CN213188329U - 智能安全帽监控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于安全防护技术领域，具体公开了一种智能安全帽监控系统，包括安全帽本体,佩戴者信息输入单元以及管理单元，安全帽本体上设有电源，以及设有由所述电源供电的图像采集单元，通话单元，定位单元，脱帽检测单元，高度检测单元，身份识别单元六者中的至少一者或它们的任意组合；佩戴者信息输入单元用于采集佩戴者信息并输入管理单元；管理单元包括存储单元和后台通话单元，存储单元用于接收图像采集单元、定位单元、脱帽检测单元和高度检测单元的信息并存储；后台通话单元用于接收通话单元的呼叫并通话。采用本技术方案，利用各单元与安全帽本体的配合，实现对作业人员的远程监控，降低人为隐患。

Description

智能安全帽监控系统

技术领域

本实用新型属于安全防护技术领域，涉及一种智能安全帽监控系统。

背景技术

现如今国家越来越重视安全生产，但是安全生产形势依旧严峻复杂，各地区的安全生产事故层出不穷，尤其是石化、煤矿、建筑、电力等行业。除由个人的综合素质较低造成的偶发事件，管理体系及政府部门监管不力也是一个重要原因。现有的监管系统中，管理人员无法实时监控和多方面掌握作业人员在现场的违章、异常、紧急状态、环境风险等情况。

而在作业现场，工人通常佩戴安全帽以保护自身，降低安全事故发生的概率，但现有的安全帽功能贫乏，不够智能化，不能对作业进行实时监控，也无法对作业人员的不当操作进行提醒。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种智能安全帽监控系统，实现安全帽的智能化，完成对作业人员的远程实时监控。

为了达到上述目的，本实用新型的基础方案为：一种智能安全帽监控系统，包括安全帽本体,佩戴者信息输入单元，以及管理单元；

所述安全帽本体上设有电源，以及设有由所述电源供电的图像采集单元，通话单元，定位单元，脱帽检测单元，高度检测单元，身份识别单元六者中的至少一者或它们的任意组合；

所述佩戴者信息输入单元用于采集佩戴者信息并输入所述管理单元；

所述管理单元包括存储单元和后台通话单元，所述存储单元用于接收图像采集单元、定位单元、脱帽检测单元和高度检测单元的信息并存储；所述后台通话单元用于接收通话单元的呼叫并通话。

本基础方案的工作原理和有益效果在于：安全帽本体戴在作业人员的头部位置，随作业人员移动，这样设置在安全帽本体上的各单元部件能够随作业人员移动。则图像采集单元能够实时采集作业人员当前的环境图像并传输至管理单元，以便管理人员查看。定位单元能够同步检测作业人员的位置信息，实现管理人员对作业人员位置的掌控，这样作业人员路线偏离时管理人员能够及时通过通话单元进行提醒，同时若作业人员出现意外事故时，管理人员掌握作业人员的具体位置，使救助人员能够快速到达作业人员身边实施救援。高度检测单元结合确定作业人员所处的环境是否存在危险，以便及时通知作业人员撤离，保证作业人员的人身安全。

通话单元可帮助作业人员遇到紧急情况时及时呼救，保证人身安全，避免管理人员监控信息查看不及时而错过救援时机。有时作业人员可能忘记佩戴安全帽或因炎热等情况将安全帽取下，此时作业人员失去了安全帽的防护可能导致安全事故的发生，所以利用脱帽检测单元检测作业人员是否正确佩戴安全帽，避免作业人员的不规范操作，保证安全帽始终对作业人员进行防护。佩戴者信息输入单元保证管理人员收到的监控信息是与安全帽本体一一对应的，便于管理人员针对性查看。

