电力可穿戴智能安全帽设计开题报告

全文总字数：3390字

1. 研究目的与意义（文献综述）

在电力生产领域中安全是头等重要的大事，特别是操作人员的人身安全。安全帽作为电力施工作业过程中用于个体头部防护的劳动保护用品，是进行电力工作必不可少的装备。而传统的安全帽只能通过减震及硬度设计来优化对头部的防护作用，功能单一，并不能适应工作环境中日益增长的智能化需求。

实际工作环境主要有以下两个难点：一是变电站内所进行的日常设备检修或维护，一般都是在带电且是高压电的设备附近进行操作，存在这场强击穿放电危险，从而引发触电事故。二是随着电网技术的不断发展和完善，变电站现场检修管理的难度也在日趋增加。

总结起来就是有触电危险和管理难题。比如，现在电力检修现场管理存在以下难点:1、监管难，安全监管存在盲区，远程监管只能依靠变电站内的摄像头，且不能记录声音，监管视角也不能落实到人，无法实时跟踪工人作业的全过程；2、检修难，现场查询设备台账困难，检修质量高度依赖检修人员技术水平，缺少高效的远程技术辅助手段；3、通信难，现场通信只能依靠手机通话及拍摄，或喊话等方式，信息传递不够清晰，无法共享视角。

2. 研究的基本内容与方案

我的设计目标是实现以下三个主要功能：1、现场作业的实时视频监测，要求视频清晰，能辨认安全帽所正对的目标物体的具体细节；2、强信号的实时通信，不能杂音或时不时断线；3、温湿度与电场强度自动预警，这三个主要参数直接决定了工人触电与否，所以要求能实时监测并在超标是预警。

除了这三个主要目标功能，我还需要从功能之外的外观、佩戴等方面来考虑这款智能安全帽的设计。这款安全帽应该做到佩戴舒适，或达到至少不难受的程度，是一个正常的安全帽，而不能成为工人的负担。从人体工程学方面来考虑，要将安全帽内侧的帽衬设计成贴合脑袋的形状，而且帽衬还要采用吸汗且柔软的材质；而为了降低其整体重量，需要运用集成电路技术，缩小安全帽上电子设备的体积和重量，降低佩戴负担。从工程设计来考虑，安全帽的基本功能是保护脑袋，所以帽壳要达到其基本的强度要求，不能因为减重考虑而降低标准。

3. 研究计划与安排

1、两周内，查阅相关论文或在网上搜索相应产品，分别寻找能实现三个主要功能的设备：视频、通讯、温湿度及电场强度传感器等；以及查阅安全帽标准，寻找轻便又强度足够的安全帽材料。

2、7-10天，将找到的设备进行整体设计，有初步结果后可与老师沟通讨论，并进行考核分析，评价其是否实用可行，如行不通，则制定解决方案进行改进。

3、五天内，绘制最终设计成果的cad图纸并撰写说明。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]夏明华,刘主光,钱碧甫,刘斌.基于人工智能的智能安全帽的研制[j].电工技术, 2018,15,p80-81.

[2]钱碧甫,陈海宏,夏明华.一种新型电力智能安全帽的研制[j].电气防爆,2018,3,43-46.

[3]徐天奇.智能防触电安全帽系统的设计[j].中国安全生产科学技术,2012,3,206-208.