CN208129546U - 一种多功能安全帽 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种多功能安全帽，包括外壳、内衬、佩带及设置在安全帽前方的帽檐，包括运动轨迹采集装置、录音装置、前置摄像装置、数据存储器及数据记录盒。本申请的技术方案，能够实现对工人在矿井内的工作情况的记录，便于矿井外的人员了解进入矿井的工人的工作情况。还通过一个特殊结构的数据记录盒，实现了在发生安全事故时对数据的保护，为后续的事故调查提供支持。

Description

一种多功能安全帽

技术领域

本申请涉及安全帽技术领域，尤其涉及一种多功能安全帽。

背景技术

为了保证工人在矿井内的生命安全，所有在矿井内的工人都需要佩戴安全帽。

由于矿井内的环境负责，采用无线通信只能实现短距离的通信，当进入矿井一定深度之后，就会失去与矿井外的联系，矿井外的人员，例如管理者，就无法知晓工人在矿井内的工作情况，并且如果矿井发生安全事故后，也没有任何线索能够协助事故调查。

针对以上问题，申请人发明了一种多功能安全帽，能够实现对工人在矿井内的工作情况的记录，便于矿井外的人员了解进入矿井的工人的工作情况。还通过一个特殊结构的数据记录盒，实现了在发生安全事故时对数据的保护，为后续的事故调查提供支持。

实用新型内容

针对现有技术存在的上述不足，申请人发明了一种多功能安全帽，能够实现对工人在矿井内的工作情况的记录，便于矿井外的人员了解进入矿井的工人的工作情况。还通过一个特殊结构的数据记录盒，实现了在发生安全事故时对数据的保护，为后续的事故调查提供支持。

为解决上述技术问题，本申请采用了如下的技术方案：

一种多功能安全帽，包括外壳、内衬、佩带及设置在安全帽前方的帽檐，包括运动轨迹采集装置、录音装置、前置摄像装置、数据存储器及数据记录盒，其中：

所述前置摄像装置安装在安全帽的正前方且位于帽檐上方；

录音装置安装在帽檐的下端面上；

数据存储器分别与运动轨迹采集装置、录音装置及前置摄像装置相连接；

数据记录盒安装在安全帽后侧的下沿，数据存储器安装在数据记录盒中，所述数据记录盒还包括保护壳体及保护壳体内的延时开关、求救信号发送电源与求救信号发送装置；

保护壳体由外层的硬质合金层及内层的缓冲泡沫材料层制成；

保护壳体的外侧设置有与延时开关连接的重置按钮，重置按钮用于重置延时开关，延时开关、求救信号发送电源及求救信号发送装置相互连接构成延时启动电路；

保护壳体上设置防误碰凹槽，防误碰凹槽上设置有滑门装置，重启按钮设置在防误碰凹槽内。

优选地，还包括朝向判断装置、地图存储器、无线通信装置、指示灯控制处理器、位置判断处理器及方向指示灯，其中：

位置判断处理器分别与地图存储器、无线通信装置及运动轨迹采集装置通信连接；

指示灯控制处理器分别与朝向判断装置、所有方向指示灯及无线通信装置通信连接；

朝向判断装置包括磁阻传感器及方向判断处理器；

方向指示灯安装在帽檐下端面。

优选地，每个方向指示灯朝向佩戴者的一侧上刻有方向指示标记。

优选地，方向指示灯呈圆弧状单排设置，圆弧中心朝向佩戴者，一个方向指示灯设置在帽檐的中轴线上，帽檐的中轴线左右两侧分别对称设置有多方向指示灯，每个方向指示灯之间间隔预设距离。

优选地，多组方向指示灯呈圆弧状单排设置，圆弧中心朝向佩戴者，一组方向指示灯设置在帽檐的中轴线上，帽檐的中轴线左右两侧分别对称设置有多组方向指示灯，每组方向指示灯之间间隔预设距离，每组方向指示灯包括多个沿安全帽在水平面的直径的方向设置的方向指示灯。

