CN210094771U - 安全防护型智能安全帽 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种安全防护型智能安全帽，包括帽体，帽体包括帽壳和帽带，帽带的两端分别连接在帽壳的两侧，还包括主控模块、电源模块和用于检测佩戴状态的佩戴传感检测模块，主控模块包括微处理电路MCU，主控模块、电源模块分别设于帽壳上，电源模块与佩戴传感检测模块分别连接主控模块，佩戴传感检测模块包括下颚传感器和头额传感器，下颚传感器设于帽带上，头额传感器设于帽壳内侧；该种安全防护型智能安全帽，通过对安全帽佩戴状态的检测，在用户遇险时实现安全告警和信息远传。具有优化配重的特点，佩戴舒适性极大提升，使用方便，可靠性高，且整体成本较低。

Description

安全防护型智能安全帽

技术领域

本实用新型涉及一种安全防护型智能安全帽。

背景技术

在安全救援、建筑施工、冶金矿山、码头等工作场所，通常都要求作业人员按照规程正确佩戴安全帽，然而往往不佩戴安全帽或者即使佩戴了安全帽，但未系下颚带，安全帽会有脱落的可能，有物体坠落时，会导致头部严重受伤，由此带来了很多安全隐患。

据统计，每年因未佩戴安全帽或佩戴方式不正确伤亡人数居高不下，正是因为侥幸心理的存在与忽视，导致此类事故伤亡率年年增长，造成了无法挽回的生命和财产损失。另一方面，安全管理人员无法有效地远程监控现场人员，这为安全管理带来很大风险。传统安全帽虽然能够提供一定的安全保护，但功能单一，对用户提供的安全防护水平有限。

上述问题是在安全帽的设计与生产过程中应当予以考虑并解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种安全防护型智能安全帽解决现有技术中存在的佩戴了安全帽，但未系下颚带，安全帽会有脱落的可能，有物体坠落时，会导致头部严重受伤，由此带来了很多安全隐患的问题。

本实用新型的技术解决方案是：

一种安全防护型智能安全帽，包括帽体，帽体包括帽壳和帽带，帽带的两端分别连接在帽壳的两侧，还包括主控模块、电源模块和用于检测佩戴状态的佩戴传感检测模块，主控模块包括微处理电路MCU，主控模块、电源模块分别设于帽壳上，电源模块与佩戴传感检测模块分别连接主控模块，佩戴传感检测模块包括下颚传感器和头额传感器，下颚传感器设于帽带上，头额传感器设于帽壳内侧。

进一步地，下颚传感器和头额传感器分别采用容性触摸感应式传感器。

进一步地，主控模块、电源模块分别设于帽壳的两侧。

进一步地，主控模块还包括按键处理模块和三轴加速度传感器、高度传感器、静电传感器、光敏传感器、外围设备控制电路，按键处理模块、三轴加速度传感器、高度传感器、静电传感器、光敏传感器、外围设备控制电路分别连接微处理电路MCU。

进一步地，帽壳设有壳体，壳体包括左壳体、右壳体，左壳体、右壳体分别设于帽壳的两侧，左壳体设有LED状态显示灯、蓝牙配对按键、左侧LED电筒，右壳体设有右侧LED电筒、电筒开关按键、方位灯、蜂鸣器，蓝牙配对按键、电筒开关按键分别连接主控模块的按键处理模块，LED状态显示灯、左侧LED电筒、右侧LED电筒、蜂鸣器和方位灯分别连接主控模块的外围设备控制电路。

进一步地，主控模块设于帽壳的右壳体内，电源模块设于帽壳的左壳体内。

进一步地，主控模块还包括蓝牙模块，蓝牙模块连接微处理电路MCU，主控模块分别设有耳麦接口和供电接口，主控模块通过耳麦接口连接耳麦，主控模块通过供电接口连接电源模块。

