CN217279614U - 一种涉路施工安全管理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种涉路施工安全管理系统。包括设置在施工现场的智能主机终端、多个射频标签基站以及多组射频标签和智能安全帽，各射频标签基站对本区域的射频标签进行读取并与智能主机终端无线通信连接，各智能安全帽与智能主机终端无线通信连接；智能主机终端包括控制器模块以及定位模块、无线通信模块和电源管理模块，还包括通信天线；射频标签基站包括控制器模块以及定位模块、标签读取模块、无线通信模块和电源管理模块，还包括通信天线；智能安全帽包括控制器模块以及定位模块、蓝牙模块、无线通信模块和电源管理模块，还包括通信天线。本实用新型结构设计合理，对人员进入危险作业区域提供有效监督管理手段并且提供有效提示手段。

Description

一种涉路施工安全管理系统

技术领域

本实用新型属于路政设施技术领域，尤其涉及一种涉路施工安全管理系统。

背景技术

现有的专项养护作业现场管理手段落后、管理方式粗放(经验型)、专项养护作业效率较低等问题仍然普遍存在。因此，针对高速公司大中修养护，有必要建立高速公路养护智慧工地综合监管防控系统，对外来车辆及施工工区的安全隐患及时预警和防范。

综合监管防控系统是一种提升施工作业人员作业安全的防控系统，为了提升施工作业人员的施工作业安全性，需要对人员的位置进行持续有效的监控，并且在施工作业现场划定危险作业区域，通过监控人员是否靠近或者进入这些危险作业区域，实现对人员施工安全性的管理。另一方面，安全管理系统应该在检测到安全作业风险时对相关施工人员进行有效提示，防止人员在无意识情况下进入危险作业区域时由于得不到有效提示而产生的安全风险。现有技术中还不存在适用于综合监管防控系统的安全管理系统，这导致对人员进入危险作业区域缺少有效的监督管理手段，同时对进入危险作业区域内的人员缺少有效提示手段，导致出现危险作业问题，因此需要开发设计人员定位系统以满足现有需求。

实用新型内容

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种结构设计合理、对人员进入危险作业区域提供有效监督管理手段并且对进入危险作业区域内的人员提供有效提示手段的涉路施工安全管理系统。

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种涉路施工安全管理系统包括设置在施工现场的至少一个智能主机终端、多个设置在划定危险作业区域中心的射频标签基站以及多组由施工人员佩戴的射频标签和智能安全帽，各射频标签基站对本区域的射频标签进行读取并与智能主机终端无线通信连接，各智能安全帽与智能主机终端无线通信连接；智能主机终端包括控制器模块以及与控制器模块连接的定位模块、无线通信模块和电源管理模块，还包括与无线通信模块连接的通信天线；射频标签基站包括控制器模块以及与控制器模块连接的定位模块、标签读取模块、无线通信模块和电源管理模块，还包括与无线通信模块连接的通信天线；智能安全帽包括控制器模块以及与控制器模块连接的定位模块、蓝牙模块、无线通信模块和电源管理模块，还包括与无线通信模块连接的通信天线。

本实用新型的优点和积极效果是：

本实用新型提供了一种结构设计合理的涉路施工安全管理系统，与现有的安全管理系统以及安全管理方式相比，本实用新型中通过在多个划定的危险作业区域中心设置多个射频标签基站，实现了对施工现场的危险作业区域的划定和标记。通过设置由施工作业人员随身佩戴的射频标签，与射频标签基站配合实现了对施工作业人员进入相应危险作业区域情况的快速有效识别。通过在现场设置智能主机终端，实现了对现场多个射频标签基站发送的定位数据的收集和处理，形成对人员是否进入危险作业区域以及是否需要向特定人员发送危险作业提示的判断。通过设置由施工作业人员随身佩戴的智能安全帽并且智能安全帽与智能主机终端之间无线通信连接，实现了对智能主机终端发送的危险作业提示的快速有效接收，有利于现场作业人员及时获知自身与划定的危险作业区域之间的位置关系并及时转移至安全作业区域或者在本危险作业区域内作业时加强对危险要素的防范。

