CN111462445A - 一种跌落监测系统及终端 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种跌落监测系统，包括至少一个监控中心、至少一个第一终端和至少一个第二终端，监控中心设置有第一终端的运动区域模型，并预设模型边界范围；第一终端设置有加速度测量模块和定位模块，实时监测第一终端的加速度值和定位信息，并发送至监控中心，监控中心判断第一终端的加速度值和位置信息是否在预设范围内，否则，监控中心向第二终端发送报警信息，第二终端产生报警信息。此外，第一终端设置有唯一的标识符。本发明能够根据施工人员的加速度值、位置信息，及时发送预警信息或报警信息，并及时向其他人员佩戴的第二终端发送信息，及时帮助抢救，保障施工人员健康，提高现场施工安全管理水平。

Description

一种跌落监测系统及终端

技术领域

本发明涉及安全技术领域，尤其涉及一种人员高空坠落的跌落监测系统及终端，适用于船舶建造、建筑物建造过程中的人员安全管理。

背景技术

随着经济建设快速发展，大量的建筑、桥梁、结构的建设，以及船舶、海工平台的建设，为大量的施工人员提供了就业岗位，但在现场施工劳动过程中存在一定的安全隐患，时常发生施工人员高空坠落现象，甚至有时有人员坠落时由于其他人员不能及时发现，造成更严重的伤害。

申请号为201810624371.5的专利公开了安全帽作为一种安全保护装置，可以判断佩戴者是否发生跌落，并及时通报佩戴者发生跌落状况的安全帽的跌落处理方法及系统，旨在解决传统的安全帽由于功能比较单一，无法及时判断佩戴者是否发生跌落和当前位置信息，并无法将佩戴者发生跌落的状况通报给管理者，从而导致无法及时准确找到并抢救跌落者的技术问题。申请号为201310466367.8的专利提供了一种防止移动智能设备跌落的方法，可以在进行跌落提醒时根据跌落的环境状态选择合适的报警动作，从而在低耗电量条件下能够有效的引导用户及时发现并找到跌落的移动智能设备。申请号为201020656054.0专利提供了一种具有跌落报警功能的手机，该具有跌落报警功能的手机可以让手机掉落后自动发出警报声音和闪光信号，让用户可以很顺利的找到跌落的手机。申请号为201810141347 .6专利提供了一种电子围栏方法及装置，对电子围栏所在地理区域范围进行网格划分得到多个网格，给每个网格赋上一个编码，对被监控对象所在的地理位置进行网格化，得到被监控对象网格编码，根据所述电子围栏网格编码和被监控对象网格编码的匹配关系，确定被监控对象与电子围栏的空间位置关系。

现有技术难以适应于施工人员高空坠落预警需要，也难以提供有效的求救信息给其他人员。为此，本发明提供了一种适用于施工人员高空坠落预警及坠落后广播求救信息的跌落监测系统，同时，本发明技术可以使其他人员及时获知施工人员的事故位置，为保障施工人员健康提供技术支持。

发明内容

针对现有技术存在的不足，提供一种跌落监测系统，能够及时警示施工人员注意安全，并能够在施工人员高空坠落后向其他人员发布求救信息，解决救援不及时问题。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

一种跌落监测系统，包括至少一个监控中心、至少一个第一终端和至少一个第二终端；

所述第一终端设置有重力加速度测量模块和定位模块，所述重力加速度测量模块实时测量所述第一终端的重力加速度值，所述定位模块实时计算所述第一终端的位置信息；所述第一终端将所述重力加速度值和位置信息发送至所述监控中心。

所述监控中心设置有至少一个所述第一终端的运动区域，所述运动区域可包括安全区域、预警区域、报警区域；所述监控中心根据所述第一终端的重力加速度值数值范围，所述数值范围可包括安全数值范围、预警数值范围、报警数值范围。所述监控中心根据所述第一终端的不同状态产生不同的信息。

所述监控中心接收来自所述第一终端发送的位置信息，所述监控中心判断所述位置信息；当位置信息在预警区域时，所述监控中心发送预警信息至所述第二终端；当位置信息在报警区域时，所述监控中心发送报警信息至至少一所述第二终端。

其中，所述安全区域为所述第一终端允许达到安全区域，所述预警区域可为所述安全区域边界的内侧或外侧一定宽度区域，所述报警区域为所述预警区域外侧区域。

所述监控中心接收来自所述第一终端发送的重力加速度值，所述监控中心判断所述加速度值；当重力加速度值在预警数值范围时，所述监控中心发送预警信息至所述第二终端；当重力加速度值在报警数值范围时，所述监控中心发送报警信息至至少一所述第二终端。

其中，所述安全数值范围为所述第一终端安全行走或安全工作状态下的重力加速度值数值范围，所述预警数值范围为所述第一终端将要处于不安全状态下的重力加速度值数值范围，所述预警数值范围为所述第一终端处于不安全状态下的重力加速度值数值范围。

所述第二终端设置有报警模块，所述第二终端接收到来自所述监控中心的警告信息，所述警告信息可包括预警信息和报警信息；所述第二终端产生声光报警。

优选地，所述监控中心设置的所述运动区域可以为几何模型和/或平面图，且与现实环境中实体结构相对应；

其中，所述几何模型可为通过三维设计软件设计形成的三维模型，也可为通过全息投影技术或虚拟投影技术或混合现实技术形成的模型。所述几何模型设置安全区域时可考虑实体结构建造过程中不同阶段的实体结构变化。

其中，所述平面图可包括与现实环境中实体结构的每一层相对应的平面图，所述平面图设置安全区域时可考虑实体结构建造过程中不同阶段的实体结构变化。

优选地，一个所述第一终端具有唯一的标识符与之对应，所述监控中心实时更新多个所述第一终端对应多个标识符的重力加速度值和位置信息。

优选地，所述第一终端在实体结构中跨层移动时，所述第一终端对应的所述第一终端标识符在几何模型和/或平面图自动切换。

优选地，所述监控中心具有通信模块，所述第一终端具有通信模块，所述监控中心可以与至少一个所述第一终端进行语音对讲模块和视频对讲模块。

优选地，所述第一终端具有现场判断模块，当所述第一终端检测的重力加速度值符合预警数字范围时，所述第一终端产生预警信息，并发送至所述第二终端；当所述第一终端检测的重力加速度值符合报警数值范围时，所述第一终端产生报警信息，并发送至至少一个所述第二终端。

优选地，所述第一终端具有现场判断模块，当所述第一终端检测到所述第一终端的位置在预警区域时，所述第一终端产生预警信息，并发送至所述第二终端；当所述第一终端检测到所述第一终端的位置信息在报警区域时，所述第一终端产生报警信息，并发送至至少一个所述第二终端。

优选地，所述重力加速度值符合预设范围的判断因素，包括：

所述重力加速度值的绝对值大小；

所述重力加速度值持续保持一定的时间。

优选地，所述监控中心显示所选择的所述标识符对应的第一终端在一段时间内的位置信息，可在所述几何模型和/或所述平面图中显示第一终端的运动轨迹。

优选地，所述监控中心显示所选择的所述标识符对应的第一终端在一段时间内的重力加速度值，可用曲线图表显示。

优选地，所述第二终端的所述报警模块采用声光组合报警方式，所述第二终端具有关闭报警的按键。

优选地，所述声光组合报警包括旋转声光报警，声光报警可以根据预警信息和报警信息不同而设置不同。

优选地，所述报警模块可重复播放预先设定的语音报警信息；所述报警模块可重复播放发生报警信息的第二终端的位置信息。

优选地，所述第一终端和所述第二终端可采用穿戴方式使施工人员佩戴，随施工人员移动。

优选地，所述监控中心具有信息存储模块，可将所述第一终端的编码信息、重力加速度值、位置信息、时间信息、预警信息、报警信息进行存储。

优选地，所述第一终端和所述第二终端可安置于其他设备内部。

本发明由于采用了上述技术，使之与现有技术相比具有的有益效果是：

（1）本发明提供了一种跌落监测系统，能够实施监测施工人员的重力加速度值、运动位置，提前发送预警信息，并在穿戴第一终端的施工人员跌落后，监控中心向其他施工人员发送救援信息，及时进行抢救；

（2）通过现有技术，在监控中心设置有与实体结构对应的几何模型和/或平面图，使管理人员可以随时观察到现场施工人员的信息，及时保障施工人员健康，提高现场施工安全管理水平，极大的保障了施工人员的身体健康。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，使得本发明的其它特征、目的和优点变得更明显，并不构成对本发明的不当限定。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的跌落监测系统的一个实施例的结构示意图。

图2是本发明提供的跌落监测系统的一个实施例的监控中心结构示意图。

图3是本发明提供的跌落监测系统的一个实施例的第一终端结构示意图。

图4是本发明提供的跌落监测系统的一个实施例的第二终端结构示意图。

具体实施方式

为了更好地使本技术领域的人员理解本发明方案，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，都应当属于本发明保护的范围。

在本申请中，术语“上”“下”“左”“右”“前”“后”“顶”“底”“内”“外”“中”“竖直”“水平”“横向”“纵向”“X轴方向”“Y轴方向”“Z轴方向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。

在本发明中，第一终端和第二终端之间可以通过诸如有线或无线网络等方式发送或接收信号，或可以在诸如存储器中将信号处理或存储为物理存储状态。其中，每个终端可以是包括硬件、软件或内嵌逻辑组件或者两个或多个此类组件的组合的电子装置，并能够执行由终端实施或支持的合适的功能。例如，终端可以是智能手机、平板电脑、便携式电子邮件装置、电子书、手持游戏机和/或游戏控制器、笔记本电脑、上网本、手持电子装置，智能穿戴装置，等等。本发明涵盖任何合适的终端。终端可以使使用该终端的用户访问网络。终端还可以使其用户与其他移动通信设备上的其他用户通信。

在一些实施例中，本发明的终端是一种移动通信设备，移动通信设备可以包括：包含应用处理部和射频/数字信号处理器的处理装置；显示屏；可包含物理键、覆盖在显示屏上的触摸键或它们的组合的袖珍键盘；用户识别模块卡；可以包含ROM、RAM、闪存或它们的任意组合的存储器装置；Wi-Fi和/或蓝牙接口；无线电话接口；带有关联电池的电源管理电路；USB接口和连接器；带有关联麦克风、扬声器和耳机插孔的音频管理系统；以及各种诸如数字照相机、全球定位系统、加速器等的可选择的附属部件。此外，在移动通信设备上可以安装各种客户端应用，客户端应用可以用于允许使用移动通信设备来传送适合于和其他设备操作的命令。这类应用可以从服务器上下载并安装到移动通信设备的存储器中，也可以预先已被安装在移动通信设备上。

需要说明的是，本申请的权利要求书和说明书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当的情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”、“设置”、“具有”、“安装”“连接”以及其他的任何变形，意图在于覆盖不排除其他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备，不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。此外，术语“安装”、“设置”、“具有”、“连接”、“相连”、“套接”应作广义理解。例如，可以是固定连接，可以拆卸连接，或整体式构造，可以是机械连接或电连接，可以是直接相连，或者通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通，对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步解释和说明。对于本发明实施例中的步骤编号，其仅为了便于阐述说明而设置，对步骤之间的顺序不做任何限定，实施例中的各步骤的执行顺序均可根据本领域技术人员的理解来进行适应性调整。

参阅图1，本发明实施例提供了一种跌落监测系统结构示意图，包括：

一种跌落监测系统包括至少一个监控中心100、一个第一终端200和一个第二终端300；

监控中心100，接收来自第一终端200采集到的重力加速度值和位置信息；

其中，监控中心100安装布置于生产管理办公室，所述监控中心100实时更新多个第一终端200对应标识符的重力加速度值和位置信息；

管理人员可随时查看每一位施工人员的状态；

其中，第一终端200和第二终端300是一一对应关系，第一终端200和第二终端300由施工人员佩戴，第一终端200实时检测重力加速度值和位置信息，并发送至监控中心100；

优选地，监控中心100可安装于移动智能终端；

优选地，一个监控中心可以无线连接多个第一终端200和多个第二终端300。

优选地，所述监控中心根据所述第一终端的运动区域，设置有安全区域、预警区域、报警区域；所述监控中心根据所述第一终端的重力加速度值，设置对应的安全数值范围、预警数值范围、报警数值范围。所述监控中心根据所述第一终端的不同状态产生不同的信息。

本实施例中，重力加速度值对应的安全数值范围为重力加速度值的绝对值小于等于3.0，重力加速度值对应的预警数值范围为重力加速度值的绝对值大于3.0且小于等于7.0，重力加速度值对应的报警数值范围为重力加速度值的绝对值大于7.0；且重力加速度值持续时间大于等于0.5秒。

