核电站协同作业方法、系统、可穿戴设备、传感节点设备技术领域
本发明属于核电站领域，更具体地说，本发明涉及一种核电站协同作业方法、系
统、可穿戴设备、传感节点设备。
背景技术
核电站建造或运营阶段，特别施工、调试、大修期间，除例行土建、安装、试验等项
目，其它工期大多用以处理大件设备的引入、安装以及系统设备故障或缺陷，问题处理的快
慢直接影响总工期，这些问题也是关键路径上的重要点.
与此同时，施工、调试、大修期间，很多作业存在触电、辐射、烫伤、跌落等风险。目
前项目现场借助工前会及风险分析单等进行风险分析防范，现场监督主要通过定期、随机
的安全巡视等方式进行。缺乏现场全程数字化记录及远程实时监控的载体，不利于安全质
量的进一步提升。
目前核电站协同作业方案，例如在核电站建造及运营现场，主要基于工业对讲机、
邮件、少量的固定电话进行有限的、延时较严重的通讯。其中工业对讲机覆盖范围极为有限
(建筑物内约十几米)、固定电话现场只有零星的布置，寻找和使用都不方便，而邮件需要离
开现场到办公室才能收发。但是核电站建造及运营期间，尤其施工、调试、大修期间作业复
杂、参与人员众多，彼此之间存在实时、高效协同作业的需求，目前技术方案不能很好地满
足安全、高效的要求。
由上述介绍可知，已公开的核电站协同作业方案存在如下缺点：
(1)、核电现场彼此沟通协同不便；
a)使用对讲机、电话仅包含语音信息，不利于信息获取导致分析处理效率低；
b)采用邮件与远程专家或厂商沟通时，身处异地一应一答周期长时效性很差；
c)专家资源极为有限，施工、调试、大修指导或支持频繁的人员差旅(含跨国)，成
本高。
(2)、核电现场安全监管困难
a)高风险作业工作遍布核电各厂房，日常安全巡视资源有限存在不少盲区；
b)少数作业人员偶尔存在侥幸心理，缺乏监督时偶发违规并衍发事故风险；
c)人因事件发生后缺乏可追溯载体，不利于责任界定也不便后续风险防范。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种解决目前核电现场各厂房、以及与办公室等跨空间
协同作业实时性不足问题的核电站协同作业方法、系统、可穿戴设备、传感节点设备。
为了实现上述发明目的，本发明提供了一种核电站协同作业方法，包括步骤：
可穿戴设备获取多媒体数据，将所获取的多媒体数据通过无线通信网络上传至管
理终端；
传感节点设备获取传感数据，将所获取的传感数据通过无线通信网络上传至管理
终端；
管理终端显示可穿戴设备所获取多媒体数据、传感节点设备获取的传感数据。
作为本发明核电站协同作业方法的一种改进，所述方法还包括：
管理终端获取管理信息，通过无线通信网络发送至可穿戴设备。
作为本发明核电站协同作业方法的一种改进，所述管理终端获取管理信息，通过
无线通信网络发送至可穿戴设备之后，所述方法还包括：
可穿戴设备将所述管理信息转换为音频数据并播放。
作为本发明核电站协同作业方法的一种改进，所述传感数据包括：环境数据或设
备数据，所述传感节点设备获取传感数据，包括：
从核电站厂房环境检测单元接口中获取环境数据，或者；
从核电站设备获取设备数据。
作为本发明核电站协同作业方法的一种改进：
所述环境数据包括：核电站厂房的辐射剂量、温度、湿度；
所述设备数据包括：核电站设备的开关信号、电流信号、电压信号。
为了实现上述发明目的，本发明提供了一种核电站协同作业系统，包括可穿戴设
备、传感节点设备、无线通信网络、管理终端；
可穿戴设备，包括：
多媒体数据上传模块，用于：获取多媒体数据，将所获取的多媒体数据通过无线通
信网络上传至管理终端；
传感节点设备，包括：
传感数据上传模块，用于：获取传感数据，将所获取的传感数据通过无线通信网络
上传至管理终端；
管理终端，包括：
显示模块，用于：显示可穿戴设备所获取多媒体数据、传感节点设备获取的传感数
据。
作为本发明核电站协同作业系统的一种改进：所述管理终端，还包括：
管理信息发送模块，用于：获取管理信息，通过无线通信网络发送至可穿戴设备。
作为本发明核电站协同作业系统的一种改进，所述可穿戴设备还包括：
管理信息播放模块，用于：将所述管理信息转换为音频数据并播放。
作为本发明核电站协同作业系统的一种改进，所述传感数据包括：环境数据或设
