CN209898383U

CN209898383U - 一种用于建筑施工现场的多功能安全帽

Info

Publication number: CN209898383U
Application number: CN201920367136.4U
Authority: CN
Inventors: 孔祥明; 杨星海; 李海龙; 田慧坤; 孔祥鹏
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2019-03-21
Filing date: 2019-03-21
Publication date: 2020-01-07
Anticipated expiration: 2029-03-21

Abstract

本实用新型涉及一种用于建筑施工现场的多功能安全帽，包括安全帽主体，所述安全帽主体的帽壁为双层结构，内部具有走线腔，所述安全帽主体一端固定有帽沿结构，另一端固定有控制机构，所述安全帽主体顶端固定有定位机构，所述安全帽主体的外侧帽壁安装有环境监测机构、报警机构及语音通信机构，所述帽沿底端通过软管连接有人体检测机构，所述定位机构、环境监测机构、报警机构及人体检测机构与控制机构连接，连接线位于走线腔内，所述控制机构可与本地计算机终端或云端设备进行无线连接，对作业人员的状态进行实时监控，本实用新型的安全帽可有效保证作业人员的安全。

Description

一种用于建筑施工现场的多功能安全帽

技术领域

本实用新型涉及安全帽技术领域，具体涉及一种用于建筑施工现场的多功能安全帽。

背景技术

随着科学技术的发展，信息化时代到来，基本信息的数据化是万物互联、智慧化管理以及大数据统计决策的基础要素，建筑施工现场的人员基本信息数据化，是国家工业信息化发展的重要组成部分。

建筑施工现场环境复杂，有很多危险区域。发明人发现，现场工作人员处于危险区域，有时会进行高空作业。人员位置、工作状态、安全状况不能实时查知，不利于现场人员安全保障的顺利实施。

实用新型内容

本实用新型的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种用于建筑施工现场的多功能安全帽，能够对施工人员的环境信息、地理位置信息、生理参数信息等信息进行实时监控，保证了施工人员的安全。

为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案：

一种用于建筑施工现场的多功能安全帽，包括安全帽主体，所述安全帽主体的帽壁为双层结构，内部具有走线腔，所述安全帽主体一端固定有帽沿结构，另一端固定有控制机构，所述安全帽主体顶端固定有定位机构，所述安全帽主体的外侧帽壁安装有环境监测机构、报警机构及语音通信机构，所述帽沿底端通过软管连接有人体检测机构，所述定位机构、环境监测机构、报警机构及人体检测机构与控制机构连接，连接线位于走线腔内，所述控制机构具有无线传输模块，所述无线传输模块可与本地计算机终端或云端设备连接，对作业人员的状态进行实时监控，所述走线腔内固定有供电机构，用于进行供电。

本实用新型的安全帽使用时，作业人员将其佩戴在头部，人体检测机构贴附在作业人员的额头部位，作业人员在施工过程中，定位机构可采集作业人员的位置信息，实时传递给本地计算机终端，环境监测机构可采集作业人员外周环境信息，实时传递给本地计算机终端，所述人体检测机构可采集作业人员的人体生理信息，实时传递给本地计算机终端，本地计算机终端可通过控制机构向报警机构发送指令，当作业人员外周环境出现异常情况时，可向作业人员进行报警警示，并可通过语音通信机构与作业人员进行实时语音交流。

本实用新型的有益效果：

本实用新型的安全帽，可对作业人员的位置信息、外周环境信息及人体生理信息进行实时监控，当作业人员外周环境出现异常情况时，可进行报警警示，也可与作业人员进行实时语音沟通，保障了施工作业人员的安全。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的限定。

图1为本实用新型实施例右视示意图；

图2为本实用新型实施例左视示意图；

图3为本实用新型实施例主视示意图；

图4为本实用新型实施例剖视示意图；

图5为本实用新型实施例单片机控制原理示意图；

其中，1.安全帽主体，1-1.走线腔，2.帽沿结构，3.GPS定位模块，4.红外接收模块，5.保护罩，6.安装平台，7.菲涅尔镜，8.光照传感器，9.气压传感器， 10.温度传感器，11.湿度传感器，12.电场传感器，13.心率、血氧传感器，14. 血压传感器，15.肌肉、脑电波传感器，16.安装板，17.贴附条，18.双面胶带， 19.陀螺仪传感器，20.热释电红外传感器，21.照明灯，22.摄像头，23.对讲机， 24.卡槽结构，25.播放器，26.语音控制模块，27.安装腔体，28.单片机，29. 无线传输模块，30.电池，31.开关，32.软管。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

