CN212344069U - 一种施工现场人员定位系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种施工现场人员定位系统，包括安全监测中心、智能安全帽和若干定位子网络，每个定位子网络包括协调器和分别布设在施工现场的多个定位基站；智能安全帽包括安全帽本体，以及均设置在安全帽本体上的芯片、定位标签、视频采集模块、语音提示模块、安全状态显示模块和用于供电的电源模块；芯片与定位标签、视频采集模块、语音提示模块和安全状态显示模块连接；定位标签与任意定位基站通信连接；协调器对多个定位基站进行综合管理且将多个定位基站所接收到的标签数据传输至安全监测中心。本实用新型保证了施工人员的定位精度，实现对施工人员的施工区域的分区管理，并解决了对处于危险地带的施工人员发出警示的问题。

Description

一种施工现场人员定位系统

技术领域

本实用新型属于无线定位技术领域，尤其涉及一种施工现场人员定位系统。

背景技术

定位服务是目前非常受到人们青睐和重视的一项技术。当前应用最广的定位服务是全球定位系统(GPS)，还有我们的国家的北斗定位系统等。对于施工工地范围比较大的施工现场，定位服务对于施工人员安全极为重要，是保护生命安全的重要保障之一，同时大型施工现场会划分各类施工区域，每类施工区域限定相关施工人员进入，如何定位施工人员在施工现场的位置，实现对施工人员的施工区域的分区管理，并向处于危险位置的施工人员发出警示已经成为必须解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种施工现场人员定位系统，保证了施工人员的定位精度，实现对施工人员的施工区域的分区管理，并解决了对处于危险地带的施工人员发出警示的问题。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种施工现场人员定位系统，包括安全监测中心、智能安全帽和若干定位子网络，每个定位子网络包括协调器和分别布设在施工现场的多个定位基站；智能安全帽包括安全帽本体，以及均设置在安全帽本体上的芯片、定位标签、视频采集模块、语音提示模块、安全状态显示模块和电源模块；电源模块为芯片、定位标签、视频采集模块、语音提示模块和安全状态显示模块供电；芯片与定位标签、视频采集模块、语音提示模块和安全状态显示模块连接；定位标签与任意定位基站通信连接；协调器对多个定位基站进行综合管理且将多个定位基站所接收到的标签数据传输至安全监测中心。

进一步地，智能安全帽设置多个，每个智能安全帽的芯片中存储有个人身份信息。

进一步地，定位标签包括射频模块，定位标签通过射频模块与任意定位基站通信连接。

进一步地，还包括手持终端，手持终端与安全监测中心通信连接。

进一步地，安全状态显示模块为LED屏或警示灯。

进一步地，协调器为ZigBee协调器。

进一步地，协调器包括5G传输模块，协调器通过5G传输模块与安全监测中心的通信连接。

进一步地，芯片为ZigBee芯片。

相比于现有技术，本实用新型的有益效果为：通过使用智能安全帽上的定位标签向定位基站发送标签信息，定位基站接收到标签信息后通过协调器将标签信息发送至安全监测中心，安全监测中心对标签信息进行分析，确定定位标签的位置，从而实现对佩戴有智能安全帽的施工人员的位置的精准定位；实现施工人员的施工区域的分区管理，当施工人员的位置与其施工区域不匹配时，可以通过语音提示模块和安全状态显示模块向佩戴智能安全帽的施工人员发出语音警示和灯光警示，提示施工人员返回自身的施工区域；同时当施工人员靠近或到达施工现场的危险地带时，可以通过语音提示模块和安全状态显示模块向佩戴智能安全帽的施工人员发出语音警示和灯光警示，确保施工人员的安全，并且当佩戴安全帽的施工人员到达施工现场危险地带时，通过视频采集模块采集施工人员附近的现场环境，将视频数据发送至安全监测中心，以便安全监测中心进行监测，并在需要对施工人员进行救援时，能为救援提供参考。

附图说明

图1为本实用新型施工现场人员定位系统的结构示意图；

图2为本实用新型施工现场人员定位系统的智能安全帽的结构框图示意图。

图中，1-安全监测中心，2-智能安全帽，21-芯片，22-定位标签，23-视频采集模块，24-语音提示模块，25-安全状态显示模块，26-电源模块，3-协调器，4-定位基站。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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装置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。

