岗位作业多维行为规范监控系统

摘要

本发明涉及监控技术，具体的说是涉及一种岗位作业多维行为规范监控系统。本发明所述的岗位作业多维行为规范监控系统，主要为通过将变电站的实际地图信息制作为电子地图，并对电子地图进行详细的区域划分及标记，通过设置在变电站多个位置处的传感器终端、视频采集终端和人体感应终端对进入变电站的人员进行全方位的监控，并通过服务器端自动对进入变电站人员的位置与电子地图的标记进行对比，判断是否进入危险区域并自动报警，同时视频采集终端进行拍照取证。本发明的有益效果为，能够自动识别是否有人进入到变电站危险区域，并自动进行报警提示，具备反应速度快，可靠性高的优点。本发明尤其适用于变电站监控技术领域使用。

说明书

技术领域

本发明涉及监控技术，具体的说是涉及岗位作业多维行为规范监控系统。

背景技术

变电站属于高危工作区域，如果管理不到位，稍不注意就可能发生事故。在当前以人为 本的号召下，变电站的各项工作都将人身安全放在了第一位。然而，除了操作规程、安全条 约等规章制度限制外，目前还没有一套切实可行的主动报警的安全保障手段，因而，如果操 作人员操作失误、判断失误，或惰性、随意性、巡视误入间隔等,都可能直接或间接导致事故 的发生，使人身安全受到威胁的同时使经济利益也受到损失。

而且目前变电站采用的监控系统其监控内容单一，无法做到从多个角度同时监控，不能 很好的保证监控效果。

发明内容

本发明的目的，就是针对目前的变电站监控目标单一，缺乏主动报警的能力，提出岗位 作业多维行为规范监控系统。

本发明的技术方案：该岗位作业多维行为规范监控系统，包括监控服务器端、传感器监 控终端、视频监控终端和人体信息监控终端；

所述监控服务器端包括存储模块、显示模块、输入模块、数据处理模块和信息收发模块； 所述存储模块中存储有变电站电子地图，所述变电站电子地图被标记区分为安全区域和危险 区域；所述显示模块用于将数据处理模块处理后的信息通过图像和数字的方式进行反馈；所 述输入模块用于接收外部输入指令，并将指令发送到数据处理模块；所述数据处理模块用于 处理信息收发模块接收的数据，并将发送数据通过信息收发模块进行发送；所述信息收发模 块接收传感器监控终端、视频监控终端和人体信息监控终端发送的数据，并与数据处理模块 实时交换数据，进行控制指令的发送；

所述传感器监控终端由相互匹配的传感器固定终端和传感器移动终端构成；所述传感器 固定终端分别编号并固定在变电站不同位置，每个传感器固定终端的位置坐标标记在变电站 电子地图上，在传感器固定终端与监控服务器端通信时将通过显示模块显示该传感器固定终 端在变电站电子地图中的位置，其用于接收传感器移动终端发出的信号，并将接收到的信号 发送到监控服务器端的信息收发模块；所述传感器移动终端用于持续发出可被传感器固定终 端接收并识别的无线信号；

所述视频监控终端包括视频采集控制模块和视频摄像模块；所述视频采集控制模块用于 接收监控服务器端的指令，并控制视频摄像模块进行视频采集；

所述人体信息监控终端包括人体感应模块和人体信息数据收发模块；所述人体感应模块 用于感应人体信息；所述人体信息数据收发模块用于对人体感应模块接收的数据进行模数转 换，并发送到监控系统服务器端；

所述传感器固定终端、视频监控终端和人体信息监控终端均包括报警模块，所述报警模 块用于接收监控服务器端发出的报警控制指令；

所述监控服务器端还包括危险信号判断模块，所述危险信号判断模块用于对接收到的传 感器固定终端位置信息、视频采集信息和人体信息数据与变电站电子地图标记的危险区域进 行对比，当检测到传感器固定终端位置信息或视频采集的目标信息或人体信息与危险区域重 合时，则发出报警指令，控制传感器固定终端、视频监控终端和人体信息监控终端发出报警 信号。

进一步的，还包括前置服务器端，所述前置服务器端包括传感器移动终端注册模块、前 置信息采集模块、前置数据处理模块和前置数据收发模块；所述传感器移动终端注册模块用 于对传感器移动终端进行注册激活，将该传感器移动终端的持有者的信息编码存储在传感器 移动终端中，并在与传感器固定终端的信息交互中将持有者的信息编码通过传感器固定终端 反馈回前置服务器端；所述前置信息采集模块用于接收传感器固定终端、视频监控终端和人 体信息监控终端采集的信息数据；所述前置数据处理模块用于对前置信息采集采集的信息数 据进行处理；所述前置数据收发模块用于与监控服务器端进行数据交换。

进一步的，所述报警信号为声音信号和蓝光信号。

进一步的，所述传感器移动终端采用锂电池供电，所述传感器固定终端采用太阳能供电。

进一步的，所述传感器移动终端与传感器固定终端实现无线通信的工作频段为2.4GHZ。

本发明的有益效果：该岗位作业多维行为规范监控系统能够自动识别是否有人进入到变 电站危险区域，并自动进行报警提示，具备反应速度快，可靠性高的优点。

附图说明

图1是本发明的岗位作业多维行为规范监控系统的逻辑结构框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细的描述