进一步，所述佩戴者信息输入单元为PC输入端或移动设备输入端，用于输入佩戴者信息。

通过PC输入端或移动设备输入端进行信息输入，这些是目前的常规使用设备，操作简单。

进一步，所述管理单元为PC管理端或移动设备管理端，用于查看作业人员的实时信息。

PC管理端或移动设备管理端均自带显示屏，利于查看监控信息，而PC管理端的显示屏相对较大，信息显示更清晰全面，移动设备管理端易于携带，便于随时查收监控信息。

进一步，所述脱帽检测单元包括光感检测芯片，所述光感检测芯片设置在安全帽本体的内侧，光感检测芯片的输出端与管理单元的存储单元连接。

安全帽本体内侧的光感检测芯片能够检测到作业人员的头部是否遮挡光线，从而判断作业人员的是否进行脱帽操作。

进一步，所述定位单元为GPS定位模块，GPS定位模块的输出端与管理单元的定位信息输入端连接，用于记录作业人员的行走路线和每个定位对应的时间信息。

GPS定位模块能够实时上传作业人员的位置信息，管理人员利用管理单元接收定位信息并按需查看。

进一步，所述通话单元为视频通话单元和/或SOS呼叫单元。

音视频通信单元能够基于5G/4G/3G/2G网络进行视频通话，SOS呼叫模块可帮助作业人员遇到紧急情况时及时呼救，保证人身安全。

进一步，所述安全帽本体上还设置有无线传输单元，所述无线传输单元接收存储单元存储的信息并传输至管理单元。

无线传输单元不受线缆长度的限制，使用更方便。

进一步，所述后台通话单元为管理人员携带的通话装置。

通话装置便于携带，保证管理人员能够随时与作业人员进行通话联系，使消息能够及时传达沟通。

进一步，SOS呼叫单元包括麦克风和喇叭，所述麦克风设置在安全帽本体靠近底部的侧壁上，喇叭位于安全帽本体两侧。

麦克风用于接收和传输作业人员的语音，喇叭用于接收管理人员传送给作业人员的语音消息。

进一步，所述身份识别单元为射频识别卡。

射频识别卡具有快速反应的特点，数据记忆容量大，可以监控大量的信息。

附图说明

图1是本实用新型智能安全帽监控系统的结构示意图；

图2是本实用新型智能安全帽监控系统的RFID射频识别系统的电路示意图；

图3是本实用新型智能安全帽监控系统的脱帽检测单元的电路示意图；

图4是本实用新型智能安全帽监控系统的定位单元的电路示意图；

图5是本实用新型智能安全帽监控系统的图像采集单元的电路示意图；

图6是本实用新型智能安全帽监控系统的管理单元的电路示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“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，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。

在本实用新型的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，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的具体含义。

如图1所示，本实用新型公开了一种智能安全帽监控系统，其包括安全帽本体,佩戴者信息输入单元，以及管理单元。

安全帽本体上设有电源(图中没有示出)，安全帽本体上还设有由电源供电的图像采集单元，通话单元，定位单元，脱帽检测单元，高度检测单元，身份识别单元六者中的至少一者或它们的任意组合。在本实施方式中，电池优选用3.8v 4200mah聚合物锂电池，其具备15W快充功能，实现快速充电。优选安全帽本体上设有卡槽，电池插入卡槽，实现电池与卡槽卡接，利于电池的安装拆卸。

佩戴者信息输入单元用于采集佩戴者信息并输入所述管理单元，佩戴者信息输入单元为PC输入端或移动设备(如手机)输入端，身份识别单元优选用MFRC522的RFID射频识别系统(如图2所示)，佩戴者信息输入单元输入的信息存储在管理单元内，还可将RFID射频识别系统内的信息与管理单元内的监测信息进行匹配对应，工作人员(佩戴者)通过RFID技术，通过刷卡的方式，获得工人权限，方便人员的管理，具体信息对应方法采用现有技术。高度检测单元优选用但不限于气压温度传感器BMP280(内部自带温度传感器)，用于检测当前环境的大气压和温度，从而检测出人员所在的海拔高度，还可判断工作人员是否出于低压或高压的危险。

当然，可以在佩戴者信息输入单元内设置账号注册登录系统，具体可参照现有网站的通用做法，设置账号管理权限，一级管理员账号，二级客户端账号，各级权限不一样，管理员可对客户端账号进行管理注销修改。管理员账号可观看所有终端设备实时图像，和呼叫终端设备，查看设备通过输入ID号或工人姓名。

管理单元为PC管理端或移动设备管理端，用于查看作业人员的实时信息。管理单元内设置有可在Android 9.0系统平台上运行的MTK6761芯片，如图6所示，MTK6761的SPI_CS接口与身份识别单元MFRC522芯片的SDA接口电性连接，MTK6761的SDA1和SCL1端口分别与高度检测模块的BMP280芯片的DSI和SCK接口电性连接。管理单元包括存储单元和后台通话单元，存储单元用于接收图像采集单元、GPS定位单元、脱帽检测单元和高度检测单元的传送的信息并存储，后台通话单元用于接收SOS呼叫单元的呼叫并通话，后台通话单元为管理人员携带的通话装置，例如手机或对讲机等。

图像采集单元优选用以MIX214为核心芯片的摄像头，如图5所示，MIX214的1、4、7和10接口分别与控制模块中的MTK6761芯片的RDP3～0接口对应连接，MIX214的2、5、8和11分别与控制模块中的MTK6761芯片的RDN3～0接口对应连接。摄像头优选设置在安全帽本体前侧的中部，这样摄像头能够拍摄到作业人员前方和左右两侧的图像信息，拍摄范围更大，信息采集更全面。

