CN109892735A - 一种具有监测生命特征的佩戴安全帽 - Google Patents

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CN109892735A CN201910155352.7A CN201910155352A CN109892735A CN 109892735 A CN109892735 A CN 109892735A CN 201910155352 A CN201910155352 A CN 201910155352A CN 109892735 A CN109892735 A CN 109892735A
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程剑林
张兵
常国庆
王秀琴
浦睿诣
陶兴强
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Sichuan Super Technology Co Ltd
Zhejiang Ninghai Pumped Storage Energy Co Ltd
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State Grid Xinyuan Co Ltd
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Sichuan Super Technology Co Ltd
Zhejiang Ninghai Pumped Storage Energy Co Ltd
State Grid Corp of China SGCC
State Grid Xinyuan Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种具有监测生命特征的佩戴安全帽,包括帽体、帽檐、松紧扣带和监测系统,其中,所述帽檐一体设置在帽体的外围边沿,所述松紧扣带连接在帽檐的两侧,所述监测系统包括控制盒、控制器、人体红外测温传感器、监控摄像头、GPS定位模块、GPRS通信模块、储存模块、报警器、无线耳机、RFID标签和供电模块,所述控制盒设置在帽体的内腔顶部,所述控制器、GPS定位模块、GPRS通信模块、储存模块和供电模块分别设置在控制盒的内部。本发明能够对佩戴者进行实时体温监测和定位以及对周围环境进行监控,能够进行远程通话及远程通信,使施工人员生命安全得到最大保障,同时便于对安全帽进行维护和回收。

Description

一种具有监测生命特征的佩戴安全帽
技术领域
本发明涉及安全帽技术领域,具体为一种具有监测生命特征的佩戴安全帽。
背景技术
安全帽是用来保护头顶而戴的钢制或类似原料制的浅圆顶帽子,防止冲击物伤害头部的防护用品。由帽壳、帽衬、下颊带和后箍组成。帽壳呈半球形,坚固、光滑并有一定弹性,打击物的冲击和穿刺动能主要由帽壳承受。帽壳和帽衬之间留有一定空间,可缓冲、分散瞬时冲击力,从而避免或减轻对头部的直接伤害。冲击吸性性能、耐穿刺性能、侧向刚性、电绝缘性、阻燃性是对安全帽的基本技术性能的要求。
但现有的安全帽虽然能够在一定程度上放置冲击物伤害头部,但功能过于单一,例如建筑物或地段发生坍塌事件,造成施工人员被掩埋时,不能对生命特征进行实时监测,以及对被掩埋人员进行定位,便于及时进行搜救,使施工人员生命安全得到最大保障。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足,本发明提供了一种具有监测生命特征的佩戴安全帽,解决了现有的安全帽虽然能够在一定程度上放置冲击物伤害头部,但功能过于单一,例如建筑物或地段发生坍塌事件,造成施工人员被掩埋时,不能对生命特征进行实时监测,以及对被掩埋人员进行定位,便于及时进行搜救,使施工人员生命安全得到最大保障的问题。
(二)技术方案
为实现上述目的,本发明通过以下技术方案予以实现:一种具有监测生命特征的佩戴安全帽,包括帽体、帽檐、松紧扣带和监测系统,其中,所述帽檐一体设置在帽体的外围边沿,所述松紧扣带连接在帽檐的两侧,所述监测系统包括控制盒、控制器、人体红外测温传感器、监控摄像头、GPS定位模块、GPRS通信模块、储存模块、报警器、无线耳机、RFID标签和供电模块,所述控制盒设置在帽体的内腔顶部,所述控制器、GPS定位模块、GPRS通信模块、储存模块和供电模块分别设置在控制盒的内部,所述人体红外测温传感器设置在帽檐的底部并与佩带安全帽的人体对应位置,所述人体红外测温传感器与控制器电性连接,用于对人体温度进行实时红外监测,所述监控摄像头设置有多个并沿帽檐周向均匀设置,所述监控摄像头与控制器电性连接用于监控被测者所处地段周围环境,所述GPS定位模块与控制器电性连接,用于对被测者进行实时定位,所述GPRS通信模块与控制器电性连接,用于远程无线通信,所述储存模块与控制器电性连接,用于数据储存,所述报警器设置在帽檐的前端底部,所述报警器与控制器电性连接,用于当被测者体温异常时自动报警,所述无线耳机设置在帽体的内壁对应人体耳朵的两侧位置,所述无线耳机与控制器电性连接,用于进行远程对讲,所述RFID标签设置在帽体的后端,所述RFID标签与控制器电性连接,用于对安全帽进行标识,所述供电模块与控制器电性连接,用于模块供电。
