CN106974349A - 基于智能安全帽应用的室外定位系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于智能安全帽应用的室外定位系统及方法。其包括安装在所述安全帽上的GSM模块、GPS模块、人体感应模块、微处理器、报警模块以及设置在云端的服务器；所述微处理器分别与所述GSM模块、GPS模块、人体感应模块、报警器电学连接，所述GSM模块通过网络与所述服务器通讯连接。本发明利用GSM模块和GPS模块采集定位信息，采用GSM+GPS的方式准确获取用户的实时地理位置信息，并利用服务器实时查看用户的地理位置信息，实现对用户的室外准确定位；同时，利用人体感应模块监控用户是否正常佩戴安全帽，预防安全隐患的发生；此外，还利用SOS模块与服务器建立远程通讯，确保紧急情况下用户的人身安全。
Description
技术领域
本发明属于移动终端定位技术领域，尤其涉及一种基于智能安全帽应用的室外定位系统及方法。
背景技术
水电工程不单具有涉及范围广、影响程度深、人口搬迁任务重等特点，土地、厂矿、基础设施乃至城镇的规划和建设的过程，都需要使用大量的文档资料和繁杂的空间与非空间信息，如何对数据资料进行有效地管理、查询和利用，关系到水电工程工作的效率和成果的可靠性。
目前，水电工程移民实物指标实质上就是各种资源在特定的地理空间上重新进行配置，所以移民的工作内容往往离不开地理位置信息。如何高效的进行信息采集及精准定位是一项关键的制约因素。因此在工作过程中随时掌握现场工程状况，及时了解项目定位信息具有重要的指导作用，可更直接、更准确，更及时地进行信息反馈。
安全帽作为室外工程作业必备的安全防护工具之一，它能对人体头部受坠落物及其他特定因素引起的伤害起到缓冲防护作用。因此，我国对绝大多数户外作业特别是高空等危险户外作业均严格要求作业人员佩戴安全帽。但是，在实际作业过程中，由于作业地点分散、作业空间限制及安全帽工具有效保管等原因极易造成监管漏洞，尤其是监管人员不足，信息化程度不高的作业环境下无法及时发现安全隐患。
发明内容
本发明的发明目的是：为了解决现有技术中存在的以上问题，本发明提出了一种基于智能安全帽应用的室外定位系统及方法。
本发明的技术方案是：一种基于智能安全帽应用的室外定位系统，包括佩戴于用户头部的安全帽，还包括均安装在所述安全帽上的GSM模块、GPS模块、人体感应模块、微处理器、报警模块以及设置在云端的服务器；所述微处理器分别与所述GSM模块、GPS模块、人体感应模块、报警器电气连接，所述GSM模块通过网络与所述服务器通讯连接；所述GSM模块用于采集安全帽的GSM定位信息，并将采集的GSM定位信息传输至所述微处理器；所述GPS模块用于采集安全帽的GPS定位信息，并将采集的GPS定位信息传输至所述微处理器；所述人体感应模块用于检测佩戴安全帽的人体信息，并将检测数据传输至所述微处理器；所述微处理器用于接收所述GSM模块、GPS模块、人体感应模块传输的数据并进行处理，并将处理后的数据反馈给所述GSM模块和报警器；所述报警器根据所述微处理器反馈的报警信号开启报警。
进一步地，所述GSM模块包括GSM卡，通过GPRS数据网络与服务器进行数据通讯。
进一步地，所述微处理器接收所述GSM模块传输的GSM定位信息和GPS模块传输的GPS定位信息、计算安全帽的地理位置信息并通过GSM模块传输至服务器。
进一步地，所述微处理器接收所述人体感应模块传输的检测数据，根据检测数据判断安全帽是否佩戴于用户头部，当判断结果为安全帽未佩戴于用户头部时生成报警信号并传输至所述报警器。
进一步地，还包括与所述微处理器电气连接的SOS模块。
进一步地，所述SOS模块用于通过所述微处理器和GSM模块与所述服务器进行通讯。
特别地，本发明还公开了一种基于智能安全帽应用的室外定位方法，包括以下步骤：
A、利用安装在安全帽上的GSM模块采集安全帽的GSM定位信息，并将采集的GSM定位信息传输至微处理器；
B、利用安装在安全帽上的GPS模块采集安全帽的GPS定位信息，并将采集的GPS定位信息传输至微处理器；
C、利用微处理器接收步骤A中GSM模块传输的GSM定位信息和步骤B中GPS模块传输的GPS定位信息，计算安全帽的地理位置信息并通过GSM模块传输至服务器；
D、利用服务器接收步骤C中微处理器传输的安全帽地理位置信息，完成对用户的室外定位。
进一步地，还包括利用安装在安全帽上的人体感应模块检测佩戴安全帽的人体信息，并将检测数据传输至所述微处理器；利用微处理器接收所述人体感应模块传输的检测数据，根据检测数据判断安全帽是否佩戴于用户头部，当判断结果为安全帽未佩戴于用户头部时生成报警信号并传输至所述报警器；利用报警器根据微处理器反馈的报警信号开启报警。
