一种基于卫星通信的风电智能巡检帽系统的制作方法

1.本实用新型涉及一种巡检帽，具体涉及一种基于卫星通信的风电智能巡检帽系统。


背景技术：

2.风力发电属于国家电网体系，数据涉及敏感内容，对数据、视频传输的安全性要求很高。在远海风电工作场往往是通过敷设海底电缆和光缆实现现场设备数据回传和巡检人员通信，远海海底通信光缆的铺设，对于远场风电工作场来说运营成本较高，而且由于我国缺乏自主可控的卫星互联网覆盖，铱星等国外卫星系统无法使用，使用无线传输受限，然而对于风电行业来说，数据的安全通信非常必要。
3.现有的安全帽中，有部分在安全帽上增加了4g数据采集和传输，对作业人员的智能管理，但是都无法在远海风电场将海量数据实现快速回传，而传统的使用海底光缆回传造价太高，随着风电场由近海建设向远海建设发展，传统方法不可持续。


技术实现要素：

4.本实用新型所要解决的技术问题是远海风电场缺乏数据快速安全回传链路和实时通信系统，目的在于提供一种基于卫星通信的风电智能巡检帽系统，利用国产自主可控的卫星网络，使巡检人员与内陆指挥中心进行语音视频通信，并将定位信息和视频信息实时回传，实现现场发电机组设备的监测和人员调度，为风电行业提供安全自主可控的数据回传链路。
5.本实用新型通过下述技术方案实现：
6.一种基于卫星通信的风电智能巡检帽系统，包括巡检帽终端、数据传输模块、卫星系统和内陆指挥中心，所述巡检帽终端与数据传输模块无线通信连接；数据传输模块通过卫星互联网宽带与卫星系统通信连接；卫星系统通过馈电链路与内陆指挥中心通信连接
7.所述巡检帽终端实时将数据传输给数据传输模块；数据传输模块将接收到的数据实时转发给卫星系统；卫星系统通过馈电链路实时将数据传回内陆指挥中心。
8.现有安全帽中，增加4g数据采集和传输，对巡检人员进行管理，实现与内陆指挥中心的数据通信，但4g网络使用受限尤其对于远海风电场来说，离内陆较远，基站建设不发达，4g网络信号较弱，则数据的传输和巡检人员与内陆指挥中心的通信受限，若使用传统在海底铺设光缆，使用海底光缆回传造价太高，不可持续，因此本实用新型采用国产自主可控的卫星网络，使用卫星互联网宽带服务为巡检人员与内陆指挥中心创建可靠的通信和数据传输链路，使得数据可以实时回传至内陆指挥中心，内陆指挥中心与巡检人员进行语音视频通信，实现现场发电机组设备的监测和人员调度。
9.进一步地，巡检帽终端包括巡检帽本体、主电路模块、语音摄像头和外部通信模块，主电路模块设于巡检帽本体内部，分别与主电路模块连接的语音摄像头和外部通信模块设于巡检帽本体外部，
10.其中，所述主电路模块包括微控制单元和语音视频通信模块；所述外部通信模块包括gps/bd定位模块和蓝牙模块，其中，语音视频通信模块、gps/bd定位模块、蓝牙模块分别与微控制单元通信连接，蓝牙模块与数据传输模块无线通信连接；语音视频通信模块用于与内陆指挥中心进行语音视频通话；gps/bd定位模块用于监测巡检人员地理位置信息，并将监测到的巡检人员地理位置信息传输给微控制单元进行处理；所述蓝牙模块用于将从微控制单元接收到的数据加密无线传输给数据传输模块，包括语音视频模块的语音视频画面、gps/bd定位模块监测到的巡检人员地理位置信息。
11.进一步地，巡检帽终端还包括电源模块，电源模块使用内置锂电池，为主电路模块和外部通信模块供电，内置锂电池为5000mah
‑
6000mah的可拆卸电池。
12.进一步地，所述蓝牙模块采用蓝牙5.0，实现数据无线加密传输。
13.进一步地，所述数据传输模块为支持蓝牙模块且与蓝牙模块配对的mifi便携式通信设备，这样可以避免未经授权的数据访问及篡改，保证数据安全。
14.进一步地，所述主电路模块还包括sata数据存储模块，使用sata盘存储数据，用于存储所述语音视频通信模块的视频通话画面，且sata盘支持数据自动覆盖，新数据从sata盘头按照记录的时间标记顺序从最早时间依次覆盖掉旧数据。
15.进一步地，所述微控制单元为带arm核的fpga。
16.进一步地，所述语音摄像头支持480p视频分辨率。
17.本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
18.本实用新型一种基于卫星通信的风电智能巡检帽系统，利用国产自主可控的卫星网络通过卫星回传数据，避免了远海海底通信光缆的铺设，可有效降低远场风电工作场运营成本，为风电行业提供安全自主可控的数据回传链路，现场巡检人员与内陆指挥中心进行语音视频通信，并将定位信息和视频信息实时回传，实现现场发电机组设备的监测和人员调度。
附图说明
19.此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本技术的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：
20.图1为本实用新型整体示意图；
具体实施方式
21.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。
22.在以下描述中，为了提供对本实用新型的透彻理解阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实行本实用新型。在其他实例中，为了避免混淆本实用新型，未具体描述公知的结构、电路、材料或方法。