如图1所示，本发明所述的岗位作业多维行为规范监控系统包括监控服务器端、传感器 监控终端、视频监控终端和人体信息监控终端；

所述监控服务器端包括存储模块、显示模块、输入模块、数据处理模块和信息收发模块； 所述存储模块中存储有变电站电子地图，所述变电站电子地图被标记区分为安全区域和危险 区域；所述显示模块用于将数据处理模块处理后的信息通过图像和数字的方式进行反馈；所 述输入模块用于接收外部输入指令，并将指令发送到数据处理模块；所述数据处理模块用于 处理信息收发模块接收的数据，并将发送数据通过信息收发模块进行发送；所述信息收发模 块接收传感器监控终端、视频监控终端和人体信息监控终端发送的数据，并与数据处理模块 实时交换数据，进行控制指令的发送；

其中，变电站电子地图的标记信息可通过输入模块进行实时更新，以保证监控系统的实 时性和可靠性；

所述传感器监控终端由相互匹配的传感器固定终端和传感器移动终端构成；所述传感器 固定终端分别编号并固定在变电站不同位置，每个传感器固定终端的位置坐标标记在变电站 电子地图上，在传感器固定终端与监控服务器端通信时将通过显示模块显示该传感器固定终 端在变电站电子地图中的位置，其用于接收传感器移动终端发出的信号，并将接收到的信号 发送到监控服务器端的信息收发模块；所述传感器移动终端用于持续发出可被传感器固定终 端接收并识别的无线信号；

所述视频监控终端包括视频采集控制模块和视频摄像模块；所述视频采集控制模块用于 接收监控服务器端的指令，并控制视频摄像模块进行视频采集；视频采集主要用于对入侵重 要区域的人员进行拍照取证。其中，视频摄像模块可采用球形摄像机，以实现多角度全方位 拍摄。

所述人体信息监控终端包括人体感应模块和人体信息数据收发模块；所述人体感应模块 用于感应人体信息；所述人体信息数据收发模块用于对人体感应模块接收的数据进行模数转 换，并发送到监控系统服务器端；

所述传感器固定终端、视频监控终端和人体信息监控终端均包括报警模块，所述报警模 块用于接收监控服务器端发出的报警控制指令；

所述监控服务器端还包括危险信号判断模块，所述危险信号判断模块用于对接收到的传 感器固定终端位置信息、视频采集信息和人体信息数据与变电站电子地图标记的危险区域进 行对比，当检测到传感器固定终端位置信息或视频采集的目标信息或人体信息与危险区域重 合时，则发出报警指令，控制传感器固定终端、视频监控终端和人体信息监控终端发出报警 信号，报警信号为声音信号和蓝光信号。

考虑到现有GSM/GPRS/3G通信网络在数据传输时的延迟以及恶劣天气环境下的信号优劣 问题，监控系统还包括前置服务器端，所述前置服务器端包括传感器移动终端注册模块、前 置信息采集模块、前置数据处理模块和前置数据收发模块；所述传感器移动终端注册模块用 于对传感器移动终端进行注册激活，将该传感器移动终端的持有者的信息编码存储在传感器 移动终端中，并在与传感器固定终端的信息交互中将持有者的信息编码通过传感器固定终端 反馈回前置服务器端；所述前置信息采集模块用于接收传感器固定终端、视频监控终端和人 体信息监控终端采集的信息数据；所述前置数据处理模块用于对前置信息采集采集的信息数 据进行处理；所述前置数据收发模块用于与监控服务器端进行数据交换。

其中，传感器移动终端采用锂电池供电，所述传感器固定终端采用太阳能供电，采用太 阳能进行供电，具有可不间断进行工作的优点。

变电站中电磁环境复杂，通信系统需要有很强的抗干扰能力才能保证工作正常；另外变 电站通信系统对通信质量的要求很高，某些量在通信过程中不允许出错，在满足速率要求的 前提下确保高准确度对通信系统是一个能否满足条件的重要指标。

变电站内部，通信设备的运行环境十分恶劣，除了机械振动以及温湿度的影响外，电磁 干扰很严重。在这样的运行环境下，无线传感器节点需要具有良好的抗机械冲击振动、抗温 湿度变化的能力，同时必须具有良好的抗电磁干扰性能，这样才能可靠的完成既定功能，否 则有可能造成无线传感器节点失灵，甚至发出或收到错误的数据或指令，造成损失。

变电站所存在的典型的电磁干扰源有：50Hz工频电磁场、设备出口短路引起的脉冲磁场、 电晕放电、静电放电、局部放电、空气击穿燃弧、SF6间隙击穿燃弧、真空间隙击穿燃弧、 雷电波和操作过电压。其中50Hz工频电磁场、设备出口短路引起的脉冲磁场、电晕放电、静 电放电、局部放电、空气击穿燃弧这些干扰源的频率为低频(最大为800MHz左右)并且各低 频带信号强度也不大，对工作于2.4GHz的无线传感器网络通信本身不会产生明显影响。

为了保证传感器工作的稳定性和较优的抗干扰能力，传感器移动终端与传感器固定终端 实现无线通信的工作频段为2.4GHZ。

最后扩展说明的是，监控服务器端中的变电站电子地图不仅仅可用于标记安全区域和危 险区域，还可用于标记工作区域和非工作区域，用于指导工作人员在指定的工作地点进行施 工或者巡检，对进入非工作区域的工作人员将触发报警，其原理与上述进入危险区域进行报 警的原理相同。