CN113744497B - 高空预警管理安全帽系统及其预警方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及高空预警管理安全帽系统的预警方法,包括以下:获取每个安全帽处用户的登录信息以与用户的身份信息进行绑定;获取每个安全帽的室外温度采集模块采集到的温度信息以及高度检测模块采集的高度信息,所述高度信息包括GPS测量高度以及气压测量高度;根据GPS测量高度以及气压测量高度得到对应安全帽的最终高度;根据所述温度信息以及最终高度信息判断每个安全帽所对应的用户所处环境是否危险,若存在环境为危险的安全帽,告知管理人员对应安全帽处于危险状态同时控制对应安全帽的声光预警模块运行进行告警。本发明能够在高空作业时及长期待在室外高温情况下,使使用者减少出现意外以及适用于不同环境的工作,使使用者的高空作业工作更加安全。
Description
技术领域
本发明涉及安全管理技术领域,尤其涉及高空预警管理安全帽系统及其预警方法。
背景技术
高空预警管理安全帽系统-是运用5G物联网技术,5G全网通模块组成多种识别功能,自动结合电脑端及手机端互联来进行在建筑工程施工人员的高空、高温、室外作业时长管理及预警。利用电子技术、传感器技术、计算机技术、人工智能等诸多技术为一体。
智能安全帽作为智能化安全管理的开创者,近两年才推出其智能产品,到目前为止,已深入到一些国有大中型企业及建筑工地。智能安全穿戴设备的发展,推动了整个安全管理行业的发展,也促进了移动智能穿戴设备等相关产品的发展,《智能穿戴设备与物联网互联在工程人员远程调度的安全管理》就是在这种安全管理运用下提出的,为了有更多的企业采用智能穿戴设备,来提高在建设工程的安全防范,减少人员伤害,为国家安全生产管理作出巨大的贡献。
一般的智能安全帽主要是加入了摄像装置、GPS定位装置以及通讯装置,但这些装置更多的是在遇难之后方便寻找和救助伤者,但不能较为有效的在工作中降低危险系数。
发明内容
本发明的目的是为了至少解决现有技术的不足之一,提供高空预警管理安全帽系统及其预警方法。
为了实现上述目的,本发明采用以下的技术方案:
具体的,提出高空预警管理安全帽系统的预警方法,包括以下:
获取每个安全帽处用户的登录信息以与用户的身份信息进行绑定;
获取每个安全帽的室外温度采集模块采集到的温度信息以及高度检测模块采集的高度信息,所述高度信息包括GPS测量高度以及气压测量高度;
根据GPS测量高度以及气压测量高度得到对应安全帽的最终高度;
根据所述温度信息以及最终高度信息判断每个安全帽所对应的用户所处环境是否危险,若存在环境为危险的安全帽,告知管理人员对应安全帽处于危险状态同时控制对应安全帽的声光预警模块运行进行告警。
进一步,具体的,所述GPS测量高度通过以下方式获得,
获取GPS接收模块的定位数据,所述定位数据为安全帽在WGS284坐标系中的位置,将其转换为用户坐标系中的位置h,则GPS测量高度hGps为,
hGps=h+ω2
式中ω2为测量噪声。
进一步,具体的,所述气压测量高度H通过以下计算式获得,
式中Hb和Tb分别为相应大气层的重力势高度和大气温度的下限值;β为温度的垂直变化率;gn为标准自由落体加速度;Pb为相应大气层大气压力的下限;PH为任意高度的大气压力;R为空气气体常数。
进一步,具体的,根据GPS测量高度hGps以及气压测量高度H得到对应安全帽的最终高度,包括以下,
通过层次分析法得到GPS测量高度hGps以及气压测量高度H的对应权重A、B;
对每一处目标位置的安全帽进行多次测试得到权重A、B的调整因子a、b;
以aA作为当前安全帽的GPS测量高度hGps的权重因子,以bB作为当前安全帽的气压测量高度H的权重因子,得到最终高度为aA*hGps+bB*H。
进一步,具体的,根据所述温度信息以及最终高度信息判断每个安全帽所对应的用户所处环境是否危险,包括以下,
在进行用户信息的录入时,对每个用户进行针对耐受高度以及耐受温度的安全测试,得到每个用户对应的设置针对高度的第一安全阈值以及针对温度的第二安全阈值;
当用户完成安全帽的登录信息验证时,自动将上述阈值替换为当前安全帽的安全阈值;
