CN213370191U - 智能安全帽 - 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，智能安全帽上设置有电源和控制模块，控制模块的输入端连接有图像采集模块，定位模块，温度检测模块，高度检测模块四者中的至少一者或它们的任意组合，控制模块还连接有无线传输模块，通信模块，射频识别模块和照明模块，控制模块接收图像采集模块，定位模块，温度检测模块和高度检测模块四者中至少一者的信息并通过无线传输模块传输至后台服务器。采用本技术方案，利用控制模块与其他模块间的配合，实现作业人员的远程监控，降低人为隐患。

Description

智能安全帽

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。

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，实现安全帽的智能化，完成对作业人员的保护并实现远程实时监控。

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，所述智能安全帽上设置有电源和控制模块，所述控制模块的输入端连接有图像采集模块，定位模块，温度检测模块和高度检测模块四者中的至少一者或它们的任意组合；

所述控制模块还连接有无线传输模块，通信模块，射频识别模块和照明模块；

所述控制模块接收图像采集模块，定位模块，温度检测模块和高度检测模块四者中至少一者的信息并通过无线传输模块传输至后台服务器。

本基础方案的工作原理和有益效果在于：图像采集模块能够实时采集作业人员当前的环境图像并传输至控制模块，控制模块再将图像信息传输至后台服务器，以便管理人员查看。定位模块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信模块进行提醒，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。

高度检测模块结合温度检测模块确定作业人员所处的环境是否存在存在危险，以便及时通知作业人员撤离，保证作业人员的人身安全。射频识别模块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。照明模块为作业人员提供所需的光源，便于作业。

进一步，所述电源包括若干块单独设置的电池，电池与智能安全帽可拆卸连接。

电池体积小巧，便于携带和使用，且电池与智能安全帽可拆卸连接，利于电源拆卸替换。

进一步，所述通信模块包括音视频通信单元，所述控制模块接收音视频通信单元的通信信息并传输给后台服务器。

音视频通信单元能够基于5G/4G/3G/2G网络进行视频通话，实现视频和语音的远程传输。

进一步，所述通信模块还包括SOS呼叫模块，SOS呼叫模块连接后台通讯器， SOS呼叫模块的侧边设有呼叫按钮，呼叫按钮的输出端与SOS呼叫模块的控制端连接。

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，避免管理人员监控信息查看不及时而错过救援时机。

进一步，所述通信模块包括MIC话筒和听筒，所述MIC话筒设置在智能安全帽前部靠近底部的外侧壁上，听筒位于智能安全帽两侧。

MIC话筒用于接收和传输作业人员的语音，听筒用于接收管理人员传送给作业人员的语音消息。

进一步，所述图像采集模块包括摄像头，摄像头位于智能安全帽的前侧的中部。

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。

进一步，所述无线传输模块为蓝牙通信模块或WIFI通信模块。

蓝牙通信模块或WIFI通信模块不受线缆长度的限制，传输信息更方便。

进一步，所述电池设置在智能安全帽内侧的后部。

避免电池妨碍其他部件的安装，同时平衡摄像头的重量。

进一步，所述智能安全帽上设有卡槽，电池在卡槽内卡接。

电池卡接在卡槽内，这样插拔式电池的设计，便于将更换电池。

进一步，所述照明模块包括照明灯和开关按钮，照明灯位于智能安全帽的前部或者侧部，开关按钮串联在照明灯的供电回路上。

利用开关按钮控制照明灯的开闭，随开随用，利于操作。

附图说明

图1是本实用新型智能安全帽的正视图；

图2是本实用新型智能安全帽的侧视图；

图3是本实用新型智能安全帽的电路结构框图；

图4是本实用新型智能安全帽的RFID射频识别系统的电路示意图；

图5是本实用新型智能安全帽的控制模块的电路示意图；

图6是本实用新型智能安全帽的定位模块的电路示意图；

图7是本实用新型智能安全帽的图像采集模块的电路示意图；

图8是本实用新型智能安全帽的MIC话筒的电路示意图；

图9是本实用新型智能安全帽的高度检测模块的电路示意图。

说明书附图中的附图标记包括：智能安全帽1、摄像头2、控制模块3、照明灯4、电源5、开关按钮6、呼叫按钮7、MIC话筒8。

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和2所示：本实用新型公开了一种智能安全帽，智能安全帽1上设置有电源5和控制模块3，控制模块3设置在智能安全帽1的外侧，如图3所示，控制模块3的输入端电性连接有图像采集模块，定位模块(GPS)，温度检测模块和高度检测模块四者中的至少一者或它们的任意组合。控制模块3优选用 MTK6761及其外围电路作为控制核心，控制模块3可以在Android 9.0系统平台上运行。如图5和6所示，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，用于接收GPS信息。如图9所示，高度检测模块优选用但不限于气压温度传感器BMP280(内部自带温度传感器)，由于BMP280自带温度传感器，则温度检测模块无需额外设置温度传感器，直接利用BMP280进行温度检测。MTK6761的SDA1和SCL1端口分别与BMP280的DSI 和SCK接口电性连接，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。控制模块3接收图像采集模块，定位模块，温度检测模块和高度检测模块四者中至少一者的信息并通过无线传输模块传输至后台服务器。