优选地：智能主机终端还包括与其控制器模块连接的存储有警示信息数据的存储模块以及用于播报警示信息和产生警示效果的声光报警器。

优选地：智能主机终端还包括蓄电池和电源接口，蓄电池和电源接口均与其电源管理模块连接。

优选地：射频标签基站还包括蓄电池和电源接口，蓄电池和电源接口均与其电源管理模块连接。

优选地：射频标签基站还包括用于存储本站数据的存储模块。

优选地：智能安全帽还包括照明灯和麦克风以及操作照明灯的照明按钮和操作麦克风的对讲按钮，照明灯、麦克风、照明按钮和对讲按钮均与其控制器模块连接。

优选地：智能安全帽还包括蓄电池和充电接口，蓄电池和充电接口均与其电源管理模块连接。

优选地：还包括现场显示屏，现场显示屏与智能主机终端的控制器模块连接。

优选地：还包括云平台，智能主机终端与云平台无线通信连接。

附图说明

图1是本实用新型的结构框图；

图2是图1中智能主机终端的结构框图；

图3是图1中射频标签基站的结构框图；

图4是图1中智能安全帽的结构框图。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点及功效，兹举以下实施例详细说明。

请参见图1，本实用新型的涉路施工安全管理系统包括设置在施工现场的至少一个智能主机终端、多个设置在划定危险作业区域中心的射频标签基站以及多组由施工人员佩戴的射频标签和智能安全帽，各射频标签基站对本区域的射频标签进行读取并与智能主机终端无线通信连接，各智能安全帽与智能主机终端无线通信连接。

其中，智能主机终端用于对现场设备进行管理，实现对各射频标签基站发送的人员位置数据进行接收、生成现场人员危险情况判断并向相关作业人员发送危险作业提示的功能，各射频标签基站设置在多个划定的危险作业区域的近似中心位置，应该令各射频标签基站的标签读取范围覆盖本危险作业区域的范围，各组射频标签和智能安全帽由现场的施工作业人员进行佩戴，即每个施工作业人员同时佩戴一个智能安全帽和一个射频标签，安全帽是施工现场作业的标配，是施工作业人员必然要佩戴的护具，射频标签向施工作业人员另行配备，射频标签的芯片中预先写入施工作业人员的信息，如姓名、性别、工号、岗位等。

本安全管理系统的工作原理是：在施工现场划定多个危险作业区域，如易跌落、有高坠的区域，在每个划定的危险作业区域的近似中心位置设置一个射频标签基站，射频标签基站的标签读取范围覆盖本划定的危险作业区域范围；当施工人员进入某个射频标签基站的范围时，其佩戴的射频标签被射频标签基站检测到，射频标签基站将该人员携带射频标签内的信息读取出来并发送给智能主机终端，智能主机终端判断现场有人员进入危险作业区域，之后以无线通信的方式向相应人员的智能安全帽发送危险作业提示。

通常情况下，划定的施工作业区域范围都不是很大(通常为几百米至上千米)，因此通常在划定的施工现场设置一个智能主机终端即可。射频标签基站的数量以及设置的具体位置根据施工现场的具体情况而定。多组射频标签和智能安全帽与施工作业人员为一对一配置的关系，因此射频标签和智能安全帽的组数等于施工作业人员的数量，并且每个施工作业人员佩戴的射频标签和智能安全帽在安全管理系统中配对。

请参见图2，可以看出：

智能主机终端包括控制器模块以及与控制器模块连接的定位模块、无线通信模块和电源管理模块，还包括与无线通信模块连接的通信天线。

定位模块的作用是对智能主机终端进行准确定位，生成位置信号，定位模块通过GPS 系统和/或北斗卫星导航系统进行定位。无线通信模块及通信天线用于智能主机终端与外部设备和后台管理系统进行通信使用，用于对数据进行无线收发。

本实施例中，智能主机终端还包括蓄电池和电源接口，蓄电池和电源接口均与其电源管理模块连接。其中，蓄电池用于储存电能，在智能主机终端缺少电源供应的情况下自行供电，电源接口用于与外置电源的供电电缆连接，外置电源可以是车辆OBU电源(即车载电源)。

