CN112471675A - 一种基于物联网的智能安全帽 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种基于物联网的智能安全帽，包括用于戴在用户头上的帽体，其还包括第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器、加速度传感器、定位模块、语音提示模块、控制模块、无线通信模块及电源，第一压力传感器位于帽体内表面的第一侧并与控制模块电连接，第二压力传感器位于帽体内表面的第二侧并与控制模块电连接，第一压力传感器与第二压力传感器位置相对设置；第三压力传感器位于帽体内表面的顶部并与控制模块电连接；加速度传感器与控制模块电连接，用于采集用户身体状态信息；定位模块与控制模块电连接，用于采集用户的位置信息。本发明可全方位对用户进行保护，提高了用户的生命安全，便于管理。

Description

一种基于物联网的智能安全帽

技术领域

本发明涉及建筑安全设备技术领域，特别涉及一种基于物联网的智能安全帽。

背景技术

由于安全帽能在生产或运动活动中对人体重要部位头部起到很好保护作用，避免出现意外，因而广泛用于运动领域，如自行车骑行、摩托车骑行，也被应用于安全生产领域如，建筑工地、矿山等。随着社会的不断进步和城市化进程的快速发展，安全生产越来越受到重视，这对于建设工程的质量、安全、文明施工的监管都提出更高的要求。安全帽作为工地人员不可或缺的保护用品，具有非常高的应用扩展价值。然而，工地人员在佩戴安全帽时，不知是否佩戴到位，因而存在安全隐患；此外，由于用工紧张，工地人员剧急减少，作业时很多工作由个人实施，若个人发生安全意外，不容易及时发现，因而，给生命安全造成隐患。

发明内容

本发明解决的技术问题是，提供一种能够提高工地人员的生命安全的基于物联网的智能安全帽。

本发明提供一种基于物联网的智能安全帽，包括用于戴在用户头上的帽体，其还包括第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器、加速度传感器、定位模块、语音提示模块、控制模块、无线通信模块及电源，所述第一压力传感器位于所述帽体内表面的第一侧并与所述控制模块电连接，所述第二压力传感器位于所述帽体内表面的第二侧并与所述控制模块电连接，所述第一压力传感器与所述第二压力传感器位置相对设置；

所述第三压力传感器位于所述帽体内表面的顶部并与所述控制模块电连接；所述加速度传感器与所述控制模块电连接，用于采集用户身体状态信息；所述定位模块与所述控制模块电连接，用于采集用户的位置信息；所述控制模块与所述无线通信模块电连接，用于根据所述第一压力传感器、第二压力传感器及第三压力传感器传过来的佩戴信息控制语音提示模块工作，以及根据所述加速度传感器传过来的用户身体状态信息判断用户是否发生危险状况，以在当用户发生危险状况时控制所述无线通信模块发送用户位置信息给远程监控中心；所述电源用于提供电能。

在一个实施例中，所述智能安全帽还包括下巴扣接件及电机，所述下巴扣接件与电机连接，用于扣在用户的下巴处；所述电机固定在所述帽体处，并与所述控制模块电连接，用于驱动所述下巴扣接件转动。

在一个实施例中，所述智能安全帽还包括透明挡风罩、湿度传感器及风扇，所述透明挡风罩与所述帽体相连，用于阻挡风吹向用户的面部；所述湿度传感与所述控制器相连，用于检测所述透明挡风罩面向用户面部一侧的湿度；所述风扇固定在所述帽体的前部；所述控制器还用于在所述湿度传感器检测到湿度大于预设值时控制所述风扇工作。

在一个实施例中，所述智能安全帽还包括散热片，所述散热片固定在所述帽体的内表面处。

在一个实施例中，所述散热片为半导体制冷片。

在一个实施例中，所述帽体设置有散热孔，所述散热孔与所述半导体制冷片的位置相对应。

在一个实施例中，所述智能安全帽还包括照明模块，所述照明模块固定在所述帽体上，并与所述电源电连接。

在一个实施例中，所述电源为太阳能电池。

本发明具有如下有益效果：本发明通过所述第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器、加速度传感器、定位模块、语音提示模块、控制模块、无线通信模块及电源之间的配合，当控制模块在接收到第一压力传感器及第二压力传感器传送过来的佩戴信号后，若在预设时间内未接收到第三压力传感器传送过来佩戴到位信号，则控制语音提示模块发出提示信号，从而提醒用户佩戴到位，提高了生命安全。此外，通过所述加速度传感器检测用户的身体状态，当用户跌倒或者滑落时，控制器通过所述无线通信模块将位置信息及发生危险情况信息发送给远程监控中心，因而可以得到及时救助，从而提高了生命安全，便于管理工地。

附图说明

图1为本发明基于物联网的智能安全帽的结构示意图。

图2为本发明基于物联网的智能安全帽的原理框图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。需要说明的是，如果不冲突，本发明实施例以及实施例中的各个特征可以相互结合，均在本发明的保护范围之内。

请参阅图1及图2，本发明提供一种基于物联网的智能安全帽，包括帽体100、第一压力传感器11、第二压力传感器12、第三压力传感器13、加速度传感器14、定位模块15、语音提示模块16、控制模块17、无线通信模块18及电源19，所述帽体100用于戴在用户头上以保护用户，所述帽体100设置有散热孔101。所述第一压力传感器11位于所述帽体100内表面的第一侧并与所述控制模块17电连接，所述第一压力传感器11与所述帽体100可以为固定连接或者可拆卸连接，在此不做具体限定。

所述第二压力传感器12位于所述帽体100内表面的第二侧并与所述控制模块17电连接，所述第一压力传感器11与所述第二压力传感器12位置相对设置，因而，在用户佩戴安全帽时，能够确保用户头部能够压到所述第一压力传感器11或第二压力传感器12。所述第三压力传感器13位于所述帽体100内表面的顶部并与所述控制模块17电连接。在本实施例中，所述第一压力传感器11与所述第二压力传感器12位于同一平面处，因而可提高与用户头部相接触的概率，提高了检测的准确率。在用户佩戴安全帽时，所述第一压力传感器11位于用户左耳的上方，所述第二压力传感器12位于用户右耳的上方，所述第三压力传感器13位于用户头顶上方并与用户头顶抵接。

所述加速度传感器14与所述控制模块17电连接，用于采集用户身体状态信息。所述加速度传感器14可以安装在所述帽体100内，也可以安装在所述帽体100外表面处。当用户跌倒或者滑落时，所述加速度传感器14检测到用户身体的加速度远大于正常工作或走路时的加速度，因而控制模块17可根据所述加速度判断用户身体状态信息，即是否跌倒或者滑落。

所述定位模块15与所述控制模块17电连接，用于采集用户的位置信息。所述定位模块15可以是GPS定位模块15，也可以是北斗定位模块15等，在此不做具体限定。所述定位模块15可以安装在所述帽体100内，也可以安装在所述帽体100外表面处。

所述控制模块17与所述无线通信模块18电连接，用于根据所述第一压力传感器11、第二压力传感器12及第三压力传感器13传过来的佩戴信息控制语音提示模块16工作，以及根据所述加速度传感器14传过来的用户身体状态信息判断用户是否发生危险状况，以在当用户发生危险状况时控制所述无线通信模块18发送用户位置信息给远程监控中心。所述远程监控中心用于监控工地中工人的情况，以确保用工安全。

当所述控制模块17接收到所述第一压力传感器11或/和第二压力传感器12传送过来的压力信号时，则表明用户开始佩戴帽体100。当在接收到所述压力信号后的预设时间内，未接收到所述第三压力传感器13因受到用户头部挤压而产生的压力信号，即佩戴到位时，则控制语音提示模块16发出提示信号。

所述智能安全帽还包括下巴扣接件21及电机22，所述下巴扣接件21与电机22连接，用于扣在用户的下巴处，以使帽体100不容易脱落。所述电机22固定在所述帽体100处，并与所述控制模块17电连接，用于驱动所述下巴扣接件21转动。当所述控制模块17根据所述第一压力传感器11、第二压力传感器12及第三压力传感器13传过来的佩戴信息，判断所述帽体100已佩戴到位时，则控制模块17控制电机22工作，使所述电机22驱动所述下巴扣接件21转动，使所述下巴扣接件21扣住用户的下巴。当用户需要解除扣接时，按压所述控制模块17上的解扣按键，则控制模块17控制电机22反转，使电机22驱动所述下巴扣接件21转动，以解除扣接，因而不仅提高了安全性，而且便于用户使用。

所述智能安全帽还包括透明挡风罩23、湿度传感器24及风扇25，所述透明挡风罩23与所述帽体100相连，用于阻挡风吹向用户的面部。所述湿度传感与所述控制模块17相连，用于检测所述透明挡风罩23面向用户面部一侧的湿度。所述风扇25固定在所述帽体100的前部。所述控制模块17还用于在所述湿度传感器24检测到湿度大于预设值时控制所述风扇25工作，通过所述风扇25将帽体100外部的空气吹入所述透明挡风罩23面向用户面部一侧，因而较好地避免透明挡风罩23面形成水雾，从而给用户提供较好的视线。