控制模块3还连接有无线传输模块，通信模块，射频识别模块和照明模块。无线传输模块为蓝牙通信模块或WIFI通信模块，无线传输模块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。射频识别模块优选用MFRC522的RFID射频识别系统 (如图4所示)，MFRC522芯片的SDA接口与控制模块中的MTK6761的SPI_CS接口电性连接，用于识别佩戴者信息输入单元输入的信息，并将该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。

电源5包括若干块单独设置的4200mah 3.8V聚合物锂电池，其具备15W 快充功能，实现快速充电。优选智能安全帽1上设有卡槽，电池在卡槽内卡接，实现电池与智能安全帽1的可拆卸连接，本实施例中优选用电池设置在智能安全帽1的后部。

图像采集模块包括以MIX214为核心芯片的摄像头2，MIX214的电路原理结构如图7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2固定设置在智能安全帽1的前侧的中部，摄像头2与智能安全帽1粘接或螺钉连接。这样摄像头2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。

通信模块包括基于2/3/4/5G网络的音视频通信单元，控制模块3接收音视频通信单元的通信信息并传输给后台服务器。通信模块包括MIC话筒8和听筒，MIC话筒8设置在智能安全帽1前部靠近底部的外侧壁上，听筒位于智能安全帽 1两侧，优选在耳部对应的位置，MIC话筒8和听筒均固定安装(如粘接或螺钉连接等)在智能安全帽1上。MIC话筒8的电路图如图8所示，MIC话筒8与控制模块中的MTK6761芯片的AU_VIN识别接口电性连接，通信模块还包括SOS呼叫模块，SOS呼叫模块连接有后台通讯器，SOS呼叫模块的侧边设有呼叫按钮7，呼叫按钮7的输出端与SOS呼叫模块的控制端电性连接，SOS呼叫模块可优选用对讲机。

照明模块包括照明灯4和开关按钮6，照明灯4位于智能安全帽1的前部或者侧部，开关按钮6串联在照明灯4的供电回路上。照明灯4与智能安全帽1 可拆卸或固定连接，智能安全帽1上可设置卡扣对照明灯4进行卡接定位，另一种优选，照明灯4与智能安全帽1间通过螺钉螺母连接，或者利用粘胶将照明灯4粘接在智能安全帽1上。

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，其特征在于，所述智能安全帽上设置有电源和控制模块，所述控制模块的输入端连接有图像采集模块，定位模块，温度检测模块和高度检测模块四者中的至少一者或它们的任意组合；

所述控制模块还连接有无线传输模块，通信模块，射频识别模块和照明模块；

所述控制模块接收图像采集模块，定位模块，温度检测模块和高度检测模块四者中至少一者的信息并通过无线传输模块传输至后台服务器。

2.如权利要求1所述的智能安全帽，其特征在于，所述电源包括若干块单独设置的电池，电池与智能安全帽可拆卸连接。

3.如权利要求1所述的智能安全帽，其特征在于，所述通信模块包括音视频通信单元，所述控制模块接收音视频通信单元的通信信息并传输给后台服务器。

4.如权利要求3所述的智能安全帽，其特征在于，所述通信模块还包括SOS呼叫模块，SOS呼叫模块连接后台通讯器，SOS呼叫模块的侧边设有呼叫按钮，呼叫按钮的输出端与SOS呼叫模块的控制端连接。

5.如权利要求1所述的智能安全帽，其特征在于，所述通信模块包括MIC话筒和听筒，所述MIC话筒设置在智能安全帽前部靠近底部的外侧壁上，听筒位于智能安全帽两侧。

6.如权利要求1所述的智能安全帽，其特征在于，所述图像采集模块包括摄像头，摄像头位于智能安全帽的前侧的中部。

7.如权利要求1所述的智能安全帽，其特征在于，所述无线传输模块为蓝牙通信模块或WIFI通信模块。

8.如权利要求2所述的智能安全帽，其特征在于，所述电池设置在智能安全帽内侧的后部。

9.如权利要求2所述的智能安全帽，其特征在于，所述智能安全帽上设有卡槽，电池在卡槽内卡接。

10.如权利要求1所述的智能安全帽，其特征在于，所述照明模块包括照明灯和开关按钮，照明灯位于智能安全帽的前部或者侧部，开关按钮串联在照明灯的供电回路上。

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