CN107041590A - 一种智能安全穿戴系统 - Google Patents

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Abstract

公开一种智能安全穿戴系统，其能够获取工程作业的真实详尽数据，对劳动人员进行安全监控和保护，解决人工操作效率低下的问题。其包括智能安全帽，数据采集传输单元获取劳动人员数据及环境数据，并将这些数据传送到数据处理单元，劳动人员数据包括人员SOS全球报警、血压、脉搏、心率、体温、指纹、人体体征、血糖、运动轨迹、运动量、影像、声音、地理位置、人员实名电子档案，环境数据包括温湿度、气压，风压、噪音、空气质量、空气成分、有毒有害气体、电压；数据处理单元包括人员SOS全球定位报警救援分析模块、人员身体状况分析模块、人员工作状态分析模块、安全提示及管理模块、人员工作绩效分析模块、人员实名电子档案模块。

Description

一种智能安全穿戴系统
技术领域
本发明属于工程作业的技术领域，具体地涉及一种智能安全穿戴系统，其主要用于工程作业中劳动人员的安全生产和信息监控。
背景技术
建筑行业、野外作业(电力、铁路、隧道、道路、桥梁、管线、勘探、采矿、水利、林牧渔业)、交通运输、大型工厂等领域的企业，因缺乏科学有效的管理手段及工具平台,缺乏科学有效的海量数据支撑，普遍存在以下问题：
①无法对人员的安全作业做到全员、全面、实名、实时、智能的管理。
②作业现场长期存在的伤亡、违章违纪、作业成果错误、作业规范错误、恶意讨薪、停工、旷工、脱岗、迟到、早退、偷懒、消极怠工、冒名顶替、劳动力不足、虚报瞒报、工资纠纷、乱打考勤、数据混乱等各种问题、事故层出不穷，无法杜绝、难于控制。
③劳动人员的安全监控和保护仍然处于较低水平，缺乏科学有效的手段、工具。
④劳动人员的现场作业管理模式、指导方法、交流方式仍然处在传统的较低水平，缺乏科学先进、更加高效的方法、工具。
⑤劳动人员大部分至今没有属于自己的工作档案及电子档案。
发明内容
本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种智能安全穿戴系统，其能够获取工程作业的真实详尽数据，对劳动人员进行安全监控和保护，解决人工操作效率低下的问题。
本发明的技术解决方案是：这种智能安全穿戴系统，其包括智能安全帽，智能安全帽具有数据采集传输单元、数据处理单元；
数据采集传输单元获取劳动人员数据及环境数据，并将这些数据传送到数据处理单元，劳动人员数据包括人员SOS全球报警、血压、脉搏、心率、体温、指纹、人体体征、血糖、运动轨迹、运动量、影像、声音、地理位置、人员实名电子档案，环境数据包括温湿度、气压，风压、噪音、空气质量、空气成分、有毒有害气体、电压；
数据处理单元包括人员SOS全球定位报警救援分析模块、人员身体状况分析模块、人员工作状态分析模块、安全提示及管理模块、人员工作绩效分析模块、人员实名电子档案模块。
本发明通过数据采集传输单元获取劳动人员数据及环境数据，并将这些数据传送到数据处理单元，数据处理单元包括人员SOS全球定位报警救援分析模块、人员身体状况分析模块、人员工作状态分析模块、安全提示及管理模块、人员工作绩效分析模块、人员实名电子档案模块，因此能够获取工程作业的真实详尽数据，对劳动人员进行安全监控和保护，解决人工操作效率低下的问题。
附图说明
图1为根据本发明的智能安全穿戴系统的流程图。
图2为根据本发明的智能安全帽的结构图。
图3为根据本发明的智能安全帽的模块示意图。
图4为根据本发明的智能安全穿戴系统的架构图。
附体标记说明：1、扣带；2、传感器安装区域；3、电路板安装区域；4、数据采集传输单元；5、数据处理单元；501、人员SOS全球定位报警救援分析模块；502、人员身体状况分析模块；503、人员工作状态分析模块；504、环境状态安全分析模块；505、安全提示及管理模块；506、人员工作绩效分析模块；507、人员实名电子档案模块；508、数据查询模块；509、作业指挥模块；510、数据成像模块。
具体实施方式
从图1-4中可以看出，这种智能安全穿戴系统，其包括智能安全帽，智能安全帽具有数据采集传输单元、数据处理单元；
