一种基于WIFI通信的变电站安全帽可拆卸定位器论文和设计-金雯雯

全文摘要

本实用新型涉及一种基于WIFI通信的变电站安全帽可拆卸定位器，包括壳体，主控模块，与指示模块、显示模块、警报模块、陀螺仪模块、录放模块、WIFI模块及稳压模块相连，用来控制各部分模块的工作状态，使各模块协调工作，且通过与WIFI模块和服务器通信获取工作人员的位置信息；当工作人员靠近危险区域，主控模块控制指示模块、显示模块、警报模块和录放模块作出提示；在主控模块接收到信息陀螺仪模块和WIFI通信模块的信息后，通过后台管理系统可统计工作人员佩戴安全帽信息和工作人员位置信息以及时发出提醒信息。因此，本实用新型具有结构简单、成本低廉、轻巧方便等特点。

主设计要求

1.一种基于WIFI通信的变电站安全帽可拆卸定位器，其特征在于：包括壳体、WIFI模块、充电模块、电池、稳压模块、控制模块、主控模块、显示模块、指示模块、录放模块、警报模块和陀螺仪模块的相关电路；指示模块，包括设置在壳体上的三个发光二极管，当定位器的电路已上电、有报警信息以及陀螺仪传感器检测定位器倾斜角度超过预设值和预设时间时，主控模块控制三个发光二极管对应点亮；显示模块，包括设置在壳体上的显示屏，根据主控模块控制显示电池用电情况、是否有报警信息、陀螺仪传感器检测倾斜角度是否超过预设值的预设时间；警报模块，设置在壳体上，当变电站工作人员靠近危险区域时，根据主控模块的控制命令发出警报信息；WIFI模块，设置在壳体上，与外接天线和主控模块相连，用于和主控模块以及服务器通信；通过无线接入点组成无线局域网络，实现复杂环境中的定位功能；陀螺仪模块，设置在壳体上，根据运动处理器能获取到当前设备的旋转角速度和加速度，将该模块安置在可拆卸定位器中，检测到定位器有角度超过预设值，且超过预设值的预设时间，进而推断工作人员是否佩戴安全帽；控制模块，设置在壳体上，与稳压模块连接，用来产生控制信号，具有两个控制按键，一个用来控制设备开关，另一个控制设备重启；主控模块，设置在壳体内，与指示模块、显示模块、警报模块、陀螺仪模块、录放模块、WIFI模块及稳压模块相连，用来控制各部分模块的工作状态，使各模块协调工作，且通过与WIFI模块和服务器通信获取工作人员的位置信息；当工作人员靠近危险区域，主控模块控制指示模块、显示模块、警报模块和录放模块作出提示；稳压模块，设置在壳体内，与电池连接，提供给控制模块、显示模块、录放模块、指示模块、WIFI模块，陀螺仪模块和主控模块范围更小精度更高的输出电压；电池，设置在壳体内，为各模块提供电能；充电模块，设置在壳体内，包括单节锂电池充电管理芯片，通过USB口连接外部电源，单节锂电池充电管理芯片与电池正极相连；录放模块，与存储有音频信息的服务器通信，接收危险状况下的音频信息，用于提示工作人员远离危险区域。

设计方案

1.一种基于WIFI通信的变电站安全帽可拆卸定位器，其特征在于：包括壳体、WIFI模块、充电模块、电池、稳压模块、控制模块、主控模块、显示模块、指示模块、录放模块、警报模块和陀螺仪模块的相关电路；

指示模块，包括设置在壳体上的三个发光二极管，当定位器的电路已上电、有报警信息以及陀螺仪传感器检测定位器倾斜角度超过预设值和预设时间时，主控模块控制三个发光二极管对应点亮；

