CN112205704A - 一种具有远程监控效果的电力安全帽 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有远程监控效果的电力安全帽，包括安全帽本体，所述安全帽本体设置有控制盒，所述控制盒内固定安装有电路板，所述电路板上集成设置有微处理模块、定位模块、通信模块、储存模块以及控制器，所述控制盒内还设置有用于装置供电的蓄电池，所述蓄电池通过导线与所述电路板相连接。本发明具有防护性强、佩戴舒适，带有报警功能，且能够实现远程监控，方便管理的优点，其主要用于提高对电工人员的安全防护，实现对电力工人运程监控的目的。

Description

一种具有远程监控效果的电力安全帽

技术领域

本发明涉及电力安全防护技术领域，具体的说是一种具有远程监控效果的电力安全帽。

背景技术

在进行电力设备的相关工作中，电力工人会在高压电、坑道、电塔顶端等环境进行施工，其中电力安全帽用于保护电力工人的头部免受坠落物以及其他物体的撞击伤害，但现有的电力安全帽结构简单，电力帽本体只有一层塑料壳，抗撞击能力差，受到的防护性较低，并且电力工人的工作环境往往较为危险，为保证电力工人的规范操作，需要对电力工人的工作进行实时远程监控，降低电力工人因操作不规范而引起的事故危险，本发明设计中，电力工人通过本装置能够在一定范围内至今进行对讲通话，方便负责人对电力工人的管理。

发明内容

针对现有技术中存在的上述不足之处，本发明目的是提供一种防护性强、佩戴舒适，带有报警功能，且能够实现远程监控，方便管理的电力安全帽。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：一种具有远程监控效果的电力安全帽，包括安全帽本体，所述安全帽本体包括帽体、内衬垫、拖带，所述帽体内侧边缘处均匀固定连接有若干拖带，所述拖带另一端固定连接在所述内衬垫外侧边缘，所述内衬垫与所述帽体内侧面之间设置有空腔，用于对帽体产生的撞击起到一定缓冲作用，所述帽体下端两侧分别固定连接有下颚带，所述下颚带另一端分别固定连接下巴护垫，用于安全帽本体的佩戴，防止工作过程中安全帽本体掉落，所述帽体前侧边缘设置有帽檐，所述帽檐下端与帽体连接处铰链连接有护目镜，可为使用者的眼睛提供保护；

所述帽体后端外侧面固定连接有用于电子元件安装的控制盒，所述控制盒内固定安装有电路板，所述电路板上集成设置有微处理模块、定位模块、通信模块、储存模块以及控制器，所述微处理模块通过集成电路分别与定位模块、通信模块、储存模块、控制器电性连接，其中，微处理模块用于信息处理分析，定位模块用于实时提供装置位置，通信模块用于通信连接，储存模块用于数据信息保存，控制器用于装置控制，所述控制盒内还设置有用于装置供电的蓄电池，所述蓄电池通过导线与所述电路板相连接。

所述帽体设置有三层，最外层设为绝缘层，所述绝缘层由高强度绝缘塑料制作而成，绝缘层下方设有防护层，所述防护层由铝合金板材制作而成，防护层下方设有减震层，所述减震层由高弹力海绵材料制成。

所述内衬垫外侧表面固定连接有用于检测帽体内部温度的温度传感器，所述帽体侧面设置有用于通风散热的散热风扇，所述温度传感器通过数据线与所述微处理模块相连接，所述散热风扇的控制开关通过导线与所述控制器相连接。

所述帽体另一侧面（与散热风扇相对）嵌合安装有扬声器，所述扬声器下端固定连接有调节杆，所述调节杆末端固定连接有麦克风，所述扬声器与所述麦克风均通过数据线与所述微处理模块相连接，所述扬声器与麦克风用于远程语音通话。

所述帽体前侧固定连接有照明灯，用于工作环境的照明，所述照明灯的控制开关通过导线与所述控制器相连接，所述照明灯下方固定安装有高清摄像头，用于拍摄和采集工作画面，所述高清摄像头通过数据线与所述微处理模块相连接。

所述通信模块包括4G网络模块、WiFi模块以及无线电对讲模块，其中，4G网络模块与WiFi模块用于连接网络基站，再通过网络基站与远程指挥部数据互联，无线对讲模块用于多个电力安全帽之间的语音数据通信、通话。

所述控制盒内还包括设置有警报器，所述警报器通过数据线分别与所述控制器、扬声器相连接，所述警报器的工作指令由微处理模块自行诊断发出或者有远程指挥部辅助发出，并通过控制器接收到的报警指令控制报警器发出警报，警报器为语音警报器。

本发明的有益效果：本发明通过通信基站或无线网络能够与远程指挥部实现数据连接，实现远程工作的监控和管理；佩戴者之间通过通信模块能够实现直接通话，方便带队负责人对电工人员的管理和任务指令下达；本装置在防护佩戴者安全的同时，还能够对佩戴者发生的危险发出警报；本装置结构坚固，同时设置有空腔、缓冲层进行缓冲，能够提供足够的安全防护，并且设置有散热分散，使佩戴舒适性增强。

附图说明

图1为本发明侧视剖面结构示意图；

图2为本发明正视结构示意图；

图3为本发明微处理模块连接结构示意图。

图中：1帽体、2内衬垫、3拖带、4空腔、5下颚带、6下巴护垫、7帽檐、8护目镜、9控制盒、10电路板、11微处理模块、12定位模块、13通信模块、14储存模块、15控制器、16绝缘层、17防护层、18减震层、19温度传感器、20散热风扇、21调节杆、22麦克风、23照明灯、24高清摄像头、25警报器、26扬声器、27蓄电池。

具体实施方式

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，都属于本发明保护的范围。

实施例一

请参阅图1-3，一种具有远程监控效果的电力安全帽，包括安全帽本体，安全帽本体包括帽体1、内衬垫2、拖带3，帽体1内侧边缘处均匀固定连接有若干拖带3，拖带3另一端固定连接在内衬垫2外侧边缘，内衬垫2与帽体1内侧面之间设置有空腔4，拖带3采用具有一点弹性的弹性带，使用者佩戴后，当帽体1外部受到撞击时，帽体1通过弹性带的弹性作用向内衬垫2靠近，从而对撞击物的冲击力进行缓冲，减小撞击物对电力工人所形成的伤害，帽体1下端两侧分别固定连接有下颚带5，下颚带5另一端分别固定连接下巴护垫6，用于安全帽本体的佩戴，其中，一组下颚带5上设置有调节扣，用于调节下颚带5总体长度，以适应不同电力工人头部的佩戴使用，使电力安全帽牢固佩戴在使用者头部，防止工作过程中安全帽本体掉落，帽体1前侧边缘设置有帽檐7，帽檐7下端与帽体1连接处铰链连接有护目镜8，护目镜8可拆卸的铰链连接在帽檐7下端，可根据电力工人的作业内容进行装配，另外，护目镜8可以设有多种，包括：电焊镜片、防晒镜片、近视眼镜片、散光镜片等，这样，用户可以根据需要选择合适的护目镜8，并将其安装于电力安全帽上，以满足不同用户，不同环境的需要。

本发明中，帽体1设置有三层，最外层设为绝缘层16，绝缘层16由高强度绝缘塑料制作而成，能够防止电力工人头部触碰到带电物体导致中电；帽体1绝缘层16下方设有防护层17，防护层17由铝合金板材制作而成，铝合金板材相对重量较轻，且硬度和形变能力较好，能够增强帽体1的抗撞击能力，提高电力工人的使用安全性；防护层17下方设有减震层18，减震层18由高弹力海绵材料制成，帽体1受到较为严重的撞击后，帽体1内层的减震层18可以对佩戴者头部再次进行缓冲，增强帽体1受撞击后对电力工人的保护。

实施例二

请参阅图1-3，一种具有远程监控效果的电力安全帽，包括帽体1后端外侧面固定连接有用于电子元件安装的控制盒9，控制盒9内固定安装有电路板10，电路板10上集成设置有微处理模块11、定位模块12、通信模块13、储存模块14以及控制器15，微处理模块11通过集成电路分别与定位模块12、通信模块13、储存模块14、控制器15电性连接，其中，微处理模块11用于信息处理分析，定位模块12用于实时提供装置位置，通信模块13用于通信连接，储存模块14用于数据信息保存，控制器15用于装置控制，控制盒9内还设置有用于装置供电的蓄电池27，蓄电池27通过导线与电路板10相连接。

本发明中，内衬垫2外侧表面固定连接有用于检测帽体1内部温度的温度传感器19，帽体1一个侧面设置有用于通风散热的散热风扇20，温度传感器19通过数据线与微处理模块11相连接，散热风扇20的控制开关通过导线与控制器15相连接。

