CN113296162A - 一种安全管控设备 - Google Patents

Abstract

本发明适用于安全用具技术领域，提供了一种安全管控设备，包括：壳体，信息采集模块，信息处理模块，信息通信模块，后台监控系统。与现有技术相比，本发明通过采集红外线反射数据、加速度数据和压力数据来判断安全用具是否为佩戴人员所佩戴，不会形成信息误报；而且本发明的安全管控设备卡设在安全用具上，安全用具的报废同安全管控设备无关，减少了电路部分同安全用具一起报废所造成的浪费。

Description

一种安全管控设备

技术领域

本发明属于安全用具技术领域，尤其涉及一种安全管控设备。

背景技术

安全帽是保护头部免受外来冲击物伤害的防护用品，是施工安全过程所必不可少缺少的安全用具。然而，在实际施工过程中，时常存在部分作业人员安全意识匮乏，不佩戴安全帽的情况。

为解决上述问题，目前研发出了一种固化有红外传感器的安全帽。作业人员在佩戴安全帽后，头部对红外传感器发射的红外线形成阻断和反射，从而确定安全帽佩戴在作业人员的头部。

然而，本发明申请人在实施上述技术方案中发现，上述技术方案至少存在以下缺陷：

在没有佩戴安全帽时，任何外物进入帽子内部（如手套、文件等）都有可能造成红外线的阻断和反射，形成信息误报；安全帽的使用周期小于电路部分的使用周期，电路部分和安全帽一体化设计，在安全帽报废时会造成不必要的浪费。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种安全管控设备，旨在解决背景技术中所提到的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种安全管控设备，所述安全管控设备包括：

壳体，用于卡设在安全用具上；

信息采集模块，设置在所述壳体内；用于向安全用具内发射红外线，以获得红外线反射数据；采集安全用具受到的加速度数据；采集安全用具受到的压力数据；

信息处理模块，设置在所述壳体内；用于根据所述红外线反射数据、加速度数据和压力数据判断安全用具是否为佩戴人员所佩戴；若否，所述信息处理模块进行异常报警；

信息通信模块，设置在所述壳体内；用于将所述红外线反射数据、加速度数据和压力数据发送至后台监控系统；

后台监控系统，用于接收红外线反射数据、加速度数据和压力数据，并根据所述红外线反射数据、加速度数据和压力数据判断安全用具是否为佩戴人员所佩戴；若否，所述后台监控系统进行异常报警。

优选的，所述壳体内设有电路板，所述信息采集模块、信息处理模块和信息通信模块集成在电路板上。

优选的，所述信息采集模块包括：

红外子模块，用于向安全用具内发射红外线，以获得红外线反射数据，并将所述红外线反射数据发送至信息处理模块；或者，所述红外线反射数据通过信息通信模块发送至后台监控系统；

加速度采集子模块，用于采集佩戴人员的加速度数据，并将所述加速度数据发送至信息处理模块；或者，所述加速度数据通过信息通信模块发送至后台监控系统；

压力采集子模块，用于采集安全用具受到的压力数据，并将所述压力数据发送至信息处理模块；或者，所述压力数据通过信息通信模块发送至后台监控系统。

进一步的方案，所述信息采集模块还包括：

虹膜采集子模块，用于采集安全用具佩戴人员的虹膜数据，并将所述虹膜数据发送至信息处理模块；或者，所述虹膜数据通过信息通信模块发送至后台监控系统；当信息处理模块判断安全用具为佩戴人员所佩戴时，所述信息处理模块或后台监控系统根据所采集虹膜数据对所述佩戴人员进行身份识别。

进一步的方案，所述信息采集模块还包括：

位置采集子模块，用于采集佩戴人员的位置数据，并将所述位置数据发送至所述信息处理模块；或者，所述位置数据通过信息通信模块发送至后台监控系统；所述信息处理模块或后台监控系统根据所述位置数据对所述佩戴人员进行位置识别，并根据位置识别结果进行异常报警。

进一步的方案，所述信息采集模块还包括：

电场强度采集子模块，用于采集佩戴人员所处位置的电场强度数据，并将所述电场强度数据发送至所述信息处理模块；或者，所述电场强度数据通过信息通信模块发送至后台监控系统；所述信息处理模块或后台监控系统根据所述电场强度数据对所述佩戴人员近电情况进行识别，并根据近电识别结果对超临界值的区域进行异常报警。

