一种电缆隧道检修作业的安全监测防护具制造技术

本发明专利技术提供一种电缆隧道检修作业的安全监测防护具，头盔设有外壳，与人体头部接触的内网，帽带，防护面罩；外壳的内部设有与外壳内部固定连接的安装梁，安装梁上安装有无线通信装置，储电装置，定位装置；外壳的外表面设有太阳能电池板，照明装置，氧含量传感器、控制装置、温控器、检测组件，散热风扇、储电装置、一氧化碳检测模块；外壳上设有帽檐，帽檐设有散热风扇；帽带上设有话筒、接听装置；这样不仅能够保障作业人员的人身安全，并具有无线通讯功能，方便人们在施工现场指挥作业，提高了工作效率；缓冲圈能有效地减轻冲力，提高了安全帽的安全性；散热风扇和温控装置可根据设定的温度实施降温，起到散热的作用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力安全领域，尤其涉及一种电缆隧道检修作业的安全监测防护具。
技术介绍
城市中心区域人口密集，行政、经济、商业、交通相对集中。城市中心区域用电负荷密度大，供电质量和可靠性要求高，对供电组网及供电设施提出了更高的要求。随着现代化城市的进程，越来越多的城市中心区域采用地下隧道供电来代替高空架线的方式。但这方式因需要地下隧道作业，因而存在一个隧道环境的问题需要保障，才能保证供电系统的正常运作和工作人员下隧道检修维护的人身安全，电缆隧道环境复杂，在电缆隧道的空气中，含氧量低，还存在多种有害气体如一氧化碳、甲烷、硫化氢等，这样给检修维护人员带来极大的安全隐患。现有技术中只能对这些环境因素进行逐项的单项检测，从而使工作人员进入隧道前无法同时完成对全部环境因素的确认，导致安全问题存在隐患。另一方面，上述单项检测的作业模式还会造成设备分布很散，需要工作人员进入隧道后才知道实际环境，导致管理难度大，从而存在监控困难。
技术实现思路
为了克服上述现有技术中的不足，本专利技术的目的在于，提供一种电缆隧道检修作业的安全监测防护具，包括：头盔以及与头盔连接的制氧装置；头盔设有外壳，与人体头部接触的内网，帽带，防护面罩；外壳的内部设有与外壳内部固定连接的安装梁，安装梁上安装有无线通信装置，储电装置，定位装置；外壳的外表面设有太阳能电池板，照明装置，用于感应电缆隧道内氧含量的氧含量传感器、控制装置、温控器、检测组件，散热风扇、储电装置、一氧化碳检测模块、面部识别摄像头和环境摄像头；外壳上设有帽檐，帽檐设有散热风扇；帽带上设有话筒、接听装置；温控器包括测温探头和风扇控制电路，所述测温探头固设在外壳上，所述风扇控制电路分别与散热风扇和储电装置连接，风扇控制电路用于当环境温度超过预设值时，风扇控制电路控制散热风扇运行；当环境温度低于预设值时，风扇控制电路控制散热风扇停止运行；所述话筒和接听装置分别设置在帽带的两侧；所述无线通信装置，定位装置、太阳能电池板、照明装置，氧含量传感器、控制装置、散热风扇、检测组件、一氧化碳检测模块、面部识别摄像头和环境摄像头分别与储电装置连接，使储电装置供电；无线通信装置，定位装置、氧含量传感器、检测组件、面部识别摄像头和环境摄像头分别与控制装置电连接；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，控制装置控制报警器Lc发出报警声；内网设有与人体头部接触的除臭层；除臭层包括上吸汗透气层，所述上吸汗透气层的底部设有上除臭层，所述上除臭层的底部设有中芯层，所述中芯层的底部设有下除臭层，所述下除臭层的底部设有下吸汗透气层；所述上吸汗透气层和下吸汗透气层均由腈纶纤维和锦纶纤维混纺制成，上除臭层和下除臭层均由竹炭纤维和甲壳素纤维编织成网眼结构制成，所