CN108242125A - 一种多功能施工安全监控仪 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多功能施工安全监控仪，其特点是该监控仪由MCU微控制单元连接的粉尘传感器、可燃气体传感器、二氧化碳CO2传感器、近电距离传感器、温度传感器、显示屏、DSC数字信号控制器、GPRS/Lora无线模块和语音模块组成；所述DSC数字信号控制器与智能安全帽/3D空间定位跟踪无线通讯模块、加速度传感器和陀螺仪连接组成；所述MCU微控制单元将监测数据由GPRS/Lora无线模块通过物联网发送到云端监控系统平台。本发明与现有技术相比具有结构简单，体积小，便于现场施工人员随身携带，可实时全面及时准确监控施工人员作业环境进行相应报警，有效防止或减少施工现场存在的安全隐患对现场施工人员造成的伤害。
Description
技术领域
本发明涉及物联网技术及电子仪器控制技术领域，具体地说是一种多功能施工安全监控仪。
背景技术
目前，不同的施工项目，其施工现场存有各种不安全隐患,如高温天气中暑、狭窄空间焊接产生有毒粉尘（焊接烟尘及锰化物）浓度超标、可燃气体浓度超标、二氧化碳CO2浓度超标、现场施工人员不正确配戴安全帽、近高压电击、高空作业人员坠落、高空物件坠落、工作过程被利器触碰，分撒作业时发生伤亡事件后不能及时发现、不能及时确定空间3D坐标位置，不能及时施救等，都是常见的施工安全隐患及安全管理难点所在。
现有技术的安全监控存在的问题和不足：目前施工安全监控领域无多功能传感监测仪器的集成应用技术。
发明内容
本发明的目的是针对现有施工安全监控技术的不足而提供的一种多功能施工安全监控仪，采用工业级设计的防水、防尘和防摔，应用物联网技术、短距离通讯技术、短距离移动定位技术、计算机软件和数字通讯技术，实现对温度、粉尘浓度、近电高压距离、可燃气体浓度、二氧化碳CO2浓度、是否正确佩戴安全帽（专用智能安全帽上设有蓝牙，正确佩戴时有信号发射）和施工人员3D空间定位跟踪的实时监测，集物联网通讯技术于一体，结构简单，体积小，便于现场施工人员随身携带，使用方便，云端监控系统平台可获取通过物联网发来的数据信息，终端用户通过云端监控系统平台，对施工现场的环境安全状况及施工人员3D空间坐标位置进行实时跟踪，及时发现规避安全隐患，一旦遇到伤或亡可以及时确定位置，到达现场施救处理，可有效防止或减少施工现场存在的伤亡事故。
本发明的目的是这样实现的：一种多功能施工安全监控仪，其特点是该监控仪由MCU微控制单元连接的粉尘传感器、可燃气体传感器、二氧化碳CO2传感器、近电距离传感器、温度传感器、电池电量监测、显示器、键盘、DSC数字信号控制器、GPRS/Lora无线模块、语音模块和电源模块组成；所述DSC数字信号控制器与智能安全帽/3D空间定位跟踪无线模块、加速度传感器、陀螺仪连接组成；所述语音模块与扬声器连接；所述MCU微控制单元将测得的粉尘浓度、可燃气体浓度、二氧化碳CO2浓度、近电距离、温度的数字信息处理后，由GPRS/Lora无线模块通过物联网走流量发送到云端监控系统平台；所述智能安全帽/3D空间定位跟踪无线模块将施工人员是否正确佩戴安全帽及施工人员的3D空间坐标位置的数据信息，经DSC数字信号控制器及MCU微控制单元处理后，由GPRS/Lora无线模块通过物联网走流量发送到云端监控系统平台；所述加速度传感器将施工人员静止时间数据信息（设置移动目标静止5分钟报警）、陀螺仪将施工人员运动轨迹数据信息，经DSC数字信号控制器及MCU微控制单元处理后，由GPRS/Lora无线模块通过物联网走流量发送到云端监控系统平台，上述采集接收的监控数据信息在显示屏上显示；所述键盘按键输入实现人机互动；所述电源模块给各功能模块提供电源；所述电池电量监测的电池电量低于限值时语音报警；所述键盘在授权时可设定施工安全报警界限参数，键盘上设有SOS一键呼救；所述语音模块和扬声器可实现远程语音对话、超报警界限值和现场语音报警。
本发明与现有技术相比具有结构简单、体积小，便于现场施工人员随身携带，使用方便，云端监控系统平台可获取通过物联网发来的本发明实时监测的数据信息，终端用户通过云端监控系统平台，对施工现场的环境安全状况及工作3D空间坐标位置进行实时跟踪，及时发现规避安全隐患，一旦遇到伤或亡，可以及时确定位置坐标，及时到达现场施救处理，可有效防止或减少施工现场存在的伤亡事故。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
具体实施方式
实施例1
参阅附图1，本发明由MCU微控制单元1连接的粉尘传感器2、可燃气体传感器3、二氧化碳CO2传感器4、近高压电距离传感器5、温度传感器6、电池电量监测7、显示器8、键盘9、DSC数字信号控制器10、GPRS/Lora无线模块14、语音模块16和电源模块17组成；所述DSC数字信号控制器10与智能安全帽/3D空间定位跟踪无线通讯模块11、加速度传感器12和陀螺仪13连接组成；所述语音模块16与扬声器15连接；所述MCU微控制单元1将监测得的粉尘浓度、可燃气体浓度、二氧化碳CO2浓度、近高压电距离、温度的数字信息处理后，由GPRS/Lora无线模块14通过物联网走流量发送到云端监控系统平台；所述智能安全帽/3D空间定位跟踪无线模块11可同时采集接收工作人员安全帽佩戴状态数据以及工