CN213045520U - 一种基于生物信息检测的安全识别安全帽 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于生物信息检测的安全识别安全帽，涉及智能安全帽技术领域。该安全帽包括帽壳以及装配在帽壳上的人脸扫描模块、人体活动监测模组、定位传感器、光线传感器、语音报警模块、无线数据传输模块、主控模块和供电模块，人脸扫描模块、人体活动监测模组、定位传感器和光线传感器与主控模块连接，人脸扫描模块和人体活动监测模组的数据输出接口通过无线数据传输模块与后台监控中心主机连接。本实用新型的安全帽可在识别到作业人员处于疲劳作业状态时，向佩戴该安全帽的作业人员发出语音警报提示，同时还可感知作业人员的体温、走动的步数以及作业姿态等生物信息，实现对佩戴该安全帽的作业人员的全程作业的自动安全监控。

Description

一种基于生物信息检测的安全识别安全帽

技术领域

本实用新型涉及施工安全设备领域，具体涉及一种基于生物信息检测的安全识别安全帽。

背景技术

安全帽是用来保护头顶而戴的钢制或类似原料制的浅圆顶帽子，防止冲击物伤害头部的防护用品，由帽壳、帽衬、下颊带和后箍组成，帽壳呈半球形，坚固、光滑并有一定弹性，打击物的冲击和穿刺动能主要由帽壳承受，帽壳和帽衬之间留有一定空间，可缓冲、分散瞬时冲击力，从而避免或减轻对头部的直接伤害。但目前市面大多数的传统安全帽功能相对单一，仅能起到保护佩戴者头部免受伤的作用，无法实现后台监控中心远程对前端的安全帽进行作业人员的疲劳工作状态监测。

实用新型内容

为了解决上述技术存在的缺陷，本实用新型提供一种基于生物信息检测的安全识别安全帽。

本实用新型实现上述技术效果所采用的技术方案是：

一种基于生物信息检测的安全识别安全帽，包括帽壳和连接在所述帽壳下沿内侧的环带头箍，其中，还包括装配在所述帽壳上的人脸扫描模块、人体活动监测模组、定位传感器、光线传感器、语音报警模块、无线数据传输模块、主控模块以及供电模块，所述人脸扫描模块、人体活动监测模组、定位传感器和光线传感器的信号输出端与所述主控模块连接，所述主控模块的控制信号输出端与所述人脸扫描模块、人体活动监测模组、语音报警模块连接，所述人脸扫描模块和所述人体活动监测模组的数据输出接口通过所述无线数据传输模块与后台监控中心主机连接。

优选地，在上述的基于生物信息检测的安全识别安全帽中，所述人脸扫描模块设置在所述帽壳前端的帽檐的下表面，其摄录视窗朝向佩戴者的正面脸部。

优选地，在上述的基于生物信息检测的安全识别安全帽中，所述人脸扫描模块包括人脸识别相机和相机固定座，所述相机固定座具有一朝向佩戴者面部的倾斜安装端面，所述人脸识别相机固定在所述倾斜安装端面上，所述相机固定座的上端面与所述帽檐的下表面固定连接。

优选地，在上述的基于生物信息检测的安全识别安全帽中，所述倾斜安装端面与水平面的夹角为30～45°。

优选地，在上述的基于生物信息检测的安全识别安全帽中，所述人体活动监测模组包括额温传感器、3D计步芯片模组和姿态传感器，所述额温传感器设置在所述环带头箍的前端内侧面。

优选地，在上述的基于生物信息检测的安全识别安全帽中，所述3D计步芯片模组包括计步主控MCU和加速度传感器。

优选地，在上述的基于生物信息检测的安全识别安全帽中，所述帽壳的外周侧设有与所述主控模块连接的示廓灯带。

优选地，在上述的基于生物信息检测的安全识别安全帽中，所述语音报警模块包括扬声器，所述扬声器包括左声道扬声器和右声道扬声器，所述左声道扬声器设在所述帽壳的内侧左面，所述右声道扬声器设在所述帽壳的内侧右面。

优选地，在上述的基于生物信息检测的安全识别安全帽中，所述帽壳的正前方位置设有用于内置装配所述主控模块的主控封装盒体，所述光线传感器固定在所述主控封装盒体的表面。

优选地，在上述的基于生物信息检测的安全识别安全帽中，所述帽壳的顶部表面成型有一纵向凸起的传感器安装部，所述传感器安装部的拱顶侧面设有装配孔。

本实用新型的有益效果为：本实用新型的安全帽通过人脸扫描模块可不定时地自动采集作业人员的面部画面信息，并传回后台监控中心服务器进行疲劳状态检测，在识别到作业人员处于疲劳作业状态时，通过后台监控中心可向佩戴该安全帽的作业人员发出语音警报提示。同时，配套的人体活动监测模块可以感知作业人员的体温、走动的步数以及作业姿态等生物信息，配合人脸扫描模块可对佩戴该安全帽的作业人员进行全程作业的自动安全监控。

