CN109683564A - 基于建筑施工现场的安全作业管控系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于建筑施工现场的安全作业管控系统，包括设置在控制室的控制机构，设置在施工现场的定位基站，以及与所述定位基站和控制机构信号互联的安全帽机构；不仅精度高且对施工现场进行数据处理，同时也能够在运维人员靠近危险区域时激活警报。

Description

基于建筑施工现场的安全作业管控系统

技术领域

本发明涉及建筑施工安全技术领域，具体涉及一种基于建筑施工现场的安全作业管控系统。

背景技术

近年来，建筑工程建设和建筑运行的安全生产形势有所好转，但由于建筑建筑结构和设备系统复杂，工作人员较多且流动性大，现场安全隐患呈现快速生成、多样化和动态发展；传统的管理流程不仅复杂，而且受限于操作人员的水平，且存在安全管理缺陷；为了落实“任何风险都可以控制，任何违章都可以预防，任何事故都可以避免”的安全管理理念为出发点，设计一种精度高且能够进行数据处理，同时也能够在运维人员靠近危险区域时激活报警。

公开号为CN108771297A的发明专利申请公开了一种建筑施工安全帽，包括齿轮一、安装块、齿轮二、连接杆、胶圈、隔音罩、弹性带、固定环以及固定杆，齿轮一装配在安装块内，安装块焊接在帽体左端，齿轮二装配在安装块内，齿轮二通过轮齿与齿轮一相啮合，连接杆上端与齿轮二相连接，胶圈粘接在隔音罩右端面上，隔音罩通过连接杆与齿轮二相连接，隔音罩设置在帽体左端，弹性带左端固定在隔音罩前侧的帽体左端，弹性带右端通过固定环与固定杆相连接，固定杆右端通过螺钉固定在帽体右端，该设计便于佩戴，便于对耳朵进行保护，便于散热且避免灰尘进入，该发明使用方便，便于佩戴，便于对耳朵进行保护，便于散热且避免灰尘进入，可靠性高。然而，该发明不能进行精准定位与保护，也不能进行警报来避免危险的发生。

授权公告号为 CN204355884U的中国实用新型专利公开了一种变电站施工防护围网便捷收放装置及围网组件，装置包括：转轴，护套，轴承，支架，转盘和摇柄，转轴通过轴承与护套连接，相对于护套旋转，护套呈圆柱型，侧面在护套的长度方向上设有用于防护围网进出的开口，护套的长度为115厘米至130厘米，直径为10厘米至20厘米；支架与护套连接，支撑整个装置；转盘与转轴的顶端连接，与转轴垂直，摇柄垂直设置于转盘上，以驱动转盘旋转，从而带动转轴旋转。该实用新型的变电站施工防护围网便捷收放装置及围网组件可以实现防护围网的快速收放，并且可以有效的减少施工工人的数量，节约防护围网布设和拆除的时间，可以有效的提高变电站施工防护围网的布设效率；然而，该实用新型需要施工人员设置大量的防护网来进行防护，且不能对施工人员进行准确定位，来进行实时监控。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种基于建筑施工现场的安全作业管控系统，虽然减少了在施工现场设置的定位基站数量，但能够确保定位的精准性与准确性，同时还能够在施工人员靠近设定的危险区域时激活警报，并能够对即将发生的事故给予预判并进行保护。

为实现上述目的，本发明提供基于建筑施工现场的安全作业管控系统，包括设置在控制室的控制机构，设置在施工现场的定位基站，以及与所述定位基站和控制机构信号互联的安全帽机构；

所述控制机构包括设置在控制室内的数据服务器，与所述数据服务器信号互联的计算机，与所述计算机信号互联的显示屏，设置在所述计算机上用于与所述安全帽机构信号互联的第一无线信号收发器；

所述安全帽机构包括安全帽本体，设置在所述安全帽本体上且与定位基站配合的定位模块，设置在所述安全帽本体上的安全筒，设置在所述安全筒侧壁上的多个位移传感器，设置在所述安全侧壁上的迷你投影仪，设置在安全筒内的喷射模块，设置在所述安全帽本体内壁上的刺痛模块，设置在所述安全帽本体上的控制模块，以及设置在所述安全帽本体上的保护模块。