优选地，方向指示灯均为LED变色灯。

优选地，还包括心电信号监测装置及报警器，其中：

心电信号监测装置包括两片心电监测电极及心率分析处理器；

两片心电监测电极分别安装在佩带上接触佩戴者左下颌及右下颌的位置处，且通过沿佩带设置的导线与心率分析处理器通信连接；

心率分析处理器与报警器通信连接。

优选地，安全帽的两侧设置有向后弯曲的口罩挂钩。

综上所述，本申请公开了一种多功能安全帽，包括外壳、内衬、佩带及设置在安全帽前方的帽檐，包括运动轨迹采集装置、录音装置、前置摄像装置、数据存储器及数据记录盒，其中：所述前置摄像装置安装在安全帽的正前方且位于帽檐上方；录音装置安装在帽檐的下端面上；数据存储器分别与运动轨迹采集装置、录音装置及前置摄像装置相连接；数据记录盒安装在安全帽后侧的下沿，数据存储器安装在数据记录盒中，所述数据记录盒还包括保护壳体及保护壳体内的延时开关、求救信号发送电源与求救信号发送装置；保护壳体由外层的硬质合金层及内层的缓冲泡沫材料层制成；保护壳体的外侧设置有与延时开关连接的重置按钮，重置按钮用于重置延时开关，延时开关、求救信号发送电源及求救信号发送装置相互连接构成延时启动电路；保护壳体上设置防误碰凹槽，防误碰凹槽上设置有滑门装置，重启按钮设置在防误碰凹槽内。本申请的技术方案，能够实现对工人在矿井内的工作情况的记录，便于矿井外的人员了解进入矿井的工人的工作情况。还通过一个特殊结构的数据记录盒，实现了在发生安全事故时对数据的保护，为后续的事故调查提供支持。

附图说明

为了使申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请作进一步的详细描述，其中：

图1为本申请公开的一种多功能安全帽的结构示意图；

图2为本申请公开的一种多功能安全帽的结构框图；

图3为本申请公开的多功能安全帽的方向指示灯的一种排布方式的示意图；

图4为本申请公开的多功能安全帽的方向指示灯的另一种排布方式的示意图；

图5为本申请公开的多功能安全帽的重置按钮的结构示意图。

附图中标号的对应关系为：外壳1、内衬2、前置摄像装置3、数据记录盒4、重置按钮5、防误碰凹槽6、滑门装置7、录音装置8、运动轨迹采集装置9、数据存储器10、朝向判断装置11、地图存储器12、指示灯控制处理器13、位置判断处理器14、方向指示灯15、无线通信装置16、心电监测电极17。

具体实施方式

下面结合附图对本申请作进一步的详细说明。

在本申请中，各种未写明位置的电子元件能够安装在内衬2与外壳1之间的空间内。

如图1、图2及图5所示，本申请公开了一种多功能安全帽，包括外壳1、内衬2、佩带及设置在安全帽前方的帽檐，包括运动轨迹采集装置9、录音装置8、前置摄像装置3、数据存储器10及数据记录盒4，其中：

所述前置摄像装置3安装在安全帽的正前方且位于帽檐上方；

录音装置8安装在帽檐的下端面上；

数据存储器10分别与运动轨迹采集装置9、录音装置8及前置摄像装置3相连接；

数据记录盒4安装在安全帽后侧的下沿，数据存储器10安装在数据记录盒4中，所述数据记录盒4还包括保护壳体及保护壳体内的延时开关、求救信号发送电源与求救信号发送装置；

保护壳体由外层的硬质合金层及内层的缓冲泡沫材料层制成；

保护壳体的外侧设置有与延时开关连接的重置按钮5，重置按钮5用于重置延时开关，延时开关、求救信号发送电源及求救信号发送装置相互连接构成延时启动电路；

保护壳体上设置防误碰凹槽6，防误碰凹槽6上设置有滑门装置7，重启按钮设置在防误碰凹槽6内。

当工人在矿井或坑洞环境内工作时，由于环境复杂，无线信号经常不能穿透周围的障碍物，因此本申请的安全帽还设置有运动轨迹采集装置9、录音装置8、前置摄像装置3及存储器，存储器能够存储运动轨迹采集装置9采集的工人的运动轨迹信息、录音装置8采集的音频信息及前置摄像装置3采集的视频信息，这些信息能够在工人离开工作环境后，审核工人是否尽职完成工作。还可以在出现事故后用于调查事故原因。运动轨迹采集装置9可以包括陀螺仪及加速度传感器等，运动轨迹记录为现有技术在此不再赘述。

当发生安全事故，例如矿难后，为了保证存储器内的信息不被破坏，因此，本申请的安全帽设置有专门保护存储器的数据记录盒4，数据记录盒4外层采用硬质合金，提高本身刚性，内部采用缓冲泡沫材料，减少存储器受到的冲击。

此外，当事故发生时，往往来不及由工人发送求救信号，因此，在本申请的安全帽具有自动求救的功能，延时开关为一个常开开关，延时开关从0开始计时，到达预设时间后闭合，接通求救信号发送装置及求救信号发送电源，求救信号发送装置发送求救信号。即，工人若一段时间不通过重置按钮5对延时开关进行重置，则认为发生事故，自动发送求救信号。

当发生安全事故，例如矿难时，为了避免散落的石块碰触重置按钮5导致无法正常发送求救信号，在保护外壳1上设置了一个凹槽，且凹槽上设置有滑门，只有工人将滑门打开后，才能使用重置按钮5进行重置。

