CN117057617B - 一种基于物联网的电力施工现场安全监测预警*** - Google Patents

Abstract

本发明属于电力施工现场安全监测预警技术领域，具体公开提供的一种基于物联网的电力施工现场安全监测预警***，该***包括电力施工环境信息监测模块、电力施工人员状态监测模块、电力接地结构信息监测模块、电力基本结构信息监测模块、电力施工距离安全评定模块、电力计划施工信息提取模块和施工距离安全预警更正模块。本发明通过结合电力施工环境信息、电力接地结构信息和电力基本结构信息等多个信息维度进行施工距离安全评定，并当评定结果为不安全时，确定电力施工人员的安全施工距离，有效解决了当前电力施工现场电击风险监测预警存在的局限性，确保了电力施工人员电击风险分析的准确性和电力施工人员的作业安全性。

Description

一种基于物联网的电力施工现场安全监测预警***

技术领域

本发明属于电力施工现场安全监测预警技术领域，涉及到一种基于物联网的电力施工现场安全监测预警***。

背景技术

在电力施工现场，可能面临一系列安全风险，如电击、火灾、***、高处坠落等。为了最大程度地减少事故发生的可能性，进行电力施工现场的安全监测和预警的重要性不言而喻。

电力施工包括带电施工和断电施工等施工场景，对于带电施工，当前电力施工现场安全监测主要电路的电流强度以及电压强度等进行监测，从而进行电击预防安全预警，很显然，当前对于电力施工现场电击风险监测预警还存在一定的局限性，具体体现在以下几个方面：1、预警考虑要素较为单一化和常规，没有对潜在的电击风险因素进行进一步监测，无法提供准确的风险评估和预警信息，进而无法保障人员电击风险分析的准确性，也无法保障电力施工人员的作业稳定性和作业安全性，同时还存在漏预警的可能。

2、对人员作业状态分析较为局限，未考虑人员的作业距离，而当人员处于带电设备或高电场强度区域附近时，存在触及带电部分或电场的风险，进而产生电击隐患，当前未根据结合实际的工作环境和电力状态进行综合性作业距离评定，进而无法降低电力施工人员触发电击的可能性，使得电力施工人员的预警效果得不到保障，同时也未进行安全作业距离设定，无法保障电力施工人员作业距离限定的合理性和规范性，也无法提高电力施工人员的施工可靠性。

3、缺乏对不同要素之间的关联性监测和评估，电击风险的评估需要综合考虑多个要素，不同要素之间可能存在复杂的关系和相互作用，这些关系可能导致风险的增加或减少，当前仅停留在要素本身层面，没有对其进行深度解析，可能导致预警判定结果存在偏差，进而导致预警不够及时，进而使得作业安全保障不足。

发明内容

鉴于此，为解决上述背景技术中所提出的问题，现提出一种基于物联网的电力施工现场安全监测预警***。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：本发明提供一种基于物联网的电力施工现场安全监测预警***，该***包括：电力施工环境信息监测模块，用于对目标电力施工区域内的施工环境进行监测，得到各环境监测点的监测湿度。

电力接地结构信息监测模块，用于对目标电力施工区域对应待维护电路的接地结构进行监测，得到当前待维护电路的接地结构信息。

电力基本结构信息监测模块，用于对目标电力施工区域对应待维护电路的电路结构信息和绝缘结构信息进行监测。

电力施工人员状态监测模块，用于通过目标电力施工区域内安置的摄像头进行电力施工人员监测，得到监测的电力施工人员图像。

电力施工距离安全评定模块，用于从电力施工人员图像中定位出电力施工人员与待维护电路之间的距离，记为实际施工距离，进而进行施工距离安全评定，得到安全评定结果。

电力计划施工信息提取模块，用于提取目标电力施工的预计施工时长。

施工距离安全预警更正模块，用于当安全评定结果为不安全时，进行预警，并确定电力施工人员的安全施工距离，进而反馈至施工人员佩戴的语音提示终端。

优选地，所述接地结构信息包括各接地点的接地电位差、接地导体的热敏图像、接地电阻以及接地导体所在区域各土壤监测点的湿度和土壤电阻率。

所述电路结构信息为各电路监测点在各监测时间段的电流和温度。

所述绝缘结构信息为电路长度、电路破损处数目、各电路破损处的破损面积以及绝缘设备的红外热敏图像。

优选地，所述进行施工距离安全评定，包括：从当前待维护电路的接地结构信息中提取各接地点的接地电位差、接地导体的热敏图像、接地电阻以及接地导体所在区域各土壤监测点的湿度和土壤电阻率，统计待维护电路的接地状态安全度。

