一种挖电缆工具制造技术

本发明专利技术提供了一种挖电缆工具，在挖电缆工具上增加了一个人身保护机构，该人身保护机构通过设置的传感器组和图像采集装置对工作人员所处挖电缆环境进行探测，然后通过发光单元通知工作人员当前所处挖电缆环境的安全性，与相关技术中的挖电缆工具只有挖掘功能相比，可以通过人身保护机构及时通知工作人员当前所处挖电缆环境内出现的触电、火灾等紧急情况，尽可能避免这些紧急情况对挖电缆的工作人员造成的伤害。

Tool for digging cable

The present invention provides a tool to dig a cable, the personal protection mechanism is added in the dig cable tools, personal protection mechanism of the group through the sensor and image acquisition device is arranged on the staff of the dig cable environment detection, safety and digging cable environment through light emitting unit to inform the staff at present, and related technology in digging tools only cable mining function can be compared through personal protection agencies promptly notify the staff of the digging of electric shock, fire appears in the cable environment and other emergency situations, as far as possible to avoid the emergency to dig cable staff damage.

【技术实现步骤摘要】
一种挖电缆工具
本专利技术涉及电力电缆挖掘
，具体而言，涉及一种挖电缆工具。
技术介绍
目前，电力电缆进行安装时，需要工作人员将待安装电缆的地方进行挖掘形成电缆沟，然后将电缆放置到形成的电缆沟中，再将电缆沟进行掩埋，从而完成对电缆的安装。当要将正在使用的电缆进行更换时，需要通过挖掘机、铁锹、铁锹等挖电缆工具，将电缆沟挖开，才能把电缆沟中的电缆取出来，对电缆进行更换。相关技术中，在有些电缆掩埋的地方，比如微型地洞或地道中，挖掘机进出不便，只能通过工作人员使用铁锹和铁锹对电缆进行挖掘，来对微型地洞中掩埋的电缆进行挖掘。在实现本专利技术过程中，专利技术人发现现有技术中至少存在如下问题：专利技术人在研究中发现，在微型地洞或地道等挖掘机进出不便的地方中，通过工作人员使用铁锹和铁锹对电缆进行挖掘，来对微型地洞中掩埋的电缆进行挖掘的过程中，微型地洞或地道中情况复杂，在挖掘电缆的过程中可能出现触电、火灾等紧急情况，会对微型地洞或地道中的工作人员造成伤害。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例的目的在于提供一种挖电缆工具，以及时发现出现的触电、火灾等紧急情况，尽可能避免对挖电缆的工作人员造成伤害。第一方面，本专利技术实施例提供了一种挖电缆工具，包括：铁锹叶片、铁锹柄和人身保护机构；所述铁锹柄安装在所述铁锹叶片上，所述人身保护机构安装在所述铁锹柄远离所述铁锹叶片的一侧；所述人身保护机构，包括：控制器、发光单元、传感器组和图像采集装置；所述控制器分别与所述发光单元、所述传感器组和所述图像采集装置连接，对所述发光单元、所述传感器组和所述图像采集装置进行控制，以通过所述传感器组和所述图像采集装置采集所述工作人员所处挖电缆环境的环境数据，对工作人员所处挖电缆环境进行检测；所述铁锹柄远离所述铁锹叶片的一端设置有铁锹把手；在所述铁锹柄的外面套设有橡胶防滑套；所述发光单元设置在所述铁锹柄靠近所述铁锹把手的位置处；所述发光单元，用于发出两种不同颜色光，以通知所述工作人员当前所处挖电缆环境的安全性；所述传感器组，用于采集所述工作人员所处挖电缆环境的环境参数；所述图像采集装置，用于采集所述工作人员所处挖电缆环境的环境图像。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中：所述传感器组包括：光照强度传感器、距离传感器、电磁传感器、温度传感器、湿度传感器、气体传感器、烟雾传感器和热释电红外传感器；所述光照强度传感器、所述距离传感器、所述温度传感器、所述湿度传感器、所述气体传感器、所述烟雾传感器和所述热释电红外传感器分别与所述控制器连接；所述光照强度传感器，用于采集所述工作人员所处挖电缆环境的光照强度；所述距离传感器，用于检测铁锹叶片与所挖电缆的距离；所述电磁传感器，用于采集所述工作人员所处挖电缆环境的电磁强度；所述温度传感器，用于采集所述工作人员所处挖电缆环境的环境温度；所述湿度传感器，用于采集所述工作人员所处挖电缆环境的环境湿度；所述气体传感器，用于确定所述工作人员所处挖电缆环境的有害气体成分和浓度；所述烟雾传感器，用于采集所述工作人员所处挖电缆环境的烟雾浓度；所述热释电红外传感器，用于采集所述工作人员所处挖电缆环境出现的火情温度。