为了方便叙述，本实用新型中如果出现“上”、“下”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用,仅仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

正如背景技术所介绍的，现场作业施工人员的位置、工作状态、安全状况不能进行实时监控，不利于现场人员的安全保障，针对上述问题，本申请提出了一种用于建筑施工现场的多功能安全帽。

一种用于建筑施工现场的多功能安全帽，包括安全帽主体，所述安全帽主体的帽壁为双层结构，内部具有走线腔，所述安全帽主体一端固定有帽沿结构，另一端固定有控制机构，所述安全帽主体顶端固定有定位机构，所述安全帽主体的外侧帽壁安装有环境监测机构、报警机构及语音通信机构，所述帽沿底端通过软管连接有人体检测机构，所述定位机构、环境监测机构、报警机构及人体检测机构与控制机构连接，连接线位于走线腔内，所述控制机构可与本地计算机终端进行无线连接，对作业人员的状态进行实时监控。

进一步的，所述定位机构包括GPS定位模块及红外接收模块，所述GPS定位模块外周覆盖有保护罩，所述红外接收模块接收端的红外接收管端部外周设置菲涅尔镜。

进一步的，所述环境监测机构包括固定在安全帽主体外侧面的光照传感器、气压传感器、温度传感器、湿度传感器及电场传感器。

进一步的，所述人体检测机构包括心率、血氧传感器、血压传感器及肌肉、脑电波传感器，所述心率、血氧传感器、血压传感器及肌肉、脑电波传感器固定在贴附条上，所述贴附条的两端设有双面胶带，用于将心率、血氧传感器、血压传感器及肌肉、脑电波传感器粘贴固定在作业人员的额头上，所述软管为空心管，心率、血氧传感器、血压传感器及肌肉、脑电波传感器的连接线通过空心管伸入走线腔内部，并与控制机构连接，所述人体检测机构还包括陀螺仪传感器，所述陀螺仪传感器安装在安全帽本体上，用于检测作业人员的加速度。

进一步的，所述帽沿结构下方设置有与帽沿底端面固定连接热释电红外传感器，用于检测作业人员是否佩戴了安全帽。

进一步的，所述报警机构包括安装在安全帽本体上的播放器，所述播放器与语音播放模块连接，语音播放模块与控制机构连接，控制机构可向语音播放模块发送指令，语音播放模块控制播放器发出报警声音。

进一步的，所述安全帽本体上还安装有照明灯和摄像头，所述照明灯和摄像头安装在安全帽体位于帽沿结构所在的一侧，位于帽沿结构上方。

进一步的，所述语音通信机构采用对讲机，所述对讲机固定在卡槽结构上，所述卡槽结构固定在安全帽本体上。

进一步的，所述控制机构采用单片机，所述单片机固定在安装腔体内部，所述安装腔体与安全帽本体固定连接，所述单片机与无线传输模块连接，所述无线传输模块用于将单片机与本地计算机终端或云端设备进行无线连接，所述安装腔体内部还设有供电装置，用于进行供电。

下面结合附图对本实施例进行详细说明，如图1-5所示，一种用于建筑施工现场的多功能安全帽，包括安全帽主体1，所述安全帽主体的形状可与现有安全帽的形状相同，所述安全帽主体一侧底端固定有帽沿结构2，所述安全帽主体与帽沿结构一体式连接。

定义帽沿结构所在一侧为安全帽主体的前侧，另外一侧为后侧。

所述安全帽主体的帽壁为双层结构，其内部具有走线腔1-1，所述外侧的帽壁上设有多个穿线孔，用于连接线的穿过。

所述安全帽主体的顶端设有安装平台6，所述安装平台固定连接有定位机构，所述定位机构包括GPS定位模块3及红外接收模块4，所述GPS定位模块外周设置保护罩5，用于防止外界环境灰尘对其污染，延长GPS模块的使用寿命，所述红外接收模块接收部的红外接收管方向朝上，红外接收管的上方设置菲涅尔镜7，所述菲涅尔镜固定在安装平台上，红外光经过菲涅尔镜被红外接收管接收，红外接收管将采集的信号传递到红外接收模块的处理电路中，所述GPS定位模块用于采集作业人员在室外的地理位置信息，所述红外接收模块用于采集作业人员在室内的信息，所述建筑物设置有红外定位点，按照一定频率发送唯一ID编码的调制光信号，红外接收模块可接收建筑物的红外定位点发送的地理信息节点的 ID编码，进行校对和解码后，得到操作人员在建筑物内的实时位置。