述中芯层由氯纶和粘胶纤维混纺制成；外壳的外表面涂有保护层；保护层依次包括：耐磨层、树脂基层、中间层和低面层；所述树脂基层为环氧树脂基层；所述中间层为接枝有苯乙烯的二氧化硅纳米粒子；所述低面层为天然蜡质表层或石蜡表层；所述控制装置包括：氧含量接收模块、温度接收模块、湿度接收模块、面部区域设置模块、面部识别模块、视频预处理模块、视频放大处理模块、心率信号消噪处理模块、心率值转换模块、心率与摄氧量折算模块、报警提示模块、摄氧量比较模块；温度接收模块用于接收温度传感器感应电缆隧道内的温度；湿度接收模块用于接收湿度传感器感应电缆隧道内的湿度；氧含量接收模块用于接收氧含量传感器感应电缆隧道内的氧含量；所述面部区域设置模块用于设置面部敏感区域；所述面部识别摄像头用于获取面部视频图像；所述面部识别模块用于从获取的面部视频图像中的每一帧中选取面部敏感区域作为后续的心率信号的提取区域；当在获取的视频中，某一帧中的选取面部敏感区域失败时，使用上一帧中的面部敏感区域作为当前帧中的面部敏感区域；所述视频预处理模块用于对选取的面部敏感区域的视频帧进行计量，当计量的帧数达到预设帧数时，将所述视频帧发送至视频放大处理模块；当计量的帧数未达到预设帧数时，继续计量视频帧直至达到预设帧数；所述视频放大处理模块用于对所述视频预处理模块发送的视频帧进行视频放大处理，将放大处理后的视频帧在RGB颜色空间内进行分解，形成三幅单通道图像；分别计算三通道图像的面部敏感区域内像素的空间平均值，形成对应每一帧的红绿蓝三个信号值，信号值范围在0~255之间，每一帧的红绿蓝三个信号值形成三个原始信号序列，以使从每一帧中放大出心率信号；所述心率信号消噪处理模块用于对原始心率信号序列进行带通滤波处理，以调整信号波形和消除噪声的影响；所述心率计算模块用于对消除噪声的三个信号序列分别进行FFT变换，计算三个信号序列的对应功率谱密度，选取G通道信号序列中最大功率对应的频率作为心率的计算值；所述心率与摄氧量折算模块用于将心率的计算值折算成使用人员的摄氧量；所述摄氧量比较模块用于将心率与摄氧量折算模块折算的使用人员的摄氧量与预设的摄氧量进行比较，当使用人员的摄氧量低于预设的摄氧量时，报警提示模块发出报警提示；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；固定板上设有两个安装扣，两个安装扣上分别设有吊带，外壳的边缘处设有绑接孔，吊带与帽带绑接，或与绑接孔相绑接；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，制氧壳体上设有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电缆隧道检修作业的安全监测防护具，其特征在于，包括：头盔以及与头盔连接的制氧装置；头盔设有外壳，与人体头部接触的内网，帽带，防护面罩；外壳的内部设有与外壳内部固定连接的安装梁，安装梁上安装有无线通信装置，储电装置，定位装置；外壳的外表面设有太阳能电池板，照明装置，用于感应电缆隧道内氧含量的氧含量传感器、控制装置、温控器、检测组件，散热风扇、储电装置、一氧化碳检测模块、面部识别摄像头和环境摄像头；外壳上设有帽檐，帽檐设有散热风扇；帽带上设有话筒、接听装置；温控器包括测温探头和风扇控制电路，所述测温探头固设在外壳上，所述风扇控制电路分别与散热风扇和储电装置连接，风扇控制电路用于当环境温度超过预设值时，风扇控制电路控制散热风扇运行；当环境温度低于预设值时，风扇控制电路控制散热风扇停止运行；所述话筒和接听装置分别设置在帽带的两侧；所述无线通信装置，定位