CN110623363A - 一种自发电主动防御型安全帽 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种自发电主动防御型安全帽，涉及安全帽技术领域，1.包括安全帽本体，所述安全帽本体上设置有用于探测和警示危险物的探测模块，所述探测模块设于所述安全帽本体的顶部；以及，用于为所述探测模块供电的供电电路；所述供电电路包括太阳能板和开关二极管，所述太阳能板、开关二极管以及所述探测模块依次串联并构成电气回路，所述太阳能板设置于所述安全帽本体的外侧；所述供电电路还包括蓄电池，所述蓄电池与所述探测模块并联。本发明设置探测模块，当检测到危险物时，警示作业人员危险物的位置与距离，促使作业人员主动进行规避，保护作业人员生命安全。

Description

一种自发电主动防御型安全帽

技术领域

本发明涉及安全帽技术领域，具体涉及一种自发电主动防御型安全帽。

背景技术

安全帽是一种重要的人体防护道具，在物体打击意外事故发生时能够有效减轻危险物对人体的伤害，具备防冲击的作用。

现有的安全帽材质大致可以分为ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂)、HDPE (高密度聚乙烯材料)、FRP(玻璃纤维增强塑料)三大类，但无论何种材质的安全帽，由于体积、重量以及形状等的限制，在危险物的冲击下，现有的安全帽难以抵御，对人体的保护作用十分有限。

因此，亟需一种能够避免危险物冲击的安全帽。

发明内容

针对上述技术问题，本发明旨在提供一种自发电主动防御型安全帽，其能够对距离人体头部一定范围内容易引起碰撞、打击的危险物体进行实时探测，实现提前预警。

为解决上述技术问题，本发明实施例采用以下技术方案来实现：

一种自发电主动防御型安全帽，包括安全帽本体，所述安全帽本体上设置有用于探测和警示危险物的探测模块，所述探测模块设于所述安全帽本体的顶部；

以及，用于为所述探测模块供电的供电电路；

所述供电电路包括太阳能板和开关二极管，所述太阳能板、开关二极管以及所述探测模块依次串联并构成电气回路，所述太阳能板设置于所述安全帽本体的外侧；

所述供电电路还包括蓄电池，所述蓄电池与所述探测模块并联。

有益地或示例性地，所述太阳能板为太阳能滴胶板。

有益地或示例性地，所述探测模块包括：用于探测所述危险物距离的探测仪，用于发出警示的提示器，用于开启或关闭所述探测仪的控制开关，

以及处理器，所述处理器接收处理所述探测仪的信号，并根据所述信号生成判断指令，将所述判断指令发送至所述提示器。

有益地或示例性地，所述探测仪为超声波探测仪。

有益地或示例性地，所述安全帽本体上还设置有隔振孔、顶筋、帽檐、衬带；所述衬带交叉设置在所述安全帽本体的内部，所述隔振孔和所述顶筋均设置在所述安全帽本体的顶部，所述帽檐设置在所述安全帽本体的正前方。

有益地或示例性地，所述供电模块的供电电压为1.5-36V，用电电流为 0-300mA。

发明的各种实施方式具有以下有益效果为：

1、本发明设置探测模块，当检测到危险物时，警示作业人员危险物的位置与距离，促使作业人员主动进行规避，保护作业人员生命安全。

2、本发明在供电电路中，太阳能板将太阳能转化为电能，并直接对探测模块进行供电，节约能源；同时太阳能板还对与探测模块并联的蓄电池进行充电，在太阳能板无法发电时，利用蓄电池与探测模块构成电气回路，为探测模块供电。

附图说明

利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1为本发明所述安全帽的优选结构示意图；

图2为本发明所述安全帽的后视图；

图3为本发明所述安全帽的内部结构示意图；

图4为本发明所述超声波探测仪的测试示意图；

图5为本发明所述供电电路图。

附图标记：

1-安全帽本体；11-供电电路；111-太阳能板；112-开关二极管；113-蓄电池； 12-探测模块；121-探测仪；1211-探头；1212-接收端；1213-超声波；122-提示器； 123-控制开关；13-衬带；14-隔振孔；15-顶筋；16-帽檐；2-危险物。

具体实施方式

下面结合附图和以下实施例对本发明作进一步描述。

如图1-图5所示，一种自发电主动防御型安全帽，包括安全帽本体1，所述安全帽本体1上设置有用于探测和警示危险物2的探测模块12，所述探测模块 12设于所述安全帽本体1的顶部；以及，用于为所述探测模块12供电的供电电路11；所述供电电路11包括太阳能板111和开关二极管112，所述太阳能板111、开关二极管112以及所述探测模块12依次串联并构成电气回路，所述太阳能板 111设置于所述安全帽本体1的外侧；所述供电电路11还包括蓄电池113，所述蓄电池113与所述探测模块12并联。

当有危险物2接近时，探测模块12警示作业人员危险物2的位置和距离，促使作业人员进行主动规避，保护作业人员生命安全。

供电电路11上设置开关二极管112，在太阳能板111吸收光能并产生电力时，开关二极管112闭合，太阳能板111向探测模块12供电；在太阳能板111 不产生电力时，开关二极管112断开，由蓄电池113向探测模块12供电。

在一个优选实施例中，蓄电池113为太阳能蓄电池。太阳能板111吸收光能并产生电力向探测模块12供电时，同时还能够利于多余的电能对蓄电池113进行充电。此时，在如夜间等光线较暗的环境下，当太阳能板111不再供电时，蓄电池113将储存的电能放出，对探测模块12进行供电，无需额外设置如移动电池等电源，节约能源，也解决了夜间太阳能板111无法供电的问题。