参照图2，提出本发明一种跌落监测系统的监控中心100，包括：

获取模块101，用于通过第一终端200获得第一终端200的重力加速度值和位置信息；

显示模块102，用于显示实体结构的几何模型和/或平面图，第一终端200对应的标识符在几何模型和/或平面图中显示。

本实施例中，采用几何模型显示实体结构，几何模型为三维设计软件完成且与实体结构对应的三维模型；

其中，第一终端采用编码方式，第一终端200与标识符是唯一对应关系；

其中，在几何模型中建立多个标识符，多个标识符与多个第一终端200一一对应。

显示模块102判断来自第一终端200的重力加速度值，当重力加速度值在预警数值范围时，发送模块104向第二终端300发送预警信息；当重力加速度值在报警数值范围时，此时认为发生跌落事件，发送模块104向至少一个第二终端300发送报警信息。

其中，判断重力加速度值在预设范围的因素，包括：

重力加速度值的绝对值大小；

重力加速度值持续保持一定时间。

显示模块102判断来自第一终端200的位置信息，当第一终端200在预警区域时，发送模块104向第二终端300发送预警信息；当第一终端200在报警区域时，发送模块104向至少一个第二终端300发送报警信息。

从显示模块102的几何模型中选择一个表示第一终端200的标识符，显示模块102将显示选择标识符对应第一终端200在一段时间内的重力加速度值，并以图表曲线形式显示；显示模块102将显示选择标识符对应第一终端200在一段时间内的位置信息，并在几何模型中显示第一终端200的运动轨迹，并以图表形式显示。

存储模块103，用于存储第一终端200的编码信息、重力加速度值、位置信息、时间信息、预警信息、报警信息。

通信模块105，用于监控中心100与第一终端200进行通信，通信模块105包括语音对讲模块和视频对讲模块。

输出模块106，监控中心100通过输出模块106向外部设备发送第一终端200的编码信息、重力加速度值、位置信息、时间信息、预警信息、报警信息。

本实施例适用于如下应用场景：

（1）监控中心100通过获取模块101实时获取第一终端200的编码信息、重力加速度值、位置信息；并在几何模型中实时更新第一终端200对应的标识符信息，包括重力加速度值、位置信息、时间信息；

（2）显示模块102判断重力加速度值和位置信息，根据判断结果，发送模块104向第一终端200发送信息；

（3）从显示模块102中选择一个标识符，显示模块102可将标识符对应的第一终端200在一段时间内的重力加速度值和位置信息显示；

（4）存储模块103将第一终端200的编码信息、重力加速度值、位置信息、时间信息、预警信息、报警信息进行存储；

（5）监控中心100通过通信模块105与第一终端200进行语音通信和视频通信；

（6）监控中心100通过输出模块106向外部设备发送第一终端200的编码信息、重力加速度值、位置信息、时间信息、预警信息、报警信息。

参照图3，提出本发明一种跌落监测系统的第一终端200，包括：

重力加速度测量模块201，用于测量第一终端200的重力加速度值。

定位模块202，用于计算第一终端200的位置信息。

视频采集模块203，用于获取第一终端200所处位置的视频图像。

发送模块204，用于将第一终端200的编码信息、重力加速度值、位置信息、时间信息、视频图像发送至监控中心100的获取模块101；发送模块204也用于向所述第二终端300的接收模块301发送信息。

现场判断模块205，用于：当重力加速度测量模块201检测的重力加速度值在预警数值范围时，现场判断模块205产生预警信息，并通过发送模块204发送至第二终端300的接收模块301；当重力加速度测量模块201检测的重力加速度值在报警数值范围时，现场判断模块205产生报警信息，并通过发送模块204发送至所述第二终端300的接收模块301。

现场判断模块205，用于：当定位模块202检测到第一终端200在预警区域时，现场判断模块205产生预警信息，并通过发送模块204发送至第二终端300的接收模块301；当定位模块202检测到第一终端200在报警区域时，现场判断模块205产生报警信息，并通过发送模块204发送至第二终端300的接收模块301。

通信模块206，用于第一终端200与监控中心100进行通信，通信模块206包括语音对讲模块和视频对讲模块。

本实施例适用于如下应用场景：

（1）第一终端200根据重力加速度测量模块201实时检测第一终端200的重力加速度值，第一终端200根据定位模块202实时检测第一终端200的位置信息，第一终端200根据视频采集模块203获取第一终端200所处位置的视频图像；