帽体1另一侧面嵌合安装有扬声器26，扬声器26下端固定连接有调节杆21，调节杆21末端固定连接有麦克风22，扬声器26与麦克风22均通过数据线与微处理模块11相连接，扬声器26与麦克风22用于远程语音通话。

帽体1前侧固定连接有照明灯23，用于工作环境的照明，照明灯23的控制开关通过导线与控制器15相连接，照明灯23下方固定安装有高清摄像头24，用于拍摄和采集工作画面，高清摄像头24通过数据线与微处理模块11相连接。

通信模块13包括4G网络模块、WiFi模块以及无线电对讲模块，其中，4G网络模块与WiFi模块用于连接网络基站，再通过网络基站与远程指挥部数据互联，无线对讲模块用于多个电力安全帽之间的语音数据通信、通话。

控制盒9内还包括设置有警报器25，警报器25通过数据线分别与控制器15、扬声器26相连接，警报器25的工作指令由微处理模块11自行诊断发出或者有远程指挥部辅助发出，并通过控制器15接收到的报警指令控制报警器发出警报，警报器25为语音警报器25。

实施例三

本发明中的控制盒9内侧壁固定连接有印制天线，且印制天线通过导线与通信模块13相连接，用于增强通信模块13的信号通信能力；

控制盒9内的电路板10上还集成设置有检测模块，检测模块通过数据线与微处理模块11相连接，检测模块包括加速传感器、电场感应传感器等，加速传感器用于检测佩戴者的加速数值，以反映电力工人是否发生坠落事件，及加速传感器检测到加速度值后，传送至微处理模块11，微处理模块11判断加速度数值是否超出设定阈值，当加速度超出设定阈值时，则判定佩戴者发生坠落，微处理模块11向控制器15发出报警指令，控制器15直接控制警报器25以及扬声器26发出“有人发生坠楼”的语音提示，若周围有其他工作人员，就能够及时发现有坠落人员，从而及时采取救援工作；

电场感应传感器，可以检测到周围电场变化，进而根据周围电场变化判断电力强度（即，电压信号），并将电力强度输送至微处理模块11，微处理模块11对电力强度进行分析，根据预设条件控制警报器25进行报警（即，用户处于危险状态）。在本发明实施例中，电场感应传感器对不同电压的报警距离分别为：220V的报警距离为0.8m-1.2m，10kV的报警距离为1.0m-1.6m，35kV的报警距离为1.5m-2.5m，110kV的报警距离为2.5m-4.0m，220kV的报警距离为4.5m-6.0m。这样，警报器25进行报警时，可根据具体的电压值，发出对应的语音信息，以提示用户注意安全。

实施例四

本发明的工作原理是：使用时，电力工人直接将安全帽本体佩戴在头部，其中拖带3与内衬垫2与佩戴者头部直接接触，然后将帽体1两侧的下颚带5以及下巴护垫6分别设置在佩戴者头部两侧以及下巴下端，以便于将安全帽本体固定在佩戴者头部，以防止佩戴过程中，电力安全帽突然脱落；

在使用过程中，佩戴有电力安全帽的电力工人之间，在一定距离内可通过通信系模块直接实现语音数据之间的传递，从而通过扬声器26与麦克风22直接进行短距离信息通话，方便在信号差、无网络基站、无信号覆盖的地区进行电力工人之间的数据传送，方便电力负责人对电力工人进行管理；

电力安全帽在对电力工人提供安全防护的同时，还可以与通讯基站、无线网络实现通讯连接，然后通过通讯基站、无线网络与远程指挥部实现数据互传，其中数据传送包括语音数据互传，已实现远程语音通话；影像信息传送，及将高清摄像头24拍摄的画面信息远程发送至指挥部，已实现指挥部远程工作监控；通过定位模块12（如GPS模块）获取的定位信息发送至指挥部，实现对电力工人实时位置的确认；发送微处理模块11自行诊断或接收远程指挥部辅助发出的警报信息，实现及时规避危险发生，或及时处理危险事故等。