优选的，所述信息通信模块通过与其他外部的无线通讯模块进行组网后形成一个作业单元；多个作业单元之间能够进行语音和数据信息的通信联络。

优选的，所述信息处理模块包括：

MCU，用于对信息采集模块获得的数据进行逻辑计算，依次对佩戴人员的身份、周边的环境、作业的行为进行判断，并给佩戴人员或后台监控系统发出提示信号。

进一步的方案，所述安全管控设备还包括：

电源，设置在所述壳体内；

电源管理模块，集成设置在所述电路板上；所述电源管理模块包括充电管理和电量管理两部分；其中，所述充电管理对所述电源进行充电管理，并对提供短路、过流和过压保护；所述电量管理对所述电源的电量进行实时监测，当监测到电量过低时发送消息给信息处理模块以进行电量告警提示，并关闭所述信息通信模块的无线电信号扫描，降低所述信息通信模块的发射功率。

本发明实施例提供的一种安全管控设备，包括：壳体，用于卡设在安全用具上；信息采集模块，设置在所述壳体内；用于向安全用具内发射红外线，以获得红外线反射数据；采集安全用具受到的加速度数据；采集安全用具受到的压力数据；信息处理模块，设置在所述壳体内；用于根据所述红外线反射数据、加速度数据和压力数据判断安全用具是否为佩戴人员所佩戴；若否，所述信息处理模块进行异常报警；信息通信模块，设置在所述壳体内；用于将所述红外线反射数据、加速度数据和压力数据发送至后台监控系统；后台监控系统，用于接收红外线反射数据、加速度数据和压力数据，并根据所述红外线反射数据、加速度数据和压力数据判断安全用具是否为佩戴人员所佩戴；若否，所述后台监控系统进行异常报警。与现有技术相比，本发明通过采集红外线反射数据、加速度数据和压力数据来判断安全用具是否为佩戴人员所佩戴，不会形成信息误报；而且本发明的安全管控设备卡设在安全用具上，安全用具的报废同安全管控设备无关，减少了电路部分同安全用具一起报废所造成的浪费。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种安全管控设备的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种安全管控设备的结构示意图。

附图中：1、骨传导耳机；2、电源开关；3、多功能键；4、屏幕；5、人体红外传感器；6、壳体。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。

结合附图1和 2，在一个实施例中，提供了一种安全管控设备，结合图示的内容，所述安全管控设备包括：

壳体6，用于卡设在安全用具上；

信息采集模块，设置在所述壳体6内；用于向安全用具内发射红外线，以获得红外线反射数据；采集安全用具受到的加速度数据和压力数据；

信息处理模块，设置在所述壳体6内；用于根据所述红外线反射数据、加速度数据和压力数据判断安全用具是否为佩戴人员所佩戴；若否，所述信息处理模块进行异常报警；

信息通信模块，设置在所述壳体6内；用于将所述红外线反射数据、加速度数据和压力数据发送至后台监控系统；

后台监控系统，用于接收红外线反射数据和压力数据，并根据所述红外线反射数据、加速度数据和压力数据判断安全用具是否为佩戴人员所佩戴；若否，所述后台监控系统进行异常报警。

本实施例中，安全用具可以是安全帽或其他施工安全防护装置。以安全帽为例，在使用时，将壳体6夹持在安全帽上，壳体6内的信息采集模块可以向安全帽内发射红外线，获得红外线反射数据，以及采集安全帽受到的加速度数据和压力数据。信息处理模块根据红外线反射数据、加速度数据和压力数据可以判断安全帽是否为佩戴人员所佩戴，如果不是，信息处理模块进行异常报警。除此以外，也可以通过信息通信模块将红外线反射数据、加速度数据和压力数据发送至后台监控系统，后台监控系统接收到红外线反射数据、加速度数据和压力数据后，根据红外线反射数据、加速度数据和压力数据判断安全帽是否为佩戴人员所佩戴，如果不是，后台监控系统进行异常报警。如附图1和2所示的安全管控设备，壳体6上设有骨传导耳机1，报警信号可以通过骨传导耳机1发送给佩戴人员。

与现有技术相比，本实施例通过采集红外线反射数据、加速度数据和压力数据来判断安全用具是否为佩戴人员所佩戴，不会形成信息误报；而且本实施例的安全管控设备卡设在安全用具上，安全用具的报废同安全管控设备无关，减少了电路部分同安全用具一起报废所造成的浪费。

值得一说的是，本实施例的信息通信模块可以是蓝牙模块、WIFI模块、蜂窝网络模块或其他无线通讯模块。且本实施例的壳体6上设有多功能键3和屏幕4，通过前者来选择不同的功能，通过后者来显示安全管控设备运行的状态。

