一种适用于电力隧道运维的多功能巡视终端的制作方法

1.本技术涉及电力系统技术领域，尤其涉及一种适用于电力隧道运维的多功能巡视终端。


背景技术：

2.随着架空线入地工作的推进，更多的输电线路正从“架空”改为“入地”运行。推动电力隧道的发展，良好稳定的电力隧道环境能给企业、居民提供良好的供电需求，但电力隧道建设困难重重，有时电力隧道起伏程度大，施工难度就大、技术条件要求就高，在土建、电气、运维等方面很难做到“零缺陷”。因此，需要通过运维来保障电力隧道的安全性、稳定性。
3.电力隧道内部的运行环境复杂且阴暗潮湿、空气流通不畅，与此同时照明装置、水泵装置容易发生问题，故在巡视电力隧道通常需要携带手电筒、气体检测仪、验电笔、手机充电宝等设备。手电筒用于照明，气体检测仪通过检测可燃气、氧气、硫化氢、一氧化碳对运维人员进行警示和保护，当出现电力隧道进水的情况时则需要使用验电笔测试积水中是否带电。手机充电宝则可以帮助运维人员在紧急情况下为手机充电，保证运维人员与地面指挥部保持稳定通信。
4.通过上述描述可以知道，现有运维人员在进入电力隧道内工作时，需要携带多种工具，给运维人员的现场作业带来诸多不便。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本技术提供了一种适用于电力隧道运维的多功能巡视终端，解决了现有运维人员在进入电力隧道内工作时，需要携带多种工具，给运维人员的现场作业带来诸多不便的技术问题。
6.本技术提供了一种适用于电力隧道运维的多功能巡视终端，包括：
7.终端主体、照明单元、环境参数检测单元、验电单元、电源、主控单元和报警器；
8.所述照明单元安装于所述终端主体的端部，且与所述电源连接，用于照明；
9.所述环境参数检测单元安装于所述终端主体上，且与所述电源连接，用于对所述多功能巡视终端所处环境中的环境参数进行检测；
10.所述验电单元，用于提供验电功能；
11.所述电源上设置有充电接口；
12.所述报警器，用于发出报警信号；
13.所述主控单元，用于当所述环境参数超过预设环境参数阈值时，触发所述报警器。
14.可选地，本实施例中的多功能巡视终端还包括：人机交互单元；
15.所述人机交互单元装配于所述终端主体上，用于接收运维人员发送的交互指令，并将所述交互指令发送至主控单元。
16.可选地，所述人机交互单元包括：显示单元和键鼠模块；
17.所述键鼠模块，用于接收所述运维人员发送的交互指令；
18.所述显示单元，用于显示所述交互指令。
19.可选地，所述人机交互单元还包括：语音模块；
20.所述语音模块，用于接收所述运维人员输入的语音信号，还用于播放后台控制系统发送的语音数据。
21.可选地，所述语音模块，还用于播放巡视项目。
22.可选地，所述环境参数检测单元包括：气体传感器和温度传感器；
23.所述气体传感器，用于对所述多功能巡视终端所处环境中的预置气体进行浓度检测；
24.所述温度传感器，用于对所述多功能巡视终端所处环境中的温度进行检测。
25.可选地，本实施例中的多功能巡视终端还包括：定位单元；
26.所述定位单元安装于所述终端主体上，且与所述电源连接，用于对所述多功能巡视终端所处位置进行定位。
27.可选地，所述主控单元，还用于当判断到所述多功能巡视终端处于预置目标位时，触发所述报警单元。
28.从以上技术方案可以看出，本技术具有以下优点：
29.本技术提供了一种适用于电力隧道运维的多功能巡视终端包括：终端主体、照明单元、环境参数检测单元、验电单元、电源、主控单元和报警器；所述照明单元安装于所述终端主体的端部，且与所述电源连接，用于照明；所述环境参数检测单元安装于所述终端主体上，且与所述电源连接，用于对所述多功能巡视终端所处环境中的环境参数进行检测；所述验电单元，用于提供验电功能；所述电源上设置有充电接口；所述报警器，用于发出报警信号；所述主控单元，用于当所述环境参数超过预设环境参数阈值时，触发所述报警器。本技术中的多功能巡视终端包括：照明单元、环境参数检测单元、验电单元、电源等，通过上述的各单元可以满足用户的照明、环境监测、验电、充电等需求，运维人员在进入电力隧道内工作时，仅需携带该多功能巡视终端就可完成巡检运维工作，减少了前期装备工具的时间，同时也减少了少带工具而导致出现的危险情况的发生，大大提高了运维人员的工作效率，也提高了他们的安全系数，从而解决了现有运维人员在进入电力隧道内工作时，需要携带多种工具，给运维人员的现场作业带来诸多不便的技术问题。
