一种电缆有限空间作业安全智能监控系统的制作方法

1.本实用新型属于有限空间作业技术领域，尤其是一种电缆有限空间作业安全智能监控系统。


背景技术：

2.在电力电缆的施工作业中，电缆有限空间作业是一种典型和较常遇到的作业场景，往往要在电缆有限空间中，是对电力设备检修、监测以及改造，但是由于电缆管井等空间狭小，且可能与雨水、排水甚至污水管道临近，极易积聚硫化氢等有毒有害气体，极易引发人身安全事故，具有高作业风险性。保证工作安全性成为有限空间作业工作中最重要的方面。为了确保现场人员作业安全，传统方法主要是通过轴流排风后，使用便携式的离线有害气体监测仪，每15分钟定期进行气体监测，工作过程中虽然也有有害气体超限的报警，但这种模式下在日常工作中，工作区域范围大，人员众多，而监督管理人员有限，且由于狭小的有限空间，监护人员往往无法在第一时间开展监护，监测的实时性、交互性、预判性都存在问题，无法有效判断有限空间内作业人员的状态，及时发现窒息、中毒等情况，从而开展相应的应急处置。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提出一种电缆有限空间作业安全智能监控系统，能够实时监测井下工况及井下四种气体浓度和温湿度，保证作业人员的安全。
4.本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
5.一种电缆有限空间作业安全智能监控系统，包括井下环境监测装置、数据传输线、无线通讯模块、显示终端、电气转接盒、支架和移动终端，所述支架与井下环境监测装置连接，用于井下环境监测装置的支撑与固定，井下环境监测装置通过数据传输线与电气转接盒连接，电气转接盒与显示终端相连接，用于信号的转换输入，显示终端通过无线通讯模块与移动终端进行通信。
6.而且，所述井下环境监测装置包括镜头、云台和传感装置，镜头设置在云台上，镜头设置在云台上并在云台的驱动下移动，云台固定在传感装置顶部。
7.而且，所述传感装置包括外壳、航空插孔、支撑板及内部电路，其中，外壳呈柱状，其周向开设有通气孔以及扩音孔，支撑板设置在外壳内部并与外壳固定连接，航空插孔设置在外壳表面，内部电路设置在支撑板上，并且内部电路与航空插孔连接。
8.而且，所述内部电路包括处理器、温湿度传感器、扬声器、一氧化碳传感器、硫化氢传感器、氧气传感器和可燃气体传感器，其中处理器分别连接温湿度传感器、扬声器、一氧化碳传感器、硫化氢传感器、氧气传感器和可燃气体传感器，用于扬声器和各个传感器的供电与信号传输。
9.而且，所述显示终端还设有麦克风，无线通讯模块采用anxue-4g，显示终端与移动终端通过wifi进行通信；数据传输线采用rs485连接线。
10.而且，所述镜头和云台采用ok-cq50dm-20ip，镜头通过rs485与电气转接盒通信。
11.而且，所述航空插孔采用rs485接口。
12.而且，所述温湿度传感器采用rs-ws-n01-8，扬声器采用sbm200，一氧化碳传感器、硫化氢传感器、氧气传感器和可燃气体传感器采用apem-dhp-1。
13.本实用新型的优点和积极效果是：
14.本实用新型通过构建包括井下环境监测装置、数据传输线、无线通讯模块、显示终端、电气转接盒、支架和移动终端的监控系统，能够实时监测作业人员活动状态和有害气体及温湿度环境数据，实现了监控中心以及作业现场等多个层面立体式、全方位的作业安全监控功能，根据现场监控信息情况和有害气体以及温湿度环境数据，对作业人员的安全进行保证，从而降低意外发生的概率，提高作业的安全性。
附图说明
15.图1为本实用新型的结构图；
16.图2为镜头和云台的示意图；
17.图3为本实用新型传感装置的结构图；
18.图4为本实用新型的监测原理图；
19.图5为本实用新型的监测流程图。
20.附图标记：
21.1-镜头、2-云台、3-扬声器，4-外壳，5-温湿度传感器，6-上端盖，7-四种气体传感器， 8-下端盖。
具体实施方式
22.以下结合附图对本实用新型做进一步详述。
