一种电力安全可穿戴设备的制作方法

1.本发明属于电力安全设备领域，尤其涉及一种电力安全可穿戴设备。


背景技术：

2.随着人类对电力能源的重视和不断应用，电力设施与设备已与现代人类的工作和生活密不可分，电力甚至成为现代各行各业发展的基础前提，但是电力能源在带给人们工作与生活便利的同时，电力的安全问题也需要重视起来，电力安全工作是一项综合性工作，不仅要分析可能出现的电力安全问题和电力安全事故原因，还要做好预防和解决方案，因此，电力安全设备应运而生。
3.目前的电力施工现场，作业人员需要进行带电作业或者临近带电设备作业时，会为作业人员佩戴安全防护服，安全防护服虽然能够保护作业人员，但是其属于被动型防护用具，在作业人员精力不集中、安全措施不到位以及突发身体不适的情况下，带电操作仍会出现触电的安全事故，因此需要做到提前预测，避免出现触电等安全事故。


技术实现要素：

4.本发明所解决的技术问题在于提供一种电力安全可穿戴设备，能够实时监测作业人员安全状况，提前预测电力安全事故。
5.本发明提供的基础方案：一种电力安全可穿戴设备，包括可穿戴设备主体和可穿戴设备带体，所述可穿戴设备主体内包括感应电模块、传感器模块、电源模块、报警模块、显示模块、存储模块以及控制模块，所述感应电模块、传感器模块、电源模块、报警模块、显示模块和存储模块均与控制模块电连接，所述感应电模块用于检测范围阈值内的带电体，所述存储模块存储有电力人员声纹信息、身份信息以及生理健康信息，所述传感器模块用于检测电力人员的步态信息、声纹信息以及生理信息，所述控制模块用于根据传感器模块信号控制显示模块显示电力人员的步态信息、声纹信息以及生理信息，所述控制模块还用于根据感应电模块信号和传感器模块信号控制报警模块发出报警。
6.本发明的原理及优点在于：本技术的电力安全可穿戴设备，在手环本体内设有感应电模块、传感器模块、电源模块、报警模块、显示模块、存储模块以及控制模块，感应电模块能够检测一定范围内是否存在带电体，若存在带电体，则控制模块控制报警模块发出报警信号，传感器模块能够检测到电力人员的步态信息、声纹信息以及生理信息，通过步态信息能够预测电力人员是否处于行动不便或者触电倒地状态，再通过控制模块控制报警模块发出报警信号，及时通知周遭随行人员救援；在电力人员入施工现场时，录入声纹信息，与存储模块中存储的声纹信息进行比对，能够识别出该电力人员的身份，防止冒名顶替或者借用资质参与电力现场工作，生理信息能够检测电力人员的生理状况，防止因电力人员身体不适造成安全事故，当电力人员身份信息异常或者生理状况异常，控制模块控制报警模块发出报警信号，提醒随行人员或者电力人员，防止出现因操作不当造成安全事故。
7.因此，本技术的优点在于，通过感应电模块和传感器模块，能够提前检测周遭环境
的安全，以及提前预测电力人员身份和电力人员身体状况，避免出现安全事故。
8.进一步，所述传感器模块包括运动传感器、语音传感器以及生理传感器，所述运动传感器用于检测电力人员手部运动状态，所述语音传感器用于获取电力人员的语音信号，所述生理传感器用于获取电力人员的心率、血压以及血氧饱和度信息。
9.有益效果：当人处于不正常状态下时，人的手脚协调性会降低，通过运动传感器根据电力人员手部运动状态，检测其是否处于不正常步态状态，即可判断该电力人员是否处于危险状态；语音传感器用来采集电力人员的语音信号，方便与存储模块中存储的声纹信息进行比对；生理传感器通过获取电力人员的心率、血压以及血氧饱和度，因为在危险状况下人的心率、血压和血氧均会出现异常，以此来判断电力人员是否身体不适。
10.进一步，所述运动传感器包括依次连接的多轴向加速度传感器、多轴向陀螺仪以及多轴向倾角仪。
11.有益效果：通过多轴向加速度传感器、多轴向陀螺仪以及多轴向倾角仪能够及时反馈电力人员的手部运动状态，进而方便判断电力人员的步态信息。
12.进一步，还包括无线通信模块和服务器，所述控制模块通过无线通信模块与服务器连接，所述控制模块还用于将传感器模块的检测信息通过无线通信模块传输至服务器。
13.有益效果：电力施工场外的人员通过服务器可随时查看电力人员的状况，做到及时应急救援。
14.进一步，还包括定位模块，所述定位模块与控制模块电连接，所述定位模块用于生成电力人员的轨迹信息，并存储至存储模块中，所述控制模块还用于将轨迹信息通过无线通信模块传输至服务器。
15.有益效果：通过定位模块生成电力人员的轨迹信息，能够记录电力人员的工作进程，将轨迹信息保存至存储模块中和上传至服务器能够在出现事故后及时进行救援。
