CN112971259A - 一种可自动警示的一体式安全帽及自动警示方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可自动警示的一体式安全帽及自动警示方法，包括安全帽本体，安全帽本体外表面连接有光伏发电板，光伏发电板与安全帽本体内置的储能电池连接；安全帽本体前侧外表面连接有光电传感器和报警装置，光电传感器和报警装置均与安全帽本体壳体内置的控制器电性连接，还包括有压力传感器、触发开关以及常闭开关。该装置解决了现有技术中安全帽与护目镜分离，进行焊接作业时容易不正确佩戴护目镜导致眼部受损，以及在弱光或不需要佩戴护目镜的环境中不能及时切断报警系统的问题，具有结构简单、使用便捷、操作方便、成本低，可自动判定焊接作业进行，可强制提醒操作人员正确使用护目镜，并可及时切断报警系统的特点。
Description
技术领域
本发明属于安全工器具领域，特别涉及一种可自动警示的一体式安全帽及自动警示方法。
背景技术
在水电站的生产现场，特别是在带电焊作业的生产工作中，工作人员安要求必须佩戴安全帽和护目镜，但现有技术中，电焊用护目镜通常与安全帽分开设置，工作过程中，无法有效地保证护目镜与安全帽同时使用，即存在戴上护目镜就无法佩戴安全帽的现象，且焊接过程中产生的强光对人体眼睛危害极大，因此，将安全帽与护目镜同时佩戴在焊接工作中具有非常重要的作用；但经大量的实践调查，发现在电焊作业过程中，部分工作人员因偷懒、炎热、不方便等原因不使用护目镜，从而发生灼伤眼睛的不安全现象，由于电焊的强光环境，监护人员无法近距离直视作业面，无法实时提示作业人员及时佩戴护目镜，因此，研究一种可自动提示监护人员佩戴护目镜的方案显得至关重要，而现有技术中通常的做法是通过设置延时开关来对佩戴安全帽后的时间进行统计，如果时间到一定长度后监测到监护人员仍旧未佩戴护目镜，则启动报警程序进行提示，完成提示后，通过延时开关的时间来控制关断警示程序，上述方案存在在弱光或者不需要戴护目镜的工作情况下也会持续产生提示的弊端，造成资源浪费，且上述方法用到延时开关等电子器件，存在设计电路复杂、使用不便、成本高等问题，本发明就此提出了一种设计思路巧妙、手段简单、操作简便且成本低的一体式自动警示安全帽。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种可自动警示的一体式安全帽及自动警示方法，该装置解决了现有技术中安全帽与护目镜分离，且常常由于操作人员遗忘或刻意违规操作等原因，导致在进行焊接作业时不正确佩戴护目镜，导致眼部受损的问题，具有结构简单、使用便捷、设计成本低，可自动判定焊接作业进行，可强制提醒操作人员正确使用护目镜并及时关断报警系统，从而起到了避免焊接时的强光危害的特点。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种可自动警示的一体式安全帽，包括安全帽本体，安全帽本体外表面连接有光伏发电板，光伏发电板与安全帽本体内置的储能电池连接；安全帽本体前侧外表面连接有光电传感器和报警装置，光电传感器和报警装置均与安全帽本体壳体内置的控制器电性连接。
进一步地，光伏发电板形状与安全帽本体外表面相适应，包裹在安全帽本体外表面。
进一步地，控制器优选80C51单片机，光电传感器选用可检测光强度的传感器。
进一步地，报警装置选用蜂鸣器或扬声器一类声音报警器。
优选地，安全帽本体两侧铰接有护目镜，护目镜两端通过支腿与安全帽本体两侧铰接。
优选地，光电传感器与控制器连接的电路上设置有常闭开关。
优选地，光电传感器与控制器连接的电路上设置有触发开关。
优选地，触发开关优选MOS管。
优选地，触发开关与压力传感器电性连接，压力传感器设置在安全帽本体内壁顶部。
优选地，控制器与光电传感器连接一端设置有放大器用于放大光电传感器转换的电压值，设置有比较器用于电压值比较，设置有A/D模块将该电压信号转换为数字信号发送至控制器。
优选地，上述一种可自动警示的一体式安全帽的自动警示方法如下：
S1，作业人员佩戴安全帽，压力传感器检测到压力值并将其转换为相应的电压值，电压值达大于等于触发开关的触发电压时，触发开关导通，光电传感器电路形成通路；
S2，光电传感器实时检测光强度，并将光强度转换为相应的电压值；通过放大器对该电压值进行放大得到V，通过比较器将电压V与未发生电焊时光强度对应的电压值V0进行比较；若满足V>V0，则输出一电压信号，通过A/D模块将该电压信号转换为数字信号并发送给控制器，控制器根据该数字信号控制报警器进行报警，提示作业人员及时佩戴护目镜；
S3，作业人员手动将护目镜拉下，即佩戴护目镜时，常闭开关的动触头与静触头分离，将光电传感器电路断开，解除报警器的报警行为；作业人员完成焊接工作时，将护目镜重新拉起，常闭开关的动触头与静触头接触，光电传感器电路重新实现通路，为下次佩戴和警示做准备。
优选地，一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行实现上述自动警示方法。
本发明的有益效果为：
本装置实现护目镜与安全帽一体化设置，并自动提醒作业人员及时佩戴护目镜，有效解决了安全帽和护目镜不能同时佩戴，并可及时提醒并保证作业人员安全佩戴护目镜，极大程度上的实现了安全生产、提高了焊接质量；通过压力传感器启动触发开关结合光电传感器检测环境光的强度实现在监护人员佩戴安全帽后通过检测光强度判定是否发出报警提示，即通过压力和光强两个因素来启动报警系统，避免了在弱光和不需要戴护目镜的环境下的不必要的报警提示，减少资源浪费；通过将护目镜一侧支腿与常闭开关动触头连接，实现了在监护人员佩戴或取下护目镜的同时即切断和启动报警系统，具有操作方便、结构简单、使用便捷、设计成本低的技术优势。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的系统连接示意图；
