CN110090372A - 一种在线式高空作业智能安全带检测监督装置 - Google Patents
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Classifications
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- A—HUMAN NECESSITIES
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Abstract
本发明涉及一种在线式高空作业智能安全带检测监督装置，该装置包括中央控制单元、全景摄像机、金属传感器模块、后台共四个模块组成，该系统具备提醒在高空作业的人员必须固定好金属安全挂钩，在挂钩金属传感器接收到固定指令后，全景摄像机开始拍照生成360度无死角的照片和视频，并将此照片或视频通过网络传输模块上传至云安全中心，云安全中心的人工后台客服人员进行二次核验或抽验，当发现高空作业人没有固定好安全挂钩的时候，可通过远程激活中央控制单元的报警模块进行声光报警，本发明巧妙的实现360度全景+安全挂钩传感器+人工云后台整套系统实时在线方式实现最大限度的监督和检测高空作业人员的流程规范，保障高空人员的人身安全。
Description
技术领域
本发明涉及高空作业技术领域，具体是一种在线式高空作业智能安全带检测监督装置。
背景技术
安全带是高空作业必不可少的防护设备。据了解，在工业生产过程中，因安全带的安全系数不足及工人操作不规范而坠落造成的伤亡事故率相当高。人体坠落事故大约占工伤事故的15％左右。高处坠落伤亡事故与许多因素有关，如人的因素、物的因素、环境的因素、管理的因素、作业高度等等，而其中主要的是与作业高度有关。据高处坠落事故统计分析，5m以上的高空作业坠落事故约占20％，5m以下的占80％左右，前者大多数是致死的事故。由此可见，防止高处坠落和采取个人防护措施是十分必要的。研究发现，当坠落者不慎落地时，大部分都是以仰卧、俯卧姿势落地的，而同时，人的腹部(腰部)所能承受的最大冲击力对于整个身体来说也是比较大的。这也就成为安全带被使用的重要依据。由于坠落伤害的程度与坠落的高度有关，所以，一般情况下，各国都将基准面2m(含2m)以上的作业定义为高空作业，并规定高空作业需要采取个人防护措施。这样看来安全带的作用也就非常明显了：它可以使作业者在高处安全作业，一旦发生意外也能有效避免高处坠落对人体带来的巨大伤害。
然而目前的安全带行业在高空作业人员所需的智能安全带方面几乎为空白。或者有的具备安全提醒装置的却严重依赖于多个传感器的提醒，属于离线式安全提醒装置，缺少远程对现场的信息收集和监督功能，主要依赖的是高空作业人员的被动自治上，为确保高空作业人员的人身安全，我们认为，研究一款在线式智能高空作业安全带的检测和监督装置刻不容缓。
因此，针对上述缺点，有必要对现有的高空作业安全带进行改进，提出一种更有效、廉价和智能的高空作业智能安全带检测监督装置，来满足实际需要。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种在线式高空作业智能安全带检测监督装置。
一种在线式高空作业智能安全带检测监督装置，包括中央控制单元、全景摄像机、金属传感器模块、后台；
所述中央控制单元包括控制器、4G通讯模块、蓝牙无线通讯模块、GPS定位模块，所述控制器与所述4G通讯模块、蓝牙无线通讯模块、GPS定位模块均线路连接，可充电电源电接控制器，用于为控制器和各个模块供电；
所述全景摄像机和所述控制器线路连接后与中央控制单元放置于安全帽里或所述全景摄像机和中央控制单元分体设计放置在高空工作人员的其他身体位置；
所述全景摄像机可安装在安全帽的前方、后方采用两个或两个以上的广角镜头实现软件算法上的拼接，实现360～720度无死角全景照片或视频。
所述金属传感器模块包括分别安装在两个安全金属挂钩上面的接近传感器，所述接近传感器集成有短距离无线模块，所述短距离无线模块与蓝牙无线通讯模块之间信号连接，以实现金属传感器模块与中央控制单元的信息交互；