从待维护电路的电路结构信息中提取各电路监测点在各监测时间段的电流和温度，统计待维护电路的本体状态安全度。

从待维护电路的绝缘结构信息中提取电路长度、电路破损处数目、各电路破损处的破损面积以及绝缘设备的红外热敏图像，统计待维护电路的绝缘状态安全度。

将待维护电路的接地状态、电路本体状态和绝缘状态分别为作为各作业安全评定项，进而将、/>和/>分别与其设定参照值进行作差，统计差值小于0的作业安全评定项数目/>。

当时，从各环境监测点的监测湿度中筛选出最高监测湿度，进而对待维护电路的安全状态进行二次核查，得到待维护电路的安全状态吻合度/>。

当时，将安全作为施工距离的安全评定结果，当/>时，将不安全作为施工距离的安全评定结果。

当时，统计待维护电路的整体安全偏差度/>，并与设定的各整体电路安全偏差度对应的适宜作业距离进行匹配对比，得到待维护电路对应整体安全偏差度的适宜作业距离/>。

将电力施工人员的实际施工距离记为，当/>时，将安全作为施工距离的安全评定结果，当/>时，将不安全作为施工距离的安全评定结果。

优选地，所述对待维护电路的安全状态进行二次核查，包括：将与设定的各施工距离对应适配的接地状态安全度、电路本体状态安全度和绝缘状态安全度分别进行匹配对比，得到电力施工人员实际施工距离对应适配的接地状态安全度/>、电路本体状态安全度/>和绝缘状态安全度/>。

将最高监测湿度与各湿度对应适配的接地状态安全度、电路本体状态安全度和绝缘状态安全度分别进行匹配对比，得到最高监测湿度对应适配的接地状态安全度、电路本体状态安全度/>和绝缘状态安全度/>。

统计待维护电路的安全状态吻合度，，/>分别为设定许可的接地状态安全适配差、电路本体状态安全适配差和绝缘状态安全适配差。

优选地，所述待维护电路的整体安全偏差度的统计公式为：，/>分别为设定参照的接地状态安全度、电路本体状态安全度、绝缘状态安全度，/>为设定的参照电路状态安全偏差度。

优选地，统计待维护电路的接地状态安全度，包括：从接地导体的热敏图像中定位出温度分布区域数目和各温度分布区域的温度值/>，/>表示温度分布区域编号，，统计接地导体的温度符合度/>。

将接地导体的接地电阻与设定常规接地导体的接地电阻进行作差，得到接地电阻差，据此设定接地导体的接地性能符合度。

将接地导体所在区域各土壤监测点的湿度进行均值计算，得到平均湿度，同时从各土壤监测点的湿度中定位出最大湿度，将作为土壤参照湿度/>，按照土壤参照湿度的获取方式同理获取得到土壤参照电阻率/>。

从各接地点的接地电位差中筛选出最大接地电位差，统计接地导体的接地环境符合度/>，/>，/>、/>、/>分别为设定适宜的土壤湿度、土壤电阻率、接地电位差，/>为设定的土壤许可湿度差。

统计待维护电路的接地状态安全度，/>，/>、/>、/>分别为设定参照的温度符合度、接地性能符合度、接地环境符合度。

优选地，所述统计待维护电路的本体状态安全度，包括：以监测时间段为横坐标，以电流为纵坐标，构建各电路监测点的电流变化曲线，并从中定位出波动点数目和幅值，d表示电路监测点编号，/>，统计各电路监测点的流经电流稳定度/>，，/>为设定许可电流波动幅值。

统计流经电流稳定度小于0的电路监测点数目，作为电流异常点数目。

将各电路监测点在各监测时间段的温度与设定的电路常规温度进行对比，若某电路监测点在某监测时间段的温度大于电路常规温度，将该电路监测点记为温度异常点，统计温度异常点数目。