进一步地，还包括利用SOS模块通过微处理器和GSM模块与服务器进行通讯。
本发明的有益效果是：本发明利用GSM模块和GPS模块采集定位信息，采用GSM+GPS的方式准确获取用户的实时地理位置信息，并利用服务器实时查看用户的地理位置信息，实现对用户的室外准确定位；同时，利用人体感应模块监控用户是否正常佩戴安全帽，预防安全隐患的发生；此外，还利用SOS模块与服务器建立远程通讯，确保紧急情况下用户的人身安全。
附图说明
图1是本发明的基于智能安全帽应用的室外定位系统的结构示意图。
图2是本发明的基于智能安全帽应用的室外定位方法的流程示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，为本发明的基于智能安全帽应用的室外定位系统的结构示意图。一种基于智能安全帽应用的室外定位系统，包括佩戴于用户头部的安全帽，还包括均安装在所述安全帽上的GSM模块、GPS模块、人体感应模块、微处理器、报警模块以及设置在云端的服务器；所述微处理器分别与所述GSM模块、GPS模块、人体感应模块、报警器电气连接，所述GSM模块通过网络与所述服务器通讯连接；所述GSM模块用于采集安全帽的GSM定位信息，并将采集的GSM定位信息传输至所述微处理器；所述GPS模块用于采集安全帽的GPS定位信息，并将采集的GPS定位信息传输至所述微处理器；所述人体感应模块用于检测佩戴安全帽的人体信息，并将检测数据传输至所述微处理器；所述微处理器用于接收所述GSM模块、GPS模块、人体感应模块传输的数据并进行处理，并将处理后的数据反馈给所述GSM模块和报警器；所述报警器根据所述微处理器反馈的报警信号开启报警。
本发明的GSM模块安装在安全帽上，用于采集安全帽的GSM定位信息，并将采集的GSM定位信息传输至所述微处理器；该功能的实现可以采用GSM定位芯片，这里的GSM定位芯片与微处理器的电气连接方式为本领域技术人员的公知常识，本发明不作赘述。
本发明的GPS模块安装在安全帽上，用于采集安全帽的GPS定位信息，并将采集的GPS定位信息传输至所述微处理器；该功能的实现可以采用GPS定位芯片，这里的GPS定位芯片与微处理器的电气连接方式为本领域技术人员的公知常识，本发明不作赘述。GSM模块包含GSM卡槽和GSM卡，利用GSM卡通过GPRS数据网络与服务器进行数据通讯。
本发明的人体感应模块安装在安全帽上，用于检测佩戴安全帽的人体信息，并将检测数据传输至所述微处理器；该功能的实现可以采用红外传感器，通过检测人体热源生成电信号传输至微处理器。这里的红外传感器与微处理器的电气连接方式为本领域技术人员的公知常识，本发明不作赘述。
本发明的微处理器安装在安全帽上，用于接收GSM模块、GPS模块、人体感应模块传输的数据并进行处理，并将处理后的数据反馈给所述GSM模块和报警器；该功能的实现可以采用单片机等微型数据处理芯片。微处理器接收GSM模块传输的GSM定位信息和GPS模块传输的GPS定位信息，将GSM定位信息和GPS定位信息进行融合计算得到安全帽的精确地理位置信息，并通过GSM模块将安全帽的精确地理位置信息传输至服务器。这里GSM定位信息和GPS定位信息的融合计算方法为本领域技术人员的公知常识，本发明不作赘述。微处理器还接收人体感应模块传输的电信号，根据电信号判断安全帽是否佩戴于用户头部，当判断结果为安全帽未佩戴于用户头部时生成报警信号并传输至报警器。
为了实现在紧急情况下的远程呼救，本发明还在安全帽上安装有与微处理器电气连接的SOS模块；SOS模块用于接收用户输入的操作指令或音视频数据并传输至微处理器，再通过GSM模块与所述服务器进行通讯。佩戴安全帽人员在室外进行作业的时候遇到突发状况，可按下SOS模块的呼叫按钮，向服务器后台进行紧急呼救求助。这里的SOS模块与微处理器的电气连接方式为本领域技术人员的公知常识，本发明不作赘述。
本发明的云端服务器用于接收GSM模块传输的安全帽的精确地理位置信息以及SOS模块传输的呼叫数据，用户可以在服务器后台实时查看安全帽的精确地理位置，同时通过在服务器设定位置阈值设置电子栅栏，当安全帽移动到设置的电子栅栏外时在服务器生成预警信号并通过GSM模块传输至微处理器，微处理器根据预警信号生成报警信号并传输至报警器。
本发明的报警器安装在安全帽上，用于接收微处理器传输的报警信号开启报警。这里的报警器与微处理器的电气连接方式为本领域技术人员的公知常识，本发明不作赘述。
为了进一步对本发明的基于智能安全帽应用的室外定位系统作进一步详细说明，本发明还提出了一种基于智能安全帽应用的室外定位方法。如图2所示，为本发明的基于智能安全帽应用的室外定位方法的流程示意图，包括以下步骤：
A、利用安装在安全帽上的GSM模块采集安全帽的GSM定位信息，并将采集的GSM定位信息传输至微处理器；