具体实施时，还包括朝向判断装置11、地图存储器12、无线通信装置16、指示灯控制处理器13、位置判断处理器14及方向指示灯15，其中：

位置判断处理器14分别与地图存储器12、无线通信装置16及运动轨迹采集装置9通信连接；

指示灯控制处理器13分别与朝向判断装置11、所有方向指示灯15及无线通信装置16通信连接；

朝向判断装置11包括磁阻传感器及方向判断处理器；

方向指示灯15安装在帽檐下端面。

本申请的安全帽还为实现不同安全帽之间相互的定位，各个安全帽通过相互通信进行定位提供了硬件基础。本申请中的地图存储器12中存储有工人工作环境的地图，位置判断处理器14根据地图存储器12中的地图及运动轨迹采集装置9采集的运动轨迹，能够判断出安全帽佩戴者的位置，并将位置信息发送给一定范围内的其他的安全帽。此外，无线通信装置16还能够接收其他安全帽发出的位置信息，朝向判断装置11能够判断佩戴者自身的朝向，指示灯控制处理器13调用自身朝向、自身位置及其他安全帽的位置，即可判断出其他安全帽相对于佩戴者的方向，从而控制方向指示灯15亮起，只是其他安全帽佩带者的方向。本申请中各个处理器需要安装相应的软件，但实现这些功能的软件均为现有技术，因此不再赘述，此外，本申请是为实现这些功能提供了硬件基础，在本申请提供硬件基础的前提下，可以实现不使用GPS定位的方式，受环境影响小，能耗更低，续航能力更好，且通过指示灯指示其他安全帽的方位，不使用显示屏，成本更低能耗更低。

具体实施时，每个方向指示灯15朝向佩戴者的一侧上刻有方向指示标记。

为了便于佩戴者判断指示灯所表示的方向，在指示灯朝向佩戴者的一侧可由方向指示标记，例如东、西、南、北，或者角度标识，使佩戴者判断其他同伴的方向时更加直观。

如图3所示，具体实施时，方向指示灯15呈圆弧状单排设置，圆弧中心朝向佩戴者，一个方向指示灯15设置在帽檐的中轴线上，帽檐的中轴线左右两侧分别对称设置有多方向指示灯15，每个方向指示灯15之间间隔预设距离。

如图中所示，将方向指示灯15弧线设置在帽檐的下端面上，以9个方向指示灯15为例，九个指示灯，每个指示灯分别指示不同的方向，当其他佩戴者处于某个指示灯指示的方向范围时，则此指示灯亮起。将指示灯以圆弧形设置在帽檐上，更便于佩戴者观察，且采用9个指示灯，对360°的方向进行合理的划分，也使得佩戴者对其他佩戴者的方位一目了然。本申请中，采用9个指示灯，设佩戴者的正前方为0°，中轴线上的指示灯指示-20°至20°，沿中轴线向左的四个指示灯分别指示-60°至-20°、-100°至-60°、-140°至-100°、-180°至-140°，沿中轴线向右的四个指示灯分别指示20°至60°、60°至100°、100°至140°、140°至180°。

如图4所示，具体实施时，多组方向指示灯15呈圆弧状单排设置，圆弧中心朝向佩戴者，一组方向指示灯15设置在帽檐的中轴线上，帽檐的中轴线左右两侧分别对称设置有多组方向指示灯15，每组方向指示灯15之间间隔预设距离，每组方向指示灯15包括多个沿安全帽在水平面的直径的方向设置的方向指示灯15。

如图中所示，将方向指示灯15弧线设置在帽檐的下端面上，以9组方向指示灯15为例，九组指示灯，每组指示灯分别指示不同的方向，当其他佩戴者处于某组指示灯指示的方向范围时，则此指示灯亮起。将指示灯以圆弧形设置在帽檐上，更便于佩戴者观察，且采用9组指示灯，对360°的方向进行合理的划分，也使得佩戴者对其他佩戴者的方位一目了然。本申请中，采用9组指示灯，设佩戴者的正前方为0°，中轴线上的一组指示灯指示-20°至20°，沿中轴线向左的四租指示灯分别指示-60°至-20°、-100°至-60°、-140°至-100°、-180°至-140°，沿中轴线向右的四组指示灯分别指示20°至60°、60°至100°、100°至140°、140°至180°。此外，每组方向指示灯15包括多个方向指示灯15，可通过指示灯亮起的个数来表示佩戴者之间的距离或信号强弱。