当当前安全帽的温度超过第二安全阈值时判断为温度危险情况,当当前安全帽的最终高度超过第一安全阈值时判断为高度危险情况。
本发明还提出高空预警管理安全帽系统,包括:
多个安全帽,所述安全帽包括,
高度检测模块,用于获取安全帽的高度信息,所述高度信息包括GPS测量高度以及气压测量高度,
室外温度采集模块,用于获取安全帽所处的环境温度信息,
声光预警模块,用于进行预警,
5G物联网模块,通过输入连接线连接所述室外温度采集模块以及高度检测模块,通过输出连接线连接所述声光预警模块,用于进行温度及高度数据采集,并进行数据回传至声光预警模块,
电源供电模块,用于对整个安全帽进行供电;
高空预警管控平台,所述平台包括,
人员管理模块,用于获取每个安全帽处用户的登录信息以与用户的身份信息进行绑定;
安全管理模块,用于获取每个安全帽的室外温度采集模块采集到的温度信息以及高度检测模块采集的高度信息,
最终高度计算模块,用于根据GPS测量高度以及气压测量高度得到对应安全帽的最终高度;
警示管理模块,用于根据所述温度信息以及最终高度信息判断每个安全帽所对应的用户所处环境是否危险,若存在环境为危险的安全帽,告知管理人员对应安全帽处于危险状态同时控制对应安全帽的声光预警模块运行进行告警。
进一步,具体的,所述高度检测模块包括,
气压传感器,用于获取气压测量高度;
GPS接收模块,用于获取GPS测量高度。
进一步,具体的,所述室外温度采集模块包括热敏电阻,所述热敏电阻的测温范围为-50至200摄氏度。
进一步,具体的,所述声光预警模块包括红色LED灯以及蜂鸣器,所述红色LED灯用于进行点亮预警,所述蜂鸣器用于鸣叫预警。
本发明的有益效果为:
本发明提出高空预警管理安全帽系统的预警方法,通过数据分析发现安全帽使用用户深处的高度以及室外温度情况,并在达到危险预值时,平台发出预警信息给工作人员,提示工作人员注意安全。本发明能够在高空作业时及长期待在室外高温情况下,使使用者减少出现意外以及适用于不同环境的工作,使使用者的高空作业工作更加安全。
附图说明
通过对结合附图所示出的实施方式进行详细说明,本公开的上述以及其他特征将更加明显,本公开附图中相同的参考标号表示相同或相似的元素,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例,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,在附图中:
图1所示为本发明高空预警管理安全帽系统的预警方法的流程图;
图2所示为本发明高空预警管理安全帽系统的结构原理框图。
具体实施方式
以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述,以充分地理解本发明的目的、方案和效果。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。附图中各处使用的相同的附图标记指示相同或相似的部分。
参照图1,实施例1,本发明提出高空预警管理安全帽系统的预警方法,包括以下:
步骤110、获取每个安全帽处用户的登录信息以与用户的身份信息进行绑定;
步骤120、获取每个安全帽的室外温度采集模块采集到的温度信息以及高度检测模块采集的高度信息,所述高度信息包括GPS测量高度以及气压测量高度;
步骤130、根据GPS测量高度以及气压测量高度得到对应安全帽的最终高度;
步骤140、根据所述温度信息以及最终高度信息判断每个安全帽所对应的用户所处环境是否危险,若存在环境为危险的安全帽,告知管理人员对应安全帽处于危险状态同时控制对应安全帽的声光预警模块运行进行告警。
其中用户的身份信息在实际应用时可以通过以下进行获取,用户可以扫码填报个人信息进行登记,或者为他人登记,同时可以查看用户信息,个人轨迹查询;信息填报主要包括:姓名、手机号码、证件类型、证件号码、性别、出生日期、户籍、居住地、详细地址、居住类型、联系人、联系人电话、应急联系人。
作为本发明的优选实施方式,具体的,所述GPS测量高度通过以下方式获得,
