一种基于供配电维修作业的电气安全防护装

摘要

本发明提供一种基于供配电维修作业的电气安全防护装，包括：衣服本体，制氧装置，控制装置，与控制装置连接用于检测环境数据的检测组件，还有通信卡服务模块可以通过GSM网络与上位机通信连接。并且为了提高安全性和及时性，无线通信模块通过应答和反馈与上位机通信连接。这个功能既可以起到心跳的作用，即为在间隔的时间段内，向上位机发出信号并得到反馈，以证明二者连接正常。在电缆隧道，或具有有毒气体的环境内部进行作业时，如果出现紧急情况，可以戴上呼吸嘴吸氧。通过获取电工当前的运动速度信息，海拔高度信息以及电工身体的机能信息，这样可以防止疲劳作业和带病作业，有效的降低了人身安全事故，保证了人身安全。

主权项

一种基于供配电维修作业的电气安全防护装，其特征在于，包括：衣服本体，衣服本体的背部设有制氧装置，衣服本体上设有控制装置，与控制装置连接用于检测环境数据的检测组件，用于给电气绝缘服内部元件供电的充电电池，海拔高度传感模块，生理检测模块，储存模块，无线通信模块，与关机贴合的关节活动数据采集模块，与人体肌肉贴合的肌电数据采集模块，体温传感器， GPS定位模块，加速度传感模块，超声波探测模块，袖口上设有触摸屏；制氧装置与控制装置连接，用于根据控制装置的控制信息进行制氧和供氧；检测组件包括：烟雾传感器，强光传感器，温度传感器，湿度传感器，二极管Cc1、二极管Cc2、二极管Cc3、二极管Cc4、二极管Cc5、二极管Cc6、电阻Rc1、调节电阻Rc2、调节电阻Rc3、调节电阻Rc4、调节电阻Rc5、调节电阻Rc6、电阻Rc7、电阻Rc8、报警器Lc;二极管Cc1和电阻Rc8串联连接；电阻Rc7和调节电阻Rc2串联连接，电阻Rc1和电阻Rc7并联，再与调节电阻Rc2的滑动端及二极管Cc1控制端连接；电阻Rc1和电阻Rc7并联的一端分别与控制装置连接，通过二极管Cc3与调节电阻Rc3滑动端连接，通过二极管Cc4与调节电阻Rc4滑动端连接，通过二极管Cc5与调节电阻Rc5滑动端连接，通过二极管Cc6与调节电阻Rc6滑动端连接；调节电阻Rc2用于调节检测组件的整体灵敏度；报警器Lc与控制装置连接；强光传感器一端连接电源，另一端通过调节电阻Rc3接地，调节电阻Rc3调节强光传感器的灵敏度；烟雾传感器一端连接电源，另一端通过调节电阻Rc4接地，调节电阻Rc4调节烟雾传感器的灵敏度；温度传感器一端连接电源，另一端通过调节电阻Rc5接地，调节电阻Rc5调节温度传感器的灵敏度；湿度传感器一端连接电源，另一端通过调节电阻Rc6接地，调节电阻Rc6调节湿度传感器的灵敏度；烟雾传感器，强光传感器，温度传感器，湿度传感器分别感应的烟雾量，强光量，温度量，湿度量，并将烟雾量，强光量，温度量，湿度量传输至控制装置；当接收烟雾量，强光量，温度量，湿度量超出预设值时，将超出数据信息发送给控制装置，控制装置接收超出数据信息并通过无线通信装置传输至上位机，同时当烟雾量，强光量，温度量，湿度量任一量超出预警值时，控制装置控制语音播报器发出报警声；制氧装置包括：固定板，固定板上安置有制氧机构、输气管、氧气缓冲室、呼吸嘴、氧气净化室、制氧控制开关；固定板的四个顶点设有四个安装按扣，四个安装按扣与衣服本体的背部可拆卸连接；制氧机构通过输气管与氧气缓冲室连接，氧气缓冲室通过输气管与氧气净化室，氧气净化室通过输气管与呼吸嘴连接；制氧机构包括：制氧壳体，制氧壳体内设有多个制氧仓，靠近制氧壳体内壁设有输氧通道，每个制氧仓的出氧口分别与输氧通道连接，每个制氧仓的出氧口上设有出氧电磁阀，制氧壳体上设有壳体出氧口，壳体出氧口上设有出氧传感器；制氧仓包括：过氧化钠仓和水仓；过氧化钠仓和水仓之间设有隔板，隔板上设有连通孔，连通孔上设有制氧电磁阀；过氧化钠仓内部设有过氧化钠，水仓内部设有水；制氧控制开关分别与出氧传感器、出氧电磁阀、控制装置和制氧电磁阀电连接；制氧控制开关包括：制氧开关、出氧量感应模块、出氧电磁阀控制模块、制氧电磁阀控制模块、出氧量传输模块；所述出氧量感应模块用于接收出氧传感器感应的出氧量；所述制氧开关用于接收电工的控制开关指令；所述制氧电磁阀控制模块用于当制氧开关用于接收电工的开启制氧指令时，控制打开一个制氧电磁阀，使过水仓内的水流入过氧化钠仓，水和过氧化钠反应产生氧气，并在预设的时间间隔逐一打开制氧电磁阀，使过氧化钠和水混合制氧；所述出氧电磁阀用于当制氧电磁阀打开后，控制出氧电磁阀打开，使氧气流至输氧通道，并流出制氧机构；所述出氧量传输模块用于将出氧传感器感应的出氧量传输至控制装置；分别与控制装置连接用于海拔高度传感模块，生理检测模块，储存模块，无线通信模块，关节活动数据采集模块，肌电数据采集模块，体温传感器， GPS定位模块，加速度传感模