进一步地，电源模块包括充电监测电路、电池和自动开关机控制模块，主控模块的微处理电路MCU通过供电接口分别连接电源模块中的自动开关机控制模块和充电监测电路，微处理电路MCU通过供电接口向自动开关机控制模块发送开关机指令，充电监测电路连接电池进行充电状态监测。

进一步地，主控模块还包括通信模块和定位模块，通信模块和定位模块分别连接微处理电路MCU，通信模块采用NB-IoT模块，定位模块采用GNSS模块。

进一步地，帽壳设有电风扇。

本实用新型的有益效果是：与现有技术相比，具有以下优点，该种安全防护型智能安全帽，能够通过佩戴传感检测模块对用户的佩戴状态进行检测，从而实现用户佩戴安全帽状态监测功能，进而在用户佩戴状态不正确、跌落、失去意识等危险情况下，自动发出安全状态报警，还能够通过蓝牙模块将报警信息传到后场监控中心，便于进行综合性安全管理。该种安全防护型智能安全帽，能够实现用户的佩戴状态的检测，能够优化配重，佩戴舒适中的极大提升，使用方便，可靠性高，且整体成本较低。

附图说明

图1是本实用新型实施例安全防护型智能安全帽的结构示意图；

图2是实施例安全防护型智能安全帽的说明示意图；

图3是实施例安全防护型智能安全帽加设耳麦的结构示意图；

图4是实施例中帽体和佩戴传感检测模块的结构示意图；

图5是实施例安全防护型智能安全帽的左侧结构示意图；

图6是实施例安全防护型智能安全帽的右侧结构示意图；

其中：1-帽壳，2-帽带，3-下颚传感器，4-左壳体，5-右壳体，6-右侧LED电筒，7-左侧LED电筒，8-耳麦，9-电筒开关按键，10-方位灯，11-头额传感器。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型的优选实施例。

实施例

一种安全防护型智能安全帽，如图1和图3，包括帽体，帽体包括帽壳1和帽带2，帽带2的两端分别连接在帽壳1的两侧，还包括主控模块、电源模块和用于检测佩戴状态的佩戴传感检测模块，主控模块包括微处理电路MCU，主控模块、电源模块分别设于帽壳1上，电源模块与佩戴传感检测模块分别连接主控模块，佩戴传感检测模块包括下颚传感器3和头额传感器11，下颚传感器3设于帽带2上，头额传感器11设于帽壳1内侧。

该种安全防护型智能安全帽，能够通过佩戴传感检测模块对用户的佩戴状态进行检测，从而实现用户佩戴安全帽状态监测功能，进而在用户佩戴状态不正确时为用户发出佩戴状态报警，还能够通过蓝牙模块将佩戴情况传到后场监控中心，便于进行综合性安全管理。该种安全防护型智能安全帽，能够实现用户的佩戴状态的检测，能够优化配重，佩戴舒适中的极大提升，使用方便，可靠性高，且整体成本较低。

实施例中，通过下颚传感器3和头额传感器11相结合，来判断是否正确佩戴安全帽，保证判断的准确性。主控模块、电源模块分别设于帽壳1的两侧，平衡配重，通过优化配重来实现佩戴舒适的目的。

主控模块还包括按键处理模块和三轴加速度传感器、高度传感器、静电传感器、光敏传感器、外围设备控制电路，按键处理模块、三轴加速度传感器、高度传感器、静电传感器、光敏传感器、外围设备控制电路分别连接微处理电路MCU。

该种安全防护型智能安全帽，配置多种传感器模块，提供现场环境和用户运动状态的感知和报警，提高现场防护级别。其中，三轴加速度传感器感知用户的运动姿态和运动状态，高度传感器检测人员所在高度。根据用户的运动状态判断现场安全状况，并适时发出报警。