图中附图标记为：光伏发电板1，常闭开关2，光电传感器3，护目镜4，报警装置5，压力传感器6。
具体实施方式
如图1~图2中，一种可自动警示的一体式安全帽，包括安全帽本体，安全帽本体外表面连接有光伏发电板1，光伏发电板1与安全帽本体内置的储能电池连接；安全帽本体前侧外表面连接有光电传感器3和报警装置5，光电传感器3和报警装置5均与安全帽本体壳体内置的控制器电性连接。
进一步地，光伏发电板1形状与安全帽本体外表面相适应，包裹在安全帽本体外表面。
进一步地，控制器优选80C51单片机，光电传感器3选用可检测光强度的传感器。
进一步地，报警装置5选用蜂鸣器或扬声器一类声音报警器。
优选地，安全帽本体两侧铰接有护目镜4，护目镜4两端通过支腿与安全帽本体两侧铰接。
优选地，光电传感器3与控制器连接的电路上设置有常闭开关2。
优选地，常闭开关2的动触头与护目镜4的一侧支腿连接。
优选地，光电传感器3与控制器连接的电路上设置有触发开关。
优选地，触发开关优选MOS管。
优选地，触发开关与压力传感器6电性连接，压力传感器6设置在安全帽本体内壁顶部。
优选地，控制器与光电传感器3连接一端设置有放大器用于放大光电传感器3转换的电压值，设置有比较器用于电压值比较，设置有A/D模块将该电压信号转换为数字信号发送至控制器。
优选地，上述一种可自动警示的一体式安全帽的自动警示方法如下：
S1，作业人员佩戴安全帽，压力传感器6检测到压力值并将其转换为相应的电压值，电压值达大于等于触发开关的触发电压时，触发开关导通，光电传感器3电路形成通路；
S2，光电传感器3实时检测光强度，并将光强度转换为相应的电压值；通过放大器对该电压值进行放大得到V，通过比较器将电压V与未发生电焊时光强度对应的电压值V0进行比较；若满足V>V0，则输出一电压信号，通过A/D模块将该电压信号转换为数字信号并发送给控制器，控制器根据该数字信号控制报警器进行报警，提示作业人员及时佩戴护目镜4；
S3，作业人员手动将护目镜4拉下，即佩戴护目镜4时，常闭开关2的动触头与静触头分离，将光电传感器3电路断开，解除报警器的报警行为；作业人员完成焊接工作时，将护目镜4重新拉起，常闭开关2的动触头与静触头接触，光电传感器3电路重新实现通路，为下次佩戴和警示做准备。
优选地，一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行实现上述自动警示方法。
上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本申请中的实施例及实施例中的特征在不冲突的情况下，可以相互任意组合。本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种可自动警示的一体式安全帽，包括安全帽本体，其特征在于：安全帽本体外表面连接有光伏发电板（1），光伏发电板（1）与安全帽本体（11）内置的储能电池连接；安全帽本体前侧外表面连接有光电传感器（3）和报警装置（5），光电传感器（3）和报警装置（5）均与安全帽本体壳体内置的控制器电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种可自动警示的一体式安全帽，其特征在于：所述安全帽本体两侧铰接有护目镜（4），护目镜（4）两端通过支腿与安全帽本体两侧铰接。
3.根据权利要求1所述的一种可自动警示的一体式安全帽，其特征在于：所述光电传感器（3）与控制器连接的电路上设置有常闭开关（2）。
4.根据权利要求3所述的一种可自动警示的一体式安全帽，其特征在于：所述常闭开关（2）的动触头与护目镜（4）的一侧支腿连接。
5.根据权利要求1所述的一种可自动警示的一体式安全帽，其特征在于：所述光电传感器（3）与控制器连接的电路上设置有触发开关。
6.根据权利要求5所述的一种可自动警示的一体式安全帽，其特征在于：所述触发开关与压力传感器（6）电性连接，压力传感器（6）设置在安全帽本体内壁顶部。
7.根据权利要求1~6任一项所述的一种可自动警示的一体式安全帽的自动警示方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1，作业人员佩戴安全帽，压力传感器（6）检测到压力值并将其转换为相应的电压值，电压值达大于等于触发开关的触发电压时，触发开关导通，光电传感器（3）电路形成通路；
S2，光电传感器（3）实时检测光强度，并将光强度转换为相应的电压值；通过放大器对该电压值进行放大得到V，通过比较器将电压V与未发生电焊时光强度对应的电压值V0进行比较；若满足V>V0，则输出一电压信号，通过A/D模块将该电压信号转换为数字信号并发送给控制器，控制器根据该数字信号控制报警器进行报警，提示作业人员及时佩戴护目镜（4）；
S3，作业人员手动将护目镜（4）拉下，即佩戴护目镜（4）时，常闭开关（2）的动触头与静触头分离，将光电传感器（3）电路断开，解除报警器的报警行为；作业人员完成焊接工作时，将护目镜（4）重新拉起，常闭开关（2）的动触头与静触头接触，光电传感器（3）电路重新实现通路，为下次佩戴和警示做准备。
8.一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行实现权利要求7所述的自动警示方法。
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