CN215898994U - 监理用智能安全帽 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种监理用智能安全帽，其涉及安全帽技术领域，包括帽体，还包括灰尘检测装置，用于检测粉尘浓度；报警装置，与所述灰尘检测装置电连接，用于当所述粉尘浓度超出预设值时发出警报；供电装置，分别与所述灰尘检测装置和所述报警装置电连接以进行供电；所述灰尘检测装置、所述报警装置和所述供电装置均设置于所述帽体外表面。

Description

监理用智能安全帽

技术领域

本申请涉及安全帽技术领域，尤其是涉及一种监理用智能安全帽。

背景技术

工程监理是工程施工中非常重要的一个组成部分，监理人员不仅需要在施工阶段对建设工程质量、造价、进度进行控制，还需要对合同、信息进行管理，对工程建设相关方的关系进行协调。监理人员在施工现场进行工作时，需要佩戴安全帽来防护自身的安全，相关技术中的安全帽包括帽体和扣带，将帽体佩戴至头部以避免或者减轻头部受到的直接伤害，扣带用于将帽体固定于头部。

针对上述中的相关技术，发明人认为存在有以下缺陷：在土建施工过程中，监理人员还需要对施工过程中的扬尘问题进行监督，避免施工过程因灰尘过大而影响施工人员的健康，而监理人员通常只能通过目测的方式对扬尘问题进行判断，容易判断不及时或不准确。

实用新型内容

为了改善监理人员对施工过程中扬尘问题的判断难以及时准确的缺陷，本申请提供一种监理用智能安全帽。

一种监理用智能安全帽，包括帽体，还包括：

灰尘检测装置，用于检测周围环境粉尘浓度；

报警装置，与所述灰尘检测装置电连接；

供电装置，分别与所述灰尘检测装置和所述报警装置电连接以进行供电；

所述灰尘检测装置、所述报警装置和所述供电装置均设置于所述帽体外表面。

通过采用上述技术方案，当监理人员佩戴帽体时，通过供电装置的供电，帽体上的灰尘检测装置可以检测周围环境的粉尘浓度，由于灰尘检测装置与报警装置电连接，当灰尘检测装置检测到的粉尘浓度超出一定值时，灰尘检测装置将会向报警装置发送报警信号，报警装置通过供电装置的供电并接收到报警信号后，将会发出报警提示，以提醒监理人员周围环境中粉尘浓度过高。

可选的，所述帽体外表面还设置有：

气体检测装置，用于检测周围环境有害气体浓度并预设有有害气体浓度阈值；

所述供电装置与所述气体检测装置电连接以进行供电；

所述气体检测装置与所述报警装置电连接。

通过采用上述技术方案，由于部分特殊的施工现场中还可能存在有害气体，有害气体可能会对人体或环境造成恶劣影响，而帽体上的气体检测装置通过供电装置的供电可以检测周围环境中有害气体的浓度，由于气体检测装置与报警装置电连接，当气体检测装置检测到的有害气体浓度超出有害气体浓度阈值时，气体检测装置将会向报警装置发送报警信号，报警装置通过供电装置的供电并接收到报警信号后，将会发出报警提示，以提醒监理人员周围环境中的有害气体浓度过高。

可选的，所述灰尘检测装置包括：

红外发射模块，用于发射会被粉尘颗粒阻挡的红外光线；

红外接收模块，与所述报警装置电连接，用于接收所述红外光线并预设有光强阈值；

所述供电装置分别与所述红外发射模块和所述红外接收模块电连接以进行供电。

通过采用上述技术方案，红外发射模块向红外接收模块发射红外光线，由于红外光线会被粉尘颗粒阻挡，因此当环境中有较多粉尘颗粒时，红外接收模块所接收到红外光线的光强将小于红外发射模块所发射的红外光线的光强，且红外接收模块所接收到的红外光线的光强越小，环境中的粉尘颗粒浓度越高，基于光强与粉尘颗粒浓度之间的线性关系预设光强阈值，当红外接收模块接收到的红外光线的光强小于光强阈值，则表明此时周围环境的粉尘颗粒浓度超出了一定的浓度阈值，红外接收模块将向报警模块输出报警信号，以使报警模块向监理人员发出报警，整个过程中供电装置分别为红外发射模块和红外接收模块进行供电。

