CN111096512A - 一种施工区自组网的安全帽 - Google Patents

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王世超
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高射
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Abstract

本发明公开了一种施工区自组网的安全帽，主要包括安全帽，智能自组网zigbee通信与语音播报模块，高精度传感器模块，低功耗主控制器。安全帽本身内部存在衬底，在前方和左右两侧打孔用于安装其他智能模块；智能自组网zigbee通信与语音播报模块，安装于安全帽右侧，实现施工区工人自组网与信息交互；高精度传感器模块安装于安全帽左侧，并与低功耗控制模块连接，实现GPS位置，加速度与姿态检测，系带压力检测；低功耗控制主板，安装于安装帽前方，并与其它模块连接，实现模块控制，数据分析，完成施工区智能管理。

Description

一种施工区自组网的安全帽
技术领域
本发明涉及施工保护产品技术领域，特别涉及一种施工区自组网的安全帽。
背景技术
安全帽，是建筑施工、高空作业等必备的安全防护品，对于保护施工安全起到了很重要的作用，随着制造工艺的提高以及材料领域的迅猛发展，安全帽本身的坚固性能无须怀疑，且其结构随着各行业不同的需求安全帽种类日益丰富。
但是针对安全帽的技术创新科技含量不高，缺少重大技术突破的局面。借助于安全帽对相关从业人员进行实时、动态监管，则显得较为薄弱。
发明内容
为克服现有技术的短板，本发明提供了一种施工区自组网的安全帽，利用信息技术与电子技术，实现安全帽自动化管理。
为达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：
一种施工区自组网的安全帽，包括安全帽、低功耗主控制器、高精度传感器模块和智能自组网zigbee通信与语音播报模块；安全帽上安装有低功耗主控制器、高精度传感器模块和智能自组网zigbee通信与语音播报模块，其中，所述的智能自组网zigbee通信与语音播报模块，用于智能组网，构成施工区安全信息交互系统，所述低功耗主控制器，用于实现通信传输与传感器数据处理，所述高精度传感器模块，用于实现施工区工人位置定位，跌落警示以及安全帽佩戴监测功能。
所述安全帽在前方打孔，用于安装低功耗主控制器，所述安全帽在左侧打孔，用于安装高精度传感器模块，所述安全帽在右侧打孔，用于安装智能自组网zigbee通信与语音播报模块，所述安全帽内部设有凹槽，该凹槽用于低功耗主控制器、高精度传感器模块和智能自组网zigbee通信与语音播报模块的连接。
所述低功耗主控制器呈方形，通过螺纹安装于安全帽前方，并通过快拔插头与高精度传感器模块，智能自组网zigbee通信与语音播报模块连接。
所述低功耗主控制器核心芯片采用STM32L4，功能模块包括电源指示灯、联网指示灯、高亮度灯筒、传感器模块工作状态指示灯、电池充电航空插头、灯筒开关、控制器总开关和电源管理模块。
所述电源指示灯在低功耗主控制器正常工作时亮绿灯，所述联网指示灯正常联网时亮绿灯，所述高亮度灯筒在所述灯筒开关控制下提供照明，所述传感器模块工作状态指示灯在传感器初始化成功后亮绿灯，所述电池充电航空插头用于给电池充电，所述电源管理模块包括锂电池和电池管理芯片BQ3060。
所述高精度传感器模块呈方形，通过螺纹安装于安全帽左侧，并通过快拔插头与低功耗主控制器连接。
所述的高精度传感器模块包括GPS模块，压力传感器和加速度传感器，所述三个传感器集成固定于高精度传感器模块底部，其中，所述GPS模块，用于实现安全帽定位，所述压力传感器，用于监测安全帽系带压力，所述加速度传感器，用于监测失重状态，起到跌落警示作用。
所述智能自组网zigbee通信与语音播报模块呈方形，通过螺纹安装于安全帽右侧，并通过快拔插头与低功耗主控制器连接。
所述智能自组网zigbee通信与语音播报模块包括zigbee自组网模块和语音处理模块；其中，所述zigbee自组网模块，用于实现多节点自组mesh网互联，实现安全帽之间通信；所述语音处理模块，用于对自组互联网内信息进行安全警示。
本发明的有益效果体现在：
