摘要：随着电力电子技术的发展，以及各国在开展经济活动的过程中离不开电能的支持，从岸桥运输作业，再到机械加工都离不开电能，所以需要整个供、输电系统始终维持在一个高效稳定的运行状态。就我国目前的情况来看，主要还是通过开展电力安全巡检工作，确保整个电力系统始终能够维持在一个健康的状态。本文主要介绍可穿戴式设备的主要特点，以及该设备对整个电力安全巡检工作的必要性。
关键词：可穿戴式设备；电力安全巡检；应用
引言：
对远距离传输的电网而言，传统的电力安全巡检工作模式效率过低，无法在规定的巡检时间内对相应的电网进行全面、系统的检查工作，而且整个巡检工作的质量完全由相应的巡检人员的主观意识所决定。如果相应的质检人员能够严格遵守相应的巡检制度，则能确保检测结果的准确性，而如果检测人员为了完成工作进度而敷衍了事，而会埋下安全隐患，导致该段电网得不到及时维保和护理，最终势必诱发突发性的安全事故。可穿戴式设备诞生于美国，是由麻省理工的科研团队研制出来的，设备中融合了影像采集技术、传感器技术以及无线通信技术等可以用于检测电网质量的技术。可穿戴式设备的出现简化了电力巡检工作，而且还提高了所有检测人员在实际巡检作业过程中的安全系数。
一、主要要求浅析
电力安全巡检工作对可穿戴式设备的要求有：首先，可穿戴式设备要具备强大的续航能力，由于一次安全巡检工作的持续时间较长，如果可穿戴式设备的耗电量过大，需要巡检人员频繁的上下电力塔更换设备，这样做显然影响整个巡检工作的效率。其次，可穿戴式设备的功能要全面，只有可穿戴式设备的功能满足实际巡检工作中的各种需求，才能切实保证整个巡检工作的效率。最后，可穿戴式设备要具有较高的自动化程度，巡检人员在佩戴可穿戴式设备进行电力安全巡检工作的过程中不需要进行过多操作，可穿戴式设备在开机后可以自己运行。
二、实际应用浅析
（一）智能头盔
1.硬件
智能头盔是通过对传统的防护头盔进行改良得到的，基本的安全防护功能不变，在此基础上还加装了视频监控模块、无线通信模块以及传感器模块，整个头盔的控制芯片选择的是型号为STM32F429的集成芯片，该芯片可以实现对整个头盔的各个子模块进行统一控制，而与此同时却不会产生较大的能力消耗，可以满足巡检工作长时间的工作要求。首先，智能头盔的顶部和正面都配备高清摄像头，巡检工作在实际工作的过程中，摄像头捕捉到的影像资料就会通过无线网络发送到电力塔下工作人员的设备手中，进而促使塔下的工作人员可以和作业的巡检人员形成良好的沟通，可以通过对实际线路情况进行理性分析，一起制定后续的巡检计划；其次，头盔的后部安装一系列的传感器，其中主要包括温度传感器、湿度传感器以及氧气传感器等，主要负责对巡检环境的信息进行采集；最后，在头盔内部安装GPS定位芯片，塔下工作人员随时都可以知道巡检人员的具体位置，该芯片的主要意义在于当巡检人员出现意外坠塔事故的时候，塔下的工作人员可以根据头盔GPS芯片发出的位置信号迅速找到发生意外的巡检人员。
2.软件
智能头盔的控制系统使用的是γC/OS系统，该系统的兼容性较强，可以支持多个子模块同时在线传输数据，从而提高了巡检人员的工作效率。所有子模块都直接受到γC/OS系统的控制，所有传感器采集到的信号也会通过γC/OS系统传递到工作人员的设备上。整个软件系统的结构框图如下图所示：
图1 软件控制结构框图
3.实际应用
在实际巡检电力网络的过程中，需要工作人员在线路上进行鉴定，并采集环境、气候等因素的数据，在此期间还要对电力线路的实际情况进行录像，整个工作过于繁琐，需要消耗大量的时间。而且由于工作条件的限制，需要由一名巡检工作人员完成所有任务，而另外一名工作人员负责在塔下接收数据。智能头盔的使用可以简化整个巡检工作的难度，巡检人员只需要带上头盔，对整个线路进行观察即可。头盔中的传感器会自动采集和环境有关的数据，并通过无线网网络将相应的数据传输到塔下工作人员的电脑上。当塔下的工作人员确认所采集到的信息准确无误后，塔上的巡检人员就可以进行下一段电力线路的巡检工作。
（二）智能手表
智能手表主要包含三个层级，第一个层级是感知层级，该层级是实现业务应用的基础，可以兼容多种传感器，从而通过手表进行数据采集工作；第二个层级是通信层级，该层级主要包括通信模块和安全编码解码模块，该层级主要功能在于确保数据交互顺利的前提下，还能使所有数据都是在保密的状态下发送和接收；最后一个层级是业务支撑层级，该层级是整个手表实现巡检功能的核心，主要负责对数据进行分布式管理。
智能手表简便了巡检工作中有关数据交互的工作内容。传统的数据传递模式先由巡检人员将采集得到的电力网络数据录入电脑中，然后再发送出去，而智能手表则可以直接从传感器中读取数据，直接将所有数据发送出去。在实际开展巡检工作的过程中，整个巡检团队可以利用智能手表进行短距离的通信，虽然传输距离有限，但是可以减轻塔上巡检人员的负重。
三、结束语
国家电网的正常运行是维持城市发展、居民用电正常的基础，只有电网能够持续不断的向周围区域供应电能，最终才能促使我国综合国力得到良好的发展。而电力安全巡检工作就是为了保障整个电网的稳定性而进行的，所以要有效的利用可穿戴式设备的优势，不断提高整个电力巡检工作的质量以及效率，相应的工作人员要准确的检测出电网系统中存在的问题，并及时解决，才能欧促使整个电力网络系统始终保持在一个良好、稳定的运行状态。
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论文作者:李明,仝照辉,陈峰,赵世鑫, 陈婧媛
论文发表刊物:《电力设备》2019年第3期
论文发表时间:2019/6/3
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