作为本发明的一种优选实施例，所述壳体6内设有电路板，所述信息采集模块、信息处理模块和信息通信模块集成在电路板上。

作为本发明的一种优选实施例，所述信息采集模块包括：

红外子模块，用于向安全用具内发射红外线，以获得红外线反射数据，并将所述红外线反射数据发送至信息处理模块；或者，所述红外线反射数据通过信息通信模块发送至后台监控系统；

加速度采集子模块，用于采集佩戴人员的加速度数据，并将所述加速度数据发送至信息处理模块；或者，所述加速度数据通过信息通信模块发送至后台监控系统；

压力采集子模块，用于采集安全用具受到的压力数据，并将所述压力数据发送至信息处理模块；或者，所述压力数据通过信息通信模块发送至后台监控系统。

结合附图2，本实施例的红外子模块可以采取为人体红外传感器5或其他能够发射红外线，并获得红外线反射数据的传感器，加速度采集子模块可以采取为加速度传感器或其他能够采集加速度数据的传感器，压力采集子模块可以采取为压力传感器或其他能够采集压力数据的传感器。利用红外子模块、加速度数据和压力采集子模块能够检测安全用具是否真正为佩戴人员所佩戴。

作为本发明的一种优选实施例，所述信息采集模块还包括：

虹膜采集子模块，用于采集安全用具佩戴人员的虹膜数据，并将所述虹膜数据发送至信息处理模块；或者，所述虹膜数据通过信息通信模块发送至后台监控系统；当信息处理模块判断安全用具为佩戴人员所佩戴时，所述信息处理模块或后台监控系统根据所采集虹膜数据对所述佩戴人员进行身份识别。

本实施例的虹膜采集子模块可以选取为虹膜识别传感器或其他能采集认同虹膜数据的传感器。利用虹膜采集子模块，能够对佩戴人员进行身份识别，从而确保安全用具被正确的佩戴到了应该佩戴的人员身上。

作为本发明的一种优选实施例，所述信息采集模块还包括：

位置采集子模块，用于采集佩戴人员的位置数据，并将所述位置数据发送至所述信息处理模块；或者，所述位置数据通过信息通信模块发送至后台监控系统；所述信息处理模块或后台监控系统根据所述位置数据对所述佩戴人员进行位置识别，并根据位置识别结果进行异常报警。

本实施例的位置采集子模块可以采取为GPS模块、北斗模块等能够采集位置数据的模块。利用位置采集子模块，能够得到佩戴人员的实时位置。当佩戴人员未处于正确的施工位置或者所处位置存在危险时，可以发出报警信号提醒佩戴人员转移到正确、安全的位置。

作为本发明的一种优选实施例，所述信息采集模块还包括：

电场强度采集子模块，用于采集佩戴人员所处位置的电场强度数据，并将所述电场强度数据发送至所述信息处理模块；或者，所述电场强度数据通过信息通信模块发送至后台监控系统；所述信息处理模块或后台监控系统根据所述电场强度数据对所述佩戴人员近电情况进行识别，并根据近电识别结果对超临界值的区域进行异常报警。

本实施例的电场强度采集子模块可以采取为电场强度传感器或其他能够采集电场强度数据的仪器。利用电场强度采集子模块可以判断佩戴人员的近电情况。当佩戴人员距离电气设施过近时，可以发出报警信号，提醒佩戴人员远离电气设施，转移到安全的地方。

作为本发明的一种优选实施例，所述信息通信模块通过与其他外部的无线通讯模块进行组网后形成一个作业单元；多个作业单元之间能够进行语音和数据信息的通信联络。

本实施例利用外部的无线通讯模块对多件安全管控设备进行组网，从而让使得多个作业单元质检可以进行语音和数据信息的通信联络，提高信息交流效率。

作为本发明的一种优选实施例，所述信息处理模块包括：

MCU，用于对信息采集模块获得的数据进行逻辑计算，依次对佩戴人员的身份、周边的环境、作业的行为进行判断，并给佩戴人员或后台监控系统发出提示信号。

本实施例中，选用MCU作为信息处理模块。MCU的全称是Microcontroller Unit，即微控制单元，又称单片微型计算机或者单片机，是把中央处理器的频率与规格做适当缩减，并将内存、计数器、USB、A/D转换、UART、PLC、DMA等周边接口，甚至LCD驱动电路都整合在单一芯片上，形成芯片级的计算机，为不同的应用场合做不同组合控制。诸如手机、PC外围、遥控器，至汽车电子、工业上的步进马达、机器手臂的控制等，都可见到MCU的身影。