作人员的3D空间定位动态跟踪数据，所采集的数据信息，经DSC数字信号控制器10及MCU微控制单元1处理，由GPRS/Lora无线模块14通过物联网走流量发送到云端监控系统平台；所述加速度传感器12将施工人员静止时间数据信息（限定时间内静止不动，现场语音报警和终端远程声光报警）和陀螺仪13将施工人员运动轨迹数据信息，经DSC数字信号控制器10及MCU微控制单元1处理后，由GPRS/Lora无线模块14通过物联网走流量发送到云端监控系统平台，上述采集接收的监控数字信息在显示屏8上显示；所述键盘9按键输入实现人机互动；所述电源模块17给各功能模块提供电源；所述电池电量监测7当监测的电池电量低于限值时进行语音报警；所述键盘9设有SOS一键呼救，授权时可设定施工安全报警界限参数；所述语音模块16和扬声器15可实现远程语音对话、超安全报警界限值及现场语音报警。
本发明是这样使用和工作的：施工人员随身携带本监控仪，打开开关并挂扣在正确部位进入施工现场，领用智能安全帽并正确佩戴安全帽后，安全帽内蓝牙发送信号，此时本发明进入工作状态，可近距离接收安全帽正确佩戴发出的信号，同时实时监测施工现场环境粉尘浓度、可燃气体浓度、二氧化碳CO2浓度、近高压电距离、温度，以及施工人员在施工现场的3D空间坐标位置定位（有移动通讯信号区域采用GPS或北斗定位系统，无移动通讯信号区域采用定位器）、施工人员是否有伤亡（施工人员一旦出现伤亡，设定时间内静止不动，加速度传感器12可及时识别超限值现场自动语音报警），现场可一键呼救报警，上述监测数据信息，通过物联网走流量发送到云端监控系统平台，管理层通过系统平台终端电脑显示屏，可始终实时监控施工现场安全施工的运行状况，及时规避安全风险，减少伤亡事故。
本发明具有监测、识别报警、显示、信息集成发送四个功能：
（1）监测功能
可监测进入现场的施工人员是否正确佩戴安全帽、施工现场环境粉尘浓度、可燃气体浓度、二氧化碳CO2浓度、近高压电距离、温度，以及施工人员在施工现场的3D空间坐标位置、施工人员工作运动轨迹监控、施工人员出现伤亡事故静止不动时间超设定限值可及时发现，通过3D空间定位跟踪可及时确定位置及时组织施救。
（2）识别报警功能
管理人员授权时可通过键盘9设定或修改施工安全报警界限参数，当监测到施工现场粉尘浓度、可燃气体浓度、二氧化碳CO2浓度、近高压电距离、温度，以及施工人员静止不动时间等相关参数达到设定的安全参数界限时，现场自动语音报警，同时远程终端声光报警，提醒现场施工现场人员安全疏散或停止作业，监测到施工人员不正确佩戴安全帽，现场自动语音报警，同时远程终端声光报警，并可SOS一键呼救。
（3）显示功能
所监测的数据信息均在显示屏8上显示，可通过键盘9按键及显示屏8输入指令和数据，实现人机互动。
（4）信息集成发送功能
将监测的施工现场人员是否正确佩戴安全帽、环境粉尘浓度、可燃气体浓度、二氧化碳CO2浓度、近高压电距离、温度，超限值自动语音报警，施工人员在施工现场的3D空间坐标位置、施工人员工作运动轨迹、施工人员出现伤亡事故静止不动、识别自动报警的信息，上述监测数据信息由GPRS/Lora无线模块14通过物联网走流量发送到云端监控系统平台，管理层通过系统平台终端电脑可始终实时监控施工现场安全施工的运行状况。
以上只是对本发明作进一步的说明，并非用以限制本专利，凡为本发明等效实施，均应包含于本专利的权利要求范围之内。
Claims (4)
1.一种多功能施工安全监控仪，其特征在于该监控仪由MCU微控制单元连接的粉尘传感器、可燃气体传感器、二氧化碳CO2传感器、近电距离传感器、温度传感器、电池电量监测、显示屏、键盘、DSC数字信号控制器、GPRS/Lora无线模块、语音模块和电源模块组成；所述DSC数字信号控制器与智能安全帽/3D空间定位跟踪无线模块、加速度传感器和陀螺仪连接组成；所述语音模块与扬声器连接；所述MCU微控制单元将测得的粉尘浓度、可燃气体浓度、二氧化碳CO2浓度、近电距离和温度的数字信息处理后，由GPRS/Lora无线模块通过物联网走流量发送到云端监控系统平台；所述智能安全帽/3D空间定位跟踪无线模块将接收施工人员是否正确佩戴安全帽及3D空间坐标位置的数据信息，经DSC数字信号控制器和MCU微控制单元处理后，由GPRS/Lora无线模块通过物联网走流量发送到云端监控系统平台；所述加速度传感器和陀螺仪将施工人员静止时间及运动轨迹数据信息，经DSC数字信号控制器和MCU微控制单元处理后，由GPRS/Lora无线模块通过物联网走流量发送到云端监控系统平台；所述测得的粉尘浓度、可燃气体浓度、近高压电距离、温度，以及施工人员静止时间和运动轨迹的数据信息由显示屏进行实时显示；所述键盘在授权时可设定施工安全报警界限参数。
2.根据权利要求1所述多功能施工安全监控仪，其特征在于所述键盘设有SOS一键呼救。
3.根据权利要求1所述多功能施工安全监控仪，其特征在于所述电池电量监测监测的电池电量低于10%时进行语音报警。
4.根据权利要求1所述多功能施工安全监控仪，其特征在于所述扬声器设有超设定报警界限值语音报警和远程语音对话。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20180703 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |