CN209732688U - 安全帽撞击报警系统及撞击报警安全帽 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种安全帽撞击报警系统及其撞击报警安全帽。撞击报警安全帽包括帽体和撞击报警装置。帽体设置有一容置槽，撞击报警装置收容固定于容置槽内。撞击报警装置包括处理器、加速度传感器、光电传感器、报警模块和传送模块。加速度传感器将撞击报警安全帽的撞击加速度信息传递给处理器，光电传感器将撞击报警安全帽的佩戴信息传送给处理器，处理器根据撞击加速度信息和佩戴信息产生报警信息，并把报警信息传递给报警模块和传送模块，报警模块作出报警动作，传送模块将报警信息传送给终端设备。上述撞击报警安全帽能有效的对施工人员头部受到意外撞击的情况进行监管，通知相关人员及时处理撞击事故，保障了施工人员的人身安全。

Description

安全帽撞击报警系统及撞击报警安全帽

技术领域

本实用新型涉及安全施工领域，特别是涉及一种撞击报警系统及撞击报警安全帽。

背景技术

安全帽是用来保护头部避免坠落物件伤害或物件打击的防护装置。在施工现场，当佩戴安全帽的工作人员头部遇到强烈的撞击时，安全帽起到阻挡和防护的作用，在有些时候，撞击发生在没有其它人在场的环境中，撞击发生后，需要及时发现和处理，这时候就需要一种可以检测到撞击并发出报警或者通知监控人员的功能。

现有技术中，采用力传感器检测撞击力，需要安全帽与工作人员头部以及撞击力的角度相互配合，才能感受到撞击力的大小，如果角度不同，存在漏报的情况。而在某些场合，虽然受到了撞击，但并不是头部受到了撞击，有误报警的情况。

实用新型内容

为解决现有技术中存在的漏报警和/或误报警的问题，本使用新型的目的在于提供一种能够有效检测到撞击并且能够防止误报警的安全帽撞击报警系统及带有该系统的撞击报警安全帽。

一种撞击报警安全帽，其特征在于，包括：帽体及撞击报警装置，所述帽体设有一容置槽，所述撞击报警装置收容于所述容置槽内，所述撞击报警装置包括：

处理器；

用于获取安全帽发送撞击时的撞击加速度信息的加速度传感器，所述加速度传感器内置于所述撞击报警装置内，所述加速度传感器与所述处理器电路连接，所述加速度传感器把检测到的被撞击安全帽的加速度信号转化为数字信号，所述加速度传感器将安全帽的撞击加速度信息以数字信号的形式传递给所述处理器；

用于获取佩戴信息的光电传感器，所述光电传感器内置于所述撞击报警装置内，所述光电传感器与所述处理器电路连接，所述光电传感器将安全帽的佩戴信息传送给所述处理器；

报警模块，与所述处理器电路连接，所述处理器根据所述撞击加速度信息和佩戴信息产生报警信息，所述处理器根据所述报警信息控制所述报警模块是否发出报警动作。及

传送模块，所述传送模块与所述处理器电路连接，所述传送模块用于与终端设备通信连接。

所述处理器通过电路连接接收来自所述加速度传感器的撞击加速度信息和接收来自所述光电传感器的佩戴信息，所述处理器对撞击加速度信息和佩戴信息进行处理，产生报警信息。所述处理器将报警信息通过电路传送给报警模块，报警模块作出报警动作。

具体的，所述加速度传感器为一集成芯片，所述加速度传感器通过数字接口与所述处理器连接，所述加速度传感器检测撞击报警安全帽发生撞击时的加速度，并将加速度信息转化为数字信号。在撞击报警安全帽发生撞击时，撞击产生的加速度大小与撞击的强度呈正相关，所述加速度传感器检测到撞击报警安全帽发生撞击时的加速度信息，将所述加速度信息转换为数字信号，并将所述数字信号传送传送给所述处理器。所述处理器设置一撞击阈值范围，所述处理器对所述加速度传感器产生的撞击加速度信息与所述撞击阈值范围进行比较处理。当撞击强度在所述阈值范围时，所述处理器则作进一步的报警处理；当撞击强度在所述阈值范围之外时，所述处理器则不作进一步处理。

具体的，所述光电传感器为另一集成芯片，所述光电传感器通过数字接口与所述处理器连接。当使用者佩戴着所述撞击报警安全帽时，所述光电传感器检测到头部，产生一范围内的电信号，当使用者没有佩戴所述撞击报警安全帽时，所述光电传感器没有检测到头部产生不同于戴帽时的另一范围内的电信号，所述光电传感器将电信号传送给所述处理器。所述处理器设置有一戴帽阈值范围，所述处理器将所述光电传感器传送来的电信号与所述戴帽阈值范围进行比较处理。当所述电信号在所述戴帽阈值范围内时，所述处理器作出下一步处理；当所述电信号不在所述戴帽阈值范围内时，所述处理器不作下一步处理。