获取GPS接收模块的定位数据,所述定位数据为安全帽在WGS284坐标系中的位置,将其转换为用户坐标系中的位置h,则GPS测量高度hGps为,
hGps=h+ω2
式中ω2为测量噪声。
作为本发明的优选实施方式,具体的,所述气压测量高度H通过以下计算式获得,
式中Hb和Tb分别为相应大气层的重力势高度和大气温度的下限值;β为温度的垂直变化率;gn为标准自由落体加速度;Pb为相应大气层大气压力的下限;PH为任意高度的大气压力;R为空气气体常数。
作为本发明的优选实施方式,具体的,根据GPS测量高度hGps以及气压测量高度H得到对应安全帽的最终高度,包括以下,
通过层次分析法得到GPS测量高度hGps以及气压测量高度H的对应权重A、B;
对每一处目标位置的安全帽进行多次测试得到权重A、B的调整因子a、b;
以aA作为当前安全帽的GPS测量高度hGps的权重因子,以bB作为当前安全帽的气压测量高度H的权重因子,得到最终高度为aA*hGps+bB*H。
在本优选实施方式中,安全帽的高度信息通常是由气压式高度传感器获取的,由于受大气压力的影响,其测量误差会因高度的降低而增大,准确度难以保证。全球定位系统(GPS)接收模块具有定位准确度高、价格低等优点,然而,GPS定位形式是被动的。当出现GPS系统关闭或码型改变时,很容易引起定位系统工作瘫痪。所以,不能完全依赖于GPS提高定位准确度。合理融合这些高度方向的信息可以得到一种低成本、高准确度和可靠性的高度测量方法,平台通过气压高度传感器、GPS接收模块上传的数据,通过数据分析取得相对准度的高度值。
作为本发明的优选实施方式,具体的,根据所述温度信息以及最终高度信息判断每个安全帽所对应的用户所处环境是否危险,包括以下,
在进行用户信息的录入时,对每个用户进行针对耐受高度以及耐受温度的安全测试,得到每个用户对应的设置针对高度的第一安全阈值以及针对温度的第二安全阈值;
当用户完成安全帽的登录信息验证时,自动将上述阈值替换为当前安全帽的安全阈值;
当当前安全帽的温度超过第二安全阈值时判断为温度危险情况,当当前安全帽的最终高度超过第一安全阈值时判断为高度危险情况。
参照图2,本发明还提出高空预警管理安全帽系统,包括:
多个安全帽,所述安全帽包括,
高度检测模块,用于获取安全帽的高度信息,所述高度信息包括GPS测量高度以及气压测量高度,
室外温度采集模块,用于获取安全帽所处的环境温度信息,
声光预警模块,用于进行预警,
5G物联网模块,通过输入连接线连接所述室外温度采集模块以及高度检测模块,通过输出连接线连接所述声光预警模块,用于进行温度及高度数据采集,并进行数据回传至声光预警模块,
电源供电模块,用于对整个安全帽进行供电;
高空预警管控平台,所述平台包括,
人员管理模块,用于获取每个安全帽处用户的登录信息以与用户的身份信息进行绑定;
安全管理模块,用于获取每个安全帽的室外温度采集模块采集到的温度信息以及高度检测模块采集的高度信息,
最终高度计算模块,用于根据GPS测量高度以及气压测量高度得到对应安全帽的最终高度;
警示管理模块,用于根据所述温度信息以及最终高度信息判断每个安全帽所对应的用户所处环境是否危险,若存在环境为危险的安全帽,告知管理人员对应安全帽处于危险状态同时控制对应安全帽的声光预警模块运行进行告警。
在进行具体安装时,安全帽顶部安装温度采集模块,安全帽帽舌安装高度检测模块和声光预警模块,电源供电模块安装于安全帽左侧,5G物联网模块安装于安全帽左侧。
高空预警管控平台基于B/S架构,与现场作业前端进行实时互动,数据存储,功能设置,历史数据查看及大数据分析的综合管控平台,并且能够提供接口与其他系统进行融合,实现了对高空现场作业的危险预警提示,整体把控及高效管理。
作为本发明的优选实施方式,具体的,所述高度检测模块包括,
气压传感器,用于获取气压测量高度;
GPS接收模块,用于获取GPS测量高度。
作为本发明的优选实施方式,具体的,所述室外温度采集模块包括热敏电阻,所述热敏电阻的测温范围为-50至200摄氏度。
作为本发明的优选实施方式,具体的,所述声光预警模块包括红色LED灯以及蜂鸣器,所述红色LED灯用于进行点亮预警,所述蜂鸣器用于鸣叫预警。