附图说明

图1为本实用新型的立体图；

图2为本实用新型在另一状态下的立体图；

图3为本实用新型所述防撞内衬的立体图；

图4为本实用新型一些实施例的模块结构框图；

图5为本实用新型一些实施例的模块结构框图。

具体实施方式

为使对本实用新型作进一步的了解，下面参照说明书附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明：

本实用的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本实用和简化描述，而不是指示或者暗示所指的装置或者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的限制。此外，“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或者暗示相对重要性。

本实用的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限制，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用中的具体含义。

请参见图1、图2、图3和图4，如图所示，本实用新型的实施例提出的一种基于生物信息检测的安全识别安全帽包括帽壳1和连接在帽壳1下沿内侧的环带头箍2。其中，作为本实用新型的一种改进，还包括装配在帽壳1上的人脸扫描模块8、人体活动监测模组、定位传感器、光线传感器6、语音报警模块、无线数据传输模块、主控模块以及供电模块。其中，人脸扫描模块8、人体活动监测模组、定位传感器和光线传感器6的信号输出端均与该主控模块连接，用于将感应信号发送给主控模块。主控模块的控制信号输出端与人脸扫描模块8、人体活动监测模组、语音报警模块连接，用于向人脸扫描模块8、人体活动监测模组发送启动和休眠指令，以及向语音报警模块发送报警指令。为了同步将人脸画面和生物信息回传给后台监控中心，该人脸扫描模块8和人体活动监测模组的数据输出接口通过无线数据传输模块与后台监控中心主机连接。

进一步地，在本实用新型的优选实施例中，如图1和图2所示，人脸扫描模块8设置在帽壳1前端的帽檐11的下表面，其摄录视窗朝向佩戴者的正面脸部。具体地，如图3所示，该人脸扫描模块8包括人脸识别相机81和相机固定座82，相机固定座82具有一朝向佩戴者面部的倾斜安装端面821，人脸识别相机81固定在倾斜安装端面821上，相机固定座82的上端面与帽檐11 的下表面固定连接。倾斜安装端面821与水平面的夹角α为30～45°。在本实用新型的优选实施例中，该夹角α设置为45°角。

进一步地，在本实用新型的优选实施例中，如图5所示，人体活动监测模组包括额温传感器、3D计步芯片模组和姿态传感器。其中，额温传感器设置在环带头箍2的前端内侧面，与作业人员的额部对应，在主控模块预设的控制指令下，可不定时或间断性地对作业人员的体温进行监测。3D计步芯片模组包括计步主控MCU和加速度传感器。在本实用新型的优选实施例中，该3D计步芯片模组选用型号为STP101 M的低功耗、小体积的3D计步模组套装。如果该3D 计步芯片模组在20秒内没有计步，则模块自动进入休眠状态，加速度传感器停止工作，此时整个模块处于低功耗状态。

为了方便在黑暗的环境下作业人员能被及时发现，如图1、图2和图4所示，该帽壳1的外周侧设有与主控模块连接的示廓灯带13。示廓灯带13与主控模块连接，当光线传感器6感应到工作环境为夜间或照明不良的场景时，光线传感器6被触发，将触发信号发送给主控模块，然后通过主控模块控制示廓灯带13点亮。语音报警模块包括扬声器5，扬声器5包括左声道扬声器和右声道扬声器。其中，左声道扬声器设在帽壳1的内侧左面，右声道扬声器设在帽壳1的内侧右面，通过将扬声器5设置在帽壳的内侧，可防止外界工作环境下的噪音干扰报警语音的接收。

进一步地，在本实用新型的优选实施例中，如图1所示，帽壳1的正前方位置设有用于内置装配主控模块的主控封装盒体3，光线传感器6固定在主控封装盒体3的表面。帽壳1的顶部表面成型有一纵向凸起的传感器安装部4，传感器安装部4的拱顶侧面设有装配孔41，传感器和模块可安装在该传感器安装部4内部。为增加数据传输的稳定性，无线数据传输模块还连接有信号增强天线，该信号增强天线可增强无线信号连接强度，使安全帽与后台监控中心的无线通讯连接更好，传输速度更快。为了更好地管理供电，供电模块连接有电源管理模块，电源管理模块与主控模块连接，主控封装盒体3上设有与主控模块连接的电量显示屏9。