该种安全防护型智能安全帽，通过主控模块的设置，极大提升对现场安全帽佩戴者的安全管理水平，使用方便，可靠性高。通过设置佩戴传感检测模块，能够智能化自动监测用户佩戴安全帽的状态，在未正确佩戴时进行报警提醒，还能够进一步通过蓝牙模块将佩戴情况传到后场监控中心，便于进行综合性安全管理。通过设置三轴加速度传感器，对佩戴者的运动状态进行实时监控，若长时间保持静止可触发运动声光报警。通过设置静电传感器，当用户接近高压输电线路时，可通过蜂鸣器、LED报警电路发出声光报警，保证高空作业时的安全。

如图4、图5、图6，帽壳1设有壳体，壳体包括左壳体4、右壳体5，左壳体4、右壳体5分别设于帽壳1的两侧，左壳体4设有LED状态显示灯、蓝牙配对按键、左侧LED电筒7，右壳体5设有右侧LED电筒6、电筒开关按键9、方位灯10、蜂鸣器，蓝牙配对按键、电筒开关按键9分别连接主控模块的按键处理模块，LED状态显示灯、左侧LED电筒7、右侧LED电筒6、蜂鸣器和方位灯10分别连接主控模块的外围设备控制电路。

通过蓝牙配对按键、电筒开关按键9分别设于左壳体4、右壳体5上，使得操作方便，并能够避免容易混淆的问题。还为用户提供可调节亮度的左侧LED电筒7和右侧LED电筒6，帮助用户看清现场环境。还可扩展方位灯10，在特殊环境中指示人员逃生方位，扩展的耳麦8可实现现场的语音通话，通过蓝牙连接手机实现打电话功能。该种安全防护型智能安全帽，能够提供一定的扩展性，可以扩展左侧LED电筒7、右侧LED电筒6、方位灯10、耳麦8、静电传感器等装备，进一步提高安全性。

如图2，电源模块包括充电监测电路、电池和自动开关机控制模块。主控模块的微处理电路MCU通过供电接口分别连接电源模块中的自动开关机控制模块和充电监测电路，微处理电路MCU通过供电接口向自动开关机控制模块发送开关机指令，充电监测电路连接电池进行充电状态监测。通过自动开关机控制模块的设置，无电源开关，可自动实现开关机，傻瓜式操作，使用方便。实施例中电池可以采用干电池与锂电池可以二选一，锂电池容量大体积小，干电池方便更换。

实施例中，该种安全防护型智能安全帽，采用“运动+佩戴”方式实现自动开关机。主控模块的微处理电路MCU收集三轴加速度传感器和佩戴传感监测模块信号并确定是否开关机。当三轴加速度传感器检测到运动，下颚传感器3和额头传感器11检测正确佩戴之后，主控模块的微处理电路MCU将指令发给自动开关机控制模块，由自动开关机控制模块具体控制设备自动开机。当下颚带传感器3和额头传感器11检测到脱帽后，微处理电路MCU发命令给自动开关机控制模块，实现超时自动关机。

实施例中，在安全帽正确佩戴且有运动的正常工作情况下自动启动，用户脱下安全帽或长时间没有运动时，蜂鸣器将发声报警，同时LED状态显示灯闪烁报警；此外，在电源模块的电量较低时，LED状态显示灯显示红色进行提示。

主控模块还包括蓝牙模块，蓝牙模块连接微处理电路MCU，主控模块分别设有耳麦8接口和供电接口，如图2，主控模块通过耳麦8接口连接耳麦8，主控模块通过供电接口连接电源模块。通过设置耳麦8接口，实现耳麦8的扩展。通过蓝牙模块可连接手机接打电话，或者将数据传到场外。蓝牙模块可以连接后台业务系统，从而与后台业务系统绑定，实现联动管理，并且，只有当安全帽正确佩戴后，才能够实现在后台业务系统打卡，从制度上保证安全。通过蓝牙模块还可以连接用户手机，将佩戴状态信息传至场外，或通过手机实现定位。