所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的,作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例中的方案的目的。
另外,在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理模块中,也可以是各个模块单独物理存在,也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能模块的形式实现。
所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程,也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储的介质中,该计算机程序在被处理器执行时,可实现上述各个方法实施例的步骤。其中,所述计算机程序包括计算机程序代码,所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括:能够携带所述计算机程序代码的任何实体或系统、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,RandomAccess Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是,所述计算机可读介质包括的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减,例如在某些司法管辖区,根据立法和专利实践,计算机可读介质不包括是电载波信号和电信信号。
尽管本发明的描述已经相当详尽且特别对几个所述实施例进行了描述,但其并非旨在局限于任何这些细节或实施例或任何特殊实施例,而是应当将其视作是通过参考所附权利要求考虑到现有技术为这些权利要求提供广义的可能性解释,从而有效地涵盖本发明的预定范围。此外,上文以发明人可预见的实施例对本发明进行描述,其目的是为了提供有用的描述,而那些目前尚未预见的对本发明的非实质性改动仍可代表本发明的等效改动。
以上所述,只是本发明的较佳实施例而已,本发明并不局限于上述实施方式,只要其以相同的手段达到本发明的技术效果,都应属于本发明的保护范围。在本发明的保护范围内其技术方案和/或实施方式可以有各种不同的修改和变化。
Claims (5)
1.高空预警管理安全帽系统的预警方法,其特征在于,包括以下:
获取每个安全帽处用户的登录信息以与用户的身份信息进行绑定;
获取每个安全帽的室外温度采集模块采集到的温度信息以及高度检测模块采集的高度信息,所述高度信息包括GPS测量高度以及气压测量高度;
根据GPS测量高度以及气压测量高度得到对应安全帽的最终高度;
根据所述温度信息以及最终高度信息判断每个安全帽所对应的用户所处环境是否危险,若存在环境为危险的安全帽,告知管理人员对应安全帽处于危险状态同时控制对应安全帽的声光预警模块运行进行告警;
具体的,所述GPS测量高度通过以下方式获得,
获取GPS接收模块的定位数据,所述定位数据为安全帽在WGS284坐标系中的位置,将其转换为用户坐标系中的位置h,则GPS测量高度hGps为,
hGps=h+ω2
式中ω2为测量噪声;
具体的,所述气压测量高度H通过以下计算式获得,
式中Hb和Tb分别为相应大气层的重力势高度和大气温度的下限值;β为温度的垂直变化率;gn为标准自由落体加速度;Pb为相应大气层大气压力的下限;PH为任意高度的大气压力;R为空气气体常数;
具体的,根据GPS测量高度hGps以及气压测量高度H得到对应安全帽的最终高度,包括以下,
通过层次分析法得到GPS测量高度hGps以及气压测量高度H的对应权重A、B;
对每一处目标位置的安全帽进行多次测试得到权重A、B的调整因子a、b;
以aA作为当前安全帽的GPS测量高度hGps的权重因子,以bB作为当前安全帽的气压测量高度H的权重因子,得到最终高度为aA*hGps+bB*H;