16.进一步，还包括有害气体检测模块，所述有害气体检测模块与控制模块电连接，所述有害气体检测模块用于检测环境中的有害气体，所述控制模块还用于根据有害气体检测模块信号控制报警模块发出报警。
17.有益效果：因为电力人员常在封闭环境作业，通过有害气体检测模块能够随时检测周遭环境中是否存在有害气体，避免电力人员陷入危险境况。
18.进一步，所述无线通信模块包括wifi模块、蓝牙模块、zigbee模块、4g网络通信模块、5g网络通信模块以及nb-iot网络模块中的一种或多种。
19.有益效果：通过wifi模块、蓝牙模块、zigbee模块、4g网络通信模块、5g网络通信模块以及nb-iot网络模块都能实现无线传输功能。
20.进一步，所述报警模块为警示灯或者蜂鸣器。
21.有益效果：通过警示灯和蜂鸣器能够起到很好的警示作用。
22.进一步，可穿戴设备带体包括第一带体、第二带体和用于固定可穿戴设备主体的连接体，第一带体和第二带体分别位于连接体两端并与连接体连接，第二带体自由端设有用于固定第一带体的固定结构。
附图说明
23.图1为本发明一种电力安全可穿戴设备实施例一的立体图；
图2为本发明一种电力安全可穿戴设备实施例一的功能框图；图3为本发明一种电力安全可穿戴设备实施例二中第一带体和第二带体连接的立体图；图4是本发明一种电力安全可穿戴设备实施例二中限位杆的立体图；图5是图4中的纵向剖视图图6是本发明一种电力安全可穿戴设备实施例二中第一带体未被固定的示意图；图7是本发明一种电力安全可穿戴设备实施例二中第一带体被固定时的示意图。
具体实施方式
24.下面通过具体实施方式进一步详细说明：手环主体1、手环带2、第二带体3、腔体4、按压片5、按钮6、凹槽7、连接杆8、限位杆9、限位块10、空腔11、内螺纹12、第一带体13。
25.实施例一：如图1所示：一种电力安全可穿戴设备，包括可穿戴设备主体和可穿戴设备带体，本实施例以手环为例进行说明，即本实施例中的可穿戴设备包括手环主体1和手环带2，手环主体1和手环带2连接，其中手环主体1内包括：感应电模块、传感器模块、电源模块、报警模块、显示模块、存储模块、无线通信模块、服务器、定位模块、有害气体检测模块以及控制模块，感应电模块、传感器模块、电源模块、报警模块、显示模块、存储模块、定位模块和有害气体检测模块均与控制模块电连接，控制模块还通过无线通信模块与服务器连接。
26.感应电模块用于检测范围阈值内的带电体，通过感应电模块能够及时检测到周遭环境中是否存在带电体，在存在带电体的情况下控制模块控制报警模块发出报警信号，在本实施例中，范围阈值为5m以内，感应电模块为电场传感器，具体采用l21-jdw01型mems交直流电场传感器。
27.存储模块中存储有电力人员声纹信息、身份信息以及生理健康信息，所述传感器模块用于检测电力人员的步态信息、声纹信息以及生理信息，控制模块控制显示模块显示传感器模块检测的电力人员的步态信息、声纹信息以及生理信息；具体为，传感器模块包括运动传感器、语音传感器以及生理传感器，运动传感器用于检测电力人员手部运动状态，其原理在于，当人处于不正常状态下，会出现手脚不协调的情况，例如在受到电击时会出现拖步拽行、全身颤抖等状态，导致形体不协调，控制模块根据运动传感器的检测信号是否存在异常，从而控制报警模块发出报警信号；在本实施例中，运动传感器包括依次连接的多轴向加速度传感器、多轴向陀螺仪以及多轴向倾角仪。
28.语音传感器用于获取电力人员的语音信号，在电力人员入场前，语音传感器首先采集电力人员的语音信息，通过存储模块中存储的声纹信息进行判断其是否属于该手环的佩戴者，若存在异常，控制模块控制报警模块发出报警信号，在本实施例中，语音传感器采用ld3320语音传感器。
29.生理传感器用于获取电力人员的心率、血压以及血氧饱和度，目的在于若出现电力人员身体不适的情况，则生理传感器的检测数据会出现异常，控制模块在出现异常时控制报警模块发出报警信号，提醒电力人员尽快离开电力施工现场进行救治，在本实施例中，生理传感器位于手环本体下方，生理传感器包括心率传感器、血压传感器以及血氧传感器。
30.为了能够将现场电力人员的作业情况及时传输至外界，通过无线通信模块将控制模块和服务器连接，控制模块将运动传感器、语音传感器和生理传感器的检测信息通过无线通信模块传输至服务器，方便人员查看。
31.定位模块用于生成电力人员的轨迹信息，并存储至存储模块中，控制模块将定位模块生成的轨迹信息通过无线通信模块传输至服务器，在本实施例中，定位模块为北斗定位模块。