主控模块还包括通信模块和定位模块，通信模块和定位模块分别连接微处理电路MCU，通信模块采用窄带物联网（Narrow Band Internet of Things, NB-IoT）模块即NB-IoT模块，定位模块采用GNSS模块，从而能够实现不依赖手机，确保安全帽自身具备远距离通信和定位能力，能够大幅降低成本。帽壳1还可以设有电风扇，为高温作业工人降温，防止中暑，提高舒适性。

实施例中，主控模块安装到安全帽的帽壳1的标准的安装位，优化配重，佩戴舒适中的极大提升对现场安全帽佩戴者的安全管理水平，使用方便，可靠性高，具有极大的市场前景。

实施例的该装置为用户提供安全帽佩戴监测、现场安全防护和辅助管理功能，可广泛用于消防、冶金、建筑、林业、矿山、码头等需要佩戴安全帽的场合。

Claims (10)

1.一种安全防护型智能安全帽，包括帽体，帽体包括帽壳和帽带，帽带的两端分别连接在帽壳的两侧，其特征在于：还包括主控模块、电源模块和用于检测佩戴状态的佩戴传感检测模块，主控模块包括微处理电路MCU，主控模块、电源模块分别设于帽壳上，电源模块与佩戴传感检测模块分别连接主控模块，佩戴传感检测模块包括下颚传感器和头额传感器，下颚传感器设于帽带上，头额传感器设于帽壳内侧。

2.如权利要求1所述的安全防护型智能安全帽，其特征在于：下颚传感器和头额传感器分别采用容性触摸感应式传感器。

3.如权利要求1所述的安全防护型智能安全帽，其特征在于：主控模块、电源模块分别设于帽壳的两侧。

4.如权利要求1所述的安全防护型智能安全帽，其特征在于：主控模块还包括按键处理模块和三轴加速度传感器、高度传感器、静电传感器、光敏传感器、外围设备控制电路，按键处理模块、三轴加速度传感器、高度传感器、静电传感器、光敏传感器、外围设备控制电路分别连接微处理电路MCU。

5.如权利要求4所述的安全防护型智能安全帽，其特征在于：帽壳设有壳体，壳体包括左壳体、右壳体，左壳体、右壳体分别设于帽壳的两侧，左壳体设有LED状态显示灯、蓝牙配对按键、左侧LED电筒，右壳体设有右侧LED电筒、电筒开关按键、方位灯、蜂鸣器，蓝牙配对按键、电筒开关按键分别连接主控模块的按键处理模块，LED状态显示灯、左侧LED电筒、右侧LED电筒、蜂鸣器和方位灯分别连接主控模块的外围设备控制电路。

6.如权利要求5所述的安全防护型智能安全帽，其特征在于：主控模块设于帽壳的右壳体内，电源模块设于帽壳的左壳体内。

7.如权利要求4所述的安全防护型智能安全帽，其特征在于：主控模块还包括蓝牙模块，蓝牙模块连接微处理电路MCU，主控模块分别设有耳麦接口和供电接口，主控模块通过耳麦接口连接耳麦，主控模块通过供电接口连接电源模块。

8.如权利要求1-7任一项所述的安全防护型智能安全帽，其特征在于：电源模块包括充电监测电路、电池和自动开关机控制模块，主控模块的微处理电路MCU通过供电接口分别连接电源模块中的自动开关机控制模块和充电监测电路，微处理电路MCU通过供电接口向自动开关机控制模块发送开关机指令，充电监测电路连接电池进行充电状态监测。

9.如权利要求1-7任一项所述的安全防护型智能安全帽，其特征在于：主控模块还包括通信模块和定位模块，通信模块和定位模块分别连接微处理电路MCU，通信模块采用NB-IoT模块，定位模块采用GNSS模块。

10.如权利要求1-7任一项所述的安全防护型智能安全帽，其特征在于：帽壳设有电风扇。

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