所述保护模块包括设置在所述安全帽本体上的环形凹槽，设置在所述环形凹槽内保护带，设置在所述保护带上的安全座，设置在安全座上的气体发生器，所述气体发生器包括安全仓，设置在所述安全仓底部的气体发生单元，与所述气体发生单元相配合的点火单元，设置在所述安全仓上的安全气囊，设置在所述安全仓上安全堵板。

所述控制模块包括设置在所述安全帽本体内壁上的多个温度传感器，设置安全帽本体内的多个压力传感器，设置在所述安全帽本体上的蓄电池，设置在所述安全帽本体上的CPU，设置在所述安全帽本体上的MEMS加速计和MEMS陀螺仪，以及设置安全帽本体上用于与所述第一无线信号收发器信号互联的第二无线信号收发器。

所述刺痛模块包括设置在所述安全帽本体内的多个放电极。

所述喷射模块包括设置在所述安全筒内的压力罐，设置在所述压力罐上端出口端的旋转接头，设置在所述旋转接头上的L型管，设置在所述L型管端部的喷射嘴，设置在所述旋转接头与所述压力罐之间的电磁阀，设置在所述压力罐上的压力表，设置在所述L型管竖直部位上的旋转齿轮，设置在所述安全筒上且与所述旋转齿轮相配合的转向电机。

所述定位模块为与所述定位基站相配合的第三无线信号收发器。

所述定位基站包括设置在施工现场内的多个支撑基座，设置在所述支撑基座上的升降杆，设置在所述升降杆上的第四无线信号收发器。

本发明针对现有技术中工作人员较多且流动性大，现场安全隐患呈现快速生成、多样化和动态发展；传统的管理流程不仅复杂，而且受限于操作人员的水平，且存在安全管理缺陷；采用在施工现场内设置定位基站，其采用超宽带的方式进行进行高精度定位，当然还可采用WiFi或蓝牙信号进行定位的方式进行定位，采用的安全帽机构不仅能够对数据进行及时反馈，而且能够喷出醒目溶液来警示操作人员，另外还能够发出刺痛感来提醒其远离设定的危险区域，确保操作人员的安全，而采用的控制机构能够实现远程监控，使得监控人员不需要去现场即可检测到是否有施工人员有危险，并通过数据库进行分析比对，获取出现问题的施工人员，并进行集中学习来提高针对性；此外在安全帽本体上设置的保护模块，能够在遇到危险时，及时弹开气囊进行保护，避免施工人员头部发生的碰撞或伤害。

另外，采用的定位基站优选的采用三个无线信号收发器的方式，采用的无线信号收发器为常规技术，优选的采用无线收发器，在施工范围内覆盖WiFi信号，而安全帽本体上发出的信号反馈至三个无线信号收发器时，会锁定其具体坐标点，进而实现定位，当然还可直接采用现有超宽带技术采用三点基站构建施工区域，并通过标签进行定位的方式；而在安全帽本体内壁设置的温度传感器能够保证施工人员佩戴安全帽本体，而设置的压力传感器能够接受到多点的压力，避免工人将安全帽本体放置在热水袋上而不携带的现象，设置的位移传感器能够检测到其发生了移动，同时也能够在发生危险发出刺痛提醒其不要靠近，而设置的迷你投影仪能够对现场直接播放事故画面提醒施工人员不要做出危险动作，另外，采用的保护模块能够根据MEMS陀螺仪和MEMS加速计获得的数据做出反应，从而在必要时刻打开安全气囊，对施工人员进行保护，且采用保护带的方式设置，能够在使用后快速更换保护模块。

附图说明

图1为本发明基于建筑施工现场的安全作业管控系统的结构示意图；

图2为本发明安全帽机构的结构示意图；

图3为本发明定位基站处的结构示意图；

图4为本发明A处的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图1-4，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

