一种电力巡检用智能安全帽及远程监测终端设备联网系统的制作方法

1.本实用新型涉及电力巡检技术领域，尤其是一种电力巡检用智能安全帽及远程监测终端设备联网系统。


背景技术：

2.架空输配电线广泛分布在大川河伯之上，日夜不停的运转在露天的环境中，在大自然中一点点老化、风化、腐蚀，慢慢滋生出各种故障和安全隐患。同时自然中的大气污秽、雷击、强风、洪水冲刷、滑坡沉陷、地震、鸟害和外力等对输配电线路的破坏,如不及早预防和采取措施,也会造成各种线路故障，影响电力的输送。而人工对架空输配电线巡检时，经常背负各种设备，负重攀爬，进行高空作业，存在一些安全问题。目前市场上还没有一款能够适用于电力巡检工作的智能监测安全帽及监测系统，来加强安全问题的预防和急救。


技术实现要素：

3.为解决上述技术问题，本实用新型的目的在于：提供一种电力巡检用智能安全帽及远程监测终端设备联网系统。
4.本实用新型所采取的技术方案是：
5.一种电力巡检用智能安全帽，包括4g lte cat1模块、传感器模块、按键指示灯模块、喇叭、麦克风以及电池；
6.所述4g lte cat1模块包括基带芯片、射频单元、存储单元；所述基带芯片分别与存储单元和射频单元通信连接；
7.所述4g lte cat1模块分别连接所述传感器模块、所述按键指示灯模块、所述喇叭、所述麦克风以及所述电池。
8.可选的，所述4g lte cat1模块包括电源管理单元，所述电源管理单元与所述基带芯片连接。
9.可选的，所述电源管理单元包括电源管理芯片、电池充放电管理芯片和线性降压电源芯片。
10.可选的，所述4g lte cat1模块包括多个按键，所述按键与所述基带芯片连接。
11.可选的，所述4g lte cat1模块包括usb接口，所述usb接口的输出端与电源模块的输入端连接，所述usb接口的数据脚与基带芯片相连。
12.可选的，所述4g lte cat1模块还包括usb座子、蓝牙单元、传感器单元以及gps定位单元；
13.所述usb座子、所述蓝牙单元、所述传感器单元以及所述gps定位单元均连接至所述基带芯片。
14.可选的，所述传感器单元包括重力传感器和气压传感器，所述重力传感器和所述气压传感器均连接至所述基带芯片。
15.可选的，所述传感器模块包括温度传感器、心率血氧传感器和接近传感器，所述温
度传感器、所述心率血氧传感器和所述接近传感器均连接至所述4g lte cat1模块。
16.可选的，所述按键指示灯模块包括一个按键及一颗rgb灯珠，所述按键指示灯模块通过功能扩展连接器单元向4g lte cat1模块输入数据。
17.本实用新型另一方面还提供了一种远程监测终端设备联网系统，包括服务器、传感器数据采集设备和若干个电力巡检用智能安全帽，所述服务器通过运营商4g lte网络或所述传感器数据采集设备与所述电力巡检用智能安全帽通信连接。
18.本实用新型的有益效果是：本实用新型能够通过传感器模块实时巡检电力工作人员的安全状态，安全帽设有求救按键，可发出求救信息；另外，远程监测终端设备联网系统可以通过服务器远程监测安全帽的监测数据，能够实时远程监测，提高了安全性。
附图说明
19.图1为本实用新型一种适用于电力巡检工作的智能监测安全帽的模块框图；
20.图2为本实用新型一种适用于电力巡检工作的智能监测安全帽系统的模块框图；
21.图3为本实用新型的功能扩展连接器单元的一种连接示意图；
22.图4为本实用新型的gps定位单元的连接示意图；
23.图5为本实用新型的传感器单元的连接示意图；
24.图6为本实用新型的功能扩展连接器单元的另一种连接示意图。
具体实施方式
25.名词解释：cat1：category 1，是指4g lte蜂窝无线通信技术其中一个版本，设备以单天线工作达到10mbps下行速率，主要用于替代2g gsm蜂窝通信。
26.参照图1，本实用新型提供了一种电力巡检用智能安全帽，包括4g lte cat1模块、传感器模块、按键指示灯模块、喇叭、麦克风以及电池；
27.所述4g lte cat1模块包括基带芯片、射频单元、存储单元；所述基带芯片分别与存储单元和射频单元通信连接；