请参阅图1和图2，图1为本实用新型施工现场人员定位系统的结构示意图，图2为本实用新型施工现场人员定位系统的智能安全帽的结构框图示意图。一种施工现场人员定位系统，包括安全监测中心1、智能安全帽2和若干定位子网络，每个定位子网络包括协调器3和分别布设在施工现场的多个定位基站4；智能安全帽2包括安全帽本体，以及均设置在安全帽本体上的芯片21、定位标签22、视频采集模块23、语音提示模块24、安全状态显示模块25和电源模块26；电源模块26为芯片21、定位标签22、视频采集模块23、语音提示模块24和安全状态显示模块25供电；芯片21与定位标签22、视频采集模块23、语音提示模块24和安全状态显示模块25连接；定位标签22与任意定位基站4连接；协调器3对多个定位基站4进行综合管理且将多个定位基站4所接收到的标签数据传输至安全监测中心。

在一实施例中，芯片21为ZigBee芯片。芯片21用于发送相应的控制指令控制定位标签22、视频采集模块23、语音提示模块24和安全状态显示模块25执行相应的操作，其中定位标签22与任意定位基站4通信连接，用于向定位基站4发送定义定位标签22的当前位置的标签数据，定位标签22发送的标签数据的内容可以根据用户需求进行自行设定，如标签数据的内容包括每次发送标签数据的发送时间等；在一实施例中，定位标签22包括射频模块，定位标签22通过射频模块与任意定位基站4通信连接。视频采集模块23用于完成视频的录制；语音提示模块24用于根据芯片21发送的不同控制指令，发出不同的语音提示；安全状态显示模块25用于根据芯片21发送的不同控制指令，发出不同的颜色的灯光，在一实施例中，安全状态显示模块25为LED屏或警示灯。

同一定位子网络中多个定位基站4与协调器3通信连接，定位基站4接收到的标签数据通过协调器3传输至安全监测中心1，优选地，协调器3为ZigBee协调器，同一定位子网络的协调器3与多个定位基站4组成ZigBee网络。在一实施例中，协调器3包括5G传输模块，协调器3通过5G传输模块与安全监测中心1的通信连接。协调器3通过5G网络将数据传输至安全监测中心1，传输速度快。安全监测中心1结合定位基站4的实际物理位置，通过相应的定位算法，具体地，如TOA或TDOA定位算法，对接收到的标签数据进行分析，从而计算出定位标签22的位置，即得到佩戴智能安全帽2的施工人员的位置。TOA或TDOA定位算法是本领域技术人员的常用算法，在此不再赘述。在一实施例中，安全监测中心1包括监测主机、显示器和数据存储模块，监测主机对接收到的标签数据进行分析，得到定位标签22的定位信息后，将定位标签22的定位信息绘制成标识地图，在标识地图中显示各定位标签22的位置信息，然后监测主机将标识地图发送至显示器进行显示，使得监测人员通过显示器可以直观的查看施工人员的具体位置。另外监测主机实时统计施工人员的位置信息和运动轨迹，生成效果图，并将位置信息和运动轨迹存储在数据存储模块中保存，方便监测人员进行历史查询。

安全监测中心1根据计算得到定位标签22的位置后，判断定位标签22的位置是否处于施工现场的危险地带，若定位标签22处于施工现场的危险地带，则安全监测中心1发送危险指令至芯片21，芯片21根据接收到的危险指令，控制视频采集模块23对佩戴智能安全帽2的施工人员的操作以及周围环境进行录像，并将录像的视频数据通过定位基站4和协调器3传输至安全监测中心1，以便监测人员进行查看，并在需要对施工人员进行救援时，能为救援提供参考。同时芯片21控制安全状态显示模块25发出红光，提示施工人员当前处于危险地带，以及芯片21控制语音提示模块24播放施工人员在危险地带时的语音提示，提醒施工人员注意安全。若定位标签22不是处于危险地带，则判断定位标签22与危险地带之间的距离是否小于预先设定的距离值，若定位标签22与危险地带之间的距离小于预先设定的距离值，则安全监测中心1发送关注指令至芯片21，芯片21根据接收到的关注指令，控制安全状态显示模块25发出黄光，提示施工人员当前在靠近危险地带，同时芯片21控制语音提示模块24播放施工人员在靠近危险地带时的语音提示，提醒施工人员注意安全；若定位标签22与危险地带之间的距离大于预先设定的距离值，则安全监测中,1发送安全指令至芯片21，芯片21根据接收到的安全指令，控制安全状态显示模块25发出绿光，提示施工人员当前在安全地带。