所述一种施工区自组网的安全帽，利用所述zigbee自组网模块组成施工区智能物联网，工人之间通过自组网和语音处理播报模块实现信息交流。利用所述GPS模块实现工人区域定位，通过智能管理平台对工人实现管理。利用所述压力传感器实现安全帽佩戴监测，自组网管理平台根据所述GPS模块对施工区内所述安全帽压力传感器进行数据收集，对不满足指定阈值的安全帽进行语音播报警示。利用所述加速度传感器，对跌落失重状态进行预警，当传感器数值连续保持在恒定值后，利用语音播报模块对自组网内其他工人进行警示对跌落工人进行及时解救。
利用所述智能自组网技术，对施工区工人安全状况进行动态检测，拓展安全帽的使用功能。
附图说明
图1为本发明所述安全帽外观示意图
图2为本发明所述安全帽模块功能示意图
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更加深入的描述。附图中给出了本发明较佳的实施方式，当然本发明实施方式并不仅仅局限于以下说明。
参见图1，一种施工区自组网的安全帽，包括安全帽100，低功耗主控制器200，高精度传感器模块300，智能自组网zigbee通信与语音播报模块400。
所述自组网的安全帽利用智能自组网zigbee通信与语音播报模块400智能组网，构成施工区安全信息交互系统，利用所述低功耗主控制器200实现通信传输与传感器数据处理，利用所述高精度传感器模块300实现施工区工人位置定位，跌落警示以及安全帽佩戴监测功能。
进一步的，所述安全帽100在前方打孔，用于安装低功耗主控制器200，所述安全帽100在左侧打孔，安装高精度传感器模块300，所述安全帽100在右侧打孔，用于安装智能自组网zigbee通信与语音播报模块400。且安全帽100内部有凹槽，用于低功耗主控制器200，高精度传感器模块300，智能自组网zigbee通信与语音播报模块400的连接。
参见图2，所述低功耗主控制器200呈方形，通过螺纹安装于安全帽100前方，并通过快拔插头与高精度传感器模块300，智能自组网zigbee通信与语音播报模块400连接。所述低功耗主控制器200核心芯片采用STM32L4，功能模块包括电源指示灯210，联网指示灯220，高亮度灯筒230，传感器模块工作状态指示灯240，电池充电航空插头250，灯筒开关260，控制器总开关270，电源管理模块280。
所述电源指示灯210在低功耗主控制器200正常工作亮绿灯，所述联网指示灯220正常联网亮绿灯，所述高亮度灯筒230在所述灯筒开关260控制下可以提供照明，所述传感器模块工作状态指示灯240在传感器初始化成功后亮绿灯，所述电池充电航空插头250用于给电池充电，所述电源管理模块280包括锂电池和电池管理芯片BQ3060,实现电源管理。
所述高精度传感器模块300呈方形，通过螺纹安装于安全帽100左侧，并通过快拔插头与低功耗主控制器200连接。所述高精度传感器模块300包括GPS模块310，压力传感器320，加速度传感器330，所述三个传感器集成固定于高精度传感器模块300底部。所述GPS模块310是实现安全帽定位，所述压力传感器320监测安全帽系带压力，所述加速度传感器可监测失重状态，起到跌落警示作用。
所述智能自组网zigbee通信与语音播报模块400呈方形，通过螺纹安装于安全帽100右侧，并通过快拔插头与低功耗主控制器200连接。所述智能自组网zigbee通信与语音播报模块400包括zigbee自组网模块410和语音处理模块420。所述zigbee自组网模块410实现多节点自组mesh网互联，实现安全帽之间通信；所述语音处理模块420采用科大讯飞语音处理处理，对自组互联网内信息进行安全警示。
所述一种施工区自组网的安全帽，利用所述zigbee自组网模块组成施工区智能物联网，工人之间通过自组网和语音处理播报模块实现信息交流。利用所述GPS模块实现工人区域定位，通过智能管理平台对工人实现管理。利用所述压力传感器实现安全帽佩戴监测，自组网管理平台根据所述GPS模块对施工区内所述安全帽压力传感器进行数据收集，对不满足指定阈值的安全帽进行语音播报警示。利用所述加速度传感器，对跌落失重状态进行预警，当传感器数值连续保持在恒定值后，利用语音播报模块对自组网内其他工人进行警示对跌落工人进行及时解救。
