CN108685244B - 一种兼具报警和监控功能的安全帽 - Google Patents

Abstract

本发明涉及安全防护用品领域，公开了一种兼具报警和监控功能的安全帽，包括帽体，帽体内安装有供电源、微处理器、位移传感器、摄像机、4G定位器、报警器、计数器和无线发射器，位移传感器、摄像机、4G定位器、报警器、计数器和无线发射器均与微处理器电连接，无线发射器与指挥中心的无线接收器无线连接；为了解决现有技术中存在的工人昏迷无法进行及时救援而出现伤亡事故的问题，本方案通过微处理器、位移传感器、报警器和计数器的设置，实现了安全帽的报警功能；通过微处理器、摄像机、4G定位器和无线发射器的设置，实现了安全帽对工人监测和位置定位的功能，将可对昏迷人员进行及时的救援，防止了不必要伤亡事故的发生。

Description

一种兼具报警和监控功能的安全帽

技术领域

本发明涉及安全防护用品领域，特别涉及一种兼具报警和监控功能的安全帽。

背景技术

目前，施工工地内一般存在很多危险源，为了保证出入工地的工人安全，一般均会为工人佩戴安全帽，但因为安全帽保护工人的范围有限，工人仍有可能出现伤亡事故；一方面，由于工地内较为危险，工地建筑物上容易有物体从高处落至地面，物体将有可能砸落到安全帽上，安全帽受到的部分冲击力将会传递给工人的头部，工人头部受到重创后将容易出现昏迷现象，无人及时发现，将极有可能出现不必要的伤亡事故；另一方面，在炎热的夏天，由于温度较高，安全帽的通风效果有限，安全帽内会积聚大量的热量，工人将容易中暑昏迷，如无人及时发现，也将极有可能出现不必要的伤亡事故。

发明内容

本发明意在提供一种可对工人进行实时监控，并能对工人进行定位，又能对出现事故的工人进行报警，防止不必要伤亡事故发生的兼具报警和监控功能的安全帽。

本方案中一种兼具报警和监控功能的安全帽，包括帽体，帽体内安装有供电源、微处理器、位移传感器、摄像机、4G定位器、报警器、计数器和无线发射器，微处理器、位移传感器、摄像机、4G定位器、报警器、计数器和无线发射器均与供电源电连接，位移传感器、摄像机、4G定位器、报警器、计数器和无线发射器均与微处理器电连接，无线发射器与指挥中心的无线接收器无线连接。

本方案的技术原理为：帽体作为整个安全帽的骨架，起到支撑各个部件的作用；供电源可为微处理器、位移传感器、摄像机、4G定位器、报警器、计数器和无线发射器进行供电，工人戴着此安全帽进入到施工工地内；位移传感器实时监测工人行走的位置，并将监测信号反馈至微处理器内，如果工人因中暑或者意外情况晕倒，那么工人将会静止在晕倒的位置处，而微处理器未接收到位移传感器反馈的监测信号，微处理器将发送控制信号启动计数器，当计数器计数一定时间后，计数器将时间信号反馈给微处理器，微处理器同时控制报警器、4G定位器和摄像机启动，报警器将启动报警，摄像机可将工人昏迷位置处实时拍摄下来，4G定位器可将工人所在的位置以及摄像机拍摄的内容通过无线发射器发射至无线接收器，无线接收器将接受的信号传送至指挥中心，指挥中心可根据4G定位器定位的工人的位置和摄像机拍摄的内容进行实时远程监控。

与现有技术相比，本方案的有益效果为：

1、本方案通过微处理器、位移传感器、报警器和计数器的设置，如工人出现昏迷现象，报警器将启动报警，从而实现了安全帽的报警功能，使得施工工地内附近的人员可发现昏迷人员，并对昏迷工人进行实时的救援，防止了不必要伤亡事故的发生。

2、本方案通过微处理器、摄像机、4G定位器和无线发射器的设置，在工人昏迷后，指挥中心的操作人员可及时发现昏倒的工人，并可知晓工人昏倒位置的信息和昏倒位置的实时情况，安全帽起到了对工人监测和位置定位的功能，指挥中心的操作人员将可根据监测到的信息，如昏迷人员附近无其他人员，操作人员将可派出救护人员对昏迷人员进行救援，也防止了不必要伤亡事故的发生。