进一步的,所述帽体的内腔设有与人体头部相适应的缓冲垫,所述缓冲垫顶端的内壁底部设有顶部缓冲垫。
进一步的,所述帽体的两侧壁上对应设有加强筋。
进一步的,所述帽体的两侧壁上对应加强筋的下方对应设有散热孔。
进一步的,所述控制器采用型号为P89LPC936的微控制器。
进一步的,所述人体红外测温传感器的型号为MLX90615。
进一步的,所述供电模块采用节4200Mah并联的18650的超大容量锂电池。
(三)有益效果
本发明提供了一种具有监测生命特征的佩戴安全帽,具备以下有益效果:
(1)、该具有监测生命特征的佩戴安全帽,通过在帽檐上设置人体红外测温传感器,能够实时监测佩戴者的体温特征,通过设置GPS定位模块,能够对佩戴者进行实时定位,通过设置监控摄像头,能够对周围环境进行图像捕捉,便于在发生意外时及时进行定点搜救,使施工人员生命安全得到最大保障。
(2)、该具有监测生命特征的佩戴安全帽,通过设置无线耳机和GPRS通信模块,便于佩戴者进行远程通信。
(3)、该具有监测生命特征的佩戴安全帽,通过设置RFID标签,能够对安全帽进行标识,便于对安全帽进行维护和回收。
附图说明
图1为本发明的结构示意图;
图2为本发明中帽体的剖视图;
图3为本发明中监测系统的原理框图。
图中:1、帽体;2、帽檐;3、松紧扣带;4、控制盒;5、控制器;6、人体红外测温传感器;7、监控摄像头;8、GPS定位模块;9、GPRS通信模块;10、储存模块;11、报警器;12、无线耳机;13、RFID标签;14、供电模块;15、缓冲垫;16、顶部缓冲垫;17、加强筋;18、散热孔。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
如图1-3所示,本发明提供一种技术方案:一种具有监测生命特征的佩戴安全帽,包括帽体1、帽檐2、松紧扣带3和监测系统,其中,所述帽檐2一体设置在帽体1的外围边沿,所述松紧扣带3连接在帽檐2的两侧,所述监测系统包括控制盒4、控制器5、人体红外测温传感器6、监控摄像头7、GPS定位模块8、GPRS通信模块9、储存模块10、报警器11、无线耳机12、RFID标签13和供电模块14,所述控制盒4设置在帽体1的内腔顶部,所述控制器5、GPS定位模块8、GPRS通信模块9、储存模块10和供电模块14分别设置在控制盒4的内部,所述人体红外测温传感器6设置在帽檐2的底部并与佩带安全帽的人体对应位置,所述人体红外测温传感器6与控制器5电性连接,用于对人体温度进行实时红外监测,所述监控摄像头7设置有多个并沿帽檐2周向均匀设置,所述监控摄像头7与控制器5电性连接用于监控被测者所处地段周围环境,所述GPS定位模块8与控制器5电性连接,用于对被测者进行实时定位,所述GPRS通信模块9与控制器5电性连接,用于远程无线通信,所述储存模块10与控制器5电性连接,用于数据储存,所述报警器11设置在帽檐2的前端底部,所述报警器11与控制器5电性连接,用于当被测者体温异常时自动报警,所述无线耳机12设置在帽体1的内壁对应人体耳朵的两侧位置,所述无线耳机12与控制器5电性连接,用于进行远程对讲,所述RFID标签13设置在帽体1的后端,所述RFID标签13与控制器5电性连接,用于对安全帽进行标识,所述供电模块14与控制器5电性连接,用于模块供电。
具体来说,所述帽体1的内腔设有与人体头部相适应的缓冲垫15,所述缓冲垫15顶端的内壁底部设有顶部缓冲垫16;缓冲垫15的设置使佩带时更加舒适,顶部缓冲垫16的设置提升了控制盒4与人体头部之间的缓冲性能,进一步提升了佩带舒适度。
具体来说,所述帽体1的两侧壁上对应设有加强筋17,使帽体1结构强度更高,安全可靠。
具体来说,所述帽体1的两侧壁上对应加强筋17的下方对应设有散热孔18,散热孔18的设置提高了安全帽的散热性能。
具体来说,所述控制器5采用型号为P89LPC936的微控制器;P89LPC936是一款低成本单片封装微控制器;P89LPC936基于高性能的处理架构,执行指令仅需2到4个时钟周期,速度是标准80C51器件的6倍。P89LPC936集成了多种系统级功能,以便极大减少元件数目和减小电路板面积,从而降低系统成本。