通话单元为视频通话单元和/或SOS呼叫单元，视频通话单元基于2/3/4/5G网络进行音视频传输。SOS呼叫单元通过安卓系统内置的APP检测按钮按下，从而向服务器发数据或拔打电话、电信等报警求救方式，SOS呼叫单元可帮助作业人员遇到紧急情况时及时呼救，保证人身安全，避免管理人员监控信息查看不及时而错过救援时机。SOS呼叫单元包括双降噪的麦克风和环线立体声的喇叭，麦克风和喇叭以移动互联网的5G/4G/3G/2G网络为载体，实现语音双向通讯。麦克风固定安装(如粘接或螺钉连接等)在安全帽本体靠近底部的侧壁上，喇叭位于安全帽本体两侧，优选在耳部对应的位置，喇叭可以镶嵌在安全帽本体上。

定位单元为GPS定位模块，如图4所示，GPS定位模块选用MRF5R100芯片作为核心，MTK6761的GPS_RF引脚与定位模块的输出端电性连接，GPS定位模块用于记录作业人员的行走路线和每个定位对应的时间信息，管理人员利用管理单元接收定位信息并按需查看。

脱帽检测单元包括光感检测芯片，光感检测芯片设置在安全帽本体的内侧，光感检测芯片的输出端与管理单元的存储单元连接。光感检测芯片优选但不限于AP3426，AP3426的电路结构如图3所示，AP3426的SCL接口与MTK6761的的SCL1接口电性连接，AP3426的SDA接口与MTK6761的的SDA1接口电性连接，AP3426的INT接口与MTK6761的的EINT4_PS接口电性连接。安全帽本体内侧的光感检测芯片能够检测到作业人员的头部是否遮挡光线，并将感光信号传输至MTK6761内，管理人员通过查看MTK6761内的感光信号，从而判断作业人员的是否进行脱帽操作。

安全帽本体上还设置有无线传输单元，无线传输单元接收存储单元存储的信息并传输至管理单元。无线传输单元利用移动互联网技术，通过tcp/ip协议、udp协议或FTP协议等，以移动互联网的2/3/4/5G网络为载体，实现远程通信。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种智能安全帽监控系统，其特征在于，包括安全帽本体,佩戴者信息输入单元，以及管理单元；

所述安全帽本体上设有电源，以及设有由所述电源供电的图像采集单元，通话单元，定位单元，脱帽检测单元，高度检测单元，身份识别单元六者中的至少一者或它们的任意组合；

所述佩戴者信息输入单元用于采集佩戴者信息并输入所述管理单元；

所述管理单元包括存储单元和后台通话单元，所述存储单元用于接收图像采集单元、定位单元、脱帽检测单元和高度检测单元的信息并存储；所述后台通话单元用于接收通话单元的呼叫并通话。

2.如权利要求1所述的智能安全帽监控系统，其特征在于，所述佩戴者信息输入单元为PC输入端或移动设备输入端，用于输入佩戴者信息。

3.如权利要求1所述的智能安全帽监控系统，其特征在于，所述管理单元为PC管理端或移动设备管理端，用于查看佩戴者的实时信息。

4.如权利要求1所述的智能安全帽监控系统，其特征在于，所述脱帽检测单元包括光感检测芯片，所述光感检测芯片设置在安全帽本体的内侧，光感检测芯片的输出端与管理单元的存储单元连接。

5.如权利要求1所述的智能安全帽监控系统，其特征在于，所述定位单元为GPS定位模块，GPS定位模块的输出端与管理单元的定位信息输入端连接，用于记录作业人员的行走路线和每个定位对应的时间信息。

6.如权利要求1所述的智能安全帽监控系统，其特征在于，所述通话单元为视频通话单元和/或SOS呼叫单元。

7.如权利要求1所述的智能安全帽监控系统，其特征在于，所述安全帽本体上还设置有无线传输单元，所述无线传输单元接收存储单元存储的信息并传输至管理单元。

8.如权利要求1所述的智能安全帽监控系统，其特征在于，所述后台通话单元为管理人员携带的通话装置。

9.如权利要求6所述的智能安全帽监控系统，其特征在于，SOS呼叫单元包括麦克风和喇叭，所述麦克风设置在安全帽本体靠近底部的侧壁上，喇叭位于安全帽本体两侧。

10.如权利要求1所述的智能安全帽监控系统，其特征在于，所述身份识别单元为射频识别卡。

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