装置、太阳能电池板、照明装置，氧含量传感器、控制装置、散热风扇、检测组件、一氧化碳检测模块、面部识别摄像头和环境摄像头分别与储电装置连接，使储电装置供电；无线通信装置，定位装置、氧含量传感器、检测组件、面部识别摄像头和环境摄像头分别与控制装置电连接；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，控制装置控制报警器Lc发出报警声；内网设有与人体头部接触的除臭层；除臭层包括上吸汗透气层，所述上吸汗透气层的底部设有上除臭层，所述上除臭层的底部设有中芯层，所述中芯层的底部设有下除臭层，所述下除臭层的底部设有下吸汗透气层；所述上吸汗透气层和下吸汗透气层均由腈纶纤维和锦纶纤维混纺制成，上除臭层和下除臭层均由竹炭纤维和甲壳素纤维编织成网眼结构制成，所述中芯层由氯纶和粘胶纤维混纺制成；外壳的外表面涂有保护层；保护层依次包括：耐磨层、树脂基层、中间层和低面层；所述树脂基层为环氧树脂基层；所述中间层为接枝有苯乙烯的二氧化硅纳米粒子；所述低面层为天然蜡质表层或石蜡表层；所述控制装置包括：氧含量接收模块、温度接收模块、湿度接收模块、面部区域设置模块、面部识别模块、视频预处理模块、视频放大处理模块、心率信号消噪处理模块、心率值转换模块、心率与摄氧量折算模块、报警提示模块、摄氧量比较模块；温度接收模块用于接收温度传感器感应电缆隧道内的温度；湿度接收模块用于接收湿度传感器感应电缆隧道内的湿度；氧含量接收模块用于接收氧含量传感器感应电缆隧道内的氧含量；所述面部区域设置模块用于设置面部敏感区域；所述面部识别摄像头用于获取面部视频图像；所述面部识别模块用于从获取的面部视频图像中的每一帧中选取面部敏感区域作为后续的心率信号的提取区域；当在获取的视频中，某一帧中的选取面部敏感区域失败时，使用上一帧中的面部敏感区域作为当前帧中的面部敏感区域；所述视频预处理模块用于对选取的面部敏感区域的视频帧进行计量，当计量的帧数达到预设帧数时，将所述视频帧发送至视频放大处理模块；当计量的帧数未达到预设帧数时，继续计量视频帧直至达到预设帧数；所述视频放大处理模块用于对所述视频预处理模块发送的视频帧进行视频放大处理，将放大处理后的视频帧在RGB颜色空间内进行分解，形成三幅单通道图像；分别计算三通道...

【技术特征摘要】
1.一种电缆隧道检修作业的安全监测防护具，其特征在于，包括：头盔以及与头盔连接的制氧装置；头盔设有外壳，与人体头部接触的内网，帽带，防护面罩；外壳的内部设有与外壳内部固定连接的安装梁，安装梁上安装有无线通信装置，储电装置，定位装置；外壳的外表面设有太阳能电池板，照明装置，用于感应电缆隧道内氧含量的氧含量传感器、控制装置、温控器、检测组件，散热风扇、储电装置、一氧化碳检测模块、面部识别摄像头和环境摄像头；外壳上设有帽檐，帽檐设有散热风扇；帽带上设有话筒、接听装置；温控器包括测温探头和风扇控制电路，所述测温探头固设在外壳上，所述风扇控制电路分别与散热风扇和储电装置连接，风扇控制电路用于当环境温度超过预设值时，风扇控制电路控制散热风扇运行；当环境温度低于预设值时，风扇控制电路控制散热风扇停止运行；所述话筒和接听装置分别设置在帽带的两侧；所述无线通信装置，定位装置、太阳能电池板、照明装置，氧含量传感器、控制装置、散热风扇、检测组件、一氧化碳检测模块、面部识别摄像头和环境摄像头分别与储电装置连接，使储电装置供电；无线通信装置，定位装置、氧含量传感器、检测组件、面部识别摄像头和环境摄像头分别与控制装置电连接；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