基于建筑施工现场的安全作业管控系统，包括设置在控制室的控制机构，设置在施工现场的定位基站，以及与所述定位基站和控制机构信号互联的安全帽机构1；

所述控制机构包括设置在控制室32内的数据服务器33，与所述数据服务器33信号互联的计算机34，与所述计算机34信号互联的显示屏35，设置在所述控制室32内上用于与所述安全帽机构1信号互联的第一无线信号收发器31；

所述安全帽机构包括安全帽本体101，设置在所述安全帽本体101上且与定位基站配合的定位模块116，设置在所述安全帽本体101上的安全筒110，设置在所述安全筒110侧壁上的多个位移传感器111，设置在所述安全帽本体101侧壁上的迷你投影仪102，设置在安全筒110内的喷射模块，设置在所述安全帽本体101内壁上的刺痛模块，设置在所述安全帽本体101上的控制模块，以及设置在所述安全帽本体上的保护模块。

所述保护模块包括设置在所述安全帽本体101上的环形凹槽6，设置在所述环形凹槽6内保护带7，设置在所述保护带7上的安全座10，设置在安全座10上的气体发生器，所述气体发生器包括安全仓13，设置在所述安全仓13底部的气体发生单元9，与所述气体发生单元相配合的点火单元8，设置在所述安全仓上的安全气囊11，设置在所述安全仓13上安全堵板12。

所述控制模块包括设置在所述安全帽本体101内壁上的多个温度传感器112，设置安全帽本体101内的多个压力传感器117，设置在所述安全帽本体101上的蓄电池114，设置在所述安全帽本体上的CPU115，设置在所述安全帽本体上的MEMS加速计4和MEMS陀螺仪5，以及设置安全帽本体101上用于与所述第一无线信号收发器信号互联的第二无线信号收发器118。

所述刺痛模块包括设置在所述安全帽本体体内的多个放电极113。

所述喷射模块包括设置在所述安全筒110内的压力罐109，设置在所述压力罐109上端出口端的旋转接头119，设置在所述旋转接头上的L型管104，设置在所述L型管104端部的喷射嘴103，设置在所述旋转接头119与所述压力罐109之间的电磁阀105，设置在所述压力罐109上的压力表120，设置在所述L型管104竖直部位上的旋转齿轮106，设置在所述压力罐109上且与所述旋转齿轮106相配合的转向电机107。

所述定位基站2包括设置在施工现场内的多个支撑基座23，设置在所述支撑基座23上的升降杆22，设置在所述升降杆22上的第四无线信号收发器21。

该实施例中采用的转向电机为微型步进电机，能够控制L型管的转动角度，采用的位移传感器与定位模块进行配合时，能够排除定位误差引起的安全问题，采用的放电极能够使得施工人员感受到刺痛感，只有当其退出危险区域时或远离危险区域时才能够接触，当然这种刺痛感是很微小的，不会对人身造成伤害，设置的安全筒不仅能够减少施工人员不注意时造成碰撞对压力罐的伤害，还能够在压力罐出现问题时，对施工人员进行保护，确保安全，另外，还可在安全筒的底部设置吸能块，能够对可能发生的压力罐爆炸现象进行吸能，最大限度的减少对佩戴人员的冲击，防患未然；另外，采用的升降杆为丝杠伸缩杆，或者电动伸缩杆，采用的基座为金属板即可，能够增加质量，提高结构稳定性。

另外，采用的气体发生单元为叠氮化钠或硝酸铵，采用的点火单元为火花塞或压电点火器，采用的安全气囊为常规的安全气囊即可，当然还可采用弹性橡胶气囊，采用的安全堵板优选的采用蜡板，当然还可采用弹性膜的方式。

实施例二

其与实施例一的区别在于：

所述定位模块116为与所述定位基站相配合的第三无线信号收发器。

采用的无线信号收发器均为常见的WiFi音频接收器，能够接收并反馈数据给定位基站，通过计算机的运算进行高精度定位，由于软件运行为现有技术，因此不再赘述。

实施例三

其与实施例二的区别在于：所述压力罐内设置喷雪。

该实施例中设置婚庆用喷雪的方式，能够快速喷射，并显示为可视物质，来提醒施工人员注意；另外，压力罐内还可设置红色颜料，还可采用橙色颜料能够在1-3米内喷出醒目物质来提醒施工人员注意，当然还可喷出蛋白清液使得其能够在有电磁场时发生反应来警示施工人员。