显示模块，包括设置在壳体上的显示屏，根据主控模块控制显示电池用电情况、是否有报警信息、陀螺仪传感器检测倾斜角度是否超过预设值的预设时间；

警报模块，设置在壳体上，当变电站工作人员靠近危险区域时，根据主控模块的控制命令发出警报信息；

WIFI模块，设置在壳体上，与外接天线和主控模块相连，用于和主控模块以及服务器通信；通过无线接入点组成无线局域网络，实现复杂环境中的定位功能；

陀螺仪模块，设置在壳体上，根据运动处理器能获取到当前设备的旋转角速度和加速度，将该模块安置在可拆卸定位器中，检测到定位器有角度超过预设值，且超过预设值的预设时间，进而推断工作人员是否佩戴安全帽；

控制模块，设置在壳体上，与稳压模块连接，用来产生控制信号，具有两个控制按键，一个用来控制设备开关，另一个控制设备重启；

主控模块，设置在壳体内，与指示模块、显示模块、警报模块、陀螺仪模块、录放模块、WIFI模块及稳压模块相连，用来控制各部分模块的工作状态，使各模块协调工作，且通过与WIFI模块和服务器通信获取工作人员的位置信息；当工作人员靠近危险区域，主控模块控制指示模块、显示模块、警报模块和录放模块作出提示；

稳压模块，设置在壳体内，与电池连接，提供给控制模块、显示模块、录放模块、指示模块、WIFI模块，陀螺仪模块和主控模块范围更小精度更高的输出电压；

电池，设置在壳体内，为各模块提供电能；

充电模块，设置在壳体内，包括单节锂电池充电管理芯片，通过USB口连接外部电源，单节锂电池充电管理芯片与电池正极相连；

录放模块，与存储有音频信息的服务器通信，接收危险状况下的音频信息，用于提示工作人员远离危险区域。

2.根据权利要求1所述的基于WIFI通信的变电站安全帽可拆卸定位器，其特征在于：所述的陀螺仪模块根据获取的旋转角速度和加速度值加以分析角度变化以判断工作人员佩戴安全帽情况，通过与WIFI通信将该信息传给服务器，进而由管理人员统计信息方便提示。

3.根据权利要求1所述的基于WIFI通信的变电站安全帽可拆卸定位器，其特征在于：所述的指示模块包括红、黄、绿三个不同颜色的指示灯，设备开启时绿灯亮，陀螺仪传感器检测倾斜角度是否超过预设值的预设时间时黄灯亮，当有报警信息时红灯亮，否则相应的指示灯均处于熄灭状态。

4.根据权利要求1所述的基于WIFI通信的变电站安全帽可拆卸定位器，其特征在于：所述壳体为长条形，在壳体两边位置均设置有两个凹槽，辅以四个防滑固定夹将其固定于安全帽上，同时利用卡托加以固定。

5.根据权利要求1所述的基于WIFI通信的变电站安全帽可拆卸定位器，其特征在于：所述警报模块包括蜂鸣器和放大电路。

6.根据权利要求1所述的基于WIFI通信的变电站安全帽可拆卸定位器，其特征在于：所述稳压模块将电压分别输出为5V和3.3V，所述5V电压与警报模块和录放模块连接，所述3.3V电压与WIFI模块、陀螺仪模块、显示模块和指示模块连接。

设计说明书

技术领域

本实用新型属于变电站设备领域，涉及一种基于WIFI通信的变电站安全帽可拆卸定位器。

背景技术

变电站内属于高危险地区，在变电站施工过程中，获知工作人员的位置信息并及时提醒工作人员远离危险位置可有效减少人员触电伤亡率。目前在变电站场景监控中通常采用使用摄像头的方式，但是不可避免的会存在监控盲区，人员位置信息不能被准确获知，需要周边工作经验丰富的工作人员或监管人员及时提醒远离危险区域；在一些高压危险设备旁通常会辅以文字提示，但是仅靠文字不能满足变电站智能化发展的趋势；即使变电站安全管理规定进入变电站会进行登记或者佩戴安全帽等信息，还是很难避免出现一些安全意识淡薄的工作人员；随着科技的发展，智能化产品的增多，出现一款可以有效定位工作人员位置信息并智能做出安全提示的产品至关重要。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种基于WIFI通信的变电站安全帽可拆卸定位器，WIFI是目前应用最广泛的无线通信技术，由于在通信距离和传输速度的优越性，能大范围的定位人员信息；应用位置信息并在工作人员进入危险区域及时发出警报信息，可有效减少的伤亡率；在定位器中安置陀螺仪传感器模块检测角度是否变化可推断工作人员佩戴安全帽情况；并且定位器的可拆卸设计，增加了设备的灵活性，防止因为保养或老旧带来的不便。