本实施例中，智能主机终端还包括与其控制器模块连接的存储有警示信息数据的存储模块以及用于播报警示信息和产生警示效果的声光报警器。现场的安全防控系统工作时，当智能主机终端接收到现场射频标签基站发送的施工作业人员位置信息时，智能主机终端判断有人员进入危险作业区域并向相应的智能安全帽发送危险作业提示，同时智能主机终端自身通过声光报警器播报有施工作业人员进入危险作业区域的语音提示，并通过发出蜂鸣警示音、闪烁警示灯光等供现场管理人员查看并及时作出处理。另一方面，智能主机终端的存储模块还用于存储安全管理信息，各射频标签基站发送来的射频标签信息均被记录，供调阅使用。

本实施例中，还包括现场显示屏，现场显示屏与智能主机终端的控制器模块连接。现场显示屏设置在施工区域内便于观察的位置，用于显示施工现场的数据信息，如现场划定的施工区域模拟图形、划定的危险作业区域的位置图形，智能主机终端、各射频标签基站以及各智能安全帽的位置信息可以在现场显示屏上进行显示，供现场管理人员查看。

本实施例中还包括云平台，智能主机终端与云平台无线通信连接。云平台作为后台管理系统，接收现场的智能主机终端发送的数据信息，在后台管理系统的显示屏上显示施工项目的具体信息，供高级管理人员查看现场情况。

请参见图3，可以看出：

射频标签基站包括控制器模块以及与控制器模块连接的定位模块、标签读取模块、无线通信模块和电源管理模块，还包括与无线通信模块连接的通信天线。

定位模块的作用是对射频标签基站进行准确定位，生成位置信号，定位模块通过GPS 系统和/或北斗卫星导航系统进行定位。无线通信模块及通信天线用于射频标签基站与外部设备(主要是智能主机终端)和后台管理系统进行通信使用，用于对数据进行无线收发。

标签读取模块用于读取区域内的射频标签使用，当射频标签进入标签读取模块覆盖的范围内部，标签读取模块读取该射频标签的内置信息，读取的射频标签信息以无线发送的方式发送给智能主机终端。

本实施例中，射频标签基站还包括蓄电池和电源接口，蓄电池和电源接口均与其电源管理模块连接。其中，蓄电池用于储存电能，在射频标签基站缺少电源供应的情况下自行供电，电源接口用于与外置电源的供电电缆连接，外置电源可以是车辆OBU电源(即车载电源)。

本实施例中，射频标签基站还包括用于存储本站数据的存储模块，由标签读取模块读取的射频标签信息在发送给智能主机终端的同时进行现场存储，供调阅使用。

请参见图4，可以看出：

智能安全帽包括控制器模块以及与控制器模块连接的定位模块、蓝牙模块、无线通信模块和电源管理模块，还包括与无线通信模块连接的通信天线。

定位模块的作用是对智能安全帽进行准确定位，生成位置信号，定位模块通过GPS系统和/或北斗卫星导航系统进行定位。无线通信模块及通信天线用于智能安全帽与外部设备(主要是智能主机终端)和后台管理系统进行通信使用，用于对数据进行无线收发。

蓝牙模块用于现场数据通信使用，也可以用于与蓝牙AP设备进行匹配连接使用，实现基于蓝牙匹配的位置定位功能。

本实施例中，智能安全帽还包括蓄电池和充电接口，蓄电池和充电接口均与其电源管理模块连接。电源管理模块及蓄电池用于对本智能安全帽提供电能，因此本智能安全帽具备自供电的能力，提升了使用的便利性并保证了待机时间。充电接口用于对本智能安全帽进行有线充电使用，在一些特定的情况下，如智能安全帽较长时间没有使用等情况下，蓄电池会出现欠电的问题，此时可以通过有线充电的方式迅速为蓄电池补充电能，保证本智能安全帽能够顺利投入使用或者快速恢复有效工作状态。

本实施例中，智能安全帽还包括与其控制器模块连接的扬声器以及存储有播报语音数据的存储模块，存储模块与其控制器模块连接。在存储模块内存储的播报语音数据通过扬声器播报出来，形成安全提示语音，安全管理系统根据射频标签基站发送的数据信息判断特定人员进入特定危险作业区域时，向该人员的智能安全帽发送危险作业提示信息，智能安全帽接收到危险作业提示信息后通过扬声器播放存储模块内预置的语音信息，如“已经进入危险作业区域，请注意安全”等，施工作业人员获取提示后可以向安全作业区域转移或者仍然需要在危险作业区域内施工作业时，对本区域的危险要素进行防范。