具体的,根据所述温度信息以及最终高度信息判断每个安全帽所对应的用户所处环境是否危险,包括以下,
在进行用户信息的录入时,对每个用户进行针对耐受高度以及耐受温度的安全测试,得到每个用户对应的设置针对高度的第一安全阈值以及针对温度的第二安全阈值;
当用户完成安全帽的登录信息验证时,自动将上述阈值替换为当前安全帽的安全阈值;
当当前安全帽的温度超过第二安全阈值时判断为温度危险情况,当当前安全帽的最终高度超过第一安全阈值时判断为高度危险情况。
2.高空预警管理安全帽系统,其特征在于,包括:
多个安全帽,所述安全帽包括,
高度检测模块,用于获取安全帽的高度信息,所述高度信息包括GPS测量高度以及气压测量高度,
室外温度采集模块,用于获取安全帽所处的环境温度信息,
声光预警模块,用于进行预警,
5G物联网模块,通过输入连接线连接所述室外温度采集模块以及高度检测模块,通过输出连接线连接所述声光预警模块,用于进行温度及高度数据采集,并进行数据回传至声光预警模块,
电源供电模块,用于对整个安全帽进行供电;
高空预警管控平台,所述平台包括,
人员管理模块,用于获取每个安全帽处用户的登录信息以与用户的身份信息进行绑定;
安全管理模块,用于获取每个安全帽的室外温度采集模块采集到的温度信息以及高度检测模块采集的高度信息,
最终高度计算模块,用于根据GPS测量高度以及气压测量高度得到对应安全帽的最终高度;
警示管理模块,用于根据所述温度信息以及最终高度信息判断每个安全帽所对应的用户所处环境是否危险,若存在环境为危险的安全帽,告知管理人员对应安全帽处于危险状态同时控制对应安全帽的声光预警模块运行进行告警;
具体的,所述GPS测量高度通过以下方式获得,
获取GPS接收模块的定位数据,所述定位数据为安全帽在WGS284坐标系中的位置,将其转换为用户坐标系中的位置h,则GPS测量高度hGps为,
hGps=h+ω2
式中ω2为测量噪声;
具体的,所述气压测量高度H通过以下计算式获得,
式中Hb和Tb分别为相应大气层的重力势高度和大气温度的下限值;β为温度的垂直变化率;gn为标准自由落体加速度;Pb为相应大气层大气压力的下限;PH为任意高度的大气压力;R为空气气体常数;
具体的,根据GPS测量高度hGps以及气压测量高度H得到对应安全帽的最终高度,包括以下,
通过层次分析法得到GPS测量高度hGps以及气压测量高度H的对应权重A、B;
对每一处目标位置的安全帽进行多次测试得到权重A、B的调整因子a、b;
以aA作为当前安全帽的GPS测量高度hGps的权重因子,以bB作为当前安全帽的气压测量高度H的权重因子,得到最终高度为aA*hGps+bB*H;
具体的,根据所述温度信息以及最终高度信息判断每个安全帽所对应的用户所处环境是否危险,包括以下,
在进行用户信息的录入时,对每个用户进行针对耐受高度以及耐受温度的安全测试,得到每个用户对应的设置针对高度的第一安全阈值以及针对温度的第二安全阈值;
当用户完成安全帽的登录信息验证时,自动将上述阈值替换为当前安全帽的安全阈值;
当当前安全帽的温度超过第二安全阈值时判断为温度危险情况,当当前安全帽的最终高度超过第一安全阈值时判断为高度危险情况。
3.根据权利要求2所述的高空预警管理安全帽系统,其特征在于,具体的,所述高度检测模块包括,
气压传感器,用于获取气压测量高度;
GPS接收模块,用于获取GPS测量高度。
4.根据权利要求2所述的高空预警管理安全帽系统,其特征在于,具体的,所述室外温度采集模块包括热敏电阻,所述热敏电阻的测温范围为-50至200摄氏度。
5.根据权利要求2所述的高空预警管理安全帽系统,其特征在于,具体的,所述声光预警模块包括红色LED灯以及蜂鸣器,所述红色LED灯用于进行点亮预警,所述蜂鸣器用于鸣叫预警。
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Legal Events
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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