摘要：输变电施工高空作业是一种高危风险条件下的施工，错误地采用安全防护装置带来致命的损害。本文提出一种用于安全防护使用的智能安全帽和安全带，并重点论述其总体设计、控制系统设计中的控制装置、控制信息、连接设备的关键技术，确保其智能控制功能。工程应用结果表明：该安全防护系统设计先进，科学合理，可靠性高，获得最佳工程效益，因此，可在输变电行业广泛推广和使用其产品。
关键词：智能安全带；智能安全帽；总体设计；控制系统；回传信号
1.引言
当前送变电行业大概50%多的事故是由于高空坠落所导致，高空施工人员经常为了省事，高空移动时经常发生解开安全带为安全生产带来极大的隐患，为提醒高空及地面安全人员，当一旦失去保护立即自动报警，督促作业人员立即恢复保护，同时远程传递信息记录其不良行为，智能安全防护系统成为行业首选。智能安全防护系统主要由安全带和安全帽构成（简称为“一带一帽”）。智能安全带
是在全身式安全带或五点式安全带的基础上增加了全程追踪，感应报警等功能，材质使用涤纶及更高强度的织带加工而成的。此产品由我司开发研究，是高空作业人员预防坠落伤亡的防护用品。智能安全帽是采用高强度玻璃钢材质，具有耐热，表面硬度高，帽顶采用V字结构设计，起到良好的加固减震效果，实用和美观相结合。
2.总体设计
高空作业智能安全防护系统的全过程开发流程涉及开发前的准备，软硬件开发、调试与试运行检测的全过程，其内容包括硬件设计、软件设计和外观设计等，如下图1所示：
图1 智能安全防护系统的开发流程
基于方案细化结果的控制系组成与选择如下图2所示：
图2 智能安全防护系统控制系统组成结构
3.控制系统设计
3.1控制“芯”模块
智能安全防护系统采用开发设计模式设计，设计主处理芯片STM32F03C8T6的高性能ARMCortex-M3的32位RISC内核，工作频率72HZ，内置高达128K字节的闪存和20K字节的SRAM高速存储器和丰富的增强I/O端口和连接到两条APB总线的接口，包括2个12位的ADC、3个通用16位定时器和1个PWM定时器；标准的2个12C接口和SPI接口，3个USART接口、一个USB接口和一个CAN接口。STM32F03C8T6供电电压由2.0V升至3.6V，工作温度满足野外作业要求。在综合考虑性能和费用均衡的条件下采用模块化弹性设计完成远程传输模块系统服务平台的设计与开发，分别满足提供数据库服务、数据测控中心、Web浏览服务功能的模块，通过远程传输所接受的GPRS位置和时间信息，保存到数据库且设计接口供手机或计算机客户端高效访问。
3.2 回传信号处理
用户可以在系统的主界面之中了解到详细的信息资料，其中可以在主界面之中了解到关于回传信号测试的信息资料，想要进行详细的了解的时候，可以在主界面之中点击回传信号测试即可，点击之后会自动的跳转到以下的界面之中，用户可以在以下的界面之中进行详细的编辑，详细如下图3所示。信号回传：用户可以在主界面之中了解到详细的信息资料，其中可以在以下的界面之中了解到关于信号回传的信息资料，同时还可以进行详细的编辑，详细如下图所示：
成功次数：为通讯成功次数；失败次数：为测试失败次数；超时设定：为超时时间设置，最小为200ms,最大为2000ms；日志：为系统保留功能，用户不可用；通讯内容：为通讯信息列表。数据库：提供数据库的备份和恢复操作。
图3 回传信号处理界面 图4 连接设备信息编辑界面
3.3连接设备
用户可以在系统的主界面之中了解到详细的信息资料，其中可以在主界面之中了解到关于连接设备的信息资料，想要进行详细的了解的时候，可以在主界面之中点击连接设备即可，点击之后会自动的跳转到以下的界面之中，用户可以在以下的界面之中进行详细的编辑，详细如上图5所示。
通讯结果：用户可以在主界面之中了解到详细的信息资料，其中可以在以下的界面之中了解到关于通讯结果的信息资料，同时还可以进行详细的编辑，详细如下图5所示：
图5 通信结果处理界面 图6 通信设备信息编辑界面
设备编辑：用户可以在主界面之中了解到详细的信息资料，其中可以在以下的界面之中了解到关于设备编辑的信息资料，同时还可以进行详细的编辑，详细如上图6所示。
4.结论
通过华东送变电工程有限公司所承接的工程项目表明：采用智能安全防护系统（安全带、安全帽等）对所有作业人员均建立起警示作用和自觉性，正确佩戴安全带、安全帽防护系统成为一种习惯和自觉行为，满足安全防控和文明施工的要求，在特殊情况确实遗忘的前提下可以实现及时的语音提醒，做到“亡羊补牢”，实现“机控”和“人远控”相结合。
参考文献：
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论文作者:张国强,王涛,丁志龙
论文发表刊物:《电力设备》2017年第34期
论文发表时间:2018/5/14
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