具体的，所述处理器处理所述撞击加速信息和所述佩戴信息。所述处理器将所述加速度信息与撞击阈值范围进行比较处理，当所述加速度值在撞击阈值范围内时，且所述佩戴信息的值在戴帽阈值范围内时，所述处理器产生报警信息。所述处理器将报警信息传送给报警模块和传送模块。

具体的，所述报警模块接收所述处理器发送的报警信息，作出报警动作。所述报警模块可以是声音报警器或/和可见光报警器。

在其中一实施方式中，所述加速度传感器为三轴/六轴加速度传感器。三轴/六轴加速度传感器具备测量三个坐标轴上分量的特征，能够更全面多角度的测量到撞击加速度信息，而且对撞击加速度信息测量的更准确，能够有效的发现撞击情况，避免漏报警。

在其中一实施方式中，所述帽体开设有通孔，所述光电传感器与所述通孔相对设置，所述光电传感器发出/接收光信号经所述通孔进出所述帽体以获取安全帽佩戴信息。

在其中一实施方式中，所述撞击报警装置还包括电源，所述电源与所述处理器、所述加速度传感器、所述光电传感器、所述传送模块及所述报警模块电路连接，提供电能。所述电源可以为电池。

在其中一实施方式中，所述帽体周缘设置有警示标志。

一种撞击报警系统，包括撞击报警安全帽及服务器，所述撞击报警安全帽的撞击报警装置与所述服务器通信连接，所述撞击报警装置将撞击加速度信息、佩戴信息和报警信息上传至所述服务器，所述服务器储存、处理所述加速度信息、佩戴信息和报警信息。

具体的，所述撞击报警装置通过内置的传送模块与服务器建立无线通信连接。所述撞击加速度信息、佩戴信息和报警信息经过传送模块传递给所述服务器。

具体的，所述撞击报警系统还包括终端设备。所述终端设备与所述服务器通信连接，所述终端设备用于显示佩戴信息和报警信息，方便监控管理人员对施工情况进行监控和管理。

在其中一实施方式中，所述终端设备可以为一个或多个，所述终端设备位于后台，所述终端设备可以为计算机或手机等。

上述撞击报警系统及其撞击报警安全帽，采用加速度传感器检测撞击信息，光电传感器检测佩戴信息，和已有技术采用的力传感器相比，力传感器检测局限于受力方向，本实用新型能够多角度的、全面的、有效的检测安全帽的撞击情况，能够有效的避免漏报警或误报警情况的发生，能够及时的对意外情况进行处理，提高了施工管理效率，保障了施工人员的人身安全。

附图说明

图1为本实施方式的撞击报警安全帽的结构示意图；

图2为图1所示的撞击报警装置的电学模块示意图；

图3为本实施方式的撞击报警装置的流程示意图；

图4为撞击报警安全帽撞击报警系统的流程示意图；

附图标记说明如下：10、撞击报警安全帽；11、帽体；111、容置槽；112、通孔；113、警示标志；12、撞击报警装置；121、加速度传感器；122、光电传感器；123、传送模块；124、报警模块；125、处理器；126、电源；13、服务器；14终端设备。

具体实施方式

尽管本实用新型可以容易地表现为不同形式的实施方式，但在附图中示出并且在本说明书中将详细说明的仅仅是其中一些具体实施方式，同时可以理解的是本说明书应视为是本实用新型原理的示范性说明，而并非旨在将本实用新型限制到在此所说明的那样。

由此，本说明书中所指出的一个特征将用于说明本实用新型的一个实施方式的其中一个特征，而不是暗示本实用新型的每个实施方式必须具有所说明的特征。此外，应当注意的是本说明书描述了许多特征。尽管某些特征可以组合在一起以示出可能的系统设计，但是这些特征也可用于其他的未明确说明的组合。由此，除非另有说明，所说明的组合并非旨在限制。

在附图所示的实施方式中，方向的指示(诸如上、下、左、右、前和后)用于解释本实用新型的各种元件的结构和运动不是绝对的而是相对的。当这些元件处于附图所示的位置时，这些说明是合适的。如果这些元件的位置的说明发生改变时，则这些方向的指示也相应地改变。