附图说明
30.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
31.图1为本技术实施例中一种适用于电力隧道运维的多功能巡视终端的结构示意图；
32.图2为本技术实施例中一种适用于电力隧道运维的多功能巡视终端的电路连接关系示意图；
33.图3为本技术实施例中多功能巡视终端的定位原理示意图。
具体实施方式
34.本技术实施例提供了一种适用于电力隧道运维的多功能巡视终端，解决了现有运维人员在进入电力隧道内工作时，需要携带多种工具，给运维人员的现场作业带来诸多不便的技术问题。
35.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
36.本技术实施例第一方面提供了一种适用于电力隧道运维的多功能巡视终端的实施例。
37.请参阅图1和图2，本实施例中适用于电力隧道运维的多功能巡视终端包括：终端主体、照明单元、环境参数检测单元、验电单元、电源、主控单元和报警器；所述照明单元安装于所述终端主体的端部，且与所述电源连接，用于照明；所述环境参数检测单元安装于所述终端主体上，且与所述电源连接，用于对所述多功能巡视终端所处环境中的环境参数进行检测；所述验电单元，用于提供验电功能；所述电源上设置有充电接口；所述报警器，用于发出报警信号；所述主控单元，用于当所述环境参数超过预设环境参数阈值时，触发所述报警器。
38.可以理解的是，上述的电源可以是干电池组，对干电池组进行充电后，干电池组中的电可以为多功能巡视终端的工作提供电源，也可以对运维人员的手机、平板电脑等移动终端进行充电。其中上述用于对移动终端进行充电的充电接口可以是多种类型的接口，例如，usb接口、type-c接口等，具体本领域技术人员可以根据需要进行选择，在此不再赘述。
39.在一种实施方式中，上述的验电单元可以是验电笔，当遇到积水情况或其他情况时，验电笔可测电，提醒运维人员是否带电，判断是否抽水。
40.上述的预设环境参数阈值，可以根据需要进行设置，本实施例中对此不做具体限定。
41.主控单元可以是具有中控功能的多种部件，例如单片机或者微控制器等，本实施例中对此不做具体限定。
42.本实施例中的多功能巡视终端包括：终端主体、照明单元、环境参数检测单元、验电单元、电源、主控单元和报警器；所述照明单元安装于所述终端主体的端部，且与所述电源连接，用于照明；所述环境参数检测单元安装于所述终端主体上，且与所述电源连接，用于对所述多功能巡视终端所处环境中的环境参数进行检测；所述验电单元，用于提供验电功能；所述电源上设置有充电接口；所述报警器，用于发出报警信号；所述主控单元，用于当所述环境参数超过预设环境参数阈值时，触发所述报警器。本技术中的多功能巡视终端包括：照明单元、环境参数检测单元、验电单元、电源等，通过上述的各单元可以满足用户的照明、环境监测、验电、充电等需求，运维人员在进入电力隧道内工作时，仅需携带该多功能巡视终端就可完成巡检运维工作，减少了前期装备工具的时间，同时也减少了少带工具而导致出现的危险情况的发生，大大提高了运维人员的工作效率，也提高了他们的安全系数，从而解决了现有运维人员在进入电力隧道内工作时，需要携带多种工具，给运维人员的现场作业带来诸多不便的技术问题。
43.以上为本技术实施例提供的一种适用于电力隧道运维的多功能巡视终端的第一实施例，以下为本技术实施例提供的一种适用于电力隧道运维的多功能巡视终端的第二实施例。
44.请参阅图1和图2，本实施例中适用于电力隧道运维的多功能巡视终端包括：终端主体、照明单元、环境参数检测单元、验电单元、电源、主控单元和报警器；所述照明单元安装于所述终端主体的端部，且与所述电源连接，用于照明；所述环境参数检测单元安装于所述终端主体上，且与所述电源连接，用于对所述多功能巡视终端所处环境中的环境参数进行检测；所述验电单元，用于提供验电功能；所述电源上设置有充电接口；所述报警器，用于发出报警信号；所述主控单元，用于当所述环境参数超过预设环境参数阈值时，触发所述报警器。