可选的，所述气体检测装置包括：

气体检测模块，用于检测所述有害气体浓度；

比较模块，分别与所述气体检测模块和所述报警装置电连接并预设有电压值；

信号放大模块，电连接于所述气体检测模块与所述比较模块之间，用于放大检测信号；

所述供电装置分别与所述气体检测模块电连接以进行供电。

通过采用上述技术方案，气体检测模块通过供电装置的供电可以检测周围环境的有害气体浓度，并生成检测信号发送至信号放大模块，信号放大模块放大检测信号，并将放大后的检测信号发送至比较模块，比较模块将放大后的检测信号的电压值与预设的电压值进行比较，若放大后检测信号的电压值大于预设的电压值，则向报警装置发送报警信号，以使报警模块向监理人员发出报警。

可选的，所述帽体内表面设有：

佩戴识别装置，用于检测所述帽体是否被佩戴；

所述佩戴识别装置与所述供电装置电连接。

通过采用上述技术方案，佩戴识别装置通过供电装置的供电可以检测帽体是否被监理人员佩戴，当佩戴识别装置识别到帽体未被佩戴时，将使得供电装置中断向所述灰尘检测装置、所述报警装置和所述气体检测装置的供电，以起到节省供电装置中电能的作用。

可选的，所述佩戴识别装置包括：

压力感应模块，与所述供电装置电连接以接收电能并用于感应压力；

中断模块，电连接于所述压力感应模块和所述供电装置之间，用于中断所述供电装置向所述灰尘检测装置、所述报警装置和所述气体检测装置的供电。

通过采用上述技术方案，压力感应模块通过供电装置的供电可以用于感应压力，由于监理人员佩戴帽体时，头部与帽体内表面会接触并挤压，因此可以通过感应压力的大小判断帽体是否被佩戴，当压力感应模块感应压力后将向中断模块发送中断信号，中断模块接收到中断信号后将中断供电装置向灰尘检测装置、报警装置和气体检测装置的供电，以达到省电的目的。

可选的，所述帽体包括帽壳和帽檐，所述帽檐环设于所述帽壳外表面的底部，所述灰尘检测装置固定连接于所述帽檐顶面，所述帽檐顶面位于所述灰尘检测装置的位置处固定连接有保护罩，所述保护罩用于对所述灰尘检测装置起到保护作用。

通过采用上述技术方案，帽檐可以起到遮阳的作用，而灰尘检测装置固定连接于帽檐上既可以进行粉尘颗粒浓度的检测，还不会影响帽壳的承重强度，通过保护罩的设置，可以对灰尘检测装置起到保护作用，减少灰尘检测装置被损坏的可能。

可选的，所述报警装置为声音报警装置。

通过采用上述技术方案，当报警装置接收到报警信号后将在供电装置的供电下发出声音报警，相较于灯光报警，声音报警更加适用于单独一个人佩戴使用的情况。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.当监理人员佩戴帽体时，通过供电装置的供电，帽体上的灰尘检测装置可以检测周围环境的粉尘浓度，由于灰尘检测装置与报警装置电连接，当灰尘检测装置检测到的粉尘浓度超出一定值时，灰尘检测装置将会向报警装置发送报警信号，报警装置通过供电装置的供电并接收到报警信号后，将会发出报警提示，以提醒监理人员周围环境中粉尘浓度过高。

2.由于部分特殊的施工现场中还可能存在有害气体，有害气体可能会对人体或环境造成恶劣影响，而帽体上的气体检测装置通过供电装置的供电可以检测周围环境中有害气体的浓度。