以下结合本说明书的附图，对本实用新型的较佳实施方式予以进一步地详尽阐述。

参见图1，本实用新型提出一种撞击报警安全帽10。撞击报警安全帽10包括帽体11及撞击报警装置12。帽体11设置有一容置槽111，撞击报警装置12收容固定于容置槽111内。

具体的，在本实施方式中，容置槽111设置于帽体11的后部。撞击报警装置12收容于固定容置槽111内，位于帽体11的后部，便于撞击报警安全帽10的佩戴，避免撞击报警装置12使撞击报警安全帽10在佩戴过程中使帽体11偏移，或影响佩戴者的视线等。

请参阅图2，撞击报警装置12包括用来获取撞击报警安全帽10撞击加速度信息的加速度传感器121、用以获取佩戴者佩戴信息的光电传感器122、传送模块123、报警模块124、处理器125、电源126。

加速度传感器121内置于撞击报警装置12内，加速度传感器121与处理器125电路连接，加速度传感器121将撞击报警安全帽10的撞击加速度信息传送给处理器125。光电传感器122内置与撞击报警装置12内，光电传感器122与处理器125电路连接，光电传感器122将撞击报警安全帽10的佩戴信息发送给处理器125。处理器125内置于撞击报警装置12内，处理器125根据撞击加速度信息和佩戴信息产生报警信息。处理器125与报警模块124电路连接，处理器125将报警信息发送给报警模块124。报警模块124内置于撞击报警装置12内，报警模块124根据报警信息的指示发出报警动作。

具体的，加速度传感器121内置于撞击报警装置12内，加速度传感器121为一集成芯片，加速度传感器121与处理器125通过数字接口连接，加速度传感器121用于检测撞击报警安全帽10的撞击情况。当撞击报警安全帽10与外界物体发生相互撞击时，会产生异常的震动，撞击报警安全帽10震动过程中的加速度产生异常变化，加速度传感器121的内置元件质量块随着撞击报警安全帽10同步震动，进而引起加速度传感器121内和内置质量块关联的内置敏感元件的电性能的变化，进而通过电路产生变化的电信号，因此，该电信号承载了撞击加速度信息。加速度传感器121将撞击加速度信息转化为数字信号，加速度传感器121将撞击加速度信息以数字信号的形式传送给处理器125。

请参阅图3，具体的，处理器125设置有一撞击阈值范围，处理器125接收加速度传感器121传递来的为数字信号状态的撞击加速度信息，处理器125基于数字状态的撞击加速度信息对撞击加速度进行量化赋值处理，处理器125将量化后的撞击加速度值和所述撞击阈值范围进行比较。当撞击加速度值在撞击阈值范围内时，表示撞击强度较大，佩戴者受到伤害的可能性较大，需要处理器125作出下一步处理，发出报警，及时通知相关人员处理；当撞击加速度值在撞击阈值范围外时，表示撞击强度较小，佩戴者没有受到伤害，此时，不需要撞击报警装置12发出报警，不需要处理器125作出下一步处理。

优选的，加速度传感器121可以为三轴/六轴加速度传感器，三轴/六轴加速度传感器相比于单轴加速度传感或双轴加速度传感器具有能够测量三个坐标轴方向上分量的优势特征，因此可以获得多角度、全方位的撞击加速度信息，获取的信息也会更加的精确。

具体的，光电传感器122内置于撞击报警装置12内，光电传感器122为另一集成芯片，光电传感器122与处理器125通过数字接口连接。帽体11开设有通孔112，光电传感器122与通孔112相对设置。光电传感器122发射的光信号经通孔112进出帽体11内，从而获取撞击报警安全帽10的佩戴信息。当使用者佩戴撞击报警安全帽10时，所述光电传感器122发出的光信号被头部反射，光电传感器122输出一范围内的电信号。当使用者没有佩戴撞击报警安全帽10时，光电传感器122发出的光信号没有被反射，光电传感器122输出不同于戴帽时的另一范围内的电信号。光电传感器122将电信号转化为数字信号传送给处理器125，处理器125设置有一戴帽阈值范围，当上述光电传感器122传递来的电信号的范围在所述戴帽阈值范围内时，处理器125作出下一步处理；当上述光电传感器122传递来的电信号的范围没有在所述戴帽阈值范围时，处理器125不作下一步处理。

具体的，处理器125对加速度传感器121传递来的撞击加速度信息和光电传感器122传递来的佩戴信息进行综合处理。当撞击加速度值在撞击阈值范围内且佩戴信息产生的值在戴帽阈值范围内时，处理器125产生报警信息，处理器125将报警信息传递给报警模块124。当上述值有一个不在对应阈值范围内时，则处理器125不作下一步处理，无需不报警。