从各电路监测点在各监测时间段的温度中提取最高温度和最低温度，作差得到各电路监测点的温度差，并与设定的电路许可温度差进行对比，将大于电路许可温度差的电路监测点记为温变异常点，统计温变异常点数目。

统计待维护电路的本体状态安全度，，h为电路监测点数目，/>分别为设定的许可电流异常点数目比、温度异常点数目比。

优选地，所述统计待维护电路的绝缘状态安全度，包括：将电路长度和电路破损处数目分别记为和/>。

将各电路破损处的破损面积进行求和得到综合破损面积。

按照接地导体的温度符合度的统计方式同理统计得到绝缘设备的温度符合度。

统计待维护电路的绝缘状态安全度，/>，分别表示为设定的破损密集度、破损面积、温度符合度。

优选地，所述确定电力施工人员的安全施工距离，包括：将目标电力施工的预计施工时长记为，设定作业安全距离上限值/>，，/>为设定的参照施工时长，/>为设定的单位施工偏差因子对应的适宜增长施工距离，表示施工偏差因子。

根据所述电力施工人员图像，解析得到电力施工人员姿态稳定度，并与各姿态稳定度对应的参照施工距离进行匹配对比，得到电力施工人员对应姿态稳定度的参照施工距离，作为作业安全距离下限值/>。

若，将/>作为电力施工人员的安全施工距离，若/>，将作为电力施工人员的安全施工距离，若/>，将/>作为电力施工人员的安全施工距离。

优选地，所述解析得到电力施工人员姿态稳定度，包括：从电力施工人员图像中定位出重心点位置，以重心点位置为起始点作垂线，同时定位出施工人员的头部位置和脚部位置，将施工人员的头部位置和脚部位置分别与其重心点位置进行连线，得到头部参考线和脚部参考线，并提取分别头部参考线和脚部参考线与所述垂直之间的夹角，分别记为和/>。

统计电力施工人员姿态稳定度，/>，/>和/>分别为设定的上体弯曲角度、下体弯曲角度。

相较于现有技术，本发明的有益效果如下：（1）本发明通过结合电力施工环境信息、电力接地结构信息和电力基本结构信息等多个信息维度进行施工距离安全评定，并当评定结果为不安全时，确定电力施工人员的安全施工距离，有效解决了当前电力施工现场电击风险监测预警存在的局限性，规避了当前预警考虑要素较为单一化和常规化的不足，实现了潜在电击风险的进一步监测，进而为电力施工人员提供了更为准确的风险评估和预警信息，确保了电力施工人员电击风险分析的准确性，同时提高了电力施工人员的作业稳定性和作业安全性，并且还避免了漏预警的可能。

（2）本发明在进行施工距离安全评定时通过统计差值小于0的作业安全评定项数目，并当数目为0时结合环境湿度进行二次安全核查以及当数目不为0时统计整体安全偏差度，不仅实现了施工距离的深度安全评定还实现了外部环境与电路接地状态、电路本体状态和电路绝缘状态的关联性分析，进而规避了当前缺乏对不同要素之间的关联性监测和评估的不足，拓展了电击风险的评估要素，进而加强了电击风险的评估深度，同时降低了预警判定结果的偏差度，从而提高电击风险预警的及时性和电力施工人员的作业安全保障。

（3）本发明通过结合实际的工作环境和电力状态进行综合性作业距离安全评定，实现了电力施工人员对应施工现场的精细化安全监测和预警，充分考虑了电力施工人员对应作业距离的风险性，从而降低了电力施工人员触发电击的可能，进而确保了电力施工人员的预警效果以及风险规避效果。

（4）本发明通过根据预计施工时长、待维护电路的接地状态安全度、本体状态安全度和绝缘状态安全度设定作业安全距离上限值，同时通过分析电力施工人员姿态稳定度设定作业安全距离下限值，据此确定电力施工人员的安全施工距离，有效弥补了当前未进行安全作业距离设定的欠缺，确保了电力施工人员作业距离限定的合理性和规范性，同时也提高了施工人员的施工可靠性和施工顺畅性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明***各模块连接示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1所示，本发明提供了一种基于物联网的电力施工现场安全监测预警***，该***包括电力施工环境信息监测模块、电力施工人员状态监测模块、电力接地结构信息监测模块、电力基本结构信息监测模块、电力施工距离安全评定模块、电力计划施工信息提取模块和施工距离安全预警更正模块。