进一步，计数器的计数时间为25-35s。将计数器的计数时间设定为25-35s，工人在较为固定的位置进行施工时，可防止安全帽因工人短暂静止而进行报警。

进一步，报警器为声光报警器。声光报警器报警时，将会发生声响和光亮，将容易引起附近人员的注意，使得昏迷人员可得到及时的救援。

进一步，供电源为蓄电池。蓄电池可循环使用，无需工人经常地更换供电源，省去了不必要的麻烦。

进一步，帽体上还开有扩展槽。扩展槽可用于安装其他附加设备，如备用电池、音乐播放器、对讲机等；方便人们的使用。

进一步，蓄电池上安装有充电插座，充电插座的插孔内安装有用于对微处理器断电的开关，还包括充电插头，充电插头用于触碰开关。蓄电池内的电使用完毕后，工人将需要使用充电插头插入到充电插座内，并对蓄电池进行充电，充电插头也触碰开关，蓄电池将与微处理器断开连接，微处理器将停止工作，使得整个安全帽的报警功能和监测功能均停止工作。

进一步，帽体顶部一体成型有缓冲凸起。如有其它物体掉落到帽体上，物体将会砸落至缓冲凸起上，缓冲凸起起到对物体的缓冲作用，防止物体对工人头部造成伤害。

进一步，帽体顶部开有散热孔。工人穿戴安全帽，工人头部产生的热量将会被挡住在安全帽内，散热孔的设置，将可加快安全帽热量的散发，使得工人感到更加舒适。

附图说明

图1为本发明一种兼具报警和监控功能的安全帽实施例一的示意图；

图2为图1的立体示意图；

图3为图1中各个电器元件的信号流向图；

图4为本发明一种兼具报警和监控功能的安全帽实施例而的示意图；

图5为图4中A1处的放大示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：帽体1、蓄电池2、微处理器3、位移传感器4、计数器5、声光报警器6、4G定位器7、无线发射器8、摄像机9、扩展槽10、摄像头11、散热孔12、缓冲凸起13、滑轮14、第一弹簧15、缓冲气囊16、弹性橡胶板17、保护气囊18、第二滑块19、第二楔杆20、第一夹持楔杆21、按钮22、滑阀23、滑阀阀杆24、穿戴带25、出风腔26、气泵27、第五弹簧28、第二弹簧29、第三弹簧30、第四弹簧31、第一滑块32、第一楔杆33。

实施例一基本如附图1、图2和图3所示：一种兼具报警和监控功能的安全帽，包括帽体1，帽体1顶部开有散热孔12，帽体1顶部一体成型有缓冲凸起13，帽体1上还开有扩展槽10，帽体1内安装有蓄电池2、微处理器3、位移传感器4、摄像机9、4G定位器7、声光报警器6、计数器5和无线发射器8，帽体1上开有连接孔，摄像机9的摄像头11安装在连接孔内，微处理器3、位移传感器4、摄像机9、4G定位器7、声光报警器6、计数器5和无线发射器8均与蓄电池2电连接，位移传感器4、摄像机9、4G定位器7、声光报警器6、计数器5和无线发射器8均与微处理器3电连接，无线发射器8与指挥中心的无线接收器无线连接，蓄电池2上安装用充电插座，充电插座的插孔内安装有用于对微处理器3断电的开关，还包括充电插头，充电插头用于触碰开关。

