(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210988266.6 (22)申请日 2022.08.17 (71)申请人 国网浙江省电力有限公司电力科 学 研究院 地址 310014 浙江省杭州市下城区朝晖八 区华电弄 1号 申请人 国网浙江省电力有限公司 　 浙江华云清洁能源 有限公司 (72)发明人 罗华峰　梅冰笑　刘浩军　谢成　 王刘旺　宣佳卓　盛晔　周辉　 于军　金国亮　柳扬　来骏　 陆承宇　董超文　余丰　陈炜骏　 吕文韬　陈敏　陈一鸣　温建阳　 宓天洲　朱艳伟　兰建斌　和冀　(74)专利代理 机构 浙江翔隆专利事务所(普通 合伙) 33206 专利代理师 许守金　张建青 (51)Int.Cl. G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) H02J 13/00(2006.01) G01D 21/02(2006.01) (54)发明名称 一种用于电力作业安全的环境监测预警方 法及装置和设备 (57)摘要 本发明公开了一种用于电力作业安全的环 境监测预警方法及装置和设备， 属于电力作业安 全技术领域。 现有监测方案没有考虑作业现场中 的电场以及噪音等因素对人体的危害， 监测方案 不够全面， 不利于推广使用。 本发明一种用于电 力作业安全的环境监测预警方法， 对生命体征信 息、 气体数据、 噪音数据和电磁场数据进行全方 位监测， 并通过构建边缘计算模型， 对相关监测 数据进行处理， 得到触发信号； 构建预 警模型， 设 置监测阀值， 对触发信号进行判断； 当触发信号 大于监测阀值时， 进行告警信息推送， 进而能够 切实保障作业人员及作业任务安全， 同时可以应 用于电力数字智能化安全管控， 为作业环境风险 监测预警和现场数智化管控提供全方位安全服 务。 权利要求书3页 说明书9页 附图3页 CN 115310843 A 2022.11.08 CN 115310843 A 1.一种用于电力作业 安全的环境 监测预警方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 第一步， 构建监测数据采集模型， 获取相关监测数据； 相关监测数据包括 生命体征信息、 气体数据、 噪音数据和电磁场数据； 第二步， 构建边 缘计算模型， 对第一 步中的相关监测数据进行处 理， 得到触发信号； 第三步， 构建预警模型， 设置监测阀值， 对触发信号进行判断； 当触发信号大于监测阀值时， 进行告警信息推送； 当触发信号小于监测阀值时， 执 行第一步。 2.如权利要求1所述的一种用于电力作业 安全的环境 监测预警方法， 其特 征在于， 所述第一 步中， 监测数据采集模型的构建方法如下： 通过心跳监测传感器， 对生命体征进行监测； 通过电化学 型传感器对气体中的氧气和有 毒气体进行监测； 通过催化燃烧型传感器对气体中的可燃气体进行监测； 通过声音采集监测设备对现场噪音 进行监测； 通过超宽频电磁辐射分析终端， 对工频及射频电磁场进行监测， 其频率范围覆盖从低 频到毫米波频 段； 所述工频及射频电磁场为测量交流输变电工程或/和配电系统或/和轨道交通供电系 统或/和充电桩中的电场或/和磁场强度及功率密度。 3.如权利要求1所述的一种用于电力作业 安全的环境 监测预警方法， 其特 征在于， 所述第二 步中， 边缘计算模型的构建方法如下： 根据生命体征信息， 判断是否存在操作者； 当判断结果是存在操作者时， 将气体数据或/和噪音数据或/和电磁场数据进行分析， 并将分析 结果， 作为触发信号， 发送到预警模型。 4.如权利要求3所述的一种用于电力作业 安全的环境 监测预警方法， 其特 征在于， 所述边缘计算模型设有噪音处 理单元、 故障分析 特征数据库； 噪音处理单元采用傅里叶变换 方法分析噪音数据， 得到噪音的振幅和频率； 故障分析 特征数据库的构建方法如下： 获取噪音正常及故障信号频谱值， 构成以振幅和频率 为特征的噪音模板； 噪音处理单元将分析计算结果传输到故障分析特征数据库， 并对噪音的振幅和频率进 行统计、 归纳、 分析 频谱的变化 规律， 得出故障诊断判据。 