所述后台包括后台处理器、显示器、4G通讯单元，所述4G通讯模块通过4G通讯网络与所述4G通讯单元建立信号连接，所述控制器电接4G通讯单元和显示器。
作为优选的技术方案，所述可充电电源为锂电池电源。
作为优选的技术方案，所述接近传感器为电感传感器。
作为优选的技术方案，还包括SOS紧急呼救器，所述SOS紧急呼救器内部设有一个可以和中央控制器进行蓝牙通讯的开关，所述SOS紧急呼叫器内部安装有独立电源进行独立供电。
作为优选的技术方案，所述独立电源为锂电池电源。
作为优选的技术方案，所述控制器电接有用于拾音和放音的第一语音模块，所述后台处理器电接用于拾音和放音的第一语音模块第二语音模块，所述第一语音模块拾取的语音信号通过4G通讯模块传输至所述后台处理器经第二语音模块放出，所述第二语音模块拾取的语音信号通过4G通讯单元传输至所述后台处理器经第一语音模块放出。
作为优选的技术方案，所述第一语音模块由第一麦克风和第一扩音器组成。
作为优选的技术方案，所述第二语音模块由第二麦克风和第二扩音器组成。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、所述的高空作业智能安全带检测监督装置，是一套通过4G通讯网络实时和人工后台通讯的在线式智能装备；
2、所述的高空作业检测监督是一套安装在高空作业人员安全帽上方的全景摄像机，该设备可自动拍摄高空作业现场的“上帝”视角的无遮挡360度全景照片或视频；
3、所述的人工后台通过在线发回的全景照片，由人工来核实现场是否存在安全隐患，并在发现隐患后可远程和高空人员进行语音通讯和交流，实现第二次人工核验提醒；
4、所述系统为在线式高空作业智能安全带检测监督装置，如果在管理上做到专人分配，即可以云后端记录下该高空作业人员的作业履历，为以后的安全培训和绩效考核提供详细的基础数据；
5、所述系统内置GPS和北斗定位系统，云端人工客服平台可实时看到此高空人员的作业位置和高度信息；
6、本发明巧妙的采用了全景摄像机、金属接近感应器首次提醒、后台云端人工客服二次核验的三位一体流程，实现真正的在线式智能高空作业带检测和监督，最大程度的为高空作业人员提供安全保护。
附图说明
图1是本发明一种在线式高空作业智能安全带检测监督装置的安全金属挂钩的结构示意图；
图2是本发明一种在线式高空作业智能安全带检测监督装置的原理框图；
图3是本发明一种在线式高空作业智能安全带检测监督装置的SOS紧急呼救器的结构示意图；
图4是本发明一种在线式高空作业智能安全带检测监督装置的安全帽的结构示意图；
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
下面将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的一部分实施例，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作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。
需要说明的是，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
本实施例是一种在线式高空作业智能安全带检测监督装置，该装置包括以下四个部分：
1)中央控制单元，所述控制单元为本套系统的总控制模块，集成了4G通讯模块和蓝牙无线通讯模块并且集成有双向语音通讯模块、GPS定位模块和各模块所需的锂电池电源，其中4G通讯模块用来和云人工客服端传输全景照片或视频并且在必要条件下激活双向语音功能，完成和云人工客服的语音通讯，蓝牙无线通讯模块用来负责和挂钩金属传感器通讯传输和SOS蓝牙紧急呼叫器通讯，GPS定位模块用来定位目前高空作业的地理位置和高度值，其中各模块的驱动由锂电池电源供电，该中央控制单元可以和全景摄像机集成在一起放置在安全帽里，也可以采用分体设计放置在高空工作人员的其它身体位置。