数据采集传输单元获取劳动人员数据及环境数据，并将这些数据传送到数据处理单元，劳动人员数据包括人员SOS全球报警、血压、脉搏、心率、体温、指纹、人体体征、血糖、运动轨迹、运动量、影像、声音、地理位置、人员实名电子档案，环境数据包括温湿度、气压，风压、噪音、空气质量、空气成分、有毒有害气体、电压；
数据处理单元包括人员SOS全球定位报警救援分析模块、人员身体状况分析模块、人员工作状态分析模块、安全提示及管理模块、人员工作绩效分析模块、人员实名电子档案模块。
本发明通过数据采集传输单元获取劳动人员数据及环境数据，并将这些数据传送到数据处理单元，数据处理单元包括人员SOS全球定位报警救援分析模块、人员身体状况分析模块、人员工作状态分析模块、安全提示及管理模块、人员工作绩效分析模块、人员实名电子档案模块，因此能够获取工程作业的真实详尽数据，对劳动人员进行安全监控和保护，解决人工操作效率低下的问题。
另外，人员SOS全球定位报警救援分析模块，用于根据所接收到的人员SOS报警数据，向预设救援系统发出报警信号和/或在后台对人员位置、环境状态及身体特征是否正常做出判断后，利用全球定位及环境三维定位信息及时开展营救；人员身体状况分析模块，根据所采集的数据，判断人员工作状态及身体特征是否正常；人员工作状态分析模块，根据所采集的数据，结合地图、影像，进行精确定位判断，建立人员及环境的三维立体动态图、判断人员运动位置是否在其工作岗位范围内、周围是否为危险区域、人员运动轨迹是否符合其工作性质要求以及人员到岗、在岗时间的考勤记录；环境安全状态分析模块，根据所采集的温湿度、气压，噪音，空气质量、空气成分、有毒有害气体、电压等环境数据进行是否正常的判断，当数据异常时进行报警；安全提示及管理模块，用于人员身体状况分析模块、人员工作状态分析模块和工作环境安全状态分析模块所得到的数据，发出安排停工、就医、加强管理、救援或者人员状态、人数的提示，以及自动判断出现危险突发情况，控制设于人员处的报警灯或语音系统工作，以提醒通知人员及时、主动集中或撤离；人员工作绩效分析模块，根据人员身体状况分析模块和人员工作状态分析模块所得到的数据，计算人员劳动效率、工作态度或身体状况，以作为岗位评价、技能规范、求职加薪依据；人员实名电子档案模块，根据所采集的数据，建立数据档案库：人员实名制基础信息档案、黑名单及信用记录、人员身体状况分析模块数据库、人员工作状态分析模块数据库、人员工作绩效分析模块数据库。
另外，所述数据处理单元还包括数据查询模块，用于查询由数据采集传输单元所采集并存储于数据库内的数据。各级管理单位及部门、有关单位可以在数据调取权限内，随时同步查看现场一级的人员数量及工作状况，通过数据分析掌握现场的实际状况，并及时、主动进行预防、指导、干预。
另外，所述数据处理单元还包括作业指导/救援指挥模块，通过现场采集的影像数据，通过语音对讲，数据图像投放，进行现场远程作业指导/救援指挥。
另外，所述数据处理单元还包括数据全息成像模块，用于在工作现场位置接收数据并在现场投射全息完成图像，指导精确作业。
另外，所述智能安全帽上安装主电路板、电池、血压血糖脉搏、心率仪、报警灯、指纹传感器、面部识别器、距离感应器、红外感应器、麦克风、喇叭、耳机、摄像头、SIM/物联网卡、温湿度传感器、北斗和/或GPS天线、GSM和/或CDMA/3G/4G/5G/WCDMA/ZigBee/LoRa/GPRS/Sigfox/NB-IOT/RFID技术模块、电压感应器、气体压力传感器、风压力传感器、空气质量传感器、一氧化碳传感器、可燃气体传感器、红外气体传感器、电化学传感器、半导体传感器、电化学气体传感器、半导体气体传感器、分贝传感器及全息投影仪。
另外，所述智能安全帽上还安装夜视仪、照明灯、反光标示。
另外，该智能安全穿戴系统还包括附件隐藏式穿戴设备，其包括数据采集传输接收处理器，数据采集传输接收处理器采集血压、脉搏、心率、体温、指纹、人体体征、血糖、温湿度、地理位置信息、运动轨迹、电压、空气质量、有毒有害气体、影像、声音、音量分贝。