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中：所述控制器具体用于：向所述传感器组发出参数获取指令，使得所述传感器组采集所述工作人员所处挖电缆环境的环境参数，其中，所述环境参数包括：光照强度、环境温度、环境湿度、有害气体成分和浓度、烟雾浓度和火情温度；判断获取到的所述环境温度、所述环境湿度、所述有害气体浓度、所述烟雾浓度和所述火情温度中的至少一种环境参数是否处于预设的异常状态数值范围中，其中，所述异常状态数值范围包括：温度异常状态数值范围、湿度异常状态数值范围、有害气体浓度异常状态数值范围、烟雾浓度异常状态数值范围和火情温度异常状态数值范围；当确定所述环境温度、所述环境湿度、所述有害气体浓度中的任一环境参数处于相应的异常状态数值范围时，通过所述发光单元发出表示所述工作人员所处挖电缆环境不安全的颜色光，使所述工作人员根据所述发光单元的提示尽快离开所处挖电缆环境；当确定烟雾浓度和火情温度中的至少一个环境参数处于相应的异常状态数值范围时，获取预存的异常状态图像；其中，所述异常状态图像包括：烟雾状态图像和火情状态图像；向所述图像采集装置发出图像采集指令，使得所述图像采集装置采集所述工作人员所处挖电缆环境的待检测图像，并获取所述图像采集装置返回的待检测图像；将获取到的所述待检测图像与预存的异常状态图像分别进行对比，得到所述待检测图像与预存的异常状态图像的对比结果，所述对比结果包括一致和不一致；当所述对比结果指示所述待检测图像与所述烟雾状态图像一致或者对比结果指示所述待检测图像与所述火情状态图像一致时，确定所述工作人员所处挖电缆环境发生火情，通过所述发光单元发出表示所述工作人员所处挖电缆环境不安全的颜色光，使所述工作人员根据所述发光单元的提示尽快离开所处挖电缆环境。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中：所述控制器将获取到的所述待检测图像与预存的异常状态图像分别进行对比，得到所述待检测图像与预存的异常状态图像的对比结果，包括：将所述待检测图像分别划分为多个图像区域；从多个所述图像区域中，分别选择k个图像区域进行拼接，得到多个检测子图像，其中，多个所述图像区域由所述待检测图像自上而下平均划分得到，m表示所述待检测图像划分的图像区域数量；对得到的所述多个检测子图像以及所述异常状态图像进行深度学习，得到所述待检测图像和所述异常状态图像的特征差值图；对得到的所述特征差值图进行深度学习，得到所述待检测图像和所述异常状态图像的比对结果，所述对比结果包括相似和不相似。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中：所述控制器对得到的所述多个检测子图像以及所述异常状态图像进行深度学习，得到所述待检测图像和所述异常状态图像的特征差值图，包括：对多个所述检测子图像和所述异常状态图像进行深度学习，得到多个第一异常状态图像特征图和第二异常状态图像特征图；以预设的像素点坐标集合中存储的各像素点坐标为特征值区域中心，按照预设的特征值区域尺寸，分别将当前第一异常状态图像特征图和所述第二异常状态图像特征图划分为多个第一特征值区域和多个第二特征值区域；从所述多个第一特征值区域和所述多个第二特征值区域中分别获取特征最大值；计算分别从具有相同特征值区域中心的第一特征值区域和第二特征值区域中获取的特征最大值的差，得到多个特征差值；以所述多个特征差值为像素值，按照预设的特征差值图尺寸，生成所述当前第一异常状态图像特征图和第二异常状态图像特征图的特征差值图。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中：所述控制器对多个所述检测子图像和所述异常状态图像进行深度学习，得到多个第一异常状态图像特征图和第二异常状态图像特征图，包括：通过第一自卷积神经网络对得到的检测子图像进行深度学习，得到多个所述第一异常状态图像特征图；通过第二自卷积神经网络对从图像库中选择的任一异常状态图像进行深度学习，得到所述第二异常状态图像特征图，其中，所述第二自卷积神经网络和所述第一自卷积神本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种挖电缆工具，其特征在于，包括：铁锹叶片、铁锹柄和人身保护机构；所述铁锹柄安装在所述铁锹叶片上，所述人身保护机构安装在所述铁锹柄远离所述铁锹叶片的一侧；所述人身保护机构，包括：控制器、发光单元、传感器组和图像采集装置；所述控制器分别与所述发光单元、所述传感器组和所述图像采集装置连接，对所述发光单元、所述传感器组和所述图像采集装置进行控制，以通过所述传感器组和所述图像采集装置采集工作人员所处挖电缆环境的环境数据，对工作人员所处挖电缆环境进行检测；所述铁锹柄远离所述铁锹叶片的一端设置有铁锹把手；在所述铁锹柄的外面套设有橡胶防滑套；所述发光单元设置在所述铁锹柄靠近所述铁锹把手的位置处；所述发光单元，用于发出两种不同颜色光，以通知所述工作人员当前所处挖电缆环境的安全性；所述传感器组，用于采集所述工作人员所处挖电缆环境的环境参数；所述图像采集装置，用于采集所述工作人员所处挖电缆环境的环境图像。