32.有害气体检测模块用于检测环境中的有害气体，控制模块还用于根据有害气体检测模块信号控制报警模块发出报警信号，在本实施例中，有害气体检测模块为气体传感器模组，其包括一氧化碳气体传感器、硫化氢气体传感器，在本实施例的其他实施例中，还包括其余气体传感器，本技术不做限制。
33.在本实施例中，控制模块为单片机，具体为stm32单片机，存储模块为单片机内置的存储器，无线通信模块包括wifi模块、蓝牙模块、zigbee模块、4g网络通信模块、5g网络通信模块以及nb-iot网络模块中的一种或多种，在本实施例中采用4g网络通信模块，报警模块为警示灯或者蜂鸣器，在本实施例中为蜂鸣器，显示模块为led显示屏。
34.实施例二结合图3-图7所示，本实施例与实施例一的区别在于，本实施例中还包括固定结构。具体的，手环带2包括第一带体13、第二带体3和连接体，连接体用于与手环主体1连接，第一带体13和第二带体3分别位于连接体两端并与连接体连接。固定结构设置在第二带体3的自由端，第二带体3自由端设有能够容纳第一带体13的腔体4，固定结构包括两个限位部，每个限位部包括一个圆柱型的限位杆9，限位杆9侧部设有限位块10，限位块10可以与限位杆9一体成型。限位杆9一端设有空腔11，空腔11内设有内螺纹12，限位杆9另一端设有按钮6，按钮6为正方形。限位杆9位于腔体4内且与腔体4转动配合。本实施例中的限位部还包括连接杆8，连接杆8一端与限位杆9端部连接，另一端与按钮6固接，按钮6的正上方还设有按压片5，按压片5为圆形，按压片5和按钮6之间通过连接杆8连接。连接杆8穿过腔体4且与第二带体3转动配合。限位部还包括凹槽7，凹槽7设置在第二带体3侧部且位于按钮6正下方，凹槽7的形状和大小与按钮6的相同。腔体4端部设有与螺纹件，螺纹件与内螺纹12螺纹配合且不自锁。两个限位部的朝向相反。
35.现有技术中的手环的手环带2一般是通过在手环带2上设置多个卡孔，在佩戴时将卡扣扣在相应的卡孔处来适用于不同手腕粗细的电力人员，但是卡孔的距离是固定的，电力人员在佩戴时也很难调节到合适的位置。
36.结合图6所示，本实施例中原始状态下两个限位块10是平行的，电力人员在佩戴手环时，将手环套在手腕处，然后将第一带体13的自由端伸入到腔体4内，电力人员可以根据需要自行调节合适的位置，即自行调节第一带体13伸入到腔体4内的长度。当电力人员的把手环带2的长度调节合适后，启动固定结构，即按压按压片5，按压片5向腔体4内移动并带动限位杆9一起移动。因为限位杆9的端部设有空腔11，空腔11内设有内螺纹12且与螺纹件螺纹配合并不自锁，所以当限位杆9向下移动时在内螺纹12和螺纹件的作用下，限位杆9会在腔体4内转动并带动限位块10转动，限位块10向第一带体13转动并与第一带体13相抵。同样的，第二带体3另一侧的限位部也同时进行上述操作，另一个限位块10也朝向第二带体3转动，即两个限位块10不再平行并有一定的错位，位于两个限位块之间的第一带体13被两个
限位块10夹紧；其效果如图7所示，从而达到对第一带体13进行固定的效果。将第一带体13和第二带体3固定在一起。采用上述固定结构来进行固定时，不管第一带体13的哪个部位伸入到腔体内都能被两个限位部夹紧，即采用本实施例的手环带2，可以随意调节手环带2的长度，适用于不同体型的电力人员。
37.在按压按压片5时，按钮6向下移动并进入到凹槽7内，按钮6与凹槽7重合。因为凹槽7的形状与按钮6的形状相同而且都是正方形，所以凹槽7可以对按钮6起到一个限位作用，使按钮在凹槽内不能转动，避免在电力人员工作过程中限位杆9转动而导致第一带体13和第二带体3连接处松动。
38.在需要取下手环时，电力人员用手捏住按压片5后向外拔，可以移动限位杆9，使限位块10移动不再与第一带体13相抵。连接杆8的设置使得按钮6和按压片5间有一定的间隙，也方便向外拔限位杆9。
39.以上的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本技术给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本技术的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本技术要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。