作为本发明的一种优选实施例，所述安全管控设备还包括：

电源，设置在所述壳体6内；

电源管理模块，集成设置在所述电路板上；所述电源管理模块包括充电管理和电量管理两部分；其中，所述充电管理对所述电源进行充电管理，并对提供短路、过流和过压保护；所述电量管理对所述电源的电量进行实时监测，当监测到电量过低时发送消息给信息处理模块以进行电量告警提示，并关闭所述信息通信模块的无线电信号扫描，降低所述信息通信模块的发射功率。

如附图1和2所示的安全管控设备，壳体6上设有电源开关2。本实施例利用电源管理模块可以合理地控制电源的电量，保证电源的电量时刻处在安全线以上，并能保证电源的安全性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种安全管控设备，其特征在于，所述安全管控设备包括：

壳体，用于卡设在安全用具上；

信息采集模块，设置在所述壳体内；用于向安全用具内发射红外线，以获得红外线反射数据；采集安全用具受到的加速度数据；采集安全用具受到的压力数据；

信息处理模块，设置在所述壳体内；用于根据所述红外线反射数据、加速度数据和压力数据判断安全用具是否为佩戴人员所佩戴；若否，所述信息处理模块进行异常报警；

信息通信模块，设置在所述壳体内；用于将所述红外线反射数据、加速度数据和压力数据发送至后台监控系统；

后台监控系统，用于接收红外线反射数据、加速度数据和压力数据，并根据所述红外线反射数据、加速度数据和压力数据判断安全用具是否为佩戴人员所佩戴；若否，所述后台监控系统进行异常报警。

2.根据权利要求1所述的安全管控设备，其特征在于，所述壳体内设有电路板，所述信息采集模块、信息处理模块和信息通信模块集成在电路板上。

3.根据权利要求1所述的安全管控设备，其特征在于，所述信息采集模块包括：

红外子模块，用于向安全用具内发射红外线，以获得红外线反射数据，并将所述红外线反射数据发送至信息处理模块；或者，所述红外线反射数据通过信息通信模块发送至后台监控系统；

加速度采集子模块，用于采集佩戴人员的加速度数据，并将所述加速度数据发送至信息处理模块；或者，所述加速度数据通过信息通信模块发送至后台监控系统；

压力采集子模块，用于采集安全用具受到的压力数据，并将所述压力数据发送至信息处理模块；或者，所述压力数据通过信息通信模块发送至后台监控系统。

4.根据权利要求3所述的安全管控设备，其特征在于，所述信息采集模块还包括：

虹膜采集子模块，用于采集安全用具佩戴人员的虹膜数据，并将所述虹膜数据发送至信息处理模块；或者，所述虹膜数据通过信息通信模块发送至后台监控系统；当信息处理模块判断安全用具为佩戴人员所佩戴时，所述信息处理模块或后台监控系统根据所采集虹膜数据对所述佩戴人员进行身份识别。

5.根据权利要求3所述的安全管控设备，其特征在于，所述信息采集模块还包括：

位置采集子模块，用于采集佩戴人员的位置数据，并将所述位置数据发送至所述信息处理模块；或者，所述位置数据通过信息通信模块发送至后台监控系统；所述信息处理模块或后台监控系统根据所述位置数据对所述佩戴人员进行位置识别，并根据位置识别结果进行异常报警。

6.根据权利要求3所述的安全管控设备，其特征在于，所述信息采集模块还包括：

电场强度采集子模块，用于采集佩戴人员所处位置的电场强度数据，并将所述电场强度数据发送至所述信息处理模块；或者，所述电场强度数据通过信息通信模块发送至后台监控系统；所述信息处理模块或后台监控系统根据所述电场强度数据对所述佩戴人员近电情况进行识别，并根据近电识别结果对超临界值的区域进行异常报警。

7.根据权利要求1所述的安全管控设备，其特征在于，所述信息通信模块通过与其他外部的无线通讯模块进行组网后形成一个作业单元；多个作业单元之间能够进行语音和数据信息的通信联络。

8.根据权利要求1所述的安全管控设备，其特征在于，所述信息处理模块包括：

MCU，用于对信息采集模块获得的数据进行逻辑计算，依次对佩戴人员的身份、周边的环境、作业的行为进行判断，并给佩戴人员或后台监控系统发出提示信号。

9.根据权利要求2所述的安全管控设备，其特征在于，所述安全管控设备还包括：

电源，设置在所述壳体内；

电源管理模块，集成设置在所述电路板上；所述电源管理模块包括充电管理和电量管理两部分；其中，所述充电管理对所述电源进行充电管理，并对提供短路、过流和过压保护；所述电量管理对所述电源的电量进行实时监测，当监测到电量过低时发送消息给信息处理模块以进行电量告警提示，并关闭所述信息通信模块的无线电信号扫描，降低所述信息通信模块的发射功率。

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