B、利用安装在安全帽上的GPS模块采集安全帽的GPS定位信息，并将采集的GPS定位信息传输至微处理器；
C、利用微处理器接收步骤A中GSM模块传输的GSM定位信息和步骤B中GPS模块传输的GPS定位信息，计算安全帽的地理位置信息并通过GSM模块传输至服务器；
D、利用服务器接收步骤C中微处理器传输的安全帽地理位置信息，完成对用户的室外定位。
为了实现对用户佩戴安全帽的情况进行实时监控，本发明还包括利用安装在安全帽上的人体感应模块检测佩戴安全帽的人体信息，并将检测数据传输至所述微处理器；利用微处理器接收所述人体感应模块传输的检测数据，根据检测数据判断安全帽是否佩戴于用户头部，当判断结果为安全帽未佩戴于用户头部时生成报警信号并传输至所述报警器；利用报警器根据微处理器反馈的报警信号开启报警。
为了实现在紧急情况下的远程呼救，本发明还包括利用SOS模块通过微处理器和GSM模块与服务器进行通讯。
本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本发明的原理，应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本发明公开的这些技术启示做出各种不脱离本发明实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本发明的保护范围内。
Claims (9)
1.一种基于智能安全帽应用的室外定位系统，包括佩戴于用户头部的安全帽，其特征在于，还包括均安装在所述安全帽上的GSM模块、GPS模块、人体感应模块、微处理器、报警模块以及设置在云端的服务器；所述微处理器分别与所述GSM模块、GPS模块、人体感应模块、报警器电气连接，所述GSM模块通过网络与所述服务器通讯连接；所述GSM模块用于采集安全帽的GSM定位信息，并将采集的GSM定位信息传输至所述微处理器；所述GPS模块用于采集安全帽的GPS定位信息，并将采集的GPS定位信息传输至所述微处理器；所述人体感应模块用于检测佩戴安全帽的人体信息，并将检测数据传输至所述微处理器；所述微处理器用于接收所述GSM模块、GPS模块、人体感应模块传输的数据并进行处理，并将处理后的数据反馈给所述GSM模块和报警器；所述报警器根据所述微处理器反馈的报警信号开启报警。
2.如权利要求1所述的基于智能安全帽应用的室外定位系统，其特征在于，所述GSM模块包括GSM卡，通过GPRS数据网络与服务器进行数据通讯。
3.如权利要求2所述的基于智能安全帽应用的室外定位系统，其特征在于，所述微处理器接收所述GSM模块传输的GSM定位信息和GPS模块传输的GPS定位信息、计算安全帽的地理位置信息并通过GSM模块传输至服务器。
4.如权利要求2所述的基于智能安全帽应用的室外定位系统，其特征在于，所述微处理器接收所述人体感应模块传输的检测数据，根据检测数据判断安全帽是否佩戴于用户头部，当判断结果为安全帽未佩戴于用户头部时生成报警信号并传输至所述报警器。
5.如权利要求1-4任一所述的基于智能安全帽应用的室外定位系统，其特征在于，还包括与所述微处理器电气连接的SOS模块。
6.如权利要求5所述的基于智能安全帽应用的室外定位系统，其特征在于，所述SOS模块用于通过所述微处理器和GSM模块与所述服务器进行通讯。
7.一种基于智能安全帽应用的室外定位方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、利用安装在安全帽上的GSM模块采集安全帽的GSM定位信息，并将采集的GSM定位信息传输至微处理器；
B、利用安装在安全帽上的GPS模块采集安全帽的GPS定位信息，并将采集的GPS定位信息传输至微处理器；
C、利用微处理器接收步骤A中GSM模块传输的GSM定位信息和步骤B中GPS模块传输的GPS定位信息，计算安全帽的地理位置信息并通过GSM模块传输至服务器；
D、利用服务器接收步骤C中微处理器传输的安全帽地理位置信息，完成对用户的室外定位。
8.如权利要求7所述的基于智能安全帽应用的室外定位方法，其特征在于，还包括利用安装在安全帽上的人体感应模块检测佩戴安全帽的人体信息，并将检测数据传输至所述微处理器；利用微处理器接收所述人体感应模块传输的检测数据，根据检测数据判断安全帽是否佩戴于用户头部，当判断结果为安全帽未佩戴于用户头部时生成报警信号并传输至所述报警器；利用报警器根据微处理器反馈的报警信号开启报警。
9.如权利要求8所述的基于智能安全帽应用的室外定位方法，其特征在于，还包括利用SOS模块通过微处理器和GSM模块与服务器进行通讯。
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