块，超声波探测模块、触摸屏；海拔高度传感模块用于感应电工当前的海拔高度信息并将所述海拔高度信息发送至控制装置，控制装置根据海拔高度信息通过语音播报器播报当前海拔高度提醒电工作业；所述加速度传感模块用于获取电工当前的运动速度信息，并将运动速度信息发送至控制装置，控制装置通过语音播报器播报当前运动速度；所述超声波探测模块包括超声波声呐和超声波反馈接收器，超声波探测模块用于对设定方向的物体进行探测，获取并判定是否存在障碍物情况；所述生理检测模块用于检测电工生理参数，包括全部采用无创传感器、检测血压、血流量、心率，生理检测模块将检测的生理参数发送至控制装置；关节活动数据采集模块和肌电数据采集模块用于检测电工的动作幅度、动作速度、动作力度和动作轨迹；关节运动数据用以指示具体关节的变化程度，即弯曲和转动的幅度、速度、轨迹，肌电数据为EMG 传感器实时采集肌肉和周围神经的生物电信号，获得人体运动中的肌肉运动变化的生理信息数据，即肌电数据，该肌电数据反映肌肉的收缩和舒张情况，该肌电数据结合肌肉控制的关节处的关节运动数据能由控制器得出相应人体动作的动作幅度、动作速度、动作力度和运动轨迹，并将上述数据发送至控制装置，控制装置根据关节活动数据采集模块和肌电数据采集模块发送的数据，判断当前电工是否处于疲劳状态；体温传感器分别设置在衣服本体的腋下、上臂、手腕处测量体温，并将检测的体温传输至控制装置，当电工的体温超出阈值时，语音播报器发出报警提示，防止电工带病作业；GPS定位模块用于对衣服本体所处的位置进行定位，并将定位信息发送至控制装置；储存模块用于储存衣服本体各模块采集的数据信息，及控制装置发出的控制信息；无线通信模块用于根据控制装置的控制指令与外部设备建立无线通信交互；触摸屏用于显示衣服本体各模块采集的数据信息；控制装置与无线通信模块之间设有信号放大模块和滤波电路；信号放大模块用于将通过无线通信模块发送的数据进行信号放大，滤波电路用于对无线通信模块发送的数据进行滤波；所述信号放大模块包括：放大电阻R_fd1、放大电阻R_fd2、放大电阻R_fd3、放大电阻R_fd4、放大电阻R_fd5、放大电容C_fd1、放大电容C_fd2、放大电容C_fd3、放大电容C_fd4、放大二极管D_fd1、放大二极管D_fd2、放大三极管Q_fd1、放大电感L_fd；信号滤波模块将采集的信号进行滤波后输入至所述信号放大模块，R1起到隔离作用，放大电感L_fd；和放大电容C_fd1组成了并联谐振回路，有效的吸收衰减，还以中心频率为基准对采集信号进行扩频，放大电容C_fd1为2nF至3nF，放大电感L_fd ，L为1.5mH至2mH，在这个范围内具有良好的选频回路，提高载波的灵敏度；放大二极管D_fd1、放大二极管D_fd2钳位在1V至1.5V之间，经放大电容C_fd2引到放大三极管Q_fd1发射极上，进行信号的放大，在经过放大后，经由放大电容C_fd4输出进行后续处理；所述滤波电路包括：电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R15、电阻R16、电阻R17、调节电位器R14、调节电位器R18、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6以及四个运算放大器；触摸屏内部设有二维码图像获取模块、二维码图像识别模块、认证密码执行模块、二维码生成模块；触摸屏上设有摄像头；所述触摸屏还用于显示生成的二维码；所述二维码图像获取模块用于通过摄像头对外部终端上显示的二维码图像进行扫描，获取该终端所生成的二维码图像；所述二维码图像识别模块用于对获取到的二维码图像进行解码，以获取所述二维码图像的交互信息密文；所述认证密码执行模块用于按照预设的解密算法对交互信息密文进行解密，并按照预设的加密算法和计算密钥，生成认证密码，并把该认证密码输回至触摸屏，使触摸屏进行密码验证，如果密码验证正确，触摸屏与该终端完成配对，使电气安全防护装与该终端进行数据交换；所述二维码生成模块用于通过预设的加密算法和计算密钥，生成配对二维码，在触摸屏上显示，终端进行扫描配对；衣服本体上还设置有通信卡服务模块和数据安全模块；所述通信卡服务模块用于安置SIM卡，使数据采集单元连接GSM网络，通过GSM网络进行通信；所述无线通信模块还用于在接收到上位机发送的网络连接检测信号时，根据上位机网关IP 地址发出检测命令，检测是否接收到发出检测命令后返回的应答；若接收到返回的应答，则使无线通信模块与上位机建立网络连接；若没有接收到返回的应答，则无线通信模块与上位机断开网络连接；控制装置还用于当无线通信模块与上位机断开网络连接时，通过所述通信卡服务模块的GSM网络向上位机发出建立网络连接信号。