具体实施时，方向指示灯15均为LED变色灯。

因为可能存在不止两个佩戴者，因此，可以不同的颜色表示不同的佩戴者，便于对不同佩戴者的身份的识别。

具体实施时，还包括心电信号监测装置及报警器，其中：

心电信号监测装置包括两片心电监测电极17及心率分析处理器；

两片心电监测电极17分别安装在佩带上接触佩戴者左下颌及右下颌的位置处，且通过沿佩带设置的导线与心率分析处理器通信连接；

心率分析处理器与报警器通信连接。

由于矿井下的氧气浓度及其他环境因素，在井下工作的工人一旦无法及时发现自身身体状况的异常，非常容易引发安全事故，因此，本申请公开的安全帽能够实现心电监测功能，当佩戴者心率超过一定阈值，就控制报警器报警，为井下工作的工人提供了安全保障。并且，本申请的心电监测电极17安装在佩带上，直接与佩戴者的皮肤接触，与现有的一些安全帽将心电监测装置安装在安全帽内部相比，避免了毛发的阻隔，能够保证采集的数据更加精准。此外，由于电极安装在佩带上，原本佩带就是要与佩戴者相接触的，因此无需再设置其他专用部件，避免了额外的制造成本，也避免了增加其他与佩戴者接触的部件而造成佩戴者的不适感。

具体实施时，安全帽的两侧设置有向后弯曲的口罩挂钩。

在矿井或坑洞中进行工作时，往往需要佩带口罩避免扬尘，然而佩带安全帽时要通过佩带固定安全帽，还要佩戴口罩，容易造成佩戴者的不适，因此在安全帽上设置口罩挂钩代替耳朵来固定口罩，提升了佩戴者的舒适度。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案而非限制，尽管通过参照本申请的优选实施例已经对本申请进行了描述，但本领域的普通技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离所附权利要求书所限定的本申请的精神和范围。

Claims (8)

1.一种多功能安全帽，包括外壳、内衬、佩带及设置在安全帽前方的帽檐，其特征在于，包括运动轨迹采集装置、录音装置、前置摄像装置、数据存储器及数据记录盒，其中：

所述前置摄像装置安装在安全帽的正前方且位于帽檐上方；

录音装置安装在帽檐的下端面上；

数据存储器分别与运动轨迹采集装置、录音装置及前置摄像装置相连接；

数据记录盒安装在安全帽后侧的下沿，数据存储器安装在数据记录盒中，所述数据记录盒还包括保护壳体及保护壳体内的延时开关、求救信号发送电源与求救信号发送装置；

保护壳体由外层的硬质合金层及内层的缓冲泡沫材料层制成；

保护壳体的外侧设置有与延时开关连接的重置按钮，重置按钮用于重置延时开关，延时开关、求救信号发送电源及求救信号发送装置相互连接构成延时启动电路；

保护壳体上设置防误碰凹槽，防误碰凹槽上设置有滑门装置，重启按钮设置在防误碰凹槽内。

2.如权利要求1所述的多功能安全帽，其特征在于，还包括朝向判断装置、地图存储器、无线通信装置、指示灯控制处理器、位置判断处理器及方向指示灯，其中：

位置判断处理器分别与地图存储器、无线通信装置及运动轨迹采集装置通信连接；

指示灯控制处理器分别与朝向判断装置、所有方向指示灯及无线通信装置通信连接；

朝向判断装置包括磁阻传感器及方向判断处理器；

方向指示灯安装在帽檐下端面。

3.如权利要求1所述的多功能安全帽，其特征在于，每个方向指示灯朝向佩戴者的一侧上刻有方向指示标记。

4.如权利要求1所述的多功能安全帽，其特征在于，方向指示灯呈圆弧状单排设置，圆弧中心朝向佩戴者，一个方向指示灯设置在帽檐的中轴线上，帽檐的中轴线左右两侧分别对称设置有多方向指示灯，每个方向指示灯之间间隔预设距离。

5.如权利要求1所述的多功能安全帽，其特征在于，多组方向指示灯呈圆弧状单排设置，圆弧中心朝向佩戴者，一组方向指示灯设置在帽檐的中轴线上，帽檐的中轴线左右两侧分别对称设置有多组方向指示灯，每组方向指示灯之间间隔预设距离，每组方向指示灯包括多个沿安全帽在水平面的直径的方向设置的方向指示灯。

6.如权利要求1所述的多功能安全帽，其特征在于，方向指示灯均为LED变色灯。

7.如权利要求1所述的多功能安全帽，其特征在于，还包括心电信号监测装置及报警器，其中：

心电信号监测装置包括两片心电监测电极及心率分析处理器；

两片心电监测电极分别安装在佩带上接触佩戴者左下颌及右下颌的位置处，且通过沿佩带设置的导线与心率分析处理器通信连接；

心率分析处理器与报警器通信连接。

8.如权利要求1至7任一项所述的多功能安全帽，其特征在于，安全帽的两侧设置有向后弯曲的口罩挂钩。