5.如权利要求 4所述的一种用于电力作业 安全的环境 监测预警方法， 其特 征在于， 傅里叶变换 方法的分析处 理步骤如下： 步骤21， 获取原 始的噪音数据； 步骤22， 通过快速傅里 叶变换FFT， 将步骤21中的噪音数据， 转换为N点序列， 以捕捉到 偶发信号或者持续时间短的信号； 步骤23， 将步骤2 2中的N点序列， 依次分解成一系列的短序列； 步骤24， 根据离散傅里叶变换DFT计算式中指数因子具有的对称和周期性质， 求出步骤 23中的短序列相应的离 散傅里叶变换DFT并进行适当组合， 得到噪音的振幅和频率。 6.如权利要求 4所述的一种用于电力作业 安全的环境 监测预警方法， 其特 征在于，权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115310843 A 2故障诊断的方法如下： 步骤31， 根据噪音的振幅和频率， 得到噪音特 征矢量 步骤32， 根据模糊识别算法， 计算 步骤31中的噪音特 征矢量的矢量序列； 步骤33， 将步骤32中的矢量序列与故障分析特征数据库中的噪音模板， 进行对比， 计算 两者的贴近隶属度； 隶属度大于等于 0.9时看作相同或相近模板， 输出识别结果。 7.如权利要求1所述的一种用于电力作业 安全的环境 监测预警方法， 其特 征在于， 所述边缘计算模型对噪音的处 理分析， 包括以下内容： S1： 由声音采集监测设备将环境实时噪音监测数据， 经现场人工故障标注， 通过数据传 输模块送往边 缘计算环 节边缘计算服务器中事先建立的噪音监测中间数据库中； S2： 判断噪音监测中间数据库中是否存在相同的噪音监测数据记录， 若不存在该噪音 监测数据记录， 将此S1中的环境实时噪音监测数据传入噪音监测中间数据库； 比对故障标注， 若已收集到类似的噪音数据， 通过噪音AI学习构建新的故障模型， 采用 快速快速傅里叶变换FFT分析噪音振幅和频率， 并将分析计算结果录入边缘计算服务器中 事先建立的故障分析 特征数据库中； S3： 在收集到的若干S2中的故障模型基础上， 分门别类， 在边缘计算服务器采用数理统 计方法整理故障模型， 构建新的故障分析 特征数据库， 用以判断现场噪音对应的故障类型； S4： 将现场环境监测到的噪音监测数据， 通过网络通信媒质， 传输至边缘计算服务器， 与S3中的噪音故障分析特征数据库中的模型比对， 并参照现场作业内容和环境， 计算贴近 隶属度； 当隶属度大于等于0.9， 确定识别故障类型， 通过网络通信媒质， 及时告知现场作业 人员故障类型， 指导 开展安全维护操作。 8.一种用于电力作业 安全的环境 监测预警装置， 其特 征在于， 采用如权利要求1 ‑7任一所述的一种用于电力作业 安全的环境 监测预警方法； 其包括监测终端、 网络通信模块和边 缘计算装置； 监测终端设有气体监测功能模块、 噪音监测功能模块和电磁场监测功能模块； 网络通信模块设有传输介质； 边缘计算装置设有监测阀值 监视系统和预警系统； 监测终端网络通信模块将相关监测数据送往边 缘计算装置； 通过监测阀值监视系统得到边缘计算结果， 并通过预警系统推送以及现场预警展示和 处理。 9.如权利要求8所述的一种用于电力作业 安全的环境 监测预警装置， 其特 征在于， 气体监测 功能模块装配用于氧气及有毒气体检测的电化学型传感器、 用于可燃气体检 测的催化燃烧型传感器； 所述噪音监测功能模块装配现场噪音采集检测设备， 用于监测现场作业工作面的噪 音； 所述电磁场监测功能模块装配用于工频及射频电磁场监测的超宽频电磁辐射分析终 端， 用于测量交流输变电工程、 配电系统、 轨道交通供电系统或充电桩的电场、 磁场 强度及 功率密度， 其频率范围覆盖从低频到毫米波频 段。 10.一种计算机设备， 其特 征在于，权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115310843 A 3