本发明提供的一种施工区自组网的安全帽，主要包括安全帽，智能自组网zigbee通信与语音播报模块，高精度传感器模块，低功耗主控制器。安全帽本身内部存在衬底，在前方和左右两侧打孔用于安装其他职能模块；智能自组网zigbee通信与语音播报模块，安装于安全帽右侧，实现施工区工人自组网与信息交互；高精度传感器模块安装于安全帽左侧，并与低功耗控制模块连接，实现GPS位置，加速度与姿态检测，系带压力检测；低功耗控制主板，安装于安装帽前方，并与其它模块连接，实现模块控制，数据分析，完成施工区智能管理。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，但本发明并不限于上述实施方式，在所述领域普通技术人员所具备的知识范围内，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种施工区自组网的安全帽，其特征在于，包括安全帽(100)、低功耗主控制器(200)、高精度传感器模块(300)和智能自组网zigbee通信与语音播报模块(400)；安全帽(100)上安装有低功耗主控制器(200)、高精度传感器模块(300)和智能自组网zigbee通信与语音播报模块(400)，其中，所述的智能自组网zigbee通信与语音播报模块(400)，用于智能组网，构成施工区安全信息交互系统，所述低功耗主控制器(200)，用于实现通信传输与传感器数据处理，所述高精度传感器模块(300)，用于实现施工区工人位置定位，跌落警示以及安全帽佩戴监测功能。
2.根据权利要求书1所述的一种施工区自组网的安全帽，其特征在于，所述安全帽(100)在前方打孔，用于安装低功耗主控制器(200)，所述安全帽(100)在左侧打孔，用于安装高精度传感器模块(300)，所述安全帽(100)在右侧打孔，用于安装智能自组网zigbee通信与语音播报模块(400)，所述安全帽(100)内部设有凹槽，该凹槽用于低功耗主控制器(200)、高精度传感器模块(300)和智能自组网zigbee通信与语音播报模块(400)的连接。
3.根据权利要求书1所述的一种施工区自组网的安全帽，其特征在于，所述低功耗主控制器(200)呈方形，通过螺纹安装于安全帽(100)前方，并通过快拔插头与高精度传感器模块(300)，智能自组网zigbee通信与语音播报模块(400)连接。
4.根据权利要求书1或2或3所述的一种施工区自组网的安全帽，其特征在于，所述低功耗主控制器(200)核心芯片采用STM32L4，功能模块包括电源指示灯(210)、联网指示灯(220)、高亮度灯筒(230)、传感器模块工作状态指示灯(240)、电池充电航空插头(250)、灯筒开关(260)、控制器总开关(270)和电源管理模块(280)。
5.根据权利要求书4所述的一种施工区自组网的安全帽，其特征在于，所述电源指示灯(210)在低功耗主控制器(200)正常工作时亮绿灯，所述联网指示灯(220)正常联网时亮绿灯，所述高亮度灯筒(230)在所述灯筒开关(260)控制下提供照明，所述传感器模块工作状态指示灯(240)在传感器初始化成功后亮绿灯，所述电池充电航空插头(250)用于给电池充电，所述电源管理模块(280)包括锂电池和电池管理芯片BQ3060。
6.根据权利要求书1所述的一种施工区自组网的安全帽，其特征在于，所述高精度传感器模块(300)呈方形，通过螺纹安装于安全帽(100)左侧，并通过快拔插头与低功耗主控制器(200)连接。
7.根据权利要求书1或6所述的一种施工区自组网的安全帽，其特征在于，所述的高精度传感器模块(300)包括GPS模块(310)，压力传感器(320)和加速度传感器(330)，所述三个传感器集成固定于高精度传感器模块(300)底部，其中，所述GPS模块(310)，用于实现安全帽定位，所述压力传感器(320)，用于监测安全帽系带压力，所述加速度传感器，用于监测失重状态，起到跌落警示作用。
8.根据权利要求书1所述的一种施工区自组网的安全帽，其特征在于，所述智能自组网zigbee通信与语音播报模块(400)呈方形，通过螺纹安装于安全帽(100)右侧，并通过快拔插头与低功耗主控制器(200)连接。
9.根据权利要求书1所述的一种施工区自组网的安全帽，其特征在于，所述智能自组网zigbee通信与语音播报模块(400)包括zigbee自组网模块(410)和语音处理模块(420)；其中，所述zigbee自组网模块(410)，用于实现多节点自组mesh网互联，实现安全帽之间通信；所述语音处理模块(420)，用于对自组互联网内信息进行安全警示。
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