23.在整个说明书中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的提及意味着：结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本实用新型至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个地方出现的短语“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或
“
示例”不一定都指同一实施例或示例。此外，可以以任何适当的组合和、或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的示图都是为了说明的目的，并且示图不一定是按比例绘制的。这里使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。
24.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“高”、“低”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
25.如图1所示，本实用新型一种基于卫星通信的风电智能巡检帽系统，包括巡检帽终端、数据传输模块、卫星系统和内陆指挥中心，所述巡检帽终端与数据传输模块无线通信连接，实时将数据传输给数据传输模块；数据传输模块通过卫星互联网宽带与卫星系统通信连接，将接收到的数据实时转发给卫星系统；卫星系统通过馈电链路与内陆指挥中心通信连接，将数据传回内陆指挥中心。
26.现有安全帽中，增加4g数据采集和传输，对巡检人员进行管理，实现与内陆指挥中心的数据通信，但4g网络使用受限尤其对于远海风电场来说，离内陆较远，基站建设不发达，4g网络信号较弱，则数据的传输和巡检人员与内陆指挥中心的通信受限，若使用传统在海底铺设光缆，使用海底光缆回传造价太高，不可持续，因此本实用新型采用国产自主可控的卫星网络，使用卫星互联网宽带服务为巡检人员与内陆指挥中心创建可靠的通信和数据传输链路，使得数据可以实时回传至内陆指挥中心，内陆指挥中心与巡检人员进行语音视频通信，实现现场发电机组设备的监测和人员调度。
27.在一种实施例中，巡检帽终端包括巡检帽本体、主电路模块、语音摄像头和外部通信模块，主电路模块设于巡检帽本体内部，分别与主电路模块连接的语音摄像头和外部通信模块设于巡检帽本体外部，
28.其中，所述主电路模块包括微控制单元和语音视频通信模块；所述外部通信模块包括gps/bd定位模块和蓝牙模块，其中，语音视频通信模块、gps/bd定位模块、蓝牙模块分别与微控制单元通信连接，蓝牙模块与数据传输模块无线通信连接；语音视频通信模块用于与内陆指挥中心进行语音视频通话；gps/bd定位模块用于监测巡检人员地理位置信息，并将监测到的巡检人员地理位置信息传输给微控制单元进行处理；所述蓝牙模块用于将从微控制单元接收到的数据加密无线传输给数据传输模块，包括语音视频模块的语音视频画面、gps/bd定位模块监测到的巡检人员地理位置信息。
29.在另一种实施例中，巡检帽终端还包括电源模块，电源模块使用内置锂电池，为主电路模块和外部通信模块供电，内置锂电池为5000mah
‑
6000mah的可拆卸电池。
30.在一种实施例中，主电路模块还包括sata数据存储模块，使用sata盘存储数据，用于存储所述语音视频通信模块的视频通话画面，sata盘支持数据自动覆盖，新数据从sata盘头按照记录的时间标记顺序从最早时间依次覆盖掉旧数据。
31.在又一种实施例中，蓝牙模块采用蓝牙5.0，所述数据传输模块为支持蓝牙5.0的mifi便携式通信设备，避免未经授权的数据访问及篡改，保证数据安全。
32.有一种实施例中，微控制单元为带arm核的fpga，对于sata盘中的数据也可以通过
手动进行清除。
33.有一种实施例中，语音摄像头支持480p视频分辨率。
34.本实用新型使用的具体过程为，内陆指挥中心服务器的状态管理模块中录入智能巡检帽连接编码和其佩戴人员的信息，现场巡检人员启动并佩戴智能巡检帽，巡检帽设有支持蓝牙5.0的蓝牙模块，蓝牙模块通过和数据传输模块无线配对连接，数据传输模块为支持蓝牙5.0的mifi便携式通信设备，该mifi作为wifi热点，巡检帽通过连接mifi与内陆指挥中心通信同步；成功建立同步通信连接后，由语音视频通信模块中的语音视频芯片驱动语音视频通信模块通过语音摄像头实现语音通讯和480p分辨率的视频通话，同时，gps/bd定位模块获取巡检人员gps/北斗定位信息，或者获取被操作发电机组定位信息，蓝牙模块即时将gps/bd定位模块获取的定位信息回传到数据传输模块，与此同时sata数据存储模块同步存储语音视频通信模块的视频通话画面；
35.当卫星处于有地面信关站区域时工作在实时传输模式，卫星收到数据传输模块传来的巡检帽终端的上行数据后，通过馈电链路实时将数据传送给内陆指挥控制中心，地面信关站可以作为内陆指挥中心，也可通过地面信关站将数据转发给内陆指挥中心，利用卫星互联网宽带通信业务，可实现内陆指挥中心与海上风电场站和机组的视频监控服务，实现现场巡检人员与内陆指挥中心的语音视频通信，数据的实时回传和存储。
36.以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。