2)全景摄像机，所述全景摄像机其内部封装多个不同朝向的视频传感器，通过对分画面进行图像拼接操作得到全景效果。其特征在于为了不影响高空作业人员的专注度，此方法采用在安全帽上或安全帽前方、后方装置有一台防水防尘的全景摄像机或镜头，此全景摄像机无需高空人员作任何操作，由云端来操作和管理，所述全景摄像机可一次拍摄整个高空作业人员施工现场的360度无死角全景照片或视频。此设备采用目前成熟的护外用防水防尘全景摄像机，该摄像机由前后两个广角镜头组成，在拍照后由内部的算法自动将前后两个镜头拍摄的照片合成为一张360度，无死角的全景照片，全景照片存储在本地的存储卡里，依据金属传感器所传递的信号，将照片和视频由中央控制单元的4G通讯模块发送回去人工客服，由人工客服进一步的核实目前高空作业人员是否安全。
3)金属传感器模块，所述金属传感器模块为分别安装在两个安全金属挂钩上面的接近传感器，所述接近传感器采用电感式传感器，由三大部分组成：振荡器、开关电路及放大输出电路。振荡器产生一个交变磁场。当金属目标接近这一磁场，并达到感应距离时，在金属目标内产生涡流，从而导致振荡衰减，以至停振。振荡器振荡及停振的变化被后级放大电路处理并转换成开关信号，触发驱动控制器件，从而达到非接触式之检测目的。由于本身固定的金属挂钩也是金属材质，为了金属传感器模块不让金属挂钩本身金属的影响，采用对金属感应有一定距离的金属传感器，在设计上虽然金属传感器模块安装在金属挂钩上，但是固定的距离无法检测到本身的金属挂钩，而只能检测到承载金属挂钩的金属物品。因此利用电感式传感器的特性来检测安全金属挂钩是否安全的固定在金属上，金属传感器集成有短距离无线通讯模块，当检测两个安全金属挂钩良好稳定的固定好后通过短距离无线模块通知中央控制单元，接收到信号后的中央控制单元控制全景摄像机拍照，所述金属传感器如果在规定的时间内例如5分钟内没有感应到金属安全挂钩固定在金属上，中央控制单元会发出语音或蜂鸣提示，此时全景摄像机也会抓拍现场的全景照片，此照片通过4G模块传回云人工客服端，进行抽验或核验，如果核验发现存在有安全隐患云端人工客服人员会激活中央控制单元的语音对话模块进行远程语音提醒。
4)后台，后台的操作者是一个远程人工客服，每个在佩戴了智能安全带检测监督系统的高空作业人员，在开始作业时由中央控制单元控制全景摄像机抓拍现场照片后由中央控制单元的4G通讯网络传输回全景照片在云端人工后台系统上做360的展示，由人工客服来查看安全挂钩是否安全，是否存在“高施低挂”并且由于高空作业人员的视线有限很难及时发现后背或其它视觉遮挡的地方所存在的安全隐患，所以由云端人工客服人员的仔细查看和核准，确保高空作业人员的实施安全，如发现现场有明显违规操作或高空作业人员视线遮挡区域存在安全隐患时，云端人工客服将远程激活语音对话系统，并与现场的高空作业人员实时通话和提醒，其外如果高空作业人员在现场有其它事件需要云端人工后台协助帮忙即可启动安装在高空作业人员身上的SOS蓝牙紧急呼叫器，启动后可实现与云端人工后台人员进行语音对话沟通。
进一步的，如图1所示，在高空安全带的两个安全金属挂钩1上分别安装两个金属接近传感器2，金属接近传感器2的原理为电感型接近开关是用于非接触检测金属物体的一种低成本方式，当金属物体移向或移出接近开关时，信号会自动变化，从而达到检测的目的，电感型传感器的检测距离可以自由调节，因此固定金属传感器5的距离5超过了安全金属挂钩1的检测距离，因此不会对本身安全金属挂钩1有所感应，而通过一个可折叠的卡扣，当安全金属挂钩1挂在金属钢管4上时，将金属接近感应器2折叠后接近金属钢管4，此时金属接近感应器2发生感应，所述金属接近传感器2选择为现有的一款集成蓝牙通讯和独立电池的传感器，采用低功耗原器件每个金属传感器可工作两年，当两台金属接近传感器感应到金属的信号后，将由蓝牙通讯发送给中央控制单元，此时当打开智能高空安全带的总电源后，中央控制单元没有在设定时间里收到金属传感器的信号，中央控制单元将控制本地的发声装置进行警告报警，进一步没有收到将控制全景摄像机拍照取证。
如图4所示，全景摄像机3安装在高空作业人员的安全帽上6，其中全景摄像机3上面安装有两个广角镜头7，两个广角镜头7通过拍照后由图像拼接算法拼接两张图片融合拼接成一个全景无死角的360度全景照片，当两台金属接近传感器2感应到信号后由蓝牙通讯发送给中央控制单元，中央控制单元驱动全景相机进行多次拍照，并上传至后台。