扩展槽10可用于安装其他附加设备，如备用电池、音乐播放器、对讲机等；在使用本产品时，先对蓄电池2进行充电，充满电后，工人将可戴着安全帽进入到施工工地内，如有其它物体掉落到帽体1上，物体将会砸落至缓冲凸起13上，缓冲凸起13起到对物体的缓冲作用，防止物体对工人头部造成伤害，工人穿戴安全帽，工人头部产生的热量将会被挡住在安全帽内，散热孔12的设置，将可加快安全帽热量的散发，使得工人感到更加舒适；位移传感器4实时监测工人行走的位置，并将监测信号反馈至微处理器3内，如果工人因中暑或者意外情况晕倒，那么工人将会静止在晕倒的位置处，而微处理器3未接收到位移传感器4反馈的监测信号，此时，微处理器3将发送控制信号启动计数器5，当计数器5计数30秒后，计数器5将时间信号反馈给微处理器3，微处理器3同时控制声光报警器6、4G定位器7和摄像机9启动，声光报警器6将启动声光报警，摄像机9可将工人行走位置处实时拍摄下来，4G定位器7可将工人所在的位置以及摄像机9拍摄的内容通过无线发射器8发射至无线接收器，无线接收器将接受的信号传送至指挥中心，指挥中心可根据4G定位器7定位的工人的位置和摄像机9拍摄的内容进行实时远程监控；蓄电池2内的电使用完毕后，工人将需要使用充电插头插入到充电插座内，并对蓄电池2进行充电，充电插头也触碰开关，蓄电池2将与微处理器3断开连接，微处理器3将停止工作，使得整个安全帽的报警功能和监测功能均停止工作。

实施例二基本如附图4和图5所示，与实施例一的区别在于，帽体1顶部内壁内开有第一空腔，第一空腔内滑动连接有两个第一滑块32，两个第一滑块32之间连接有第一弹簧15，每个第一滑块32上均转动连接有滑轮14，每个第一滑块32均通过滑轮14相抵有第一楔杆33，第一楔杆33与第一空腔腔壁之间连接有第五弹簧28，帽体1顶部内安装有弹性橡胶板17，弹性橡胶板17与帽体1顶壁之间安装有缓冲气囊16，两个第一楔杆33均穿过帽体1内壁，两个第一楔杆33也均与缓冲气囊16的侧面相抵，弹性橡胶板17下方的帽体1上通过螺栓固定有保护气囊18，保护气囊18顶部安装在弹性橡胶板17底部，帽体1内壁内安装有气泵27，气泵27与保护气囊18连通，气泵27与蓄电池2电连接，第一空腔内还安装有用于启闭气泵27的按钮22，第一空腔内滑动连接有第二滑块19，第二滑块19与按钮22之间连接有第二弹簧29，第二滑块19上焊接有用于触碰按钮22的第二楔杆20，第二楔杆20相抵有第一夹持楔杆21和第二夹持楔杆，第一夹持楔杆21和第二夹持楔杆均滑动连接在第一空腔腔壁上，第一夹持楔杆21和第二夹持楔杆与第一空腔腔壁之间均连接有第三弹簧30，帽体1位于保护气囊18的下方处通过螺栓固定有穿戴带25，穿戴带25内开有冷却腔，帽体1内壁内开有出风腔26，出风腔26与冷却腔连通，冷却腔与保护气囊18连通有连通管，连通管上连通有滑阀23，滑阀阀杆24与滑阀23阀壁之间连接有第四弹簧31，保护气囊18也用于与滑阀阀杆24相抵。

物体落入到安全帽的帽体1顶部，物体将对安全帽的帽体1产生冲击力，当物体对帽体1顶部的冲击力较小时，物体将冲击帽体1顶部向下产生较小的变形，帽体1变形后，将使得第一空腔向下变形，第一空腔的第一空腔内的体积变小，气体的压力将会升高，气体将会推动两个第一滑块32相向滑动，第一滑块32将会带动滑轮14与第一楔杆33相抵，两个第一楔杆33将顶动缓冲气囊16，缓冲气囊16将会发生变形，缓冲气囊16将会顶动帽体1内顶壁和弹性橡胶板17相互远离地变形，帽体1顶壁向上运动缓冲帽体1顶部向下变形的冲击力，弹性橡胶板17推动保护气囊18与工人头部贴的更紧，保护气囊18对工人头部施加向下的压力，工人头部对保护气囊18施加反作用力，从而推动保护气囊18向上运动，保护气囊18带动帽体1向上运动，使得帽体1顶部与头部的距离更远，从帽体1顶部向头部传递的冲击力需要更远的距离，冲击力将会做功衰减的更小，从而对头部起到更好的保护作用；物体对帽体1顶部的冲击力较大时，第一空腔向下变形不仅可推动两个第一滑块32顶动两个第一楔杆33，也可推动第二滑块19带动第二楔杆20与按钮22接触，第二楔杆20在滑动的过程中将推动第一夹持楔杆21和第二夹持楔杆相互远离的滑动，第一夹持楔杆21和第二夹持楔杆均通过第三弹簧30的弹力，对第二楔杆20形成夹持作用，第一空腔恢复形变时，第二弹簧29将会缓慢地拉动第二楔杆20复位，可使第二楔杆20仍可与按钮22接触一段时间，气泵27将可维持启动一段时间，气泵27可对保护气囊18充入足够的气体，使得保护气囊18对工人的头部形成较好的保护作用，避免工人头部受到损伤，在此过程中，保护气囊18保护好工人头部后，保护气囊18会继续膨胀，保护气囊18将与滑阀阀杆24相抵，并可推动滑阀阀杆24滑动，滑阀23将会打开，保护气囊18内的气体将可顺着连通管进入到穿戴带25内的冷却腔内，穿戴带25与工人头部接触，工人头部的热量将传递到穿戴带25上，气体将可带着穿戴带25上热量从冷却腔流入到出口腔内，并从出口腔流出到帽体1外部，起到了对穿戴带25的降温作用，穿戴带25与工人头部进行换热，从而对工人头部起到了降温作用。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (8)