本实施例中，智能安全帽还包括照明灯和麦克风以及操作照明灯的照明按钮和操作麦克风的对讲按钮，照明灯、麦克风、照明按钮和对讲按钮均与其控制器模块连接。其中，照明灯用于进行现场照明使用，麦克风用于佩戴者输入语音信息，照明按钮用于手动开启或者关闭照明灯，对讲按钮用于手动开启或者关闭麦克风，按下对讲按钮后麦克风产生语音数据，松开对讲按钮后麦克风关闭。产生的语音数据可以通过蓝牙方式或者无线通信方式向其它施工作业人员佩戴的安全帽、智能主机终端以及后台管理系统发送。

工作方式：

在施工现场划定多个危险作业区域，如易跌落、有高坠的区域，在每个划定的危险作业区域的近似中心位置设置一个射频标签基站，射频标签基站的标签读取范围覆盖本划定的危险作业区域范围；当施工人员进入某个射频标签基站的范围时，其佩戴的射频标签被射频标签基站检测到，射频标签基站将该人员携带射频标签内的信息读取出来并发送给智能主机终端，智能主机终端判断现场有人员进入危险作业区域，之后以无线通信的方式向相应人员的智能安全帽发送危险作业提示；

射频标签基站以设定的时间间隔对覆盖范围内的射频标签进行连续读取，只要本区域内还有射频标签存在，则持续对射频标签的内置信息进行读取以及向智能主机终端进行数据发送，智能主机终端也以设定的时间间隔向特定的安全帽发送危险作业提示信息，相应的智能安全帽持续产生提示信息给本施工作业人员；因此，在施工作业人员未离开划定的危险作业区域时，会持续收到智能安全帽发出的提示，这有助于施工作业人员离开危险作业区域或者对危险作业区域内的危险要素进行防范，提升施工作业的安全性。

Claims (9)

1.一种涉路施工安全管理系统，其特征是：包括设置在施工现场的至少一个智能主机终端、多个设置在划定危险作业区域中心的射频标签基站以及多组由施工人员佩戴的射频标签和智能安全帽，各射频标签基站对本区域的射频标签进行读取并与智能主机终端无线通信连接，各智能安全帽与智能主机终端无线通信连接；智能主机终端包括控制器模块以及与控制器模块连接的定位模块、无线通信模块和电源管理模块，还包括与无线通信模块连接的通信天线；射频标签基站包括控制器模块以及与控制器模块连接的定位模块、标签读取模块、无线通信模块和电源管理模块，还包括与无线通信模块连接的通信天线；智能安全帽包括控制器模块以及与控制器模块连接的定位模块、蓝牙模块、无线通信模块和电源管理模块，还包括与无线通信模块连接的通信天线。

2.如权利要求1所述的涉路施工安全管理系统，其特征是：智能主机终端还包括与其控制器模块连接的存储有警示信息数据的存储模块以及用于播报警示信息和产生警示效果的声光报警器。

3.如权利要求2所述的涉路施工安全管理系统，其特征是：智能主机终端还包括蓄电池和电源接口，蓄电池和电源接口均与其电源管理模块连接。

4.如权利要求3所述的涉路施工安全管理系统，其特征是：射频标签基站还包括蓄电池和电源接口，蓄电池和电源接口均与其电源管理模块连接。

5.如权利要求4所述的涉路施工安全管理系统，其特征是：射频标签基站还包括用于存储本站数据的存储模块。

6.如权利要求5所述的涉路施工安全管理系统，其特征是：智能安全帽还包括照明灯和麦克风以及操作照明灯的照明按钮和操作麦克风的对讲按钮，照明灯、麦克风、照明按钮和对讲按钮均与其控制器模块连接。

7.如权利要求6所述的涉路施工安全管理系统，其特征是：智能安全帽还包括蓄电池和充电接口，蓄电池和充电接口均与其电源管理模块连接。

8.如权利要求7所述的涉路施工安全管理系统，其特征是：还包括现场显示屏，现场显示屏与智能主机终端的控制器模块连接。

9.如权利要求8所述的涉路施工安全管理系统，其特征是：还包括云平台，智能主机终端与云平台无线通信连接。

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