（2）第一终端200通过发送模块204将第一终端200的编码信息、重力加速度值、位置信息、时间信息、视频图像发送至获取模块101；

（3）现场判断模块205判读第一终端200的重力加速度值和位置信息，发送预警信息或报警信息至所述第二终端300的接收模块301

（4）第一终端200通过通信模块205与监控中心100进行语音对讲或视频对讲。

参照图4，提出本发明一种跌落监测系统的第二终端300，包括：

接收模块301，用于接收来自发送模块104预警信息或报警信息；

报警模块302，用于根据接收的预警信息或报警信息进行声光组合报警，报警模块302具有关闭声光组合报警的按钮。

本实施例中，预警信息对应的预警灯光采用黄色闪烁方式，预警信息对应的预警声音采用40~60分贝；报警信息对应的报警灯光采用黄色与红灯交替闪烁方式，报警信息对应的报警声音采用60~70分贝。

本发明实施例适用于如下应用场景：

（1）监控中心100根据实体结构形成对应的几何模型，在几何模型中设置与多个第一终端200对应的多个标识符，任一标识符可以在几何模型中的模型边界范围内移动；若任一标识符超出模型边界范围，则认为发生跌落事故。

（2）施工人员佩戴第一终端200和第二终端300，第一终端200、第二终端300与监控中心100保持连接状态；

（3）重力加速度测量模块201实时获取重力加速度值、定位模块202实时获取位置信息，视频采集模块203实时获取视频图像，发送模块204将第一终端200的编码信息、重力加速度值、位置信息、视频图像发送至监控中心100的获取模块101，在显示模块102中更新与第一终端200对应标识符的信息，存储模块103存储编码信息、重力加速度值、位置信息、视频图像；

（4）显示模块102判断第一终端200的重力加速度值是否在预设的范围内，当重力加速度值在预警数值范围时，发送模块104向第二终端300发送预警信息；当重力加速度值在报警数值范围时，此时认为发生跌落事件，发送模块104向至少一个第二终端300发送报警信息。

显示模块102判断第一终端200的位置信息是否在预设的范围内，当在预警区域时，发送模块104向第二终端300发送预警信息；当在报警区域时，发送模块104向至少一个第二终端300发送报警信息；

当发送模块104向第二终端300发送预警信息或报警信息时，在几何模型中更新与第一终端200对应标识符的警告信息；

（5）现场判断模块205进行重力加速度值判断，当重力加速度测量模块201检测的重力加速度值符合预设预警范围时，现场判断模块205产生预警信息，并通过发送模块204发送至第二终端300的接收模块301；当重力加速度测量模块201检测的重力加速度值符合预设报警范围时，现场判断模块205产生报警信息，并通过发送模块204发送至所述第二终端300的接收模块301。

现场判断模块205进行位置坐标判断，当定位模块202检测到第一终端200的位置坐标距电子围栏边界小于预设安全距离时，现场判断模块205产生预警信息，并通过发送模块204发送至第二终端300的接收模块301；当定位模块202检测到第一终端200超出电子围栏边界时，现场判断模块205产生报警信息，并通过发送模块204发送至第二终端300的接收模块301。

（6）第二终端300的接收模块301接收来自发送模块104的预警信息或报警信息，接收模块301接收来自发送模块204的预警信息或报警信息，并通过报警模块302进行声光组合报警，提醒施工人员注意安全防护；

（7）从三维模型中选择一个标识符，显示模块102将以图表曲线形式显示选择标识符对应的第一终端200在一段时间内的重力加速度值和位置信息，并在几何模型中突显第一终端200的运动轨迹；

（8）监控中心100可与第一终端200之间进行通信，多个第一终端200之间进行通信。

（9）若外部设备需获取施工人员信息时，可以通过输出模块106发送第一终端编码信息、重力加速度值、位置信息、时间信息、预警信息、报警信息至外部设备。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (4)

1.一种跌落监测系统，其特征在于，包括至少一个监控中心、至少一个第一终端和至少一个第二终端；所述监控中心设置有至少一个所述第一终端的运动区域，所述第一终端设置有重力加速度测量模块和定位模块，所述监控中心接收来自所述第一终端发送的重力加速度值和位置信息，所述第二终端设置有报警模块。

2.根据权利要求1所述的一种跌落监测系统，其特征在于，所述监控中心结合所述运动区域设置至少一个报警区域；所述监控中心结合重力加速度值设置至少一个的报警数值范围。

3.根据权利要求1所述的一种跌落监测系统，其特征在于，所述监控中心判断所述重力加速度值和/或所述位置信息。

4.根据权利要求1所述的一种跌落监测系统，其特征在于，所述监控中心发送警告信息至至少一所述第二终端。

Images