1.一种兼具报警和监控功能的安全帽，包括帽体，其特征在于，帽体内安装有供电源、微处理器、位移传感器、摄像机、4G定位器、报警器、计数器和无线发射器，微处理器、位移传感器、摄像机、4G定位器、报警器、计数器和无线发射器均与供电源电连接，位移传感器、摄像机、4G定位器、报警器、计数器和无线发射器均与微处理器电连接，无线发射器与指挥中心的无线接收器无线连接；所述帽体顶部内壁内开有第一空腔，第一空腔内滑动连接有两个第一滑块，两个第一滑块之间连接有第一弹簧，每个第一滑块上均转动连接有滑轮，每个第一滑块均通过滑轮相抵有第一楔杆，第一楔杆与第一空腔腔壁之间连接有第五弹簧，帽体顶部内安装有弹性橡胶板，弹性橡胶板与帽体顶壁之间安装有缓冲气囊，两个第一楔杆均穿过帽体内壁，两个第一楔杆也均与缓冲气囊的侧面相抵，弹性橡胶板下方的帽体上通过螺栓固定有保护气囊，保护气囊顶部安装在弹性橡胶板底部，帽体内壁内安装有气泵，气泵与保护气囊连通，第一空腔内还安装有用于启闭气泵的按钮，第一空腔内滑动连接有第二滑块，第二滑块与按钮之间连接有第二弹簧，第二滑块上焊接有用于触碰按钮的第二楔杆，第二楔杆相抵有第一夹持楔杆和第二夹持楔杆，第一夹持楔杆和第二夹持楔杆均滑动连接在第一空腔腔壁上，第一夹持楔杆和第二夹持楔杆与第一空腔腔壁之间均连接有第三弹簧，帽体位于保护气囊的下方处通过螺栓固定有穿戴带，穿戴带内开有冷却腔，帽体内壁内开有出风腔，出风腔与冷却腔连通，冷却腔与保护气囊连通有连通管，连通管上连通有滑阀，滑阀阀杆与滑阀阀壁之间连接有第四弹簧，保护气囊也用于与滑阀阀杆相抵。

2.根据权利要求1所述的兼具报警和监控功能的安全帽，其特征在于：所述计数器的计数时间为25-35s。

3.根据权利要求2所述的兼具报警和监控功能的安全帽，其特征在于：所述报警器为声光报警器。

4.根据权利要求3所述的兼具报警和监控功能的安全帽，其特征在于：所述供电源为蓄电池。

5.根据权利要求4所述的兼具报警和监控功能的安全帽，其特征在于：所述蓄电池上安装有充电插座，充电插座的插孔内安装有用于对微处理器断电的开关，还包括充电插头，充电插头用于触碰开关。

6.根据权利要求1所述的兼具报警和监控功能的安全帽，其特征在于：所述帽体上还开有扩展槽。

7.根据权利要求6所述的兼具报警和监控功能的安全帽，其特征在于：所述帽体顶部一体成型有缓冲凸起。

8.根据权利要求7所述的兼具报警和监控功能的安全帽，其特征在于：所述帽体顶部开有散热孔。