一種穿戴式巡檢終端的製作方法
2023-11-06 08:58:52 1
一種穿戴式巡檢終端的製作方法
【專利摘要】本實用新型設計一種野外作業裝備領域，所要解決的技術問題是克服上述現有技術中的不足，提供一種操作方便靈活、攜帶方便的穿戴式巡檢終端。結構包括主機、頭戴設備、手戴設備和用於提供電源的電池，主機與頭戴設備和手戴設備通訊聯接，所述主機包括：用於發送、接收數據信息和控制、處理數據信息的主控電路板；用於地理位置識別的定位裝置；所述頭戴設備包括：用於根據定位裝置反饋的巡檢點的地理位置信息顯示任務列表的顯示裝置；用於身份識別的虹膜識別裝置；所述手戴設備包括：用於輸入控制命令和巡檢結果的物理鍵盤。將不同功能模塊進行合理劃分，使之更便於操作。
【專利說明】一種穿戴式巡檢終端
【技術領域】
[0001]本實用新型設計一種野外作業裝備領域，更具體的說是一種用於電力系統、石油系統、通訊系統等野外設備定期檢查的穿戴式巡檢終端。
【背景技術】
[0002]在多個領域中，很多設備長期留置於野外，無人管理，所以要對其進行定期檢查，防止設備出現故障，比如電力系統中的:變電所、變壓器、高壓鐵塔、線杆、高壓線路等等，電信移動系統中的:光纜、電話線路、電話亭、線杆、發射基站等等。
[0003]早期的巡檢是通過人工進行的，主要採取人工記錄的方式，這種原始的辦法雖然靈活，但是十分依賴巡檢人員的個人經驗，另外就是反饋滯後，無法對發現的問題進行及時的處理。為了彌補這種缺陷，各個領域都出現了多種不同的巡檢設備，簡單的有RFID卡，複雜的有內置有各種巡檢項目的設備。設備類型多種多樣，相互之間無法兼容，且均需要獨立設計，導致了大量的浪費。
[0004]另外就是現有的巡檢設備在野外使用的時候均存在一定的缺陷，比如很多巡檢設備無法確認巡檢人員是否有真實進行巡檢，有多個巡檢人員的時候無法對其具體操作進行單獨認證，採用指紋識別方式在高空作業、需帶手套作業的情況下十分不方便，而且手髒了識別率就很低。內置的巡檢項目十分死板，無法根據實際情況進行靈活調整。
[0005]在巡檢的過程中，巡檢人員經常要進行攀爬等動作，單獨的巡檢手持設備在這種狀況下操作上有一定難度，而且會在巡檢過程中給巡檢人員帶來一定的操作危險性。巡檢人員在戶外工作的時候，一般會同時兼顧設備的維護和小問題的維修等工作，因此也需要攜帶一定量的工具，巡檢設備雖然不重，但是能夠儘量減少巡檢人員的負擔，對於巡檢工作來說也是一種人性化的優化。
實用新型內容
[0006]本實用新型所要解決的技術問題是克服上述現有技術中的不足，提供一種操作方便靈活、攜帶方便的穿戴式巡檢終端。
[0007]本實用新型通過以下技術方案實現上述目的。
[0008]本實用新型設計一種穿戴式巡檢終端，主機、頭戴設備、手戴設備和用於提供電源的電池，主機與頭戴設備和手戴設備通訊聯接，所述主機包括:用於發送、接收數據信息和控制、處理數據信息的主控電路板；用於地理位置識別的定位裝置；所述頭戴設備包括:用於根據定位裝置反饋的巡檢點的地理位置信息顯示任務列表的顯示裝置；用於身份識別的虹膜識別裝置；所述手戴設備包括:用於輸入控制命令和巡檢結果的物理鍵盤。
[0009]該穿戴式巡檢終端與現有的後臺管理系統配合使用，通過主控電路板向後臺管理系統發送數據信息或接收數據信息。所述定位裝置可以是現有的GPS定位裝置或北鬥定位裝置，通過該裝置，後臺管理系統可以實時監控巡檢人員的巡檢路線。配合該定位裝置，後臺管理系統可以向手持巡檢終端推送巡檢的任務列表，巡檢人員通過所推送的巡檢列表就可以準確的對每個特定的巡檢點的相關信息進行檢查，並向後臺反饋巡檢結果，實現巡檢信息的實時反饋。所述虹膜識別裝置相對於現有的指紋識別裝置的優點是操作簡單，識別準確，即使在帶手套或者手指髒了也可以進行識別，並且可以快速靈活的對不同的巡檢人員進行判定，記錄不同人的不同工作。採用物理鍵盤也是考慮到操作的靈活性，特別是在冬天的時候，巡檢人員在野外都戴有手套，在這種情況下，物理鍵盤依然能夠保證準確的輸入。當然，所述顯示裝置也可以選擇採用觸摸式的顯示器，但必須依然保留物理鍵盤用於輸入。
[0010]本實用新型的另一個創新點就是將不同功能模塊進行合理劃分，使之更便於操作:主機承擔數據處理與後臺通訊的功能，按程序自動運行，無需人工太多的幹預，所以可以作為一個獨立的構件；頭戴設備可以承載顯示裝置，正好與人的眼睛匹配，這樣在查看數據和信息的過程中，無需手持屏幕、轉動頭部等動作，大大簡化了信息的展示和查閱信息的動作。本實用新型將設備的操作功能集成在手戴設備上，通過物理鍵盤進行輸入，可以單手或雙手操作，在不操作的過程中，手戴設備綁定在手上，隨手部運動，無需另行攜帶，減少了取出、裝入等操作過程。所以本實用新型可以如服裝一樣直接穿戴在巡檢人員的身上，各個功能模塊合理劃分在相應的人體部位上，操作和攜帶十分方便，大大提高了巡檢人員在工作過程中的作業安全性。
[0011]另外，該穿戴式巡檢終端具體應用於那個領域，是由後臺系統所決定的，也就是說本實用新型提供的是一種無差異化的物理硬體，可以匹配多種不同巡檢後臺系統使用，使本實用性具有廣泛的適用性。
[0012]在巡檢的過程中，雖然有定位裝置對巡檢人員進行跟蹤，但要做到能夠準確的識別不同的被檢查設備，且無需增加多餘的操作，本實用新型手戴設備還設有用於快速錄入巡檢點信息的近距離識別裝置，可以用於對被檢查設備的識別。通過該近距離識別裝置，巡檢人員無需再手動輸入被檢查設備的識別碼，該裝置一般採用雷射條碼掃描裝置或RFID感應裝置或同時具備雷射條碼掃描裝置和RFID感應裝置。只需通過上述裝置感應被檢查設備的電子ID或者掃描一維碼或二維碼就可以識別被巡檢設備，這種情況特別適用於高空作業，有利於大大提高作業的安全性。
[0013]巡檢人員一般是一個人或兩個人一組獨自在野外進行作業，為了保證巡檢人員的安全，手戴設備還包括緊急報警按鈕，頭戴設備可以設置照明裝置。照明裝置可以在出現意外的情況下使用，緊急報警按鈕設置在手戴設備上，操作簡單，能夠默認向後臺發出求救信息，以便於後臺能夠快速響應進行救援。
[0014]當遇到複雜的巡檢情況的時候，為了方便巡檢人員能夠與後臺聯繫、匯報情況，或者與其他巡檢人員進行協作，實現複雜的巡檢功能，頭戴設備還包括用於進行語音通訊的語音通訊裝置。所述語音通訊裝置可以是無線行動網路通訊裝置或近距離對講裝置或同時具備無線行動網路通訊裝置和近距離對講裝置。這樣穿戴式巡檢終端的頭戴設備就相當於一部行動電話或對講機，可以與他人進行實時語音通訊，以便於能夠實現複雜的交互式巡檢功能。在通訊的過程中，無需人手持握通訊設備，解放了人手能夠進行其他工作，大大提高了作業的安全性。
[0015]為了使後臺能夠獲得實時的被檢查設備的情況，頭戴設備還包括用於拍照或攝像的攝像頭。在遇到難以處理的情況的時候，巡檢人員能夠將該情況通過拍照或攝像的方式實時的匯報給後臺專家組進行診斷，這樣再通過實時語音通訊或視頻的指導，能夠快速的對複雜的問題進行處理，在巡檢人員能夠解決問題的情況下，也無需專業人員再次到場。另夕卜，該照片或攝像信息還方便留檔，以便於作為以後類似問題的參考案例。攝像頭設置在頭戴設備上，通過顯示裝置，巡檢人員能夠十分方便的通過轉動頭部實現攝像頭的取景，無需人手操作，進一步提高操作的便利性。
[0016]為了減少各個部件之間的連線，使得操作上更具靈活性，本實用新型主機與頭戴設備和手戴設備通過無線通訊聯接，主機、頭戴設備和手戴設備獨立設置電池。這樣三個主要部件獨立工作，通過藍牙或WIFI等無線信號進行通訊，部件之間沒有任何電纜的實體線路連接，大大提高了操作的靈活性。
[0017]主機作為該穿戴式巡檢終端的核心部件，承擔了數據處理、數據交換和通訊等功能，但一般情況下與人的交互式操作較少，所以本實用新型將主機製作成為背心式結構、腰帶式結構或背包式結構，或者將主機嵌入在背心、腰帶或背包內部，這些結構可以直接穿或綁或背在身上，方便攜帶。
[0018]頭戴設備由於要作為顯示終端，識別終端和通訊終端之用，與人的頭部有交互式作為，所以本實用新型的頭戴設備製作成為頭盔式結構、帽式結構或者眼鏡結構，或者將頭戴設備嵌入頭盔、帽子或眼鏡中。直接戴在頭部上，操作的時候眼睛可以直接觀看顯示裝置，虹膜識別裝置可以直接對眼睛進行識別，語音通訊裝置配合的設置在嘴巴和耳朵附件，使得操作上十分人性化，頭盔還可以起到對頭部的保護作用，以便於在高危環境下的使用。
[0019]手戴設備作為輸入和操作的終端，與人手有頻繁的交互式操作，所以本實用新型將手戴設備製作成為臂帶式結構或者手套式結構，直接綁定在手臂上或戴在手上。手套式結構可以單手操作，臂帶式結構需另一隻手進行操作，但所綁定的手臂還可以有其他操作功能，如抓緊攀爬件等，大大提高操作的安全性。
[0020]本實用新型通過對現場採集反饋的巡檢信息，使管理者在第一時間獲得真實完整的巡檢計劃實施情況，實時獲知設備運行狀態、故障現象、潛在缺陷等數據，並自動匯總與保存，及時作出處理方案，保證生產系統與設施的運行質量。另外，該設備具有很大的功能拓展空間，通過後臺系統和機身內置軟體的設置，可以實現:巡檢人員管理，身份認證管理，出檢考勤管理；規劃巡檢路線，制定巡檢計劃，分配巡檢任務；巡檢電子地圖制定；藉助GPS顯示巡檢人員位置與軌跡；接收並存儲巡檢終端上傳的巡檢數據；檢查巡檢任務的完成情況；巡檢對象管理，按行業標準來設計巡檢對象的管理內容；巡檢結果數據管理，條件查詢，統計；巡檢數據分析處理，對巡檢結果數據和缺陷情況，根據行業標準提供分析工具；實時監控和報警等功能。
[0021]本實用新型通過不同的巡檢對象管理設置，可以應用於多種行業的巡檢管理:
[0022]電力:變電所、變壓器、高壓鐵塔、線杆、高壓線路、發電廠、消防檢測，電能表讀數、安全用具巡檢；
[0023]石油:輸油管道、天然氣管道、油罐庫區、油田油井設施巡檢；
[0024]鐵路:路基、路軌、橋梁、水電、機車、庫房、候車大廳、乘警巡邏巡檢；
[0025]電信移動:光纜、電話線路、電話亭、線杆、發射機站巡檢；
[0026]公安:巡警、交警、警車、崗哨、獄警巡邏巡檢；
[0027]軍隊:邊防、崗哨、彈藥庫、軍需庫巡邏巡檢；[0028]糧庫:防火、防水、防蟲、溫度、溼度控制巡檢；
[0029]林業:森林防火、森警巡邏、動植物保護、防獵巡檢；
[0030]煤礦:井下安全、井上設施、車輛、煤場巡檢；
[0031]醫院:護士查房、屍體管護、人員考核、保安巡邏巡檢；
[0032]郵政:郵箱、庫房、趟車的頻次/時限管理巡檢；
[0033]機場:候機大廳、跑道巡檢、消防檢測巡檢巡更；
[0034]學校:校區、教學樓、宿舍、實驗樓、圖館巡檢巡更；
[0035]樓宇及小區物業、商場、超市、酒店、大廈、廠礦、企事業單位等防火、防盜、保安巡檢巡更等；
[0036]外銷、外修、外送以及其他任何需要加強外勤、外派人員管理的單位，等等。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0037]圖1為本實用新型實施例1的結構示意圖。
[0038]圖2為本實用新型實施例2的結構示意圖。
[0039]圖3為本實用新型的工作示意圖。
【具體實施方式】
[0040]以下結合上述附圖舉例對本專利做進一步的說明。實施例用於示例說明所採用的上述附圖僅用於示例性說明，不能理解為對本專利的限制；為了更好說明本實施例，附圖某些部件會有省略、放大或縮小，並不代表實際產品的尺寸；對於本領域技術人員來說，附圖中某些公知結構及其說明可能省略是可以理解的。
[0041]實施例1
