一种铁塔攀爬作业危险操作监测警示方法和系统与流程

本发明涉及输电线路检修，尤其涉及一种铁塔攀爬作业危险操作监测警示方法和系统。

背景技术：

1、输电线路是电力系统的动脉，其能否安全运行直接关系到供电的稳定性和可靠性。需要定期对输电线路杆塔及其附件进行检修和维护以确保线路的安全可靠运行。目前电力铁塔线路的检修、维护基本上采用人工攀登铁塔的方式，由检修人员携带相关设备完成电力铁塔的各项检修任务，这不仅大量消耗了检修人员的体力，影响工作效率，同时检修人员自身安全也有极大的隐患。

2、然而，载人登塔设备成本过高，很难大范围安装应用，只有少量大跨越及特高压线路铁塔安装了载人登塔设备。但是，相对于高度150米以上的大型跨越铁塔，线路上还有很多高度在40米～150米左右的普通铁塔。普通铁塔体型相对较小、设计安全裕度相对较低等，如果使用电梯、施工升降机等载人升降设备，成本过高，便携性、可维护性等较差，性价比很低。

3、因此，目前通常是通过设置于铁塔内的直爬梯徒手攀爬进行检修作业，但上述攀爬方式的劳动强度大，缺少必要的防坠安全保护，且在作业人员登塔过程中缺少有效的监管手段，存在安全隐患。

技术实现思路

1、本发明提供了一种铁塔攀爬作业危险操作监测警示方法和系统，解决了目前通常是通过设置于铁塔内的直爬梯徒手攀爬进行检修作业，但上述攀爬方式的劳动强度大，缺少必要的防坠安全保护，且在作业人员登塔过程中缺少有效的监管手段，存在安全隐患的技术问题。

2、本发明第一方面提供的一种铁塔攀爬作业危险操作监测警示方法，应用于控制器，涉及攀爬机器，所述控制器通过通信模块和所述攀爬机器连接；所述方法包括：

3、响应于接收到的攀爬作业危险操作监测请求，获取所述攀爬作业危险操作监测请求对应的目标铁塔信息；

4、控制所述攀爬机器攀爬至所述目标铁塔信息的目标铁塔的预设作业高度，并控制所述攀爬机器向下释放防坠安全绳，并将所述防坠安全绳扣在作业人员的防坠绳背扣模块上；

5、实时监测所述攀爬机器的压力传感信息、所述作业人员的加速度信息、所述作业人员的第一坐标信息和所述攀爬机器的第二坐标信息；

6、基于所述压力传感信息、所述加速度信息、所述第一坐标信息和所述第二坐标信息，确定所述作业人员的安全状态信息，并发出警报信息。

7、可选地，所述控制所述攀爬机器攀爬至所述目标铁塔信息的目标铁塔的预设作业高度，并控制所述攀爬机器向下释放防坠安全绳，并将所述防坠安全绳扣在作业人员的防坠绳背扣模块上的步骤，包括：

8、控制所述攀爬机器在所述目标铁塔信息的目标铁塔上攀爬，并获取所述攀爬机器内的气压传感器的实时气压数值；

9、基于所述实时气压数值和所述操作系统的当前气压数值，确定所述攀爬机器的攀爬高度信息；

10、判断所述攀爬高度信息是否与预设作业高度相同；

11、若是，则判定所述攀爬机器攀爬至所述预设作业高度；

12、控制所述攀爬机器向下释放防坠安全绳，并将所述防坠安全绳扣在作业人员的防坠绳背扣模块上。

13、可选地，还涉及压力传感器、加速度装置和定位模块；所述压力传感器、所述加速度装置和所述定位模块均与所述控制器连接；所述实时监测所述攀爬机器的压力传感信息、所述作业人员的加速度信息、所述作业人员的第一坐标信息和所述攀爬机器的第二坐标信息的步骤，包括：

14、通过所述压力传感器实时监测所述攀爬机器的压力传感信息；

15、通过所述加速度装置实时监测所述作业人员的加速度信息；

16、通过所述定位模块实时监测所述作业人员的第一坐标信息和所述攀爬机器的第二坐标信息。

17、可选地，所述基于所述压力传感信息、所述加速度信息、所述第一坐标信息和所述第二坐标信息，确定所述作业人员的安全状态信息，并发出警报信息的步骤，包括：

18、在第一预设时段内，判断所述压力传感信息对应的压力范围是否大于或等于预设压力阈值且所述加速度信息对应的加速度值是否大于或等于预设加速度阈值，生成判断结果；

19、在第二预设时间段内，比较的所述作业人员的第一坐标信息和所述攀爬机器的第二坐标信息，生成比较结果；

20、基于所述判断结果和所述比较结果，确定所述作业人员的安全状态信息为存在安全隐患，并发出警报信息。

21、可选地，所述在第一预设时段内，判断所述压力传感信息对应的压力范围是否大于或等于预设压力阈值且所述加速度信息对应的加速度值是否大于或等于预设加速度阈值，生成判断结果的步骤，包括：