23.一种电缆有限空间作业安全智能监控系统，如图1所述，包括井下环境监测装置、数据传输线、无线通讯模块、显示终端、电气转接盒、支架和移动终端，所述支架与井下环境监测装置连接，用于井下环境监测装置的支撑与固定，井下环境监测装置通过数据传输线与电气转接盒连接，电气转接盒与显示终端相连接，用于信号的转换输入，显示终端通过无线通讯模块与移动终端进行通信，显示终端为具有触摸功能的一体机，可以显示视频信息，气体传感器监测数值，温湿度，红外测温数据，可以控制镜头云台运动，同时显示终端上设置麦克风，通过无线通信模块实现与井下环境监测装置通话功能。
24.其中，显示终端设置有可插卡无线路由器，视频信息，气体监测数据，温湿度监测数据均可通过无线网络传输至移动终端进行观测；无线通讯模块采用anxue-4g，通信协议为dhcp，显示终端与移动终端通过wifi进行通信；数据传输线采用rs485连接线
25.如图2所示，井下环境监测装置包括镜头1、云台2和传感装置，镜头设置在云台上，云台可带动镜头上下和左右运动，云台固定在传感装置顶部。镜头和云台采用 ok-cq50dm-20ip，期镜头的像素为200万，云台的上下运动范围：-90
°
至+90
°
，水平运动范围：360
°
连续旋转。能够通过网线传输视频信息。镜头的通信协议为rj45，云台的通信协议为pelco-d，镜头和云台通过rs485与电气转接盒通信。
26.如图3所示，传感装置包括外壳4、上端盖6、下端盖8、航空插孔、支撑板及内部电
路，其中，外壳呈柱状，其周向开设有通气孔以及扩音孔，支撑板设置在外壳内部并与外壳固定连接，航空插孔设置在外壳表面，内部电路设置在支撑板上，并且内部电路与航空插孔连接。
27.内部电路包括处理器、温湿度传感器5、扬声器3、四种气体传感器7，四种气体传感器包括一氧化碳传感器、硫化氢传感器、氧气传感器和可燃气体传感器，其中处理器分别连接温湿度传感器、扬声器、一氧化碳传感器、硫化氢传感器、氧气传感器和可燃气体传感器，用于扬声器和各个传感器的供电与信号传输。
28.温湿度传感器采用rs-ws-n01-8，rs-ws-n01-8能够监测温度和湿度，温度量程：
ꢀ‑
40℃-+60℃，温度精度：
±
0.5℃。湿度量程：0％rh-80％rh，湿度精度：
±
3％rh。可通过有线和无线方式传输数据，其监测周期为18秒。
29.扬声器采用sbm200。
30.一氧化碳传感器、硫化氢传感器、氧气传感器和可燃气体传感器采用apem-dhp-1， apem-dhp-1能够监测四种气体：一氧化碳(co)，硫化氢(h2s)，氧气(o2)，可燃气体(ch4)。量程分别为：co：0-1000ppm，h2s：0-100ppm，o2：0-30％vol，ch4：0-100％lel，监测精度均为：
±
2％。工作温度：-40℃-+50℃，工作湿度：10％-95％。可通过有线和无线方式传输数据，其监测周期为18秒。
31.如图4所示，镜头供电电源为直流12v，镜头拍摄的视频信息通过数据传输线传输至显示终端；云台供电电源为直流12v，数据传输线通过rs485串口控制云台运动。气体传感器供电电源为直流24v，气体信息通过rs485串口传输至显示终端。温湿度传感器供电电源为直流24v，温湿度信息通过rs485串口传输至显示终端。扬声器供电电源为直流6v。
32.如图5所示，本实用新型的工作流程为：
33.(1)、各个装置的参数初始化；
34.(2)、显示终端分别显示图像信息，接收云台的运动信息以及传感器的信息；
35.(3)、显示终端判断是否连接无线通信，若连接则传输镜头传输的图像信息并进行(4)，否则进行(4)；显示终端判断向移动终端发送云台运动信息并进行步骤4，显示终端根据传感器的信息显示传感器的数据，并判断是否连接无线通信，若连接则接收传感器数据并进行 (4)，否则进行(4)；
36.(4)、判断是否监测结束，若监测结束则结束整个流程，否则返回(2)。
37.需要强调的是，本实用新型所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本实用新型包括并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本实用新型的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本实用新型保护的范围。