CN110236258A - 一种带身份识别功能的电力施工安全帽 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电力施工辅助设备技术领域，具体涉及一种带身份识别功能的电力施工安全帽，包括外壳、缓冲层、帽带、内衬、连接件、验证相机、控制器、报警器、通信单元、定位单元和服务器，连接件与安全帽外壳连接，验证相机采集安全帽佩戴者面部图像，通信单元与服务器通信连接，服务器内运行有身份识别模块和资质验证模块，身份识别模块用于识别佩戴者身份，资质验证模块验证佩戴者是否具有电力施工资质。本发明的实质性效果是：通过验证相机采集佩戴者面部图像，进行身份识别，通过定位单元输出的定位数据和前置相机的画面，推断佩戴者所在位置及所施工的设备或项目，确保佩戴者具有对应的施工资质。
Description
技术领域
本发明涉及电力施工辅助设备技术领域，具体涉及一种带身份识别功能的电力施工安全帽。
背景技术
电力工业是国民经济基础命脉产业，直接关系到国民经济发展和社会稳定。传统的安全管理模式大多是以经验来管理，缺乏科学性，因此在长久的电力施工中难免会引发安全事故问题。电力施工有野外作业以及变电站作业等，特别是野外作业时，由于缺乏管理以及不确定因素较多，再加上有些施工队因为种种主观和客观的因素影响下，或者为追赶施工进度，对施工操作人员的上岗施工资质难以一一验证，从而使作业过程中发生安全事故的概率大大地增加。因而急需开发出一种快速验证资质并提高施工安全性的技术方案。
如中国专利CN203630583U，于2014年6月4日，所公开的一种电力线路基础施工智能安全监控系统，主要由智能安全帽、电力线路基础施工安全监控模块以及远程智能终端组成，智能安全帽由存储有施工作业人员安全信息的集成RFID卡和可戴在施工作业人员头上的安全帽组成；安装在施工现场的电力线路基础施工安全监控模块由RFID识别天线、带有存储器的摄像头模块、3G通讯模块以及电池模块组成，该电力线路基础施工安全监控模块通过RFID识别天线与集成RFID卡无线连接，以识别并读取信息；电力线路基础施工安全监控模块通过3G通讯模块与远程智能终端无线连接，将识别并读取的信息远送至远程智能终端。其虽然能通过智能安全帽验证施工人员资质，但该技术方案不能识别智能安全帽的冒用问题，不能确保安全帽内存储的资质信息与佩戴者相符，因而不能形成有效安全管理。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：目前缺乏有效进行身份验证的电力施工辅助装置的技术问题。提出了一种使用面部识别验证准确的带身份识别功能的电力施工安全帽。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案为：一种带身份识别功能的电力施工安全帽，包括外壳、缓冲层、帽带、内衬、连接件、验证相机、控制器、报警器、通信单元、定位单元和服务器，连接件第一端与安全帽外壳的前部固定连接，控制器与连接件固定连接，验证相机固定安装在连接件第二端，验证相机采集安全帽佩戴者面部图像，报警器、通信单元以及定位单元均安装在连接件上且与控制器连接，通信单元与服务器通信连接，服务器内运行有身份识别模块和资质验证模块，身份识别模块用于识别佩戴者身份，资质验证模块验证佩戴者是否具有电力施工资质。身份识别模块通过面部图像进行身份识别，资质验证模块通过身份识别结果和定位位置所在区域及附近的设备进行资质验证，当佩戴者具有在定位区域和对附近设备进行操作的资质时，资质验证通过。
作为优选，还包括前置相机和通话设备，所述前置相机固定安装在连接件第二端，前置相机采集佩戴者前方视野图像，通话设备与外壳固定连接，前置相机以及通话设备均与控制器连接，服务器内还运行有设备识别模块，控制器周期性将前置相机画面通过通信单元发送到服务器，设备识别模块通过图像识别前置相机画面中的电力设备。通过前置相机和通话设备，实现远程操作协助。图像识别的结果能够获得佩戴者前方的设备信息，用于辅助资质验证，能够提高资质验证的准确度和精细度。