上述中，电力施工距离安全评定模块分别与电力施工环境信息监测模块、电力施工人员状态监测模块、电力接地结构信息监测模块、电力基本结构信息监测模块和施工距离安全预警更正模块连接，施工距离安全预警更正模块分别与电力计划施工信息提取模块和电力施工人员状态监测模块连接。

所述电力施工环境信息监测模块，用于对目标电力施工区域内的施工环境进行监测，得到各环境监测点的监测湿度。

所述电力接地结构信息监测模块，用于对目标电力施工区域对应待维护电路的接地结构进行监测，得到当前待维护电路的接地结构信息，其中，接地结构信息包括各接地点的接地电位差、接地导体的热敏图像、接地电阻以及接地导体所在区域各土壤监测点的湿度和土壤电阻率。

在一个具体实施例中，接地电位差通过接地电位差测量仪监测得到，接地导体的热敏图像通过红外热成像仪监测得到，接地电阻通过接地电阻测试仪监测得到，接地导体所在区域各土壤监测点的湿度和土壤电阻率分别通过湿度传感器和土壤电阻率仪监测得到。

所述电力基本结构信息监测模块，用于对目标电力施工区域对应待维护电路的电路结构信息和绝缘结构信息进行监测。

具体地，电路结构信息为各电路监测点在各监测时间段的电流和温度，绝缘结构信息为电路长度、电路破损处数目、各电路破损处的破损面积以及绝缘设备的红外热敏图像。

在一个具体实施例中，绝缘设备包括但不限于绝缘子串、绝缘连接器和绝缘电缆桥架，其中，绝缘设备可以是一种也可以为多种，且本发明以一种绝缘设备为示例进行分析，其中多种绝缘设备的分析方式与一种绝缘设备的分析方式为同种分析方式，故以一种绝缘设备为例进行分析。

在另一个具体实施例中，电路长度、电路破损处数目、各电路破损处的破损面积通过无人机搭载的高清摄像头监测得到，绝缘设备的红外热敏图像通过无人机搭载的红外热成像仪监测得到。

所述电力施工人员状态监测模块，用于通过目标电力施工区域内安置的摄像头进行电力施工人员监测，得到监测的电力施工人员图像。

所述电力施工距离安全评定模块，用于从电力施工人员图像中定位出电力施工人员与待维护电路之间的距离，记为实际施工距离，进而进行施工距离安全评定，得到安全评定结果。

示例性地，进行施工距离安全评定，包括：D1、从当前待维护电路的接地结构信息中提取各接地点的接地电位差、接地导体的热敏图像、接地电阻以及接地导体所在区域各土壤监测点的湿度和土壤电阻率，统计待维护电路的接地状态安全度。

可理解地，统计待维护电路的接地状态安全度，包括：D1-1、从接地导体的热敏图像中定位出温度分布区域数目和各温度分布区域的温度值/>，/>表示温度分布区域编号，/>，统计接地导体的温度符合度/>，，/>分别为设定接地体的安全温度、适宜温度差，/>分别表示为在各温度分布区域的温度值中取最大值和最小值。

D1-2、将接地导体的接地电阻与设定常规接地导体的接地电阻进行作差，得到接地电阻差，据此设定接地导体的接地性能符合度。

需要说明的是，设定接地导体的接地性能符合度包括：若接地电阻差大于0且大于设定许可超出接地电阻差，将接地导体的接地性能符合度记为，若接地电阻差大于0且小于或者等于设定许可超出接地电阻差，将接地导体的接地性能符合度记为/>，若接地电阻差小于或者等于0，将接地导体的接地性能符合度记为/>，以此得到接地导体的接地性能符合度/>，/>取值为/>或者/>或者/>，/>>/>>/>。

在一个具体实施例中，取值可以为0.1，/>取值为0.5，/>取值可以为0.9。

D1-3、将接地导体所在区域各土壤监测点的湿度进行均值计算，得到平均湿度，同时从各土壤监测点的湿度中定位出最大湿度，将作为土壤参照湿度，按照土壤参照湿度的获取方式同理获取得到土壤参照电阻率/>。

D1-4、从各接地点的接地电位差中筛选出最大接地电位差，统计接地导体的接地环境符合度/>，/>，/>、/>、/>分别为设定适宜的土壤湿度、土壤电阻率、接地电位差，/>为设定的土壤许可湿度差。

