作業(yè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述手帶內(nèi)表面設(shè)置凸起。6.如權(quán)利要求1所述的基于MEMS傳感器的高空作業(yè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述絕緣支撐桿通過(guò)萬(wàn)向調(diào)節(jié)支架與磁力座相連接。7.如權(quán)利要求2所述的基于MEMS傳感器的高空作業(yè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述電池連接低電壓報(bào)警器。8.如權(quán)利要求1所述的基于MEMS傳感器的高空作業(yè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述微型信息交流模塊包括微型對(duì)講機(jī)、微型處理器和液晶顯示屏。9.如權(quán)利要求1所述的基于MEMS傳感器的高空作業(yè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述振動(dòng)模塊為微型振動(dòng)電機(jī)，所述MEMS傳感器模塊為MEMS電場(chǎng)傳感器。
【文檔編號(hào)】G08B21/02GK205608093SQ201620328637
【公開日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年4月15日
【發(fā)明人】羅道軍, 尚光偉, 張靜
【申請(qǐng)人】國(guó)網(wǎng)河南省電力公司南陽(yáng)供電公司