如图3所示，8为一个独立的SOS紧急呼救器，其内部为一个可以和中央控制器进行蓝牙通讯的开关，此紧急呼叫器内部独立供电。SOS紧急呼救器最好是安装在高空作业人员的安全带或者其他利于按压的之处。图3所显示的是安装在一个安全带9的示意图；高空作业人员如有需要帮助或协助即可压下此按钮，此时中央控制单元将通过4G网络时实和人工客服进行语音交流会话。
如图2所示，001为整个装置的组成原理图，其中可充电电源002为4G网络通讯006、全景摄像机/存储007、GPS定位005、喇叭麦克004、蓝牙通讯003提供电源，4G网络通讯006负责和后台011通过互联网009进行实时通讯，蓝牙通讯003(蓝牙无线通讯模块)通过蓝牙近场通讯008(短距离无线模块)和金属感应传感器010、SOS紧急呼救器012传输通讯。
如图2所示、云端人工客服操作的后台011在接收到全景摄像机006发送的现场全景照片后，人工客服详细观察现场特别是两个金属安全挂钩是否固定安全，或者存在“高施低挂”如发现存在安全隐患将操作远程直接激活高空作业人员的语音装置，进行时实语音通话提醒，并且由于每套智能高空作业安全带和每位人员一一对应，所以后台会详细记录该高空人员的实施履历，为后续的安全培训和绩效考核提供完整详细的数据。
综上，本发明巧妙的采用了全景摄像机、金属接近感应器首次提醒、云端人工客服二次核验的三位一体流程，实现真正的在线式智能高空作业带检测和监督，最大程度的为高空作业人员提供安全保护。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (8)
1.一种在线式高空作业智能安全带检测监督装置，其特征在于，包括中央控制单元、全景摄像机、金属传感器模块、后台；
所述中央控制单元包括控制器、4G通讯模块、蓝牙无线通讯模块、GPS定位模块，所述控制器与所述4G通讯模块、蓝牙无线通讯模块、GPS定位模块均线路连接，可充电电源电接控制器，用于为控制器和各个模块供电；
所述全景摄像机和所述控制器线路连接后与中央控制单元放置于安全帽里或所述全景摄像机和中央控制单元分体设计放置在高空工作人员的其他身体位置；
所述全景摄像机可安装在安全帽的前方、后方采用两个或两个以上的广角镜头实现软件算法上的拼接，实现360～720度无死角全景照片或视频。
所述金属传感器模块包括分别安装在两个安全金属挂钩上面的接近传感器，所述接近传感器集成有短距离无线模块，所述短距离无线模块与蓝牙无线通讯模块之间信号连接，以实现金属传感器模块与中央控制单元的信息交互；
所述后台包括后台处理器、显示器、4G通讯单元，所述4G通讯模块通过4G通讯网络与所述4G通讯单元建立信号连接，所述控制器电接4G通讯单元和显示器。
2.根据权利要求1所述的在线式高空作业智能安全带检测监督装置，其特征在于，所述可充电电源为锂电池电源。
3.根据权利要求1所述的在线式高空作业智能安全带检测监督装置，其特征在于，所述接近传感器为电感传感器。
4.根据权利要求1所述的在线式高空作业智能安全带检测监督装置，其特征在于，还包括SOS紧急呼救器，所述SOS紧急呼救器内部设有一个可以和中央控制器进行蓝牙通讯的开关，所述SOS紧急呼叫器内部安装有独立电源进行独立供电。
5.根据权利要求4所述的在线式高空作业智能安全带检测监督装置，其特征在于，所述独立电源为锂电池电源。
6.根据权利要求1所述的在线式高空作业智能安全带检测监督装置，其特征在于，所述控制器电接有用于拾音和放音的第一语音模块，所述后台处理器电接用于拾音和放音的第一语音模块第二语音模块，所述第一语音模块拾取的语音信号通过4G通讯模块传输至所述后台处理器经第二语音模块放出，所述第二语音模块拾取的语音信号通过4G通讯单元传输至所述后台处理器经第一语音模块放出。
7.根据权利要求6所述的在线式高空作业智能安全带检测监督装置，其特征在于，所述第一语音模块由第一麦克风和第一扩音器组成。
8.根据权利要求6所述的在线式高空作业智能安全带检测监督装置，其特征在于，所述第二语音模块由第二麦克风和第二扩音器组成。
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