28.所述4g lte cat1模块分别连接所述传感器模块、所述按键指示灯模块、所述喇叭、所述麦克风以及所述电池。
29.参照图1，可选的，所述4g lte cat1模块包括电源管理单元，所述电源管理单元与所述基带芯片连接。
30.可选的，所述电源管理单元包括电源管理芯片、电池充放电管理芯片和线性降压电源芯片。
31.可选的，所述4g lte cat1模块包括多个按键，所述按键与所述基带芯片连接。
32.可选的，所述4g lte cat1模块包括usb接口，所述usb接口的输出端与电源模块的输入端连接，所述usb接口的数据脚与基带芯片相连。
33.参照图1，可选的，所述4g lte cat1模块还包括usb座子、蓝牙单元、传感器单元以及gps定位单元；
34.所述usb座子、所述蓝牙单元、所述传感器单元以及所述gps定位单元均连接至所述基带芯片。
35.可选的，所述传感器单元包括重力传感器和气压传感器，所述重力传感器和所述
气压传感器均连接至所述基带芯片。
36.可选的，所述传感器模块包括温度传感器、心率血氧传感器和接近传感器，所述温度传感器、所述心率血氧传感器和所述接近传感器均连接至所述4g lte cat1模块。
37.可选的，所述按键指示灯模块包括一个按键及一颗rgb灯珠，所述按键指示灯模块通过功能扩展连接器单元向4g lte cat1模块输入数据。
38.本实用新型另一方面还提供了一种远程监测终端设备联网系统，包括服务器、传感器数据采集设备和若干个所述的电力巡检用智能安全帽，所述服务器通过运营商4g lte网络或所述传感器数据采集设备与所述电力巡检用智能安全帽通信连接。
39.下面结合说明书附图对本实用新型进行详细介绍：
40.参照图1，一种适用于电力巡检工作的智能监测安全帽，包括4g lte cat1模块、传感器模块、按键指示灯模块、喇叭、麦克风、电池。本领域技术人员可以根据实际需要设计设备的外壳，本实施例中的电子部件安装在外壳中，本实施例中对外壳的具体结构不作任何限制。
41.其中4g lte cat1模块，包括射频单元、基带芯片、多个按键、usb座子、蓝牙单元、传感器单元、北斗\gps定位单元、电源管理单元、功能扩展连接器单元及sim卡座。
42.基带芯片：已内置应用处理器、无线收发器、调制解调器、存储器等，所述基带芯片为asr3601e基带芯片。
43.射频单元：用于完成cat1蜂窝语音和数据通信；
44.传感器单元：采集设备上大气气压数据和设备的加速度远动数据；
45.蓝牙单元：与外部蓝牙设备进行数据通讯；
46.北斗\gps定位单元：获取设备卫星定位数据；
47.功能扩展连接器单元：根据需要扩展传感器数据采集模块、喇叭、麦克风、按键、led或其他功能模块，电路原理参照图6；
48.电源管理单元：提供设备工作的多路电源；
49.sim卡接口：用于放置运营商提供的手机卡，作为4g lte cat1蜂窝通信的用户身份识别模块；
50.usb接口：用于连接电脑时传输数据或者连接电源适配器充电；
51.按键：采用独立io按键，实现开关机、复位、拨打紧急电话等功能；
52.其中传感器模块，包含心率传感器、血氧传感器、温度传感器、接近传感器。
53.心率传感器：通过接触皮肤检测数据，计算出每分钟心跳数据；
54.血氧传感器：通过接触皮肤检测数据，计算出血氧浓度；
55.温度传感器：通过接触或非接触方式，检测出人体温度；
56.接近传感器：监测人体皮肤的靠近数据；
57.其中按键指示灯模块，包含一个按键开关及一个rgb_led灯珠；
58.按键开关：输入一个按键信息；
59.rgb_led灯珠：4g lte cat1模块输出r、g、b三给信号，显示出不同颜色的状态指示灯；
60.其中喇叭、麦克风：喇叭作为音频输出设备，麦克风作为音频输入设备，在通话、音频播放、语音采集等各类应用使用；
61.电池：为设备提供电源。
62.实施例1