在一个具体实施例中，土壤电阻率是指土壤材料对电流的阻抗程度，较低的土壤电阻率表示土壤是一种较好的电导体，能够更好地传导电流。这对于有效地分散电流，降低接地电阻和确保接地***性能至关重要。因此，在接地***中，土壤电阻率越低越好。较低的土壤电阻率意味着土壤具有较好的导电性能，有助于提供更低的接地电阻值和更良好的接地效果，且保持一定的湿度可以增加土壤的导电性能，减少土壤与接地体之间的接触阻抗。

在另一个具体实施例中，接地电位差是指接地***中不同位置之间的电位差异。较小的接地电位差表示整个接地***中电位分布相对均匀，没有明显的电势偏差。这有助于达到更好的接地效果和接地电阻。同时，较小的接地电位差有助于降低接地***中的触电风险。

D1-5、统计待维护电路的接地状态安全度，/>，、/>、/>分别为设定参照的温度符合度、接地性能符合度、接地环境符合度。

D2、从待维护电路的电路结构信息中提取各电路监测点在各监测时间段的电流和温度，统计待维护电路的本体状态安全度。

可理解地，统计待维护电路的本体状态安全度，包括：D2-1、以监测时间段为横坐标，以电流为纵坐标，构建各电路监测点的电流变化曲线，并从中定位出波动点数目和幅值/>，d表示电路监测点编号，/>，统计各电路监测点的流经电流稳定度，/>，/>为设定许可电流波动幅值。

在一个具体实施例中，波动点指左右曲线方向相反的点，即左侧上升右侧下降或者左侧下降右侧上升的点。

D2-2、统计流经电流稳定度小于0的电路监测点数目，作为电流异常点数目。

D2-3、将各电路监测点在各监测时间段的温度与设定的电路常规温度进行对比，若某电路监测点在某监测时间段的温度大于电路常规温度，将该电路监测点记为温度异常点，统计温度异常点数目。

D2-4、从各电路监测点在各监测时间段的温度中提取最高温度和最低温度，作差得到各电路监测点的温度差，并与设定的电路许可温度差进行对比，将大于电路许可温度差的电路监测点记为温变异常点，统计温变异常点数目。

D2-5、统计待维护电路的本体状态安全度，，h为电路监测点数目，/>分别为设定的许可电流异常点数目比、温度异常点数目比，/>表示在/>和/>中取最大值。

D3、从待维护电路的绝缘结构信息中提取电路长度、电路破损处数目、各电路破损处的破损面积以及绝缘设备的红外热敏图像，统计待维护电路的绝缘状态安全度。

可理解地，统计待维护电路的绝缘状态安全度，包括：D3-1、将电路长度和电路破损处数目分别记为和/>。

D3-2、将各电路破损处的破损面积进行求和得到综合破损面积。

D3-3、按照接地导体的温度符合度的统计方式同理统计得到绝缘设备的温度符合度。

D3-4、统计待维护电路的绝缘状态安全度，/>，分别表示为设定的破损密集度、破损面积、温度符合度。

本发明实施例通过结合实际的工作环境和电力状态进行综合性作业距离安全评定，实现了电力施工人员对应施工现场的精细化安全监测和预警，充分考虑了电力施工人员对应作业距离的风险性，从而降低了电力施工人员触发电击的可能，进而确保了电力施工人员的预警效果以及风险规避效果。

D4、将待维护电路的接地状态、电路本体状态和绝缘状态分别为作为各作业安全评定项，进而将、/>和/>分别与其设定参照值进行作差，统计差值小于0的作业安全评定项数目/>。

D5、当时，从各环境监测点的监测湿度中筛选出最高监测湿度，进而对待维护电路的安全状态进行二次核查，得到待维护电路的安全状态吻合度/>。

进一步地，对待维护电路的安全状态进行二次核查，包括：D5-1、将与设定的各施工距离对应适配的接地状态安全度、电路本体状态安全度和绝缘状态安全度分别进行匹配对比，得到电力施工人员实际施工距离对应适配的接地状态安全度/>、电路本体状态安全度/>和绝缘状态安全度/>。