另外，对于施工工地范围比较大的施工现场都会划分各类施工区域，每类施工区域限定相关施工人员进入，安全监测中心1根据计算得到定位标签22的位置后，判断定位标签22的位置是否处于预先设定的施工区域的范围内，若否，则安全监测中心1在显示器显示违规信息，以提醒监测人员，同时发送违规指令至芯片21，芯片21根据接收到的违规指令控制视频采集模块23对佩戴智能安全帽2的施工人员的操作以及周围环境进行录像，并将录像的视频数据通过定位基站4和协调器3传输至安全监测中心1，以便监测人员查看违规施工人员的操作以及其周围环境。同时芯片21控制安全状态显示模块25发出红光，以及芯片21控制语音提示模块24播放施工人员不在施工区域时的语音提示，提醒施工人员返回自身的施工区域，从而实现对施工人员的施工区域的分区管理。另外安全监测中心1会将违规信息存储保存，方便监测人员进行历史查询。

在一实施例中，智能安全帽2设置多个，每个智能安全帽2的芯片21中存储有个人身份信息。智能安全帽2的具体数量可以根据施工现场的需求进行设定，通常情况下，智能安全帽2的数量与施工现场的施工人员的数量一一对应，通过芯片21中存储的个人身份信息识别施工人员的个人身份，即在智能安全帽2设置多个的情况下，定位标签22的内容还包括芯片21存储的个人身份信息，从而安全监测中心1可以对多个佩戴智能安全帽2的施工人员的身份进行识别，安全监测中心1根据定位标签22的位置信息和定位标签22发送的个人身份信息，判断定位标签22的位置是否处于预先设定的施工区域的范围内。

在一实施例中，施工现场人员定位系统还包括手持终端，手持终端与安全监测中心1通信连接。持有手持终端的人员可以通过手持终端访问安全监测中心1，查看当前施工现场的施工人员的实时位置以及安全状态，同时可以查看任意施工人员的运动轨迹以及其在危险地带时的视频数据。手持终端的具体数量可以根据施工现场的需求进行设定，通常情况下，手持终端的数量与施工现场的安全巡视员的数量一一对应。手持终端可以是平板、手机等。

相比于现有技术，本实用新型的有益效果为：通过使用智能安全帽2上的定位标签22向定位基站4发送标签信息，定位基站4接收到标签信息后通过协调器3将标签信息发送至安全监测中心1，安全监测中心1对标签信息进行分析，确定定位标签22的位置，从而实现对佩戴有智能安全帽2的施工人员的位置的精准定位；当佩戴安全帽的施工人员靠近或到达危险地带时，可以通过语音提示模块24和安全状态显示模块25向佩戴智能安全帽2的施工人员发出语音警示和灯光警示，确保施工人员的安全，当佩戴安全帽的施工人员到达危险地带时，通过视频采集模块23采集施工人员附近的现场环境，将视频数据发送至安全监测中心1，以便安全监测中心1进行监测，并在需要对施工人员进行救援时，能为救援提供参考。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型做任何形式上的限制，故凡未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种施工现场人员定位系统，其特征在于，包括安全监测中心、智能安全帽和若干定位子网络，每个所述定位子网络包括协调器和分别布设在施工现场的多个定位基站；所述智能安全帽包括安全帽本体，以及均设置在安全帽本体上的芯片、定位标签、视频采集模块、语音提示模块、安全状态显示模块和电源模块；所述电源模块为芯片、定位标签、视频采集模块、语音提示模块和安全状态显示模块供电；所述芯片与定位标签、视频采集模块、语音提示模块和安全状态显示模块连接；所述定位标签与任意定位基站通信连接；所述协调器对多个定位基站进行综合管理且将多个定位基站所接收到的标签数据传输至安全监测中心。

2.根据权利要求1所述的施工现场人员定位系统，其特征在于，所述智能安全帽设置多个，每个所述智能安全帽的芯片中存储有个人身份信息。

3.根据权利要求1所述的施工现场人员定位系统，其特征在于，所述定位标签包括射频模块，所述定位标签通过射频模块与任意定位基站通信连接。

4.根据权利要求1所述的施工现场人员定位系统，其特征在于，还包括手持终端，所述手持终端与安全监测中心通信连接。

5.根据权利要求1所述的施工现场人员定位系统，其特征在于，所述安全状态显示模块为LED屏或警示灯。

6.根据权利要求1所述的施工现场人员定位系统，其特征在于，所述协调器为ZigBee协调器。

7.根据权利要求1所述的施工现场人员定位系统，其特征在于，所述协调器包括5G传输模块，所述协调器通过5G传输模块与安全监测中心的通信连接。

8.根据权利要求1所述的施工现场人员定位系统，其特征在于，所述芯片为ZigBee芯片。

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