结合上述实施例，本发明通过通信基站或无线网络能够与远程指挥部实现数据连接，实现远程工作的监控和管理；佩戴者之间通过通信模块13能够实现直接通话，方便带队负责人对电工人员的管理和任务指令下达；本装置在防护佩戴者安全的同时，还能够对佩戴者发生的危险发出警报；本装置结构坚固，同时设置有空腔4、缓冲层进行缓冲，能够提供足够的安全防护，并且设置有散热分散，使佩戴舒适性增强。

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 (7)

1.一种具有远程监控效果的电力安全帽，包括安全帽本体，其特征在于：所述安全帽本体包括帽体（1）、内衬垫（2）、拖带（3），所述帽体（1）内侧边缘处均匀固定连接有若干拖带（3），所述拖带（3）另一端固定连接在所述内衬垫（2）外侧边缘，所述内衬垫（2）与所述帽体（1）内侧面之间设置有空腔（4），用于对帽体（1）产生的撞击起到缓冲作用，所述帽体（1）下端两侧分别固定连接有下颚带（5），所述下颚带（5）另一端分别固定连接下巴护垫（6），所述帽体（1）前侧边缘设置有帽檐（7），所述帽檐（7）下端与帽体（1）连接处铰链连接有护目镜（8）；

所述帽体（1）后端外侧面固定连接有用于电子元件安装的控制盒（9），所述控制盒（9）内固定安装有电路板（10），所述电路板（10）上集成设置有微处理模块（11）、定位模块（12）、通信模块（13）、储存模块（14）以及控制器（15），所述微处理模块（11）通过集成电路分别与定位模块（12）、通信模块（13）、储存模块（14）、控制器（15）电性连接，其中，微处理模块（11）用于信息处理分析，定位模块（12）用于实时提供装置位置，通信模块（13）用于通信连接，储存模块（14）用于数据信息保存，控制器（15）用于装置控制，所述控制盒（9）内还设置有用于装置供电的蓄电池（27），所述蓄电池（27）通过导线与所述电路板（10）相连接。

2.根据权利要求1所述的一种具有远程监控效果的电力安全帽，其特征在于：所述帽体（1）设置有三层，最外层设为绝缘层（16），所述绝缘层（16）由高强度绝缘塑料制作而成，绝缘层（16）下方设有防护层（17），所述防护层（17）由铝合金板材制作而成，防护层（17）下方设有减震层（18），所述减震层（18）由高弹力海绵材料制成。

3.根据权利要求1所述的一种具有远程监控效果的电力安全帽，其特征在于：所述内衬垫（2）外侧表面固定连接有用于检测帽体（1）内部温度的温度传感器（19），所述帽体（1）侧面设置有用于通风散热的散热风扇（20），所述温度传感器（19）通过数据线与所述微处理模块（11）相连接，所述散热风扇（20）的控制开关通过导线与所述控制器（15）相连接。

4.根据权利要求3所述的一种具有远程监控效果的电力安全帽，其特征在于：所述帽体（1）与散热风扇（20）相对的一侧面嵌合安装有扬声器（26），所述扬声器（26）下端固定连接有调节杆（21），所述调节杆（21）末端固定连接有麦克风（22），所述扬声器（26）与所述麦克风（22）均通过数据线与所述微处理模块（11）相连接，所述扬声器（26）与麦克风（22）用于远程语音通话。

5.根据权利要求1所述的一种具有远程监控效果的电力安全帽，其特征在于：所述帽体（1）前侧固定连接有照明灯（23），用于工作环境的照明，所述照明灯（23）的控制开关通过导线与所述控制器（15）相连接，所述照明灯（23）下方固定安装有高清摄像头（24），用于拍摄和采集工作画面，所述高清摄像头（24）通过数据线与所述微处理模块（11）相连接。

6.根据权利要求1所述的一种具有远程监控效果的电力安全帽，其特征在于：所述通信模块（13）包括4G网络模块、WiFi模块以及无线电对讲模块，其中，4G网络模块与WiFi模块用于连接网络基站，再通过网络基站与远程指挥部数据互联，无线对讲模块用于多个电力安全帽之间的语音数据通信、通话。

7.根据权利要求1所述的一种具有远程监控效果的电力安全帽，其特征在于：所述控制盒（9）内还包括设置有警报器（25），所述警报器（25）通过数据线分别与所述控制器（15）、扬声器（26）相连接，所述警报器（25）的工作指令由微处理模块（11）自行诊断发出或者由远程指挥部辅助发出，并通过控制器（15）接收到的报警指令控制报警器发出警报，警报器（25）为语音警报器。

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