D5-2、将最高监测湿度与各湿度对应适配的接地状态安全度、电路本体状态安全度和绝缘状态安全度分别进行匹配对比，得到最高监测湿度对应适配的接地状态安全度、电路本体状态安全度/>和绝缘状态安全度/>。

D5-3、统计待维护电路的安全状态吻合度，，/>分别为设定许可的接地状态安全适配差、电路本体状态安全适配差和绝缘状态安全适配差。

D6、当时，将安全作为施工距离的安全评定结果，当/>时，将不安全作为施工距离的安全评定结果。

D7、当时，统计待维护电路的整体安全偏差度/>，并与设定的各整体电路安全偏差度对应的适宜作业距离进行匹配对比，得到待维护电路对应整体安全偏差度的适宜作业距离/>。

进一步地，待维护电路的整体安全偏差度的统计公式为：，/>分别为设定参照的接地状态安全度、电路本体状态安全度、绝缘状态安全度，/>为设定的参照电路状态安全偏差度，表示在/>、/>和/>取最小值。

D8、将电力施工人员的实际施工距离记为，当/>时，将安全作为施工距离的安全评定结果，当/>时，将不安全作为施工距离的安全评定结果。/>

本发明实施例在进行施工距离安全评定时通过统计差值小于0的作业安全评定项数目，并当数目为0时结合环境湿度进行二次安全核查以及当数目不为0时统计整体安全偏差度，不仅实现了施工距离的深度安全评定还实现了外部环境与电路接地状态、电路本体状态和电路绝缘状态的关联性分析，进而规避了当前缺乏对不同要素之间的关联性监测和评估的不足，拓展了电击风险的评估要素，进而加强了电击风险的评估深度，同时降低了预警判定结果的偏差度，从而提高电击风险预警的及时性和电力施工人员的作业安全保障。

所述电力计划施工信息提取模块，用于提取目标电力施工的预计施工时长。

所述施工距离安全预警更正模块，用于当安全评定结果为不安全时，进行预警，并确定电力施工人员的安全施工距离，进而反馈至施工人员佩戴的语音提示终端。

示例性地，确定电力施工人员的安全施工距离，包括：G1、将目标电力施工的预计施工时长记为，设定作业安全距离上限值/>，，/>为设定的参照施工时长，/>为设定的单位施工偏差因子对应的适宜增长施工距离，/>表示施工偏差因子。

G2、根据所述电力施工人员图像，解析得到电力施工人员姿态稳定度，并与各姿态稳定度对应的参照施工距离进行匹配对比，得到电力施工人员对应姿态稳定度的参照施工距离，作为作业安全距离下限值/>。

可理解地，解析得到电力施工人员姿态稳定度，包括：G2-1、从电力施工人员图像中定位出重心点位置，以重心点位置为起始点作垂线，同时定位出施工人员的头部位置和脚部位置，将施工人员的头部位置和脚部位置分别与其重心点位置进行连线，得到头部参考线和脚部参考线，并提取分别头部参考线和脚部参考线与所述垂直之间的夹角，分别记为和/>。

G2-2、统计电力施工人员姿态稳定度，/>，/>和/>分别为设定的上体弯曲角度、下体弯曲角度。

本发明实施例通过根据预计施工时长、待维护电路的接地状态安全度、本体状态安全度和绝缘状态安全度设定作业安全距离上限值，同时通过分析电力施工人员姿态稳定度设定作业安全距离下限值，据此确定电力施工人员的安全施工距离，有效弥补了当前未进行安全作业距离设定的欠缺，确保了电力施工人员作业距离限定的合理性和规范性，同时也提高了施工人员的施工可靠性和施工顺畅性。

G3、若，将/>作为电力施工人员的安全施工距离，若/>，将/>作为电力施工人员的安全施工距离，若/>，将/>作为电力施工人员的安全施工距离。

本发明实施例通过结合电力施工环境信息、电力接地结构信息和电力基本结构信息等多个信息维度进行施工距离安全评定，并当评定结果为不安全时，确定电力施工人员的安全施工距离，有效解决了当前电力施工现场电击风险监测预警存在的局限性，规避了当前预警考虑要素较为单一化和常规化的不足，实现了潜在电击风险的进一步监测，进而为电力施工人员提供了更为准确的风险评估和预警信息，确保了电力施工人员电击风险分析的准确性，同时提高了电力施工人员的作业稳定性和作业安全性，并且还避免了漏预警的可能。