作为优选，所述连接件包括支杆、外螺母、内螺母和支架，所述支杆第一端加工有螺纹，所述外螺母以及内螺母均与支杆第一端螺纹连接，外壳的前部加工有通孔，支杆第一端穿过所述通孔，外壳位于外螺母和内螺母之间，外螺母以及内螺母均与外壳抵接，支架固定安装在支杆第二端，验证相机固定安装在支架上。采用该优选方案，能够解决目前的智能安全帽需要定制，难以对普通安全帽进行改装的技术问题。本优选方案仅需要在安全帽上打出小孔即可完成改装，有效降低了系统实施的成本。
作为优选，还包括外压力传感器和内压力传感器，外压力传感器安装在外螺母和外壳之间，检测外螺母对外壳的压力，内压力传感器安装在内螺母和外壳之间，检测内螺母对外壳的压力，外压力传感器和内压力传感器均与控制器连接。本优选方案解决了连接件长时间使用松动后，工作人员无法及时察觉并修复的技术问题。当外压力传感器或内压力传感器检测到的压力为零时或小于设定阈值时，则说明连接件存在松动的缺陷，控制器将发出信号，提醒修复。
作为优选，还包括穿戴感知器，所述穿戴感知器安装在安全帽的内衬的内侧，当安全帽被穿戴时，所述穿戴感知器位于内衬和人体头部之间，穿戴感知器检测安全帽是否被穿戴，穿戴感知器与控制器连接。通过穿戴感知器检测安全帽是否被穿戴，当安全帽被穿戴时，启动身份识别和资质验证。第一磁体和第二磁体相互吸引，使折板与基体附着在安全帽内衬上，便于安放和取下，方便对现有普通安全帽进行改造。
作为优选，所述穿戴感知器包括基体、折板、检测传感器、第一磁体和第二磁体，基体和折板活动连接，检测传感器以及第一磁体安装在基体内，第二磁体安装在折板内，基体位于内衬与人体头部之间，内衬位于基体和折板之间，第一磁体和第二磁体相互吸引。
作为优选，所述检测传感器为微动开关、温度传感器、压力传感器或反射式光电门。
一种如前述的带身份识别功能的电力施工安全帽的控制方法，包括以下步骤：A）当控制器通过穿戴感知器检测到安全帽被佩戴时，控制器通过验证相机采集佩戴者面部图像，并通过通信单元发送到服务器，服务器上运行的身份识别模块，识别出佩戴者的身份并调出佩戴者施工资格信息，若无法识别佩戴者身份，则通知控制器通过报警器以方式一进行报警；B）控制器将定位单元输出的定位数据通过通信单元发送到服务器，服务器根据定位数据判断佩戴者所在区域以及所操作的设备，服务器运行的资质验证模块通过对比佩戴者资格信息和所在区域以及操作的设备，判断佩戴者是否有资质进行对应设备的操作，若无资质，则通知控制器通过报警器以方式二进行报警；C）控制器周期性采集佩戴者面部图像，并在外压力传感器或内压力传感器的测量值的变化超过设定阈值时，立即采集佩戴者面部图像，控制器对比相邻两次采集的佩戴者面部图像，截取佩戴者鼻部图像区域，若佩戴者鼻部图像在验证相机取景框内的位置出现改变，则报警器以方式三进行报警，若外压力传感器或内压力传感器的测量值存在为零的状态，则报警器以方式四进行报警。
本发明的实质性效果是：通过验证相机采集佩戴者面部图像，并发送到服务器进行身份识别，通过定位单元输出的定位数据和前置相机的画面，推断佩戴者所在位置及所施工的设备或项目，确保佩戴者具有对应的施工资质；通过多次拍摄佩戴者面部图像并对比，判断佩戴者是否牢固佩戴安全帽，保障佩戴者安全；通过前置相机和通话设备，实现远程操作协助。
附图说明
图1为实施例一结构示意图。
图2为实施例一安全帽佩戴示意图。
图3为实施例一穿戴感知器结构示意图。
图4为实施例一的控制方法流程框图。
其中：1、外螺母，2、支杆，3、支架，4、前置相机，5、验证相机，6、信号线，7、外压力传感器，8、内压力传感器，9、内螺母，10、外壳，11、穿戴感知器，12、内衬，13、头部，14、控制器，15、折板，16、第二磁体，17、基体，18、检测传感器，19、第一磁体，100、报警器，200、通话设备，300、定位单元，400、通信单元，500、服务器。