具体的，报警模块124与处理器125电路连接，报警模块接收处理器125发送来的报警信息，报警模块124根据报警信息的指示发出报警动作。报警模块124可以是声音报警器和/或可见光报警器等。

撞击报警装置12还包括电源126。电源126与加速度传感器121、光电传感器122、传送模块123、处理器125、报警模块124电路连接，电源125为撞击报警装置12提供电能。电源125可以为电池。

请参阅图1，帽体11的周缘还设置有警示标志113，警示标志113用于更好的提示佩戴者的位置，便于寻找及警示。警示标志113可以为荧光条或警示灯灯。

本实用新型还提供一种撞击报警系统。

请参阅图4，撞击报警系统包括上述撞击报警装置12、服务器13及终端设备14。撞击报警装置12与服务器13通信连接，报警装置12将撞击加速度信息、佩戴信息和报警信息传递给服务器13。

具体的，报警装置12内置一传送模块123(图2)，报警装置12通过传送模块123与服务器13建立无线通信连接，报警装置12通过传送模块123将撞击加速度信息、佩戴信息和报警信息上传给服务器13。所述服务器13用于储存、处理撞击报警装置12通过传送模块123上传来的加速度信息、佩戴信息和报警信息

进一步的，终端设备14与服务器通信连接，终端设备14接收服务器13传送的佩戴信息和报警信息。终端设备14用于显示佩戴信息和报警信息，方便管理人员查看和作出相关的处理。

具体的，撞击报警系统可以包括一个或多个终端设备13。

具体的，终端设备13可以是计算机或/和手机等。

虽然已参照几个典型实施方式描述了本实用新型，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本实用新型能够以多种形式具体实施而不脱离实用新型的精神或实质，所以应当理解，上述实施方式不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种撞击报警安全帽，其特征在于，包括：帽体及撞击报警装置，所述帽体设有一容置槽，所述撞击报警装置收容固定于所述容置槽内，所述撞击报警装置包括：

处理器；

用于获取所述撞击报警安全帽发生撞击时的撞击加速度信息的加速度传感器，所述加速度传感器内置于所述撞击报警装置内，所述加速度传感器与所述处理器电路连接，所述加速度传感器将所述撞击加速度信息传递给所述处理器；

用于获取佩戴信息的光电传感器，所述光电传感器与所述处理器电路连接，所述光电传感器将安全帽的佩戴信息传送给所述处理器；

报警模块，与所述处理器电路连接，所述处理器根据所述撞击加速度信息和佩戴信息产生报警信息，所述处理器根据所述报警信息控制所述报警模块是否发出报警动作。

2.根据权利要求1所述的撞击报警安全帽，其特征在于，所述加速度传感器为多轴加速度传感器。

3.根据权利要求1所述的撞击报警安全帽，其特征在于，所述处理器设置有一撞击阈值范围和戴帽阈值范围，撞击阈值范围用于判断撞击是否达到报警强度，戴帽阈值范围用于判断是否戴帽。

4.根据权利要求1所述的撞击报警安全帽，其特征在于，所述报警模块用于现场发出报警动作，所述报警模块位于安全帽上，所述报警模块为声音报警器或/和可见光报警器。

5.根据权利要求1所述的撞击报警安全帽，其特征在于，所述撞击报警装置包括一传送模块，所述传送模块内置于所述撞击报警装置内，所述传送模块与所述处理器电路连接，所述传送模块用于与终端设备通信连接。

6.根据权利要求1所述的撞击报警安全帽，其特征在于，所述撞击报警装置还包括电源，所述电源分别与所述处理器、加速度传感器、光电传感器、传送模块及报警模块电路连接。

7.根据权利要求1所述的撞击报警安全帽，其特征在于，所述帽体上设置有通孔，所述通孔用于光电传感器发送和/或接收光信号。

8.一种安全帽撞击报警系统，其特征在于，包括权利要求1-7任一所述的撞击报警安全帽及服务器，所述撞击报警安全帽的撞击报警装置与所述服务器通信连接，所述报警装置将撞击加速度信息、佩戴信息和报警信息传送给服务器，所述服务器储存、处理加速度信息、佩戴信息和报警信息。

9.根据权利要求8所述的安全帽撞击报警系统，其特征在于，所述报警装置通过传送模块与所述服务器建立无线通信连接。

10.根据权利要求8所述的安全帽撞击报警系统，其特征在于，还包括终端设备，所述终端设备与所述服务器通信连接，所述终端设备用于显示佩戴信息和报警信息，方便管理人员查看。