另外，所述数据采集传输接收处理器以附件隐藏方式集合安装在腕带、臂带、腰带、挂件、卡片、纽扣、装饰品、衣服、皮鞋、皮包处，并具有主电路板、电池、血压血糖脉搏、心率仪、报警灯、指纹传感器、面部识别器、距离感应器、红外感应器、麦克风、喇叭、耳机、摄像头、SIM/物联网卡、温湿度传感器、北斗和/或GPS天线、GSM和/或CDMA/3G/4G/5G/WCDMA/ZigBee/LoRa/GPRS/Sigfox/NB-IOT技术模块、电压感应器、气体压力传感器、风压力传感器、空气质量传感器、一氧化碳传感器、 可燃气体传感器、红外气体传感器、电化学传感器、半导体传感器、电化学气体传感器、半导体气体传感器、分贝传感器、全息投影仪。
另外，所述附件隐藏式穿戴设备还包括SOS全球报警键，其被按下后，求救信息及定位坐标位置数据发送到相关人员或机构，救援后台进行图像、语音通讯核实后，利用定位、语音通讯信息及时搜寻、通知、组织附近人员，或及时通知专业部门、机构在第一时间展开营救并进行后续支援。
这种系统建立了作业人员实名电子数据档案库。包含：①人员实名制基础信息档案、人员指纹及面部识别信息；②黑名单(违章记录、工作记录)及信用记录、培训记录；③人员身体状况分析；④人员工作状态分析模块所有数据；⑤人员工作绩效分析模块所有数据。设备利用读卡器、指纹传感器、面部识别器、距离感应器、红外感应器、温度感应器等判断出是否由本人实名佩戴所属安全帽？有否按照规定佩戴安全帽？是否正常位置、正常状态工作？由数据采集传输单元所采集的数据将由自动记录、比对、筛选并存储于个人及整体数据库内，方便查询。企业可以对人员劳动强度、身体状况等指标数据进行科学统计分析，得出不同人员的：劳动量、健康状态、工效、工作态度、实际工时等数据。并运用此数据对定额人工、工资水平、工作进度计划进行修改完善。
地理位置信息通过北斗、GPS或ZigBee/LoRa/GPRS/Sigfox/NB-IOT/RFID等技术系统获取信息。进行精确定位判断，建立人员及环境的全球定位及三维立体定位动态图，除方便救援外，还可判断人员运动位置是否在其工作岗位范围内、人员运动轨迹是否符合其工作性质要求以及人员到岗、在岗时间等的考勤记录。做到人员实名工作，工日、工时、工效等数据及时、主动保留，作为双方薪酬议价、工资结算、考勤依据，避免冒名顶替、恶意讨薪等劳动纠纷。
所述可穿戴设备所采集传输或接收的数据通过GSM/CDMA/2G/3G/4G/5G/6G/WCDMA/WiFi/ZigBee/LoRa/GPRS/Sigfox/NB-IOT/RFID等无线数据传输方式与后台系统的数据处理单元进行交互，频率为0.01秒～10小时。
安全提示及管理模块，用于根据人员身体状况分析模块、人员工作状态分析模块和工作环境安全状态分析模块所得到的数据，系统发出人员状态、数量、加强管理的提示，在自动判断出现危险等突发情况时，控制设备的报警灯或语音系统工作，以提醒人员及时停工、避险、就医、主动集中、撤离或安排救援。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属本发明技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种智能安全穿戴系统，其特征在于：其包括智能安全帽，智能安全帽具有数据采集传输单元、数据处理单元；
数据采集传输单元获取劳动人员数据及环境数据，并将这些数据传送到数据处理单元，劳动人员数据包括人员SOS全球报警、血压、脉搏、心率、体温、指纹、人体体征、血糖、运动轨迹、运动量、影像、声音、地理位置、人员实名电子档案，环境数据包括温湿度、气压，风压、噪音、空气质量、空气成分、有毒有害气体、电压；
数据处理单元包括人员SOS全球定位报警救援分析模块、人员身体状况分析模块、人员工作状态分析模块、安全提示及管理模块、人员工作绩效分析模块、人员实名电子档案模块。