以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本发明所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于物联网的电力施工现场安全监测预警***，其特征在于：该***包括：

电力施工环境信息监测模块，用于对目标电力施工区域内的施工环境进行监测，得到各环境监测点的监测湿度；

电力接地结构信息监测模块，用于对目标电力施工区域对应待维护电路的接地结构进行监测，得到当前待维护电路的接地结构信息；

电力基本结构信息监测模块，用于对目标电力施工区域对应待维护电路的电路结构信息和绝缘结构信息进行监测；

电力施工人员状态监测模块，用于通过目标电力施工区域内安置的摄像头进行电力施工人员监测，得到监测的电力施工人员图像；

电力施工距离安全评定模块，用于从电力施工人员图像中定位出电力施工人员与待维护电路之间的距离，记为实际施工距离，进而进行施工距离安全评定，得到安全评定结果；

具体进行施工距离安全评定时，包括：

从当前待维护电路的接地结构信息中提取各接地点的接地电位差、接地导体的热敏图像、接地电阻以及接地导体所在区域各土壤监测点的湿度和土壤电阻率，统计待维护电路的接地状态安全度；

从待维护电路的电路结构信息中提取各电路监测点在各监测时间段的电流和温度，统计待维护电路的本体状态安全度；

从待维护电路的绝缘结构信息中提取电路长度、电路破损处数目、各电路破损处的破损面积以及绝缘设备的红外热敏图像，统计待维护电路的绝缘状态安全度；

将待维护电路的接地状态、电路本体状态和绝缘状态分别为作为各作业安全评定项，进而将、/>和/>分别与其设定参照值进行作差，统计差值小于0的作业安全评定项数目/>；

电力计划施工信息提取模块，用于提取目标电力施工的预计施工时长；

施工距离安全预警更正模块，用于当安全评定结果为不安全时，进行预警，并确定电力施工人员的安全施工距离，进而反馈至施工人员佩戴的语音提示终端。

2.如权利要求1所述的一种基于物联网的电力施工现场安全监测预警***，其特征在于：所述接地结构信息包括各接地点的接地电位差、接地导体的热敏图像、接地电阻以及接地导体所在区域各土壤监测点的湿度和土壤电阻率；

所述电路结构信息为各电路监测点在各监测时间段的电流和温度；

所述绝缘结构信息为电路长度、电路破损处数目、各电路破损处的破损面积以及绝缘设备的红外热敏图像。

3.如权利要求1所述的一种基于物联网的电力施工现场安全监测预警***，其特征在于：所述电力施工距离的安全评定结果判断方法如下：

当时，从各环境监测点的监测湿度中筛选出最高监测湿度，进而对待维护电路的安全状态进行二次核查，得到待维护电路的安全状态吻合度/>；

当时，将安全作为施工距离的安全评定结果，当/>时，将不安全作为施工距离的安全评定结果；

当时，统计待维护电路的整体安全偏差度/>，并与设定的各整体电路安全偏差度对应的适宜作业距离进行匹配对比，得到待维护电路对应整体安全偏差度的适宜作业距离/>；

将电力施工人员的实际施工距离记为，当/>时，将安全作为施工距离的安全评定结果，当/>时，将不安全作为施工距离的安全评定结果。

4.如权利要求3所述的一种基于物联网的电力施工现场安全监测预警***，其特征在于：所述对待维护电路的安全状态进行二次核查，包括：

将与设定的各施工距离对应适配的接地状态安全度、电路本体状态安全度和绝缘状态安全度分别进行匹配对比，得到电力施工人员实际施工距离对应适配的接地状态安全度/>、电路本体状态安全度/>和绝缘状态安全度/>；

将最高监测湿度与各湿度对应适配的接地状态安全度、电路本体状态安全度和绝缘状态安全度分别进行匹配对比，得到最高监测湿度对应适配的接地状态安全度、电路本体状态安全度/>和绝缘状态安全度/>；

统计待维护电路的安全状态吻合度，，/>分别为设定许可的接地状态安全适配差、电路本体状态安全适配差和绝缘状态安全适配差。

5.如权利要求3所述的一种基于物联网的电力施工现场安全监测预警***，其特征在于：所述待维护电路的整体安全偏差度的统计公式为：，/>分别为设定参照的接地状态安全度、电路本体状态安全度、绝缘状态安全度，/>为设定的参照电路状态安全偏差度。