附图说明

图1是本申请其中一实施例的监理用智能安全帽的结构示意图一。

图2是本申请其中一实施例的监理用智能安全帽的结构示意图二。

图3是本申请其中一实施例的监理用智能安全帽的模块系统结构图。

图4是本申请其中一实施例的红外发射模块的电路示意图。

图5是本申请其中一实施例的红外接收模块的电路示意图。

图6是本申请其中一实施例的气体检测装置的电路示意图。

图7是本申请其中一实施例的压力感应模块的电路示意图。

附图标记说明：

11、帽体；12、帽壳；13、帽檐；14、保护罩；100、灰尘检测装置；200、报警装置；300、供电装置；400、气体检测装置；500、佩戴识别装置；110、红外发射模块；120、红外接收模块；410、气体检测模块；420、比较模块；430、信号放大模块；510、压力感应模块；520、中断模块。

具体实施方式

以下结合附图1-7对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开了一种监理用智能安全帽。

参照图1，监理用智能安全帽包括帽体11，帽体11包括帽壳12和帽檐13，帽壳12为空心半球状，帽檐13环设并固定于帽壳12外表面的底部，帽檐13其中一侧延伸有用于遮阳的突出部。帽檐13的突出部顶面固定连接有保护罩14，帽檐13突出部顶面于保护罩14内固定连接有灰尘检测装置100，灰尘检测装置100用于检测周围环境的粉尘颗粒浓度。帽体11被佩戴时，帽壳12外表面靠近佩戴人员双耳的两侧均固定连接有报警装置200，报警装置200为声音报警装置200，报警装置200与灰尘检测装置100电连接，灰尘检测装置100检测到粉尘颗粒浓度超出预设值时将使得报警装置200发出报警提示。帽体11被佩戴时，帽壳12外表面靠近佩戴人员后脑勺的位置处固定连接有供电装置300，供电装置300可以为电池盒或太阳能电池板，供电装置300分别与报警装置200和灰尘检测装置100电连接，并向报警装置200和灰尘检测装置100供电。

参照图1，灰尘检测装置100包括红外发射模块110和红外接收模块120，红外发射模块110与红外接收模块120并排固定于帽檐13突出部的顶面，且均位于保护罩14内，保护罩14可以对红外发射模块110和红外接收模块120起到保护作用。红外发射模块110与红外接收模块120之间留有通道供空气流通，从而可以通过红外发射模块110向红外接收模块120发射红外光以检测空气中的粉尘颗粒浓度。

参照图2，帽壳12外表面靠近供电装置300的位置处还固定连接有用于检测周围环境有害气体浓度的气体检测装置400，气体检测装置400与供电装置300电连接，供电装置300向气体检测装置400供电。帽壳12内表面靠近报警装置200的两侧分别固定连接有佩戴识别装置500，佩戴识别装置500与供电装置300电连接，供电装置300向佩戴识别装置500供电，佩戴识别装置500可以识别帽体11的佩戴情况，当佩戴识别装置500识别到帽体11未被佩戴时，将中断供电装置300向灰尘检测装置100、气体检测装置400和报警装置200的供电。

参照图3，气体检测装置400包括气体检测模块410、信号放大模块430和比较模块420，佩戴识别装置500包括压力感应模块510和中断模块520。供电装置300分别与红外发射模块110、红外接收模块120、气体检测模块410、压力感应模块510和报警装置200电连接以进行供电。红外发射模块110向红外接收模块120发射红外光，红外接收模块120接收红外光并根据光强测量空气中粉尘颗粒浓度，当粉尘颗粒浓度超出红外接收模块120的粉尘颗粒浓度阈值，则红外接收模块120会向报警装置200发送报警信号以使报警装置200发出声音报警提醒佩戴人员。