所述智能安全帽还包括温度传感器26、光敏传感器27、散热片28及照明模块29，所述温度传感器26固定在所述帽体100的内表面处，并与所述控制模块17电连接，用于检测帽体100内表面区域的温度。所述光敏传感器27固定在所述帽体100的外表面处，并与所述控制模块17电连接，用于检测环境照明情况。所述散热片28固定在所述帽体100的内表面处。

在本实施例中，所述散热片28为半导体制冷片，所述散热孔101与所述半导体制冷片的位置相对应，因而较好避免热量聚集。当所述帽体100的外表面处的温度大于预设温度时，所述控制模块17控制所述散热片28工作，因而可对用户进行散热。所述照明模块29固定在所述帽体100上，并与所述控制模块17及电源19电连接。当所述帽体100的外的光线强度小于预设光线强度值时，所述控制模块17控制所述照明模块29工作，因而给用户的工作带来极大便利。所述电源19用于提供电能。较佳地，所述电源19为太阳能电池，因而无需频繁更换电池，使用较方便。

综上所述，本发明通过所述第一压力传感器11、第二压力传感器12、第三压力传感器13、加速度传感器14、定位模块15、语音提示模块16、控制模块17、无线通信模块18及电源19之间的配合，当控制模块17在接收到第一压力传感器11及第二压力传感器12传送过来的佩戴信号后，若在预设时间内未接收到第三压力传感器13传送过来佩戴到位信号，则控制语音提示模块16发出提示信号，从而提醒用户佩戴到位，提高了生命安全。此外，通过所述加速度传感器14检测用户的身体状态，当用户跌倒或者滑落时，控制模块17通过所述无线通信模块18将位置信息及发生危险情况信息发送给远程监控中心，因而可以得到及时救助，从而提高了生命安全，便于管理工地。

以上对本发明所提供的基于物联网的智能安全帽进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内，不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种基于物联网的智能安全帽，包括用于戴在用户头上的帽体，其特征在于，还包括第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器、加速度传感器、定位模块、语音提示模块、控制模块、无线通信模块及电源，所述第一压力传感器位于所述帽体内表面的第一侧并与所述控制模块电连接，所述第二压力传感器位于所述帽体内表面的第二侧并与所述控制模块电连接，所述第一压力传感器与所述第二压力传感器位置相对设置；

所述第三压力传感器位于所述帽体内表面的顶部并与所述控制模块电连接；所述加速度传感器与所述控制模块电连接，用于采集用户身体状态信息；所述定位模块与所述控制模块电连接，用于采集用户的位置信息；所述控制模块与所述无线通信模块电连接，用于根据所述第一压力传感器、第二压力传感器及第三压力传感器传过来的佩戴信息控制语音提示模块工作，以及根据所述加速度传感器传过来的用户身体状态信息判断用户是否发生危险状况，以在当用户发生危险状况时控制所述无线通信模块发送用户位置信息给远程监控中心；所述电源用于提供电能。

2.如权利要求1所述的基于物联网的智能安全帽，其特征在于，所述智能安全帽还包括下巴扣接件及电机，所述下巴扣接件与电机连接，用于扣在用户的下巴处；所述电机固定在所述帽体处，并与所述控制模块电连接，用于驱动所述下巴扣接件转动。

3.如权利要求1或2所述的基于物联网的智能安全帽，其特征在于，所述智能安全帽还包括透明挡风罩、湿度传感器及风扇，所述透明挡风罩与所述帽体相连，用于阻挡风吹向用户的面部；所述湿度传感与所述控制器相连，用于检测所述透明挡风罩面向用户面部一侧的湿度；所述风扇固定在所述帽体的前部；所述控制器还用于在所述湿度传感器检测到湿度大于预设值时控制所述风扇工作。

4.如权利要求1或2所述的基于物联网的智能安全帽，其特征在于，所述智能安全帽还包括散热片，所述散热片固定在所述帽体的内表面处。

5.如权利要求4所述的基于物联网的智能安全帽，其特征在于，所述散热片为半导体制冷片。

6.如权利要求5所述的基于物联网的智能安全帽，其特征在于，所述帽体设置有散热孔，所述散热孔与所述半导体制冷片的位置相对应。

7.如权利要求1所述的基于物联网的智能安全帽，其特征在于，所述智能安全帽还包括照明模块，所述照明模块固定在所述帽体上，并与所述电源电连接。

8.如权利要求6所述的基于物联网的智能安全帽，其特征在于，所述电源为太阳能电池。

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