45.进一步地，本实施例中的多功能巡视终端还包括：人机交互单元；所述人机交互单元装配于所述终端主体上，用于接收运维人员发送的交互指令，并将所述交互指令发送至主控单元。
46.可选地，所述人机交互单元包括：显示单元和键鼠模块；所述键鼠模块，用于接收所述运维人员发送的交互指令；所述显示单元，用于显示所述交互指令。
47.可以理解的是，键鼠模块支持设置多功能巡视终端的设备参数，显示单元支持显示上述的设备参数，在进入电力隧道前，可对该手电进行参数调整和设置，设置报警气体浓度(可燃气，氧气，硫化氢，一氧化碳等气体)、以及设置报警温度。同时，显示单元上会实时显示当前的气体浓度，当前温度，以及手电的剩余电量等。
48.在一种实施方式中，所述人机交互单元还包括：语音模块；所述语音模块，用于接收所述运维人员输入的语音信号，还用于播放后台控制系统发送的语音数据。
49.进一步地，所述语音模块，还用于播放巡视项目。
50.具体地，所述环境参数检测单元包括：气体传感器和温度传感器；
51.所述气体传感器，用于对所述多功能巡视终端所处环境中的预置气体进行浓度检测；
52.所述温度传感器，用于对所述多功能巡视终端所处环境中的温度进行检测。
53.具体地，本实施例中的温度传感器器使用的是测温技术，通过红外拍摄高压电缆接头，将测得数据通过信号采集模块进行串口通信到主控单元中，若超过预设温度，手电的后部的声光报警装置就会报警警示运维人员。
54.气体传感器通过吸气泵吸入气体，可以感应可燃气、氧气、硫化氢、一氧化碳等气体，并通过信号采集模块进行串口通信，将采集的气体浓度参数传输到主控单元中，主控机判断该气体浓度是否达到预设报警浓度，从而进行报警警告运维人员撤离。
55.进一步地，本实施例中的多功能巡视终端还包括：定位单元；
56.所述定位单元安装于所述终端主体上，且与所述电源连接，用于对所述多功能巡视终端所处位置进行定位。
57.具体地，所述主控单元，还用于当判断到所述多功能巡视终端处于预置目标位时，触发所述报警单元。
58.可以理解的是，本实施例中的定位工作原理如下：基于复杂信道建模的超宽带toa测距算法。toa测距算法的基本原理主要是根据测量接收信号在基站和移动台之间的到达
时间，然后转换为距离，从而进行定位。该方法至少需要三个基站，才能计算目标的位置。
59.如图3所示为toa测距算法的定位原理，图3中三个基站(x1,y1)、(x2,y2)和(x3,y3)距离待定位点的距离分别为d1、d2和d3，根据上述的距离便可对待定位点进行定位，得到对应的位置坐标(x0,y0)。
60.然而，电力隧道内金属支架等物体对无线信号的传输造成了极强的多径效应，而且电力隧道通常长达数公里，无线信道处于u-dpp(undetected direct-path-pusle)状态下，多径传输以及非视距传输所产生的信道误差，使得定位功能往往出现较大的误差，因此本技术提出基于复杂信道建模的toa测距算法，并集成超宽带技术，进一步提高了定位精度。具体的算法步骤及流程如下：
61.1)测量电力隧道的无线信号传输数据，获得信号的参数统计模型，检验参数的高斯统计分布特征，根据正态分布的3σ原则，在u-dpp信道状态下，toa测距误差分布概率主要集中在(μ
u-dpp-3σ
u-dpp
，μ
u-dpp
+3σ
u-dpp
)区间内。根据toa测距误差分布，将信道状态s划分为3个状态s1、s2和s3：
[0062][0063]
式中，e
toa
为toa测距误差，μ
u-dpp
为为d-dpp信道状态下，toa误差高斯分布函数的均值，σ
u-dpp2
为为d-dpp信道状态下，toa误差高斯分布函数的方差，τ为toa测距芯片测量的单位时间，v为电磁波传输速度。
[0064]
上述公式即，根据toa测距误差将信道划分为三种状态，s1-无遮挡，s2-有遮挡但有直视路径能够检测到，s3-有遮挡但有直视路径无法检测到。
[0065]
2)根据toa对当前周期的信号传输的信道环境做出判定，然后利用toa测距得到的测量结果以及观测噪声的方差σ
e2
，带入卡尔曼滤波算法，对信道进行迭代建模，获得信号的传输模型，提高定位精度。
[0066]