63.其工作原理为：当电力巡检工作者佩带好设备，传感器模块采集到靠近数据，并采集心率数据和人体温度数据，同时北斗\gps定位单元，然后将所采集到的数据发送至设备4g lte cat1模块的基带芯片，基带芯片确认设备已被穿戴，然后基带芯片控制4g lte cat1模块的射频单元通过运营商网络向服务器发送设备已被穿戴信息及穿戴者实时心率和人体温度数据、穿戴者当前的位置信息、离地高度信息等；
64.参照图1，作为优选的实施例，所述传感器为接近、温度、心率三合一传感器，通过iic总线与4g lte cat1模块基带芯片通信。参考型号：em7068，电路原理参照图3。
65.参照图1，作为优选的实施例，所述4g lte cat1模块主控单元主要为asr3601e型基带芯片，电源管理单元主要为pm813型电源芯片，射频单元主要为rr88643-21s和rr88916-21s射频功率放大器芯片。
66.参照图1，作为优选的实施例，所述4g lte cat1模块gps定位单元主要使用gps或北斗卫星定位技术，获取设备卫星定位数据，与4g lte cat1模块基带芯片通过uart总线通信。主要芯片参考型号为：uc6226ci，电路原理参照图4。
67.参照图1，作为优选的实施例，设备还具备sim卡接口以放置sim卡,具备电池以满足设备整机供电。
68.参照图2，智能监测安全帽终端设备联网系统，包括服务器、运营商4g lte网络、和智能监测安全帽，服务器通过运营商4g lte网络与智能监测安全帽终端设备通信连接。智能监测安全帽终端设备依赖运营商网络、服务器等上层设备，以完成需要联网才能实现的各种功能。
69.实施例2
70.其工作原理为：当穿戴者发生跌倒或跌落时，4g lte cat1模块中传感器单元采集到相关数据发送至4g lte cat1模块中基带芯片。基带芯片判断出安全事件，随后通过4g lte cat1模块射频单元及运营商网络向提前设定好的紧急联系人发出警报消息或者通话请求，同时基带芯片从传感器模块和4g lte cat1模块中传感器单元获取到的数据，控制射频单元通过运营商网络向提前设定好的紧急联系人发送设备穿戴者的安全事故，并报告出穿戴者位置信息及人体温度、心率数据、事故前后离地高度等信息。
71.参照图1，作为优选的实施例，所述4g lte cat1模块主控单元主要为asr3601e型基带芯片，电源管理单元主要为pm813型电源芯片，射频单元主要为rr88643-21s和rr88916-21s射频功率放大器芯片。
72.参照图1，作为优选的实施例，所述4g lte cat1模块gps定位单元主要使用gps或北斗卫星定位技术，获取设备卫星定位数据，与4g lte cat1模块基带芯片通过uart总线通信。主要芯片参考型号为：uc6226ci，电路原理参照图4。
73.参照图1，作为优选的实施例，所述传感器为接近、温度、心率三合一传感器，通过iic总线与4g lte cat1模块基带芯片通信。参考型号：em7068。
74.参照图1，作为优选的实施例，所述传感器为大气气压传感器,通过iic总线通信与基带芯片通信；参考型号：af8133j，电路原理参照图5。
75.参照图1，作为优选的实施例，所述动作传感器为采用带有微机电系统、数字输出
的三轴加速计芯片，与基带芯片通过iic总线通信。参考型号为：da217，电路原理参照图5。
76.参照图1，作为优选的实施例，设备还具备sim卡接口以放置sim卡,具备电池以满足设备整机供电。
77.综上所述，本实用新型基于cat1终端芯片平台挂载相应的电路模块，实时监测电力巡检工作工人的安全状态，位置信息，预防安全事故发生。出现安全事故时，一方面终端设备设有求救按键，可发出求救信息；另一个方面，服务器可以根据监测到的数据，确定是否有安全事故发生，并自动发出事故提醒信息，为安全事故后救援争取时间。
78.以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本实用新型并不限于所述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本技术权利要求所限定的范围内。