所述安全帽主体的右部外侧面上固定有环境监测机构，所述环境监测机构包括光照传感器8、气压传感器9、温度传感器10、湿度传感器11及电场传感器 12，所述光照传感器用于检测外部环境的光照强度，所述气压传感器用于检测作业人员所处环境的气压大小，从而得到作业人员的作业高度，所述温度传感器用于检测作业人员所处环境的温度，所述湿度传感器用于检测作业人员所处环境的湿度，所述电场传感器用于检测作业人员所处环境电场的大小，用于进行工作环境是否靠近高压电危险场景的判定。

所述安全帽本体前侧底端连接有人体监测机构，所述人体监测机构包括用于检测作业人员相应生理信息的心率、血氧传感器13、血压传感器14及肌肉、脑电波传感器15，所述心率、血氧传感器、血压传感器及肌肉、脑电波传感器通过安装板16与贴附条17固定连接，所述贴附条的两端固定有双面胶带18，通过双面胶带可将贴附条贴附固定在作业人员的头部位置，同时，心率、血氧传感器、血压传感器及肌肉、脑电波传感器贴附在人体的额头部位，可对作业人员相应的生理信息进行检测，所述贴附条与软管32固定连接，所述软管与安全帽本体的前侧底端面固定连接，所述软管为空心管，心率、血氧传感器、血压传感器及肌肉、脑电波传感器可通过软管内部空腔伸入至走线腔内。

所述人体监测机构还包括安装安全帽本体左侧外侧面的陀螺仪传感器19，所述陀螺仪传感器用于监测作业人员的加速度，从而判断作业人员的作业姿态。

所述帽沿结构下方还安装有热释电红外传感器20，所述热释电红外传感器与帽沿结构的底端面固定连接，用于判断作业人员是否佩戴了安全帽。

所述安全帽本体的前侧还安装有照明灯21和摄像头22，所述照明灯和摄像头位于帽沿结构上方，照明灯和摄像头与安全帽本体连接，其连接方式可采用现有的带照明灯和摄像头的安全帽的连接技术，在此不进行详细叙述，所述照明灯和摄像头用于录制和照明工作情况。

所述安全帽本体的右侧外侧面上还连接有语音通信机构，所述语音通信机构采用现有的对讲机23，所述安全帽本体的右侧外侧面上设有由橡胶材质制成的卡槽结构24，所述卡槽结构与对讲机的形状相匹配，对讲机可卡入卡槽结构中并利用橡胶材质的弹性进行夹紧，实现与安全帽本体的固定连接，采用对讲机，可方便作业人员实时与外部人员进行沟通。

所述安全帽本体的左侧外侧面上还安装有报警机构，所述报警机构包括固定在安全帽本体外侧面的播放器25，所述播放器与语音控制模块26连接，所述语音控制模块与控制机构连接，控制机构可向语音播放模块发送指令，语音播放模块控制播放器发出设置的报警声音。

所述定位机构、环境监测机构、人体监测机构、热释电红外传感器、照明灯和摄像头及语音播放模块均与控制机构连接，所述控制机构安装在安全帽本体后部设置的安装腔体27内，所述控制机构采用单片机28，所述单片机与所述的 GPS模块、红外接收模块、光照传感器、气压传感器、温度传感器、湿度传感器、电场传感器、心率、血氧传感器、血压传感器、肌肉、脑电波传感器、陀螺仪传感器、照明灯、摄像头、热释电红外传感器、语音播放模块连接，控制相关元件的工作，所述单片机与相应元件的连接线路位于走线腔内部，所述语音播放模块设置在安装腔体内部，避免了外界环境对其产生污染。

本实施例中，单片机与各元件的连接电路可采用现有单片机与其控制元件的连接电路，为非常成熟的现有技术，在此不进行详细叙述。

所述安装腔体内部还设有无线传输模块29，所述无线传输模块与单片机连接，无线传输模块可采用NB-IOT、ZIGBEE、GPRS或LoRa无线传输模块，单片机接收到采集的信息可通过无线传输模块传递给本地计算机终端，将采集的信息在本地计算机终端进行显示，或通过物联网传递给云端设备(云服务器、手机、IPAD 等设备)，方便对作业人员进行监控。