具体实施方式
下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步具体说明。
实施例一：
一种带身份识别功能的电力施工安全帽，如图1、图2所示，本实施例包括外壳10、缓冲层、帽带、内衬12、连接件、验证相机5、前置相机4、通话设备200、控制器14、报警器100、通信单元400、定位单元300、外压力传感器7、内压力传感器8和服务器500，连接件包括支杆2、外螺母1、内螺母9和支架3，支杆2第一端加工有螺纹，外螺母1以及内螺母9均与支杆2第一端螺纹连接，外壳10的前部加工有通孔，安全帽外壳10的前部开有通孔，支杆2第一端穿过通孔，外壳10位于外螺母1和内螺母9之间，外螺母1以及内螺母9均与外壳10抵接，外压力传感器7安装在外螺母1和外壳10之间，检测外螺母1对外壳10的压力，内压力传感器8安装在内螺母9和外壳10之间，检测内螺母9对外壳10的压力，外压力传感器7和内压力传感器8均与控制器14连接。如图3所示，穿戴感知器11安装在安全帽的内衬12的内侧，当安全帽被穿戴时，穿戴感知器11位于内衬12和人体头部13之间，穿戴感知器11检测安全帽是否被穿戴，穿戴感知器11包括基体17、折板15、检测传感器18、第一磁体19和第二磁体16，基体17和折板15活动连接，检测传感器18以及第一磁体19安装在基体17内，第二磁体16安装在折板15内，基体17位于内衬12与人体头部13之间，内衬12位于基体17和折板15之间，第一磁体19和第二磁体16相互吸引。检测传感器18为微动开关、温度传感器、压力传感器或反射式光电门，检测传感器18通过信号线6与控制器14连接。
支架3固定安装在支杆2第二端，验证相机5和前置相机4固定安装在支架3上。验证相机5采集安全帽佩戴者面部图像，前置相机4采集佩戴者前方图像。服务器500内运行有身份识别模块、资质验证模块和设备识别模块，身份识别模块用于识别佩戴者身份，资质验证模块验证佩戴者是否具有电力施工资质，控制器14周期性将前置相机4画面通过通信单元400发送到服务器500，设备识别模块通过图像识别前置相机4画面中的电力设备。报警器100、通信单元400以及定位单元300均安装在连接件上且与控制器14连接。通话设备200安装在安全帽外壳10上，前置相机4、通话设备200以及验证相机5均与控制器14连接。
一种如前述的带身份识别功能的电力施工安全帽的控制方法，如图4所示，包括以下步骤：A）当控制器14通过穿戴感知器11检测到安全帽被佩戴时，控制器14通过验证相机5采集佩戴者面部图像，并通过通信单元400发送到服务器500，服务器500上运行的身份识别模块，识别出佩戴者的身份并调出佩戴者施工资格信息，若无法识别佩戴者身份，则通知控制器14通过报警器100以方式一进行报警；B）控制器14将定位单元300输出的定位数据通过通信单元400发送到服务器500，服务器500根据定位数据判断佩戴者所在区域以及所操作的设备，服务器500运行的资质验证模块通过对比佩戴者资格信息和所在区域以及操作的设备，判断佩戴者是否有资质进行对应设备的操作，若无资质，则通知控制器14通过报警器100以方式二进行报警；C）控制器14周期性采集佩戴者面部图像，并在外压力传感器7或内压力传感器8的测量值的变化超过设定阈值时，立即采集佩戴者面部图像，控制器14对比相邻两次采集的佩戴者面部图像，截取佩戴者鼻部图像区域，若佩戴者鼻部图像在验证相机5取景框内的位置出现改变，则报警器100以方式三进行报警，若外压力传感器7或内压力传感器8的测量值存在为零的状态，则报警器100以方式四进行报警。
以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。