在供电电路11中，太阳能板111将太阳能转化为电能，并直接对探测模块 12进行供电，节约能源；同时太阳能板111还对与探测模块12并联的蓄电池113 进行充电，在太阳能板111无法发电时，利用蓄电池113与探测模块构成电气回路，为探测模块供电。

在一个实施例中，蓄电池113可以是普通的储能电池，蓄电池113和太阳能板111并联向探测模块12供电。

蓄电池113的设置，弥补了太阳能板111无法夜间等环境光线较暗下供电的不足，使得探测模块12能够长期处于工作状态，保障作业人员的安全。

在一种实施方式中，为提供稳定的电源输出，在供电电路11中设置与太阳能板111串联的稳压模块。

在一种实施方式中，所述太阳能板111为太阳能滴胶板。

在一种实施方式中，所述探测模块12包括：用于探测所述危险物2距离的探测仪121，用于发出警示的提示器122，用于开启或关闭所述探测仪121的控制开关123，以及处理器，所述处理器接收处理所述探测仪121的信号，并根据所述信号生成判断指令，将所述判断指令发送至所述提示器122。

手动将开启或关闭控制开关123以使探测仪121在工作和停止的状态切换。在安全的地方，可选择关闭探测仪121以节约能源。

此时若蓄电池113为太阳能蓄电池时，太阳能板111对蓄电池113进行充电。若蓄电池113为普通电池时，为保护太阳能板111和蓄电池113，设置同步开关与蓄电池113串联，在控制开关123关闭时，同步开关关闭，蓄电池113断开，不构成回路。

在一种实施方式中，提示器122为蜂鸣器或语音提示器。

在另一种实施方式中，提示器122可以是其它能够警示作业人员的器件，如警示灯、振动器等。

在一种实施方式中，探测仪121为超声波探测仪。检测仪121上设置有用于发射超声波的探头1211、用于接收反射的超声波的接收端1212；探头1211与接收端1212分别设置在探测仪121两侧。

本实施方式通过测量探头1211发射超声波1213到接收端1212接收超声波 1213的时间t，能够计算得到发射点距危险物2的距离S＝340t/2。

具体地，超声波探测仪测试原理：如图4所示，在作业人员佩戴安全帽进行作业时，通过探头1211发射超声波1213到危险物2处，经危险物2反射后的超声波1213被接收端1212接收，按照超声波1213在空气中的传播速度约为340m/s，以及根据超声波1213从发射到接收反射的时间t，可得出发射点距危险物2的估算距离S＝340t/2。

本实施方式中，选用超声波探测仪，探测速度快，精度高，能够有效地实现危险物2预警功能。

在一种实施方式中，超声波探测仪的探测范围为5m。

在一种实施方式中，在一种实施方式中，探测模块12的用电电压与用电电流的值需保证不会超过人体安全阈值，以确保作业人员的人身安全，探测模块12的用电电压为1.5-36V，用电电流为0-300mA。

在一种实施方式中，安全帽本体1上还设置有隔振孔14、顶筋15、帽檐16、衬带13；衬带13交叉设置在安全帽本体1的内部，隔振孔14和顶筋15均设置在安全帽本体1的顶部，帽檐16设置在安全帽本体1的正前方。

本实施方式中，隔振孔14能够减轻安全帽的振动；顶筋15能够对安全帽进行防护，更好地保护人的头部；帽檐16能够遮光、避免灰尘落入面部损伤眼睛；衬带13能够起到缓冲作用，减轻打击物对头部的伤害。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (6)

1.一种自发电主动防御型安全帽，其特征在于，包括安全帽本体(1)，所述安全帽本体(1)上设置有用于探测和警示危险物(2)的探测模块(12)，所述探测模块(12)设于所述安全帽本体(1)的顶部；

以及，用于为所述探测模块(12)供电的供电电路(11)；

所述供电电路(11)包括太阳能板(111)和开关二极管(112)，所述太阳能板(111)、开关二极管(112)以及所述探测模块(12)依次串联并构成电气回路，所述太阳能板(111)设置于所述安全帽本体(1)的外侧；

所述供电电路(11)还包括蓄电池(113)，所述蓄电池(113)与所述探测模块(12)并联。

2.根据权利要求1所述的一种自发电主动防御型安全帽，其特征在于，所述太阳能板(111)为太阳能滴胶板。

3.根据权利要求1所述的一种自发电主动防御型安全帽，其特征在于，所述探测模块(12)包括：用于探测所述危险物(2)距离的探测仪(121)，用于发出警示的提示器(122)，用于开启或关闭所述探测仪(121)的控制开关(123)，

以及处理器，所述处理器接收处理所述探测仪(121)的信号，并根据所述信号生成判断指令，将所述判断指令发送至所述提示器(122)。

4.根据权利要求你1所述的一种自发电主动防御型安全帽，其特征在于，所述探测仪(121)为超声波探测仪。

5.根据权利要求1-4任一所述的一种自发电主动防御型安全帽，其特征在于，所述安全帽本体(1)上还设置有隔振孔(14)、顶筋(15)、帽檐(16)、衬带(13)；所述衬带(13)交叉设置在所述安全帽本体(1)的内部，所述隔振孔(14)和所述顶筋(15)均设置在所述安全帽本体(1)的顶部，所述帽檐(16)设置在所述安全帽本体(1)的正前方。

6.根据权利要求1-4任一所述的一种自发电主动防御型安全帽，其特征在于，所述探测模块(11)的用电电压为1.5-36V，用电电流为0-300mA。