所述安装腔体内还设有供电装置，所述供电装置采用电池30，用于对个元件进行供电。

本实施例中，所述电池与各元件的连接电路上设有开关31，所述开关设置在安全帽本体外侧面上，用于控制各元件连接电路的导通和断开。

本实施例的安全帽工作时，热释电红外传感器可检测到作业人员头部发出的红外线信号，来判断作业人员是否佩戴上了安全帽，定位机构可采集作业人员的地理位置信息，通过单片机无线传递至本地计算机终端，可对作业人员的地理位置信息进行实时监控，光照传感器、气压传感器、温度传感器、湿度传感器及电场传感器可检测作业人员周围环境信息，将采集的信息传递给单片机，单片机通过无线传输传递给本地计算机终端，可对作业人员的作用环境进行实时监控，当发现作业人员周围环境发生异常情况时，计算机终端可向单片机发送指令，单片机向语音播放模块发送指令，语音播放模块控制播放器发出特定的报警声音，警示作业人员，所述心率、血氧传感器、血压传感器及肌肉、脑电波传感器可检测作业人员的相应的生理信息，通过单片机传递至本地计算机终端，方便对作业人员的身体状态进行实时监控，陀螺仪传感器可检测作业人员的加速度信息，通过单片机传递至本地计算机终端，方便监控作业人员的作业状态和姿态，所述照明灯可为作业人员提供较好的作业视线，所述摄像头可对作业过程进行录像，并传递至本地计算机终端。

采用本实施例的安全帽，可以对作业人员的外周环境和作业人员自身身体状态和作业状态进行实时监控，对作业人员的安全具有较好的保障作用。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。

Claims

1.一种用于建筑施工现场的多功能安全帽，其特征在于，包括安全帽主体，所述安全帽主体的帽壁为双层结构，内部具有走线腔，所述安全帽主体一端固定有帽沿结构，另一端固定有控制机构，所述安全帽主体顶端固定有定位机构，所述安全帽主体的外侧帽壁安装有环境监测机构、报警机构及语音通信机构，所述帽沿底端通过软管连接有人体检测机构，所述定位机构、环境监测机构、报警机构及人体检测机构与控制机构连接，连接线位于走线腔内，所述控制机构可与本地计算机终端或云端设备进行无线连接，对作业人员的状态进行实时监控。

2.如权利要求1所述的一种用于建筑施工现场的多功能安全帽，其特征在于，所述定位机构包括GPS定位模块及红外接收模块，所述GPS定位模块外周覆盖有保护罩，所述红外接收模块接收端的红外接收管端部外周设置菲涅尔镜。

3.如权利要求1所述的一种用于建筑施工现场的多功能安全帽，其特征在于，所述环境监测机构包括固定在安全帽主体外侧面的光照传感器、气压传感器、温度传感器、湿度传感器及电场传感器。

4.如权利要求1所述的一种用于建筑施工现场的多功能安全帽，其特征在于，所述人体检测机构包括心率、血氧传感器、血压传感器及肌肉、脑电波传感器，所述心率、血氧传感器、血压传感器及肌肉、脑电波传感器固定在贴附条上，所述贴附条的两端设有双面胶带，用于将心率、血氧传感器、血压传感器及肌肉、脑电波传感器粘贴固定在作业人员的额头上，所述软管为空心管，心率、血氧传感器、血压传感器及肌肉、脑电波传感器的连接线通过空心管伸入走线腔内部，并与控制机构连接，所述人体检测机构还包括陀螺仪传感器，所述陀螺仪传感器安装在安全帽本体上，用于检测作业人员的加速度。

5.如权利要求1所述的一种用于建筑施工现场的多功能安全帽，其特征在于，所述帽沿结构下方设置有与帽沿底端面固定连接热释电红外传感器，用于检测作业人员是否佩戴了安全帽。

6.如权利要求1所述的一种用于建筑施工现场的多功能安全帽，其特征在于，所述报警机构包括安装在安全帽本体上的播放器，所述播放器与语音播放模块连接，语音播放模块与控制机构连接，控制机构可向语音播放模块发送指令，语音播放模块控制播放器发出报警声音。

7.如权利要求1所述的一种用于建筑施工现场的多功能安全帽，其特征在于，所述安全帽本体上还安装有照明灯和摄像头，所述照明灯和摄像头安装在安全帽体位于帽沿结构所在的一侧，位于帽沿结构上方。

8.如权利要求1所述的一种用于建筑施工现场的多功能安全帽，其特征在于，所述语音通信机构采用对讲机，所述对讲机固定在卡槽结构上，所述卡槽结构固定在安全帽本体上。

9.如权利要求1所述的一种用于建筑施工现场的多功能安全帽，其特征在于，所述控制机构采用单片机，所述单片机固定在安装腔体内部，所述安装腔体与安全帽本体固定连接，所述单片机与无线传输模块连接，所述无线传输模块用于将单片机与本地计算机终端或云端设备进行无线连接，所述安装腔体内部还设有供电装置，用于进行供电。