Claims (8)
1.一种带身份识别功能的电力施工安全帽，包括外壳、缓冲层、帽带和内衬，其特征在于，
还包括连接件、验证相机、控制器、报警器、通信单元、定位单元和服务器，连接件第一端与安全帽外壳的前部固定连接，控制器与连接件固定连接，验证相机固定安装在连接件第二端，验证相机采集安全帽佩戴者面部图像，报警器、通信单元以及定位单元均安装在连接件上且与控制器连接，通信单元与服务器通信连接，服务器内运行有身份识别模块和资质验证模块，身份识别模块用于识别佩戴者身份，资质验证模块验证佩戴者是否具有电力施工资质。
2.根据权利要求1所述的一种带身份识别功能的电力施工安全帽，其特征在于，
还包括前置相机和通话设备，所述前置相机固定安装在连接件第二端，前置相机采集佩戴者前方视野图像，通话设备与外壳固定连接，前置相机以及通话设备均与控制器连接；
服务器内还运行有电力设备识别模块，所述控制器周期性将前置相机画面通过通信单元发送到服务器，设备识别模块通过图像识别前置相机画面中的电力设备。
3.根据权利要求1所述的一种带身份识别功能的电力施工安全帽，其特征在于，
所述连接件包括支杆、外螺母、内螺母和支架，所述支杆第一端加工有螺纹，所述外螺母以及内螺母均与支杆第一端螺纹连接，外壳的前部加工有通孔，支杆第一端穿过所述通孔，外壳位于外螺母和内螺母之间，外螺母以及内螺母均与外壳抵接，支架固定安装在支杆第二端，验证相机固定安装在支架上。
4.根据权利要求3所述的一种带身份识别功能的电力施工安全帽，其特征在于，
还包括外压力传感器和内压力传感器，外压力传感器安装在外螺母和外壳之间，检测外螺母对外壳的压力，内压力传感器安装在内螺母和外壳之间，检测内螺母对外壳的压力，外压力传感器和内压力传感器均与控制器连接。
5.根据权利要求3所述的一种带身份识别功能的电力施工安全帽，其特征在于，
还包括穿戴感知器，所述穿戴感知器安装在安全帽的内衬的内侧，当安全帽被穿戴时，所述穿戴感知器位于内衬和人体头部之间，穿戴感知器检测安全帽是否被穿戴，穿戴感知器与控制器连接。
6.根据权利要求5所述的一种带身份识别功能的电力施工安全帽，其特征在于，
所述穿戴感知器包括基体、折板、检测传感器、第一磁体和第二磁体，基体和折板活动连接，检测传感器以及第一磁体安装在基体内，第二磁体安装在折板内，基体位于内衬与人体头部之间，内衬位于基体和折板之间，第一磁体和第二磁体相互吸引。
7.根据权利要求6所述的一种带身份识别功能的电力施工安全帽，其特征在于，
所述检测传感器为微动开关、温度传感器、压力传感器或反射式光电门。
8.一种如权利要求6所述的带身份识别功能的电力施工安全帽的控制方法，其特征在于，
包括以下步骤：
A）当控制器通过穿戴感知器检测到安全帽被佩戴时，控制器通过验证相机采集佩戴者面部图像，并通过通信单元发送到服务器，服务器上运行的身份识别模块，识别出佩戴者的身份并调出佩戴者施工资格信息，若无法识别佩戴者身份，则通知控制器通过报警器以方式一进行报警；
B）控制器将定位单元输出的定位数据通过通信单元发送到服务器，服务器根据定位数据判断佩戴者所在区域以及所操作的设备，服务器运行的资质验证模块通过对比佩戴者资格信息和所在区域以及操作的设备，判断佩戴者是否有资质进行对应设备的操作，若无资质，则通知控制器通过报警器以方式二进行报警；
C）控制器周期性采集佩戴者面部图像，并在外压力传感器或内压力传感器的测量值的变化超过设定阈值时，立即采集佩戴者面部图像，控制器对比相邻两次采集的佩戴者面部图像，截取佩戴者鼻部图像区域，若佩戴者鼻部图像在验证相机取景框内的位置出现改变，则报警器以方式三进行报警，若外压力传感器或内压力传感器的测量值存在为零的状态，则报警器以方式四进行报警。
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