【技术特征摘要】
1.一种挖电缆工具，其特征在于，包括：铁锹叶片、铁锹柄和人身保护机构；所述铁锹柄安装在所述铁锹叶片上，所述人身保护机构安装在所述铁锹柄远离所述铁锹叶片的一侧；所述人身保护机构，包括：控制器、发光单元、传感器组和图像采集装置；所述控制器分别与所述发光单元、所述传感器组和所述图像采集装置连接，对所述发光单元、所述传感器组和所述图像采集装置进行控制，以通过所述传感器组和所述图像采集装置采集工作人员所处挖电缆环境的环境数据，对工作人员所处挖电缆环境进行检测；所述铁锹柄远离所述铁锹叶片的一端设置有铁锹把手；在所述铁锹柄的外面套设有橡胶防滑套；所述发光单元设置在所述铁锹柄靠近所述铁锹把手的位置处；所述发光单元，用于发出两种不同颜色光，以通知所述工作人员当前所处挖电缆环境的安全性；所述传感器组，用于采集所述工作人员所处挖电缆环境的环境参数；所述图像采集装置，用于采集所述工作人员所处挖电缆环境的环境图像。2.根据权利要求1所述的挖电缆工具，其特征在于，所述传感器组包括：光照强度传感器、距离传感器、电磁传感器、温度传感器、湿度传感器、气体传感器、烟雾传感器和热释电红外传感器；所述光照强度传感器、所述距离传感器、所述温度传感器、所述湿度传感器、所述气体传感器、所述烟雾传感器和所述热释电红外传感器分别与所述控制器连接；所述光照强度传感器，用于采集所述工作人员所处挖电缆环境的光照强度；所述距离传感器，用于检测铁锹叶片与所挖电缆的距离；所述电磁传感器，用于采集所述工作人员所处挖电缆环境的电磁强度；所述温度传感器，用于采集所述工作人员所处挖电缆环境的环境温度；所述湿度传感器，用于采集所述工作人员所处挖电缆环境的环境湿度；所述气体传感器，用于确定所述工作人员所处挖电缆环境的有害气体成分和浓度；所述烟雾传感器，用于采集所述工作人员所处挖电缆环境的烟雾浓度；所述热释电红外传感器，用于采集所述工作人员所处挖电缆环境出现的火情温度。3.根据权利要求2所述的挖电缆工具，其特征在于，所述控制器具体用于：向所述传感器组发出参数获取指令，使得所述传感器组采集所述工作人员所处挖电缆环境的环境参数，其中，所述环境参数包括：光照强度、环境温度、环境湿度、有害气体成分和浓度、烟雾浓度和火情温度；判断获取到的所述环境温度、所述环境湿度、所述有害气体浓度、所述烟雾浓度和所述火情温度中的至少一种环境参数是否处于预设的异常状态数值范围中，其中，所述异常状态数值范围包括：温度异常状态数值范围、湿度异常状态数值范围、有害气体浓度异常状态数值范围、烟雾浓度异常状态数值范围和火情温度异常状态数值范围；当确定所述环境温度、所述环境湿度、所述有害气体浓度中的任一环境参数处于相应的异常状态数值范围时，通过所述发光单元发出表示所述工作人员所处挖电缆环境不安全的颜色光，使所述工作人员根据所述发光单元的提示尽快离开所处挖电缆环境；当确定烟雾浓度和火情温度中的至少一个环境参数处于相应的异常状态数值范围时，获取预存的异常状态图像；其中，所述异常状态图像包括：烟雾状态图像和火情状态图像；向所述图像采集装置发出图像采集指令，使得所述图像采集装置采集所述工作人员所处挖电缆环境的待检测图像，并获取所述图像采集装置返回的待检测图像；将获取到的所述待检测图像与预存的异常状态图像分别进行对比，得到所述待检测图像与预存的异常状态图像的对比结果，所述对比结果包括一致和不一致；当所述对比结果指示所述待检测图像与所述烟雾状态图像一致或者对比结果指示所述待检测图像与所述火情状态图像一致时，确定所述工作人员所处挖电缆环境发生火情，通过所述发光单元发出表示所述工作人员所处挖电缆环境不安全的颜色光，使所述工作人员根据所述发光单元的提示尽快离开所处挖电缆环境。4.根据权利要求3所述的挖电缆工具，其特征在于，所述控制器将获取到的所述待检测图像与预存的异常状态图像分别进行对比，得到所述待检测图像与预存的异常状态图像的对比结果，包括：将所述待检测图像分别划分为多个图像区域；从多个所述图像区域中，分别选择k个图像区域进行拼接，得到多个检测子图像，其中，多个所述图像区域由所述待检测图像自上而下平均划分得到，m表示所述待检测图像划分的...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺为，唐卫国，吴云飞，赵杰，高廷利，王德猛，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司邹城市供电公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：山东,37