备数据，所述传感节点设备获取传感数据，包括：
从核电站厂房环境检测单元接口中获取环境数据，或者；
从核电站设备获取设备数据。
作为本发明核电站协同作业系统的一种改进：
所述环境数据包括：核电站厂房的辐射剂量、温度、湿度；
所述设备数据包括：核电站设备的开关信号、电流信号、电压信号。
为了实现上述发明目的，本发明提供了一种核电站协同作业系统的可穿戴设备，
包括：头部防护本体、图像采集模块、语音采集模块、可穿戴设备无线传输模块；
图像采集模块、语音采集模块、可穿戴设备无线传输模块设置在头部防护本体上，
且可穿戴设备无线传输模块的输入端分别与图像采集模块的输出端、语音采集模块的输出
端信号连接；
可穿戴设备无线传输模块将图像采集模块、语音采集模块采集的多媒体数据通过
无线通信网络上传至管理终端。
作为本发明可穿戴设备的一种改进，所述头部防护本体为头盔，所述图像采集模
块为设置在头盔前方的摄像装置，所述语音采集模块为设置在头盔下方的麦克风。
作为本发明可穿戴设备的一种改进，所述摄像装置下方还设有补光装置。
作为本发明可穿戴设备的一种改进，还包括与所述可穿戴设备无线传输模块连接
的语音播放模块，可穿戴设备无线传输模块接收管理终端通过无线通信网络发送的管理信
息，并由语音播放模块将管理信息转换为语音播放。
作为本发明可穿戴设备的一种改进，还包括设置在所述头部防护本体上的电池接
口，电池接口分别与所述图像采集模块的电源端、所述语音采集模块的电源端、所述可穿戴
设备无线传输模块的电源端连接。
为了实现上述发明目的，本发明提供了一种核电站协同作业系统的传感节点设
备，包括：传感节点无线传输模块、设备接口引脚；
设备接口引脚的输出端与无线传输模块的输入端连接；
无线传输模块将设备接口引脚所获取的传感数据通过无线通信网络上传至管理
终端。
与现有技术相比，本发明核电站协同作业方法、系统、可穿戴设备、传感节点设备
具有以下效果：
通过可穿戴设备和传感器将现场的多媒体数据以及传感数据通过无线传输网络
传至管理终端，可以显著改善现场成员之间沟通协同的同时，提升工业安全与核安全。同
时，技术专家能够通过管理终端远程协助指导，可完成现场重大活动的风险监督和远程指
导，有助于集约化、专业化持续提升。另外，可穿戴设备采集的多媒体数据，对现场疑难杂症
全方位真实采集，为诊断分析和教学提供现场视角素材，通过全面记录事故的全程，便于根
本原因分析及后续的整改措施和管理提升，方便集团、公司、各级领导全面了解现场安质环
状态及工作整体进展。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式，对本发明核电站协同作业方法、系统、可穿戴设
备、传感节点设备及其有益效果进行详细说明。
图1为本发明一种核电站协同作业方法的工作流程图。
图2为本发明一种核电站协同作业系统的系统模块图。
图3为本发明优选实施例一种核电站协同作业系统的系统模块图。
图4为本发明一种核电站协同作业系统的可穿戴设备的结构示意图。
图5为本发明一种核电站协同作业系统的传感节点设备的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的发明目的、技术方案及其有益技术效果更加清晰，以下结合附图
和具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实
施方式仅仅是为了解释本发明，并非为了限定本发明。
请参阅图1，本发明一种核电站协同作业方法的工作流程图，包括步骤：
步骤S101，可穿戴设备获取多媒体数据，将所获取的多媒体数据通过无线通信网
络上传至管理终端；
步骤S102，传感节点设备获取传感数据，将所获取的传感数据通过无线通信网络
上传至管理终端；
步骤S103，管理终端显示可穿戴设备所获取多媒体数据、传感节点设备获取的传
感数据。
具体来说，工程现场人员可以通过佩戴可穿戴设备完成工程现场环境、设备、试
验、人员等的音频、视频数据的采集，可穿戴设备在步骤S101中，实时地将所获取的多媒体
数据通过无线通信网络上传至管理终端。同时在现场各主要设备、厂房等设置传感节点设
备采集传感数据，传感节点设备在步骤S102中，实时地将所获取的传感数据通过无线通信