参照图4，红外发射模块110包括芯片A1、第一电阻器R1、第二电阻器R2、第三电阻器R3、第一滑动变阻器RP1、第一电容器C1和红外发射二极管LED1。其中芯片A1可以为555定时器，芯片A1的第1引脚和第5引脚均接地，芯片A1的第2引脚和第6引脚均通过第一电容器C1接地，第二电阻器R2的一端与芯片A1的第2引脚电连接，第二电阻器R2的另一端与芯片A1的第7引脚电连接。第一电阻器R1的一端与芯片A1的第7引脚电连接，第一电阻器R1的另一端与第一滑动变阻器RP1的一端电连接，第一滑动变阻器RP1的另一端与芯片A1的第8引脚电连接。芯片A1的第4引脚和第三电阻器R3的一端均与供电装置300电连接，第三电阻器R3的另一端与红外发射二极管LED1的阳极电连接，红外发射二极管LED1的阴极与芯片A1的第3引脚电连接。

参照图5，红外接收模块120包括芯片A2、芯片A3、第四电阻器R4、第五电阻器R5、第六电阻器R6、第七电阻器R7、第二滑动变阻器RP2和红外接收二极管LED2，其中芯片A2为运算放大器，芯片A3为电压比较器。第五电阻器R5的一端与供电装置300电连接，第五电阻器R5的另一端电连接于芯片A2的反相输入端，红外接收二极管LED2的阳极电连接于芯片A2的反相输入端，红外接收二极管LED2的阴极与第四电阻器R4的一端电连接，第四电阻器R4的另一端接地，第四电阻器R4与红外接收二极管LED2的阴极电连接的一端还电连接于芯片A2的同相输入端，第六电阻器R6的一端电连接于芯片A2的同相输入端，另一端电连接于芯片A2的输出端。

参照图5，芯片A2的输出端电连接于芯片A3的同相输入端，第二滑动变阻器RP2的一端与供电装置300电连接，另一端与芯片A3的反相输入端电连接，第七电阻器R7的一端接地，另一端与芯片A3的反相输入端电连接，芯片A3的输出端与报警装置200电连接以发送报警信号。通过第二滑动变阻器RP2预设电压值以作为光强阈值，红外接收二极管LED2接收红外光后通过芯片A2将光强转换为电压信号并进行放大，再通过芯片A3将放大后的信号的电压值与预设光强阈值对应的电压值进行比较，若放大后信号的电压值大于与设光强阈值对应的电压值，则芯片A3将向报警装置200发送报警信号。

参照图6，信号放大模块430包括第八电阻器R8、第九电阻器R9、第十电阻器R10、第十一电阻器R11和芯片A4，比较模块420包括第十二电阻器R12、第三滑动变阻器RP3和芯片A5，其中芯片A4为运算放大器，芯片A5为电压比较器，气体检测模块410为小型气体检测仪。气体检测模块410的输出端通过第八电阻器R8电连接于芯片A4的反相输入端，第十一电阻器R11的一端接地，另一端电连接于芯片A4的同相输入端，第九电阻器R9一端电连接于芯片A4的反相输入端，另一端通过第十电阻器R10电连接于芯片A4的输出端。

参照图6，芯片A4的输出端通过第十电阻器R10电连接于芯片A5的同相输入端，第十二电阻器R12一端接地，另一端电连接于芯片A5的反相输入端，第三滑动变阻器RP3一端与供电装置300电连接，另一端电连接于芯片A5的反相输入端，芯片A5的输出端电连接于报警装置200。通过第三滑动变阻器RP3预设有害气体浓度阈值所对应的电压值，气体检测模块410检测有害气体浓度并将浓度值转换成电压值输入至信号放大模块430中，信号放大模块430将输入的电压值进行放大并输入至比较模块420中，比较模块420中的芯片A5将预设的电压值和浓度值所转换的电压值进行比较，若浓度值转换的电压值大于预设的电压值，则芯片A5将向报警装置200输出报警信号以使报警装置200发出声音报警提醒佩戴人员。

参照图7，压力感应模块510包括压力传感器、第十三电阻器R13和芯片A6，其中压力传感器包括由电阻器Ra、电阻器Rb、电阻器Rc和电阻器Rd组成的电桥电路，芯片A6可以为精密仪表放大器，芯片A6的型号可以为INA118P。压力传感器的输出端分别与芯片A6的第2引脚和第3引脚电连接，芯片A6的第4引脚和第5引脚接地，芯片A6的第7引脚和压力传感器的一端均与供电装置300电连接，第十三电阻器R13的一端电连接于芯片A6的第1引脚，另一端电连接于芯片A6的第8引脚，芯片A6的第6引脚电连接于中断模块520。