为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种基于WIFI通信的变电站安全帽可拆卸定位器，包括壳体、WIFI模块、充电模块、电池、稳压模块、控制模块、主控模块、显示模块、指示模块、录放模块、警报模块和陀螺仪模块的相关电路；

警报模块，设置在壳体上，当变电站工作人员靠近危险区域时，根据主控模块的控制命令发出警报信息；

控制模块，设置在壳体上，与稳压模块连接，用来产生控制信号，具有两个控制按键，一个用来控制设备开关，另一个控制设备重启；

主控模块，设置在壳体内，与指示模块、显示模块、警报模块、陀螺仪模块、录放模块、 WIFI模块及稳压模块相连，用来控制各部分模块的工作状态，使各模块协调工作，且通过与 WIFI模块和服务器通信获取工作人员的位置信息；当工作人员靠近危险区域，主控模块控制指示模块、显示模块、警报模块和录放模块作出提示；

电池，设置在壳体内，为各模块提供电能。

充电模块，设置在壳体内，包括单节锂电池充电管理芯片，通过USB口连接外部电源，单节锂电池充电管理芯片与电池正极相连；

录放模块，与存储有音频信息的服务器通信，接收危险状况下的音频信息，用于提示工作人员远离危险区域。

进一步，所述的陀螺仪模块根据获取的旋转角速度和加速度值加以分析角度变化以判断工作人员佩戴安全帽情况，通过与WIFI通信将该信息传给服务器，进而由管理人员统计信息方便提示。

进一步，所述的指示模块包括红、黄、绿三个不同颜色的指示灯，设备开启时绿灯亮，陀螺仪传感器检测倾斜角度是否超过预设值的预设时间时黄灯亮，当有报警信息时红灯亮，否则相应的指示灯均处于熄灭状态。

进一步，所述壳体为长条形，在壳体两边位置均设置有两个凹槽，辅以四个防滑固定夹将其固定于安全帽上，同时利用卡托加以固定。

进一步，所述警报模块包括蜂鸣器和放大电路。

进一步，所述稳压模块将电压分别输出为5V和3.3V，所述5V电压与警报模块和录放模块连接，所述3.3V电压与WIFI模块、陀螺仪模块、显示模块和指示模块连接。

本实用新型的有益效果在于：在主控模块接收到信息陀螺仪模块和WIFI通信模块的信息后，通过后台管理系统可统计工作人员佩戴安全帽信息和工作人员位置信息以及时发出提醒信息。因此，本实用新型具有结构简单、成本低廉、轻巧方便等特点。

附图说明

为了使本实用新型的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本实用新型提供如下附图进行说明：

图1为本实用新型所述基于WIFI通信的变电站安全帽可拆卸定位器的模块连接图；

图2为本实用新型所述WIFI模块的结构示意图；

图3为本实用新型所述警报模块的结构示意图；

图4为本实用新型所述充电模块的结构示意图；

图5为本实用新型所述录放模块的结构示意图；

图6为本实用新型所述陀螺仪模块的结构示意图；

图7为本实用新型所述稳压模块的结构示意图；

图8为本实用新型所述显示模块的结构示意图；

图9为本实用新型所述指示模块的结构示意图；

图10为本实用新型所述基于WIFI通信的变电站安全帽可拆卸定位器的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本实用新型的优选实施例进行详细的描述。