网络上传至管理终端。
可以在核电各厂房内外搭建4G、WIFI或LIFI等高速网络平台作为无线通信网络。
管理终端可以为个人电脑、平板电脑、智能手机等终端设备，在步骤S103中显示通过无线通
信网络所获取的多媒体数据和传感数据。从而实现以个人便携智能穿戴设备和低功耗自组
网的无线传感网络为终端，以后台提供数据库服务为处理核心，实现以第一视角为主、第三
视角为辅的现场安全巡视、技术专家远程支持、现场施工环境监测、人员通信等功能。
优选地，各技术专家可通过终端设备分级分组获取设备实时状态信息，从而参与
现场作业、监督现场安全或参与技术问题诊断及分析。
在本发明一种核电站协同作业方法的一个实施例中，所述方法还包括：
管理终端获取管理信息，通过无线通信网络发送至可穿戴设备。
本实施例中，管理信息由使用管理终端的技术专家通过使用管理终端产生，通过
无线通信网络将管理信息发送至可穿戴设备，使得佩戴可穿戴设备的工程现场人员能够在
工程现场得到及时的技术支持和技术指导。
在本发明一种核电站协同作业方法的一个实施例中，所述管理终端获取管理信
息，通过无线通信网络发送至可穿戴设备之后，所述方法还包括：
可穿戴设备将所述管理信息转换为音频数据并播放。
本实施例中，管理信息直接转换为音频数据并播放，从而使得佩戴可穿戴设备的
工程现场人员能够获得语音指导，实现工程现场人员与使用管理终端的技术专家的及时沟
通，同时，将管理信息转换为音频数据并播放，工程现场人员无需通过观看文字内容即可获
得技术支持。
在本发明一种核电站协同作业方法的一个实施例中，所述传感数据包括：环境数
据或设备数据，所述传感节点设备获取传感数据，包括：
从核电站厂房环境检测单元接口中获取环境数据，或者；
从核电站设备获取设备数据。
核电站中有各种核电站厂房环境检测单元，用于对环境进行监测，各核电站设备
也有各种用于检测设备状况的设备数据。本实施例，传感节点设备从核电站厂房环境检测
单元接口中获取环境数据，从核电站设备获取设备数据，然后直接通过无线传输网络进行
传输，从而大大方便了管理终端了解环境数据及设备数据。
在本发明一种核电站协同作业方法的一个实施例中：
所述环境数据包括：核电站厂房的辐射剂量、温度、湿度；
所述设备数据包括：核电站设备的开关信号、电流信号、电压信号。
具体来说传感节点设备包括：
a)与厂房辐射剂量、温度、湿度等环境检测单元接口连接的环境数据采集模块，低
功耗设计并内置电池，可定期传输数据或供远程数据查询；
b)采集关键设备的开关信号、电流或电压型模拟量信号等数据的设备数据采集模
块，方便远程数据查询。
请参阅图2，本发明一种核电站协同作业系统的系统模块图，包括可穿戴设备21、
传感节点设备22、无线通信网络23、管理终端24；
可穿戴设备21，包括：
多媒体数据上传模块211，用于：获取多媒体数据，将所获取的多媒体数据通过无
线通信网络上传至管理终端；
传感节点设备22，包括：
传感数据上传模块221，用于：获取传感数据，将所获取的传感数据通过无线通信
网络上传至管理终端；
管理终端24，包括：
显示模块241，用于：显示可穿戴设备所获取多媒体数据、传感节点设备获取的传
感数据。
在本发明一种核电站协同作业系统的一个实施例中：所述管理终端24，还包括：
管理信息发送模块242，用于：获取管理信息，通过无线通信网络发送至可穿戴设
备。
在本发明一种核电站协同作业系统的一个实施例中，所述可穿戴设备21还包括：
管理信息播放模块212，用于：将所述管理信息转换为音频数据并播放。
在本发明一种核电站协同作业系统的一个实施例中，所述传感数据包括：环境数
据或设备数据，所述传感节点设备获取传感数据，包括：
从核电站厂房环境检测单元接口中获取环境数据，或者；
从核电站设备获取设备数据。
在本发明一种核电站协同作业系统的一个实施例中：
所述环境数据包括：核电站厂房的辐射剂量、温度、湿度；
所述设备数据包括：核电站设备的开关信号、电流信号、电压信号。
请参阅图3，本发明优选实施例一种核电站协同作业系统的系统模块图，包括：数
据采集层31、网络传输层32和数据管理层33，其中：
数据采集层31包括作为可穿戴设备的智能头盔311和传感节点312，智能头盔311