6.如权利要求3所述的一种基于物联网的电力施工现场安全监测预警***，其特征在于：统计待维护电路的接地状态安全度，包括：

从接地导体的热敏图像中定位出温度分布区域数目和各温度分布区域的温度值/>，/>表示温度分布区域编号，/>，统计接地导体的温度符合度/>；

将接地导体的接地电阻与设定常规接地导体的接地电阻进行作差，得到接地电阻差，据此设定接地导体的接地性能符合度；

将接地导体所在区域各土壤监测点的湿度进行均值计算，得到平均湿度，同时从各土壤监测点的湿度中定位出最大湿度，将作为土壤参照湿度/>，按照土壤参照湿度的获取方式同理获取得到土壤参照电阻率/>；

从各接地点的接地电位差中筛选出最大接地电位差，统计接地导体的接地环境符合度/>，/>，/>、/>、/>分别为设定适宜的土壤湿度、土壤电阻率、接地电位差，/>为设定的土壤许可湿度差；

统计待维护电路的接地状态安全度，/>，/>、/>、分别为设定参照的温度符合度、接地性能符合度、接地环境符合度。

7.如权利要求3所述的一种基于物联网的电力施工现场安全监测预警***，其特征在于：所述统计待维护电路的本体状态安全度，包括：

以监测时间段为横坐标，以电流为纵坐标，构建各电路监测点的电流变化曲线，并从中定位出波动点数目和幅值/>，d表示电路监测点编号，/>，统计各电路监测点的流经电流稳定度/>，/>，/>为设定许可电流波动幅值；

统计流经电流稳定度小于0的电路监测点数目，作为电流异常点数目；

将各电路监测点在各监测时间段的温度与设定的电路常规温度进行对比，若某电路监测点在某监测时间段的温度大于电路常规温度，将该电路监测点记为温度异常点，统计温度异常点数目；

从各电路监测点在各监测时间段的温度中提取最高温度和最低温度，作差得到各电路监测点的温度差，并与设定的电路许可温度差进行对比，将大于电路许可温度差的电路监测点记为温变异常点，统计温变异常点数目；

统计待维护电路的本体状态安全度，/>，h为电路监测点数目，/>分别为设定的许可电流异常点数目比、温度异常点数目比。

8.如权利要求6所述的一种基于物联网的电力施工现场安全监测预警***，其特征在于：所述统计待维护电路的绝缘状态安全度，包括：

将电路长度和电路破损处数目分别记为和/>；

将各电路破损处的破损面积进行求和得到综合破损面积；

按照接地导体的温度符合度的统计方式同理统计得到绝缘设备的温度符合度；

统计待维护电路的绝缘状态安全度，/>，分别表示为设定的破损密集度、破损面积、温度符合度。

9.如权利要求5所述的一种基于物联网的电力施工现场安全监测预警***，其特征在于：所述确定电力施工人员的安全施工距离，包括：

将目标电力施工的预计施工时长记为，设定作业安全距离上限值/>，，/>为设定的参照施工时长，/>为设定的单位施工偏差因子对应的适宜增长施工距离，表示施工偏差因子；

根据所述电力施工人员图像，解析得到电力施工人员姿态稳定度，并与各姿态稳定度对应的参照施工距离进行匹配对比，得到电力施工人员对应姿态稳定度的参照施工距离，作为作业安全距离下限值/>；

若，将/>作为电力施工人员的安全施工距离，若/>，将作为电力施工人员的安全施工距离，若/>，将/>作为电力施工人员的安全施工距离。

10.如权利要求9所述的一种基于物联网的电力施工现场安全监测预警***，其特征在于：所述解析得到电力施工人员姿态稳定度，包括：

从电力施工人员图像中定位出重心点位置，以重心点位置为起始点作垂线，同时定位出施工人员的头部位置和脚部位置，将施工人员的头部位置和脚部位置分别与其重心点位置进行连线，得到头部参考线和脚部参考线，并提取分别头部参考线和脚部参考线与所述垂线之间的夹角，分别记为和/>；

统计电力施工人员姿态稳定度，/>，/>和/>分别为设定的上体弯曲角度、下体弯曲角度。