如图1、图10所示，一种基于WIFI通信的变电站安全帽可拆卸定位器，包括壳体、WIFI 模块、充电模块、电池、稳压模块、控制模块、主控模块、显示模块、指示模块、录放模块、警报模块和陀螺仪模块的相关电路；

如图9所示，指示模块，包括设置在壳体上的三个发光二极管，当定位器的电路已上电、有报警信息以及陀螺仪传感器检测定位器倾斜角度超过预设值和预设时间时，主控模块控制三个发光二极管对应点亮；

如图8所示显示模块，包括设置在壳体上的显示屏，根据主控模块控制显示电池用电情况、是否有报警信息、陀螺仪传感器检测倾斜角度是否超过预设值的预设时间；

如图3所示，警报模块，设置在壳体上，当变电站工作人员靠近危险区域时，根据主控模块的控制命令发出警报信息；

如图2所示，WIFI模块，设置在壳体上，与外接天线和主控模块相连，用于和主控模块以及服务器通信；通过无线接入点组成无线局域网络，实现复杂环境中的定位功能；

如图6所示，陀螺仪模块，设置在壳体上，根据运动处理器能获取到当前设备的旋转角速度和加速度，将该模块安置在可拆卸定位器中，检测到定位器有角度超过预设值，且超过预设值的预设时间，进而推断工作人员是否佩戴安全帽；本实施例中陀螺仪模块采用MPU6050型号。

控制模块，设置在壳体上，与稳压模块连接，用来产生控制信号，具有两个控制按键，一个用来控制设备开关，另一个控制设备重启；

主控模块，设置在壳体内，与指示模块、显示模块、警报模块、陀螺仪模块、录放模块、 WIFI模块及稳压模块相连，用来控制各部分模块的工作状态，使各模块协调工作，且通过与 WIFI模块和服务器通信获取工作人员的位置信息；当工作人员靠近危险区域，主控模块控制指示模块、显示模块、警报模块和录放模块作出提示；

如图7所示，稳压模块，设置在壳体内，与电池连接，提供给控制模块、显示模块、录放模块、指示模块、WIFI模块，陀螺仪模块和主控模块范围更小精度更高的输出电压；

电池，设置在壳体内，为各模块提供电能。

如图4所示，充电模块，设置在壳体内，包括单节锂电池充电管理芯片，通过USB口连接外部电源，单节锂电池充电管理芯片与电池正极相连；

如图5所示，录放模块，与存储有音频信息的服务器通信，接收危险状况下的音频信息，用于提示工作人员远离危险区域。

可选地，所述的陀螺仪模块根据获取的旋转角速度和加速度值加以分析角度变化以判断工作人员佩戴安全帽情况，通过与WIFI通信将该信息传给服务器，进而由管理人员统计信息方便提示。

可选地，所述的指示模块包括红、黄、绿三个不同颜色的指示灯，设备开启时绿灯亮，陀螺仪传感器检测倾斜角度是否超过预设值的预设时间时黄灯亮，当有报警信息时红灯亮，否则相应的指示灯均处于熄灭状态。

可选地，所述壳体为长条形，在壳体两边位置均设置有两个凹槽，辅以四个防滑固定夹将其固定于安全帽上，同时利用卡托加以固定。

可选地，所述警报模块包括蜂鸣器和放大电路。

可选地，所述稳压模块将电压分别输出为5V和3.3V，所述5V电压与警报模块和录放模块连接，所述3.3V电压与WIFI模块、陀螺仪模块、显示模块和指示模块连接。

最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本实用新型进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本实用新型权利要求书所限定的范围。

设计图

一种基于WIFI通信的变电站安全帽可拆卸定位器论文和设计

一种基于WIFI通信的变电站安全帽可拆卸定位器论文和设计-金雯雯

全文摘要

主设计要求

设计方案

设计说明书

设计图

相关信息详情

猜你喜欢