实施例四

其与实施例三的区别在于：本发明还提供了一种使用方法，包括以下步骤：

1.对施工现场进行考察，将定位基站安放到位后，设定安全区域、警报区域和危险区域，并对施工人员给予告知；

2.施工人员佩戴安全帽机构进入施工区域，监控人员在值班室进行观看显示屏上的动态变化，并能够在显示屏上看到哪些施工人员靠近警报区域，哪些进入警报区域，甚至进入危险区域；

3.当进入警报区域后快速回到安全区域的，则不会进行标记，如果进入警报区域超过5S没有回到安全区域，则会给予标记，如果继续进入危险区域则会发出警报并进行标记；使得监控人员与施工现场管理人员进行联系，询问具体情况；

4.询问安全帽机构是否进行警示和保护的工作，如果有则对施工人员给予教育与警告，如果没有则对安全帽机构进行检修；

5.在施工完毕后将安全帽机构与定位基座进行回收，等待下次使用。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.基于建筑施工现场的安全作业管控系统，其特征在于：包括设置在控制室的控制机构，设置在施工现场的定位基站，以及与所述定位基站和控制机构信号互联的安全帽机构；

所述控制机构包括设置在控制室内的数据服务器，与所述数据服务器信号互联的计算机，与所述计算机信号互联的显示屏，设置在所述计算机上用于与所述安全帽机构信号互联的第一无线信号收发器；

所述安全帽机构包括安全帽本体，设置在所述安全帽本体上且与定位基站配合的定位模块，设置在所述安全帽本体上的安全筒，设置在所述安全筒侧壁上的多个位移传感器，设置在所述安全侧壁上的迷你投影仪，设置在安全筒内的喷射模块，设置在所述安全帽本体内壁上的刺痛模块，设置在所述安全帽本体上的控制模块以及设置在所述安全帽本体上的保护模块；

所述保护模块包括设置在所述安全帽本体上的环形凹槽，设置在所述环形凹槽内保护带，设置在所述保护带上的安全座，设置在安全座上的气体发生器，所述气体发生器包括安全仓，设置在所述安全仓底部的气体发生单元，与所述气体发生单元相配合的点火单元，设置在所述安全仓上的安全气囊，设置在所述安全仓上安全堵板。

2.如权利要求1所述的基于建筑施工现场的安全作业管控系统，其特征在于：所述控制模块包括设置在所述安全帽本体内壁上的多个温度传感器，设置安全帽本体内的多个压力传感器，设置在所述安全帽本体上的蓄电池，设置在所述安全帽本体上的CPU，设置在所述安全帽本体上的MEMS加速计和MEMS陀螺仪，以及设置安全帽本体上用于与所述第一无线信号收发器信号互联的第二无线信号收发器。

3.如权利要求2所述的基于建筑施工现场的安全作业管控系统，其特征在于：所述刺痛模块包括设置在所述安全帽本体内壁的多个放电极。

4.如权利要求3所述的基于建筑施工现场的安全作业管控系统，其特征在于：所述喷射模块包括设置在所述安全筒内的压力罐，设置在所述压力罐上端出口端的旋转接头，设置在所述旋转接头上的L型管，设置在所述L型管端部的喷射嘴，设置在所述旋转接头与所述压力罐之间的电磁阀，设置在所述压力罐上的压力表，设置在所述L型管竖直部位上的旋转齿轮，设置在所述安全筒上且与所述旋转齿轮相配合的转向电机。

5.如权利要求4所述的基于建筑施工现场的安全作业管控系统，其特征在于：所述定位模块为与所述定位基站相配合的第三无线信号收发器。

6.如权利要求5所述的基于建筑施工现场的安全作业管控系统，其特征在于：所述定位基站包括设置在施工现场内的多个支撑基座，设置在所述支撑基座上的升降杆，设置在所述升降杆上的第四无线信号收发器。