参照图7，中断模块520可以为继电器单元，芯片A6的第6引脚电连接于中断模块520继电器的线圈，灰尘检测装置100、报警装置200和气体检测装置400均通过中断模块520的常开触点与供电装置300电连接。当帽体11未被佩戴时，压力传感器未检测到压力，此时芯片A6不进行输出，由于常开触点处于断开状态，供电装置300将不会向灰尘检测装置100、报警装置200和气体检测装置400供电；当帽体11被佩戴时，压力传感器检测到压力并输出电压信号，经过芯片A6进行放大输出后使得中断模块520继电器线圈得电，此时常开触点闭合，供电装置300将进行正常供电。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种监理用智能安全帽，包括帽体(11)，其特征在于，还包括：

灰尘检测装置(100)，用于检测周围环境粉尘浓度；

报警装置(200)，与所述灰尘检测装置(100)电连接；

供电装置(300)，分别与所述灰尘检测装置(100)和所述报警装置(200)电连接以进行供电；

所述灰尘检测装置(100)、所述报警装置(200)和所述供电装置(300)均设置于所述帽体(11)外表面。

2.根据权利要求1所述的监理用智能安全帽，其特征在于，所述帽体(11)外表面还设置有：

气体检测装置(400)，用于检测周围环境有害气体浓度并预设有有害气体浓度阈值；

所述供电装置(300)与所述气体检测装置(400)电连接以进行供电；

所述气体检测装置(400)与所述报警装置(200)电连接。

3.根据权利要求2所述的监理用智能安全帽，其特征在于，所述灰尘检测装置(100)包括：

红外发射模块(110)，用于发射会被粉尘颗粒阻挡的红外光线；

红外接收模块(120)，与所述报警装置(200)电连接，用于接收所述红外光线并预设有光强阈值；

所述供电装置(300)分别与所述红外发射模块(110)和所述红外接收模块(120)电连接以进行供电。

4.根据权利要求2所述的监理用智能安全帽，其特征在于，所述气体检测装置(400)包括：

气体检测模块(410)，用于检测所述有害气体浓度；

比较模块(420)，分别与所述气体检测模块(410)和所述报警装置(200)电连接并预设有电压值；

信号放大模块(430)，电连接于所述气体检测模块(410)与所述比较模块(420)之间，用于放大检测信号；

所述供电装置(300)分别与所述气体检测模块(410)电连接以进行供电。

5.根据权利要求2所述的监理用智能安全帽，其特征在于，所述帽体(11)内表面设有：

佩戴识别装置(500)，用于检测所述帽体(11)是否被佩戴；

所述佩戴识别装置(500)与所述供电装置(300)电连接。

6.根据权利要求5所述的监理用智能安全帽，其特征在于，所述佩戴识别装置(500)包括：

压力感应模块(510)，与所述供电装置(300)电连接以接收电能并用于感应压力；

中断模块(520)，电连接于所述压力感应模块(510)和所述供电装置(300)之间，用于中断所述供电装置(300)向所述灰尘检测装置(100)、所述报警装置(200)和所述气体检测装置(400)的供电。

7.根据权利要求1所述的监理用智能安全帽，其特征在于：所述帽体(11)包括帽壳(12)和帽檐(13)，所述帽檐(13)环设于所述帽壳(12)外表面的底部，所述灰尘检测装置(100)固定连接于所述帽檐(13)顶面，所述帽檐(13)顶面位于所述灰尘检测装置(100)的位置处固定连接有保护罩(14)，所述保护罩(14)用于对所述灰尘检测装置(100)起到保护作用。

8.根据权利要求1所述的监理用智能安全帽，其特征在于：所述报警装置(200)为声音报警装置。

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