22、在第一预设时段内，获取所述压力传感信息对应的压力范围和所述加速度信息的加速度值；

23、判断所述压力范围是否大于或等于预设压力阈值且所述加速度值是否大于或等于预设加速度阈值；

24、若是，则判定所述作业人员存在不慎出现脚滑现象。

25、可选地，所述在第二预设时间段内，比较的所述作业人员的第一坐标信息和所述攀爬机器的第二坐标信息，生成比较结果的步骤，包括：

26、在第二预设时间段内，获取所述作业人员的第一坐标信息和所述攀爬机器的第二坐标信息；

27、判断所述第一坐标信息的纵坐标值是否大于所述第二坐标信息的纵坐标值；

28、若是，则判定所述作业人员超出作业高度；

29、若否，则当所述第二坐标信息的纵坐标值大于所述第一坐标信息的纵坐标值，且当所述第一坐标信息的横坐标值属于所述第二坐标信息的横坐标值与预设高度阈值之间的差值和/或和值区间时，比较所述第二坐标信息的纵坐标值和所述第一坐标信息的纵坐标值处于第二预设时间段内的变化范围，生成比较结果。

30、可选地，所述当所述第一坐标信息的横坐标值属于所述第二坐标信息的横坐标值与预设高度阈值之间的差值和/或和值区间时，比较所述第二坐标信息的纵坐标值和所述第一坐标信息的纵坐标值处于第二预设时间段内的变化范围，生成比较结果的步骤，包括：

31、当所述第一坐标信息的横坐标值属于所述第二坐标信息的横坐标值与预设高度阈值之间的差值和/或和值区间时，计算所述第二坐标信息的纵坐标值和所述第一坐标信息的纵坐标值之间的坐标差值；

32、计算所述坐标差值与所述第二预设时间段对应的初始时间值之间的第一乘值；

33、计算所述坐标差值与所述第二预设时间段对应的结束时间值之间的第二乘值；

34、当所述第一乘值与所述第二乘值之间的差值大于或等于第一预设高度值时，判定所述作业人员存在脚滑现象；

35、当所述第一坐标信息的横坐标值属于所述第二坐标信息的横坐标值与预设高度阈值之间的差值和/或和值区间时，则判断所述第一乘值与所述第二乘值之间的差值是否大于或等于第二预设高度值；

36、若是，则判定所述作业人员存在坠落现象；

37、当所述第一坐标信息的横坐标值不属于所述第二坐标信息的横坐标值与预设高度阈值之间的差值和/或和值区间时，则判定所述作业人员还未进入作业铁塔范围。

38、本发明第二方面提供的一种铁塔攀爬作业危险操作监测警示系统，应用于控制器，涉及攀爬机器，所述控制器通过通信模块和所述攀爬机器连接；所述系统包括：

39、获取模块，用于响应于接收到的攀爬作业危险操作监测请求，获取所述攀爬作业危险操作监测请求对应的目标铁塔信息；

40、控制模块，用于控制所述攀爬机器攀爬至所述目标铁塔信息的目标铁塔的预设作业高度，并控制所述攀爬机器向下释放防坠安全绳，并将所述防坠安全绳扣在作业人员的防坠绳背扣模块上；

41、监测模块，用于实时监测所述攀爬机器的压力传感信息、所述作业人员的加速度信息、所述作业人员的第一坐标信息和所述攀爬机器的第二坐标信息；

42、警报模块，用于基于所述压力传感信息、所述加速度信息、所述第一坐标信息和所述第二坐标信息，确定所述作业人员的安全状态信息，并发出警报信息。

43、可选地，所述控制模块包括：

44、控制子模块，用于控制所述攀爬机器在所述目标铁塔信息的目标铁塔上攀爬，并获取所述攀爬机器内的气压传感器的实时气压数值；

45、攀爬高度子模块，用于基于所述实时气压数值和所述操作系统的当前气压数值，确定所述攀爬机器的攀爬高度信息；

46、第一判断子模块，用于判断所述攀爬高度信息是否与预设作业高度相同；

47、攀爬子模块，用于若是，则判定所述攀爬机器攀爬至所述预设作业高度；

48、释放子模块，用于控制所述攀爬机器向下释放防坠安全绳，并将所述防坠安全绳扣在作业人员的防坠绳背扣模块上。

49、可选地，还涉及压力传感器、加速度装置和定位模块；所述压力传感器、所述加速度装置和所述定位模块均与所述控制器连接；所述监测模块包括：

50、压力监测子模块，用于通过所述压力传感器实时监测所述攀爬机器的压力传感信息；

51、加速度监测子模块，用于通过所述加速度装置实时监测所述作业人员的加速度信息；

52、坐标监测子模块，用于通过所述定位模块实时监测所述作业人员的第一坐标信息和所述攀爬机器的第二坐标信息。

53、从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：

54、本发明提供防坠保护的辅助措施，能够方便作业人员上下铁塔，以便提高工作效率和人身安全，能够有效降低作业人员在作业过程中可能引发的风险概率，给登塔作业人员提供一个安全的工作条件。