和传感节点312通过路由器313和网络转换器314与网络传输层32进行通信；
网络传输层32包括网络服务器321、4G/WLAN网络322，实现无线网络传输；
数据管理层33包括各种管理终端：平板电脑331、智能手机332、个人电脑333等。
请参阅图4，本发明一种核电站协同作业系统的可穿戴设备的结构示意图，包括：
头部防护本体41、图像采集模块42、语音采集模块43、可穿戴设备无线传输模块44；
图像采集模块42、语音采集模块43、可穿戴设备无线传输模块44设置在头部防护
本体41上，且可穿戴设备无线传输模块44的输入端分别与图像采集模块42的输出端、语音
采集模块43的输出端信号连接；
可穿戴设备无线传输模块44将图像采集模块42、语音采集模块采集43的多媒体数
据通过无线通信网络上传至管理终端。
在本发明一种核电站协同作业系统的可穿戴设备的一个实施例中，所述头部防护
本体41为头盔，所述图像采集模块42为设置在头盔前方的摄像装置，所述语音采集模块43
为设置在头盔下方的麦克风。
具体来说，头盔采用满足国家安全标准的产品头部防护设备，实现装备与帽的融
合，摄像装置，包括内置图像预处理及压缩单元的高清摄像头，实现实时视频采集；麦克风
为阵列式麦克风，可选择喉振麦克风，实现对讲功能，具有背景噪声自适应过滤功能。
在本发明一种核电站协同作业系统的可穿戴设备的一个实施例中，所述摄像装置
下方还设有补光装置。
本实施例增加补光装置，通过LED自动补光功能以提高现场环境的适应性。
在本发明一种核电站协同作业系统的可穿戴设备的一个实施例中，还包括与所述
可穿戴设备无线传输模块连接的语音播放模块，可穿戴设备无线传输模块接收管理终端通
过无线通信网络发送的管理信息，并由语音播放模块将管理信息转换为语音播放。
语音播放模块可以采用内置骨传导耳机，实现语音播放功能。
在本发明一种核电站协同作业系统的可穿戴设备的一个实施例中，还包括设置在
所述头部防护本体上的电池接口，电池接口分别与所述图像采集模块的电源端、所述语音
采集模块的电源端、所述可穿戴设备无线传输模块的电源端连接。
本实施例增加电池接口，使得可穿戴设备能外接安全大容量锂电池，实现超长时
间待机和长时连续工作。
请参阅图5，本发明一种核电站协同作业系统的传感节点设备的结构示意图，包
括：传感节点无线传输模块51、设备接口引脚52；
设备接口引脚52的输出端与无线传输模块51的输入端连接；
无线传输模块51将设备接口引脚所获取的传感数据通过无线通信网络上传至管
理终端。
具体地，无线传输模块51还可以增加功率放大器53和天线接口53，通过外接天线
提高通信能力。
综上所述，本发明核电站协同作业方法、系统、可穿戴设备、传感节点设备，通过可
穿戴设备和传感器将现场的多媒体数据以及传感数据通过无线传输网络传至管理终端，可
以显著改善现场成员之间沟通协同的同时，提升工业安全与核安全。实现以第一视角为主、
第三视角为辅的现场安全巡视、技术专家远程支持、现场施工环境监测、人员通信等功能
与现有技术相比，本发明核电站协同作业方法、系统、可穿戴设备、传感节点设备
至少具有以下效果：
1)通过可穿戴设备和传感器将现场的多媒体数据以及传感数据通过无线传输网
络传至管理终端，可以显著改善现场成员之间沟通协同的同时，提升工业安全与核安全。
2)技术专家能够通过管理终端远程协助指导，可完成现场重大活动的风险监督和
远程指导，有助于集约化、专业化持续提升。
3)可穿戴设备采集的多媒体数据，对现场疑难杂症全方位真实采集，为诊断分析
和教学提供现场视角素材，通过全面记录事故的全程，便于根本原因分析及后续的整改措
施和管理提升，方便集团、公司、各级领导全面了解现场安质环状态及工作整体进展。
根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方
式进行适当的变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本
发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书
中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。