，控制装置控制报警器Lc发出报警声；内网设有与人体头部接触的除臭层；除臭层包括上吸汗透气层，所述上吸汗透气层的底部设有上除臭层，所述上除臭层的底部设有中芯层，所述中芯层的底部设有下除臭层，所述下除臭层的底部设有下吸汗透气层；所述上吸汗透气层和下吸汗透气层均由腈纶纤维和锦纶纤维混纺制成，上除臭层和下除臭层均由竹炭纤维和甲壳素纤维编织成网眼结构制成，所述中芯层由氯纶和粘胶纤维混纺制成；外壳的外表面涂有保护层；保护层依次包括：耐磨层、树脂基层、中间层和低面层；所述树脂基层为环氧树脂基层；所述中间层为接枝有苯乙烯的二氧化硅纳米粒子；所述低面层为天然蜡质表层或石蜡表层；所述控制装置包括：氧含量接收模块、温度接收模块、湿度接收模块、面部区域设置模块、面部识别模块、视频预处理模块、视频放大处理模块、心率信号消噪处理模块、心率值转换模块、心率与摄氧量折算模块、报警提示模块、摄氧量比较模块；温度接收模块用于接收温度传感器感应电缆隧道内的温度；湿度接收模块用于接收湿度传感器感应电缆隧道内的湿度；氧含量接收模块用于接收氧含量传感器感应电缆隧道内的氧含量；所述面部区域设置模块用于设置面部敏感区域；所述面部识别摄像头用于获取面部视频图像；所述面部识别模块用于从获取的面部视频图像中的每一帧中选取面部敏感区域作为后续的心率信号的提取区域；当在获取的视频中，某一帧中的选取面部敏感区域失败时，使用上一帧中的面部敏感区域作为当前帧中的面部敏感区域；所述视频预处理模块用于对选取的面部敏感区域的视频帧进行计量，当计量的帧数达到预设帧数时，将所述视频帧发送至视频放大处理模块；当计量的帧数未达到预设帧数时，继续计量视频帧直至达到预设帧数；所述视频放大处理模块用于对所述视频预处理模块发送的视频帧进行视频放大处理，将放大处理后的视频帧在RGB颜色空间内进行分解，形成三幅单通道图像；分别计算三通道图像的面部敏感区域内像素的空间平均值，形成对应每一帧的红绿蓝三个信号值，信号值范围在0~255之间，每一帧的红绿蓝三个信号值形成三个原始信号序列，以使从每一帧中放大出心率信号；所述心率信号消噪处理模块用于对原始心率信号序列进行带通滤波处理，以调整信号波形和消除噪声的影响；所述心率计算模块用于对消除噪声的三个信号序列分别进行FFT变换，计算三个信号序列的对应功率谱密度，选取G通道信号序列中最大功率对应的频率作为心率的计算值；所述心率与摄氧量折算模块用于将心率的计算值折算成使用人员的摄氧量；所述摄氧量比较模块用于将心率与摄氧量折算模块折算的使用人员的摄氧量与预设的摄氧量进行比较，当使用人员的摄氧量低于预设的摄氧量时，报警提示模块发出报警提示；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；固定板上设有两个安装扣，两个安装扣上分别设有吊带，外壳的边缘处设有绑接孔，吊带与帽带绑接，或与绑接孔相绑接；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使用人员的控制开关指令；所述制氧电磁阀控制模块用于当制氧开关用于接收使用人员的开启制氧指令时，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...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵杰，郭军，李晓虎，王晓文，刘伟防，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网山东省电力公司鱼台县供电公司，
类型：发明
国别省市：北京;11