2.根据权利要求1所述的智能安全穿戴系统，其特征在于：人员SOS全球定位报警救援分析模块，用于根据所接收到的人员SOS报警数据，向预设救援系统发出报警信号和/或在后台对人员位置、环境状态及身体特征是否正常做出判断后，利用全球定位及环境三维定位信息及时开展营救；人员身体状况分析模块，根据所采集的数据，判断人员工作状态及身体特征是否正常；人员工作状态分析模块，根据所采集的数据，结合地图、影像，进行精确定位判断，建立人员及环境的三维立体动态图、判断人员运动位置是否在其工作岗位范围内、周围是否为危险区域、人员运动轨迹是否符合其工作性质要求以及人员到岗、在岗时间的考勤记录；环境安全状态分析模块，根据所采集的温湿度、气压，噪音，空气质量、空气成分、有毒有害气体、电压等环境数据进行是否正常的判断，当数据异常时进行报警；安全提示及管理模块，用于人员身体状况分析模块、人员工作状态分析模块和工作环境安全状态分析模块所得到的数据，发出安排停工、就医、加强管理、救援或者人员状态、人数的提示，以及自动判断出现危险突发情况，控制设于人员处的报警灯或语音系统工作，以提醒通知人员及时、主动集中或撤离；人员工作绩效分析模块，根据人员身体状况分析模块和人员工作状态分析模块所得到的数据，计算人员劳动效率、工作态度或身体状况，以作为岗位评价、技能规范、求职加薪依据；人员实名电子档案模块，根据所采集的数据，建立数据档案库：人员实名制基础信息档案、黑名单及信用记录、人员身体状况分析模块数据库、人员工作状态分析模块数据库、人员工作绩效分析模块数据库。
3.根据权利要求2所述的智能安全穿戴系统，其特征在于：所述数据处理单元还包括数据查询模块，用于查询由数据采集传输单元所采集并存储于数据库内的数据。
4.根据权利要求3所述的智能安全穿戴系统，其特征在于：所述数据处理单元还包括作业指导/救援指挥模块，通过现场采集的影像数据，通过语音对讲，数据图像投放，进行现场远程作业指导/救援指挥。
5.根据权利要求4所述的智能安全穿戴系统，其特征在于：所述数据处理单元还包括数据全息成像模块，用于在工作现场位置接收数据并在现场投射全息完成图像，指导精确作业。
6.根据权利要求5所述的智能安全穿戴系统，其特征在于：所述智能安全帽上安装主电路板、电池、血压血糖脉搏、心率仪、报警灯、指纹传感器、面部识别器、距离感应器、红外感应器、麦克风、喇叭、耳机、摄像头、SIM/物联网卡、温湿度传感器、北斗和/或GPS天线、GSM和/或CDMA/3G/4G/5G/WCDMA/ZigBee/LoRa/GPRS/Sigfox/NB-IOT/RFID技术模块、电压感应器、气体压力传感器、风压力传感器、空气质量传感器、一氧化碳传感器、可燃气体传感器、红外气体传感器、电化学传感器、半导体传感器、电化学气体传感器、半导体气体传感器、分贝传感器及全息投影仪。
7.根据权利要求6所述的智能安全穿戴系统，其特征在于：所述智能安全帽上还安装夜视仪、照明灯、反光标示。
8.根据权利要求7所述的智能安全穿戴系统，其特征在于：该智能安全穿戴系统还包括附件隐藏式穿戴设备，其包括数据采集传输接收处理器，数据采集传输接收处理器采集血压、脉搏、心率、体温、指纹、人体体征、血糖、温湿度、地理位置信息、运动轨迹、电压、空气质量、有毒有害气体、影像、声音、音量分贝。
9.根据权利要求8所述的智能安全穿戴系统，其特征在于：所述数据采集传输接收处理器以附件隐藏方式集合安装在腕带、臂带、腰带、挂件、卡片、纽扣、装饰品、衣服、皮鞋、皮包处，并具有主电路板、电池、血压血糖脉搏、心率仪、报警灯、指纹传感器、面部识别器、距离感应器、红外感应器、麦克风、喇叭、耳机、摄像头、SIM/物联网卡、温湿度传感器、北斗和/或GPS天线、GSM和/或CDMA/3G/4G/5G/WCDMA/ZigBee/LoRa/GPRS/Sigfox/NB-IOT技术模块、电压感应器、气体压力传感器、风压力传感器、空气质量传感器、一氧化碳传感器、可燃气体传感器、红外气体传感器、电化学传感器、半导体传感器、电化学气体传感器、半导体气体传感器、分贝传感器、全息投影仪。
10.根据权利要求9所述的智能安全穿戴系统，其特征在于：所述附件隐藏式穿戴设备还包括SOS全球报警键，其被按下后，求救信息及定位坐标位置数据发送到相关人员或机构，救援后台进行图像、语音通讯核实后，利用定位、语音通讯信息及时搜寻、通知、组织附近人员，或及时通知专业部门、机构在第一时间展开营救并进行后续支援。
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