[0042]如圖1所示的一種穿戴式巡檢終端，包括背心式結構的主機110、頭盔式結構的頭戴設備120和手套式結構的手戴設備130，主機110與頭戴設備120和手戴設備130通過無線通訊聯接，主機110、頭戴設備120和手戴設備130獨立設置電池。所述主機110用於與後臺進行遠距離通訊，包括用於發送、接收數據信息和控制、處理數據信息的主控電路板和用於地理位置識別的定位裝置。所述頭戴設備120戴在頭上，用於顯示信息和進行語音通訊，包括用於根據定位裝置反饋的巡檢點的地理位置信息顯示任務列表的顯示裝置121，用於身份識別的虹膜識別裝置，用於進行語音通訊的語音通訊裝置122，和照明裝置123。所述手戴設備130戴在手上，用於輸入，包括用於輸入控制命令和巡檢結果的物理鍵盤131和雷射條碼掃描132，並設有報警按鈕。
[0043]實施例2
[0044]如圖2所示的一種穿戴式巡檢終端，包括腰帶式結構的主機210、眼鏡式結構的頭戴設備220和臂帶式結構的手戴設備230，主機210與頭戴設備220和手戴設備230通過無線通訊聯接，主機210、頭戴設備220和手戴設備230獨立設置電池。所述主機210用於與後臺進行遠距離通訊，包括用於發送、接收數據信息和控制、處理數據信息的主控電路板和用於地理位置識別的定位裝置。所述頭戴設備220戴在頭上，用於顯示信息和進行語音通訊，包括用於根據定位裝置反饋的巡檢點的地理位置信息顯示任務列表的顯示裝置221，用於身份識別的虹膜識別裝置，用於進行語音通訊的語音通訊裝置222，和攝像頭223。所述手戴設備230戴在手上，用於輸入，包括用於輸入控制命令和巡檢結果的物理鍵盤231和RFID感應裝置132，並設有報警按鈕。
[0045]結合圖3所示，一個巡檢系統是由後臺管理系統300和多套穿戴式巡檢終端100以及通訊網絡及定位衛星構成的。在本實施例中，通過GPS定位裝置，後臺管理系統300可以實時監控巡檢人員的巡檢路線，電子地圖標示巡檢點位置，也可以給巡檢人員提供路線支持或路線設定，更優化巡檢計劃，提高效率，減少途徑危險地段。另外，根據地理位置信息，後臺管理系統300可以向穿戴式巡檢終端100推送巡檢的任務列表，每到一個巡檢點，自動顯示該點的檢測項目與定義，規範化巡檢操作，巡檢人員通過所推送的巡檢列表就可以準確的對每個特定的巡檢點的相關信息進行檢查，並向後臺反饋巡檢結果，實現巡檢信息的實時反饋。
[0046]為了嚴格監控巡檢人員的工作，劃分責任承當，本實施例採用虹膜識別裝置替代其他認證設備。現在的虹膜識別裝置已經可以小型化，能夠將其直接應用在手持設備上。虹膜識別裝置設置在頭戴設備上對準眼睛，使用的時候，只需觸發虹膜識別裝置，就可以進行虹膜識別，操作十分簡單，識別率高。克服了現有指紋識別裝置需雙手操作、識別率低，容易被規避等缺點。基於該識別的基礎上，可以實現:用戶管理和權限分配，支持分級權限管理，巡檢人員管理，身份識別管理，出檢考勤管理。
[0047]物理鍵盤能夠提高穿戴式巡檢終端的野外使用能力，特別是在冬天的時候，巡檢人員在野外都戴有手套，在這種情況下，物理鍵盤依然能夠保證準確的輸入。通過雷射條碼掃描裝置和RFID感應裝置，巡檢人員無需再手動輸入被檢查設備的識別碼，只需通過上述裝置感應被檢查設備的電子ID或者掃描一維碼或二維碼就可以識別被巡檢設備，這種情況特別適用於高空作業，如在電線桿上作業或對高壓輸送線路進行巡檢的情況下，有利於大大提高作業的安全性。
[0048]基於上述結構，本實施例穿戴式巡檢終端能夠實現以下功能:虹膜識別身份驗證，以便於巡檢人員信息管理和查詢，外勤統計與管理；GPS自動定位，可以實現電子地圖實時查看巡檢人員當前位置及運行軌跡，並且能夠及時的查詢、修改巡檢計劃、巡檢路線和巡檢任務；利用通訊網絡能夠上傳的巡檢數據、巡檢設施狀況和缺陷情況，和下載查詢巡檢設備檔案和參數；通過攝像頭能夠在巡檢現場上傳實時獲得的照片、錄像等記錄；當遇到危險的時候，通過緊急報警按鈕報警響應並及時作出處理；通過WIFI無線通訊裝置和藍牙無線通訊裝置能夠實現各個終端之間的信息交互，分析統計巡檢結果、缺陷情況，並進行處理；也能夠實現基本的WIFI通信，3G通信和通知信息推送等功能。