本实施例中的多功能巡视终端具体工作方式为：当运维人员携带该多功能巡视终端进入电力隧道时，可以同时打开照明单元照明、气体检测、温度检测等，具体数据会在显示单元显示出来，手电上的电源可以同时为多个检测以及照明进行供电，同时当检测的数据超过对应的预设阈值时，多功能巡视终端会发出告警信号，提醒运维人员注意前方可能存在危险。在紧急情况下，为保证运维人员的通讯设备的电量满足通讯需求，手电中的电源中带有充电接口，可为运维人员的通讯设备进行充电。
[0067]
通过上述描述可以知道，本实施例中的多功能巡视终端具备以下功能：
[0068]
1、气体检测功能：可对燃气、氧气、硫化氢、一氧化碳进行检测，进而使用声、光、震动报警提示运维人员安全。
[0069]
2、应急照明功能：当电力隧道内照明设施失效时，为运维人员提供照明。
[0070]
3、验电功能：当电力隧道进水时，抽水前用验电笔测试积水是否带电。
[0071]
4、测量环境温度功能：当使用红外拍摄高压电缆接头发热时，温度传感器可辅助判断接头的隐患情况。
[0072]
5、手机充电功能：可以对手机等设备应急充电。
[0073]
6、一键sos求救手电：一键sos求救手电自动发出sos的闪光灯，声音自动发出求救的声音，并且可以在显示出在电力隧道内具体位置。
[0074]
7、巡视电力隧道指示：在进行电力隧道巡视时，可直接发出提醒巡视人员巡查项目(风机，水泵等)。
[0075]
8、巡视到电力隧道特定位置(预置目标位)时，发出声音提醒，提示巡视人员到达的位置及需巡查风机，水泵等内容(需要在电力隧道里安装有源终端，辅助判断位置)。
[0076]
9、人员定位移动终端进入定位服务后，可在通过界面显示当前终端距离设定的起点终端的距离。
[0077]
10、远程喊话服务，后台控制系统的喊话具有优先级，一旦后台控制系统发起远程喊话，移动终端解析喊话指令，通过语音模块播报。远程喊话功能启动后，终端将从其它界面自动调转到远程喊话界面。
[0078]
本实施例中的多功能巡视终端包括：终端主体、照明单元、环境参数检测单元、验电单元、电源、主控单元和报警器；所述照明单元安装于所述终端主体的端部，且与所述电源连接，用于照明；所述环境参数检测单元安装于所述终端主体上，且与所述电源连接，用于对所述多功能巡视终端所处环境中的环境参数进行检测；所述验电单元，用于提供验电功能；所述电源上设置有充电接口；所述报警器，用于发出报警信号；所述主控单元，用于当所述环境参数超过预设环境参数阈值时，触发所述报警器。本技术中的多功能巡视终端包括：照明单元、环境参数检测单元、验电单元、电源等，通过上述的各单元可以满足用户的照明、环境监测、验电、充电等需求，运维人员在进入电力隧道内工作时，仅需携带该多功能巡视终端就可完成巡检运维工作，减少了前期装备工具的时间，同时也减少了少带工具而导致出现的危险情况的发生，大大提高了运维人员的工作效率，也提高了他们的安全系数，从而解决了现有运维人员在进入电力隧道内工作时，需要携带多种工具，给运维人员的现场作业带来诸多不便的技术问题。
[0079]
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
[0080]
在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个待安装电网网络，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
[0081]
作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
[0082]
另外，在本技术各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
[0083]
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本技术的技术方案本质上
或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本技术各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0084]
以上所述，以上实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的精神和范围。