具体来说,所述人体红外测温传感器6的型号为MLX90615;MLX90615基于传统红外热释电方法集成了模数转换/数字控制与输出,将复杂的校准修正算法融入其中,使得传统模拟电荷输出的热释电传感器,具备了数字读取的非接触测温功能;而通过校准后的传感器,在-20至115摄氏度测量范围内,可达到0.02摄氏度分辨率。MLX90615更在人体关注的30~40摄氏度范围保证了高于0.1摄氏度的精度,使其具备了精准的医疗测温能力。
具体来说,所述供电模块14采用2节4200Mah并联的的18650超大容量锂电池。
使用时,施工人员通过松紧扣带3将安全帽佩带在头上,在施工过程中通过无线耳机对讲,便于及时沟通和接收指令,通过帽檐2上设置的人体红外测温传感器6,根据MLX90615数字读取的非接触测温功能,对佩带者的体温进行非接触式实时监测,并将检测到的数据传输给控制器5进行处理,处理后的数据通过储存模块10进行储存,同时,通过通过GPRS通信模块9向远程监控中心进行信息传输,远程监控中心将检测到的数据进行最后处理,当在施工时该工作人员的体温发生变化,如感冒体温升温时,远程监控中心通过GPRS通信网络将信息发送给控制器5,控制器5接收信息后控制报警器11向工作人员报警,以此提醒工作人员注意身体健康;当施工地发生意外事故,导致施工人员被掩埋时,被掩埋的施工人员通过安全帽上的监控摄像头7对周围环境进行监控,并将监控图像进行远程传输,便于远程监控中心实时了解被掩埋者的情况,并采取最佳搜救措施,且在实际应用中,可在安全帽上设置LED灯,进行辅助照明;通过GPS定位模块8实时发送被掩埋者的准确位置,通过GPRS通信模块9传输给远程监控中心,便于通过远程监控中心指导现场搜救,使施工人员生命安全得到最大保障;通过在帽体1上设置RFID标签13,能够对安全帽进行标识,便于对安全帽进行维护和回收。
综上可得,本发明能够对佩戴者进行实时体温监测和定位以及对周围环境进行监控,能够进行远程通话及远程通信,使施工人员生命安全得到最大保障,同时便于对安全帽进行维护和回收。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种具有监测生命特征的佩戴安全帽,其特征在于:包括帽体(1)、帽檐(2)、松紧扣带(3)和监测系统,其中,所述帽檐(2)一体设置在帽体(1)的外围边沿,所述松紧扣带(3)连接在帽檐(2)的两侧,所述监测系统包括控制盒(4)、控制器(5)、人体红外测温传感器(6)、监控摄像头(7)、GPS定位模块(8)、GPRS通信模块(9)、储存模块(10)、报警器(11)、无线耳机(12)、RFID标签(13)和供电模块(14),所述控制盒(4)设置在帽体(1)的内腔顶部,所述控制器(5)、GPS定位模块(8)、GPRS通信模块(9)、储存模块(10)和供电模块(14)分别设置在控制盒(4)的内部,所述人体红外测温传感器(6)设置在帽檐(2)的底部并与佩带安全帽的人体对应位置,所述人体红外测温传感器(6)与控制器(5)电性连接,用于对人体温度进行实时红外监测,所述监控摄像头(7)设置有多个并沿帽檐(2)周向均匀设置,所述监控摄像头(7)与控制器(5)电性连接用于监控被测者所处地段周围环境,所述GPS定位模块(8)与控制器(5)电性连接,用于对被测者进行实时定位,所述GPRS通信模块(9)与控制器(5)电性连接,用于远程无线通信,所述储存模块(10)与控制器(5)电性连接,用于数据储存,所述报警器(11)设置在帽檐(2)的前端底部,所述报警器(11)与控制器(5)电性连接,用于当被测者体温异常时自动报警,所述无线耳机(12)设置在帽体(1)的内壁对应人体耳朵的两侧位置,所述无线耳机(12)与控制器(5)电性连接,用于进行远程对讲,所述RFID标签(13)设置在帽体(1)的后端,所述RFID标签(13)与控制器(5)电性连接,用于对安全帽进行标识,所述供电模块(14)与控制器(5)电性连接,用于模块供电。
2.根据权利要求1所述的一种具有监测生命特征的佩戴安全帽,其特征在于:所述帽体(1)的内腔设有与人体头部相适应的缓冲垫(15),所述缓冲垫(15)顶端的内壁底部设有顶部缓冲垫(16)。
3.根据权利要求1所述的一种具有监测生命特征的佩戴安全帽,其特征在于:所述帽体(1)的两侧壁上对应设有加强筋(17)。
4.根据权利要求3所述的一种具有监测生命特征的佩戴安全帽,其特征在于:所述帽体(1)的两侧壁上对应加强筋(17)的下方对应设有散热孔(18)。
5.根据权利要求1所述的一种具有监测生命特征的佩戴安全帽,其特征在于:所述控制器(5)采用型号为P89LPC936的微控制器。
6.根据权利要求1所述的一种具有监测生命特征的佩戴安全帽,其特征在于:所述人体红外测温传感器(6)的型号为MLX90615。
7.根据权利要求1所述的一种具有监测生命特征的佩戴安全帽,其特征在于:所述供电模块(14)采用2节4200Mah并联的的18650超大容量锂电池。
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