进一步地，在本实用新型的优选实施例中，如图1所示，帽壳1的下沿在靠近耳朵的位置处设有颌带连接耳12，颌带(图中未示出)通过左右侧的颌带连接耳12可进行固定，配合环带头箍2一体成型在位于后脑勺一侧的松紧带 (21)，可将该安全帽牢固地佩戴在头上。如图2所示，帽壳1的内部设有防撞内衬7，防撞内衬7采用海绵材料制成。在本实用新型的一些实施例中，该主控模块选用型号为ATmega16的单片机，姿态传感器选用型号为APDS-9930 的低功耗传感器，电源管理模块采用型号为L3R4 SOT-23-6的电源管理I C芯片构成，具体的电量显示技术为现有技术，此处不再赘述。

综上所述，本实用新型的安全帽通过人脸扫描模块可不定时地自动采集作业人员的面部画面信息，并传回后台监控中心服务器进行疲劳状态检测，在识别到作业人员处于疲劳作业状态时，通过后台监控中心可向佩戴该安全帽的作业人员发出语音警报提示。同时，配套的人体活动监测模块可以感知作业人员的体温、走动的步数以及作业姿态等生物信息，配合人脸扫描模块可对佩戴该安全帽的作业人员进行全程作业的自动安全监控。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围内，本实用新型要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (10)

1.一种基于生物信息检测的安全识别安全帽，包括帽壳(1)和连接在所述帽壳(1)下沿内侧的环带头箍(2)，其特征在于：还包括装配在所述帽壳(1)上的人脸扫描模块(8)、人体活动监测模组、定位传感器、光线传感器(6)、语音报警模块、无线数据传输模块、主控模块以及供电模块，所述人脸扫描模块(8)、人体活动监测模组、定位传感器和光线传感器(6)的信号输出端与所述主控模块连接，所述主控模块的控制信号输出端与所述人脸扫描模块(8)、人体活动监测模组、语音报警模块连接，所述人脸扫描模块(8)和所述人体活动监测模组的数据输出接口通过所述无线数据传输模块与后台监控中心主机连接。

2.根据权利要求1所述的基于生物信息检测的安全识别安全帽，其特征在于：所述人脸扫描模块(8)设置在所述帽壳(1)前端的帽檐(11)的下表面，其摄录视窗朝向佩戴者的正面脸部。

3.根据权利要求2所述的基于生物信息检测的安全识别安全帽，其特征在于：所述人脸扫描模块(8)包括人脸识别相机(81)和相机固定座(82)，所述相机固定座(82)具有一朝向佩戴者面部的倾斜安装端面(821)，所述人脸识别相机(81)固定在所述倾斜安装端面(821)上，所述相机固定座(82)的上端面与所述帽檐(11)的下表面固定连接。

4.根据权利要求3所述的基于生物信息检测的安全识别安全帽，其特征在于：所述倾斜安装端面(821)与水平面的夹角为30～45°。

5.根据权利要求1所述的基于生物信息检测的安全识别安全帽，其特征在于：所述人体活动监测模组包括额温传感器、3D计步芯片模组和姿态传感器，所述额温传感器设置在所述环带头箍(2)的前端内侧面。

6.根据权利要求5所述的基于生物信息检测的安全识别安全帽，其特征在于：所述3D计步芯片模组包括计步主控MCU和加速度传感器。

7.根据权利要求1所述的基于生物信息检测的安全识别安全帽，其特征在于：所述帽壳(1)的外周侧设有与所述主控模块连接的示廓灯带(13)。

8.根据权利要求1所述的基于生物信息检测的安全识别安全帽，其特征在于：所述语音报警模块包括扬声器(5)，所述扬声器(5)包括左声道扬声器和右声道扬声器，所述左声道扬声器设在所述帽壳(1)的内侧左面，所述右声道扬声器设在所述帽壳(1)的内侧右面。

9.根据权利要求2所述的基于生物信息检测的安全识别安全帽，其特征在于：所述帽壳(1)的正前方位置设有用于内置装配所述主控模块的主控封装盒体(3)，所述光线传感器(6)固定在所述主控封装盒体(3)的表面。

10.根据权利要求1所述的基于生物信息检测的安全识别安全帽，其特征在于：所述帽壳(1)的顶部表面成型有一纵向凸起的传感器安装部(4)，所述传感器安装部(4)的拱顶侧面设有装配孔(41)。

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