[0049]在本實施例終端的支持下，使整個巡檢系統能夠實現以下優化的功能:用戶管理和權限分配，支持分級權限管理；巡檢人員管理，身份識別管理，出檢考勤管理；可視化編排巡檢路線，制定巡檢計劃，分配巡檢任務；按電力行業標準設計巡檢對象的管理內容和缺陷定義；電子地圖實時查看巡檢人員位置及運行軌跡，軌跡偏離檢測與報警；提供終端技術支持，終端機可查詢設備檔案與參數；接收、記錄和管理巡檢終端上傳的巡檢數據、巡檢設施和缺陷情況；分析、統計巡檢數據和缺陷情況，並進行處理；報警響應並及時作出處理，在一定時間內自動向監控終端發送報警信號；通知信息推送；檢查巡檢任務的完成情況，自動生成考勤考核表；自動分析統計生成各種報表；巡檢數據永久備份保存等等。
[0050]本實施例針對電力巡檢工作實際需要及特點，具有對巡檢人員的管理和驗證、巡檢路線管理、巡檢行為的智能監控、巡檢任務標準化管理、內容智能檢索、設備狀態和缺陷實時反饋、多功能數據記錄，數據匯總等功能，有效管理巡檢工作並及時發現電力設備的缺陷及變化情況，實現電力巡檢作業的信息化、智能化和標準化，提升電力設備運行安全性、降低生產運營成本、提高工作效率。
[0051]上述附圖中描述位置關係的用於僅用於示例性說明，不能理解為對本專利的限制；顯然，本實用新型的上述實施例僅僅是為清楚地說明本實用新型所作的舉例，而並非是對本實用新型的實施方式的限定。對於所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這裡無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型權利要求的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種穿戴式巡檢終端，主機、頭戴設備、手戴設備和用於提供電源的電池，主機與頭戴設備和手戴設備通訊聯接，其特徵在於， 主機包括: 用於發送、接收數據信息和控制、處理數據信息的主控電路板； 用於地理位置識別的定位裝置； 頭戴設備包括: 用於根據定位裝置反饋的巡檢點的地理位置信息顯示任務列表的顯示裝置； 用於身份識別的虹膜識別裝置； 手戴設備包括: 用於輸入控制命令和巡檢結果的物理鍵盤。
2.根據權利要求1所述的穿戴式巡檢終端，其特徵在於手戴設備還包括用於快速錄入巡檢點信息的近距離識別裝置。
3.根據權利要求2所述的穿戴式巡檢終端，其特徵在於所述近距離識別裝置包括雷射條碼掃描裝置或RFID感應裝置或雷射條碼掃描裝置和RFID感應裝置。
4.根據權利要求2所述的穿戴式巡檢終端，其特徵在於手戴設備還包括緊急報警按鈕。
5.根據權利要求1所述的穿戴式巡檢終端，其特徵在於頭戴設備還包括用於進行語音通訊的語音通訊裝置。
6.根據權利要求5所述的穿戴式巡檢終端，其特徵在於所述語音通訊裝置包括無線行動網路通訊裝置或近距離對講裝置或無線行動網路通訊裝置和近距離對講裝置。
7.根據權利要求5所述的穿戴式巡檢終端，其特徵在於頭戴設備還包括用於拍照或攝像的攝像頭。
8.根據權利要求f7任一項所述的穿戴式巡檢終端，其特徵在於主機與頭戴設備和手戴設備通過無線通訊聯接，主機、頭戴設備和手戴設備獨立設置電池。
9.根據權利要求8所述的穿戴式巡檢終端，其特徵在於所述主機為背心式結構、腰帶式結構或背包式結構。
10.根據權利要求8所述的穿戴式巡檢終端，其特徵在於所述頭戴設備為頭盔式結構、帽式結構或者眼鏡結構，所述手戴設備為臂帶式結構或者手套式結構。
【文檔編號】G07C1/20GK203720890SQ201420124620
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年3月19日 優先權日:2014年3月19日
【發明者】於曙紅, 吳世宏 申請人:於曙紅, 吳世宏