1引言

 

随着当前软件技术的发展，芯片价格越来越低，芯片计算能力越来越强，使嵌入式系统得以大规模应用，同时由于开源硬件的大规模商业投资，在阻挡难度模拟电路的基础上，可以直接进行数字编程控制，进一步扩大嵌入式系统的应用范围，进一步加快了各种场景下嵌入式设备的诞生。随着设备数量的增加和作业现场的增加，水电厂可能有多个工作现场。传统的标志不能提示操作人员当前的工作内容和应注意的安全事项，导致现场作业存在安全风险。基于这种环境，设备采用覆盆子作为项目硬件平台，设计了一个智能防误操作标志，可以提醒强烈。

 

2、现状、需求、实现

 

2.1现状分析

 

目前，电力生产单位使用标志主要有两种，一种是长期悬挂标志，如“禁止攀登”、“禁止跨越”等禁止标志，另一种是随着工作而悬挂的标志，如“禁止合闸，有人工作”、“禁止操作，有人工作”、“运行设备，禁止工作”等标志只在工作批准期内使用，总结上述两种情况下的使用特点，分析以下两个问题：

 

（1）收到和归还安全标志时，不计算标志数量。大型水电站维护工作所需的安全标志数量多，工作时间跨度长，工作中可能丢失安全标志。在工作现场安全标志较多、混乱的情况下，运维人员难以及时了解安全标志丢失的情况[[2]。

 

（2）传统标志仅具有视觉提醒功能，主要依靠操作人员注意观察标志位置、警示内容等，可能由于标志脱落或褪色或人员忽视提醒功能不足，工作人员误入带电间隔、操作设备区域，容易发生误碰、误操作、触电等危险情况。

 

2.2基本需求与支撑技术

 

作为电力生产现场安全防护的重要组成部分，电力生产单位目前多采用PVC、传统的亚克力或不锈钢标志(见图2.1.1)，张贴或悬挂在设备或墙上，提醒员工潜在风险，但只有视觉提醒功能，主要依靠操作人员注意观察标志的位置、警告内容等，可能由于标志脱落或褪色或人员忽视等原因导致提醒功能不足。因此，得出以下基本要求：

 

（1）能提供基于声光的强提醒功能；

 

（2）可在后台收集报警信息并通知相关人员；

 

(3)能长时间工作；

 

从以上需求可以看出，它需要更多的技术来支撑，相应的典型支撑技术是:

 

（1）基于嵌入式技术的提醒功能；

 

(2)基于socket通信的物联网信息推送功能；

 

（3）基于低功耗技术的电源管理功能；

 

2.3系统逻辑设计

 

在场景逻辑设计中，考虑到数据量小，但涉及实时监控、报警、信息推送等功能，对网络资源有一定的需求，考虑使用基于电厂的WiFi网络作为数字传输网络。整体逻辑相对简单，使用7英寸IPS屏幕显示相应的标志，使用超声波测距模块作为人体接近检测传感器，使用功率放大器模块外部扬声器作为声音提示，使用LED模块作为光报警提示模块，上述模块组合，连接到中央控制模块-覆盆子主机，通过编写相应的控制代码完成整个系统的设计，可以实现上述2.1部分的所有基本需求。

 

2.3系统底层及整体设计

 

（1）声光提醒部分。在底层逻辑设计部分，首先考虑参考汽车刹车灯闪光样式设计本项目的提示功能，根据系统控制代码和硬件选择进行类比设计，达到预期的声光提示目标。

 

（2）消息通知部分。这部分是整个系统的核心之一。在现场报警危险行为的同时，采用后台弹出窗口的方式进行通知。同时，还可配置其他支持方式，如腾讯云API的电话提示、短信提示、微信微信官方账号推送、邮件通知等。但当系统发现异常时，通过上述手段及时通知相关人员到场检查，并警告现场靠近危险区域的人员尽快撤离，保证了安全作业的双重保障。

 

（3）长寿命。考虑到现场作业面工期审批时间可能较长，智能防误操作标志悬挂时间相应延长，考虑设计为低功耗模式，优先采用低频时钟和优化系统逻辑，达到降低设备功耗的目的。

 

综上所述，该系统逻辑结构简单可靠，可支持长期稳定运行。借助明显的声光提示，可以达到预期的设计目标，强烈提醒危险行为，最大限度地避免人员错误间隔、误碰、误操作等行为，降低安全生产风险，提高电力生产的可靠性。

 

3应用前景

 

3.1行业内应用前景

 

目前，我国绝大多数电站或变电站在维护和各种日常工作中常用的警示标志大多是静态丙烯酸或塑料悬挂标志，提醒效果较小。如果该项目能够得到广泛的推广，它将最大限度地降低潜在的风险，提高整个行业的安全管理水平，为国家安全生产形势做出重要贡献。

 

3.2其他行业的应用前景

 

本项目没有特别强的行业限制，可用于任何需要悬挂警示标志和口号的地方，可根据实际情况提醒，最大限度地控制安全风险，对企业提高安全管理水平具有重要意义。

 

4结论

 

综上所述，这个想法是基于行业实践、计算机软件架构，具有强大的活力、适应性，可应用于多个行业，提高现有的安全生产水平，有强大的动力和结构支持“工业智能”，是一个特别可行的“互联网+智能监控”解决方案。