CN218869519U - 一种基于柔性外挂感知检测的智能预警安全帽 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种基于柔性外挂感知检测的智能预警安全帽，包括安全帽本体、位于安全帽本体内部的帽衬、安全帽带，以及主控模块、检测电路模块，其特征在于，安全帽本体外侧壁后方设置安装主控模块的控制盒，所述安全帽带上设置柔性外挂装置，所述安全帽本体位于人体前额位置设置第一传感器，所述柔性外挂装置下颚的位置设置第二传感器，所述第一传感器、第二传感器通过电线连接所述控制盒内的主控模块。本实用新型将重量体积较大的模块设置在控制盒内，并进一步将心率模块安装在帽带上形成柔性外挂装置，从而大幅度减少了安全帽的附加重量，增加了穿戴舒适度。控制盒固定于安全帽后端，不需要对安全帽的整体结构进行改动，确保了安全帽的结构安全性。

Description

一种基于柔性外挂感知检测的智能预警安全帽

技术领域

本实用新型涉及安全帽技术领域领域，具体涉及一种基于柔性外挂感知检测的智能预警安全帽。

背景技术

我国近几年因未带安全帽或者因为传统安全帽不具备智能化数据交互，导致伤亡人数居高不下，正是因为传统安全帽是人为主观决定是否佩戴，不具备系统管理以及联动保护措施，因为侥幸心理的存在与忽视，导致此类事故伤亡率年年增长，每年的事故数据统计报告也使一切的主客观说辞都显得苍白无力；同时传统安全帽不具备生命体征检测功能，作业人员在工作过程中身体健康出现异常状况并不能及时发现并对其进行警告、劝离、救助，而本申请所提出的智能安全帽填补了这块空白，实现人员管理粗放向精细化转变，危险报警由被动向主动转变，现场作业的远程监管，使得管理更高效、风险更可控、作业更安全、精确，降低伤亡。

现有的施工安全管理的智能安全帽虽然包含有对人体健康指数(心率、血压、血氧、体温)的检测、定位功能、高度检测功能、语音播报功能、报警功能，但仍存在以下问题：

1.将上述众多检测模块都集中在一起，总体体积较大；安全帽和头部接触结合的位置就是通过内衬，检测模块安装于安全帽上时，安装位置设置不当，就会造成佩戴舒适度较差。

2.将智能模块安装在安全帽中，由于模块和相关外设的体积影响，安全帽的结构都需要一定的更改；但安全帽是特种设备，结构的更改可能导致安全隐患或导致应用不便等问题，另外不规范佩戴使用安全帽时，很可能会导致事故。

实用新型内容

为解决以上技术问题，本实用新型提供了一种检测模块分置为额头和帽带两个检测模块的基于柔性外挂感知检测的智能预警安全帽。

本实用新型采用以下技术方案：

一种基于柔性外挂感知检测的智能预警安全帽，包括安全帽本体、位于安全帽本体内部的帽衬、安全帽带，以及主控模块、检测电路模块，其特征在于，安全帽本体外侧壁后方设置安装主控模块的控制盒，所述安全帽带上设置柔性外挂装置，所述安全帽本体位于人体前额位置设置第一传感器，所述柔性外挂装置下颚的位置设置第二传感器，所述第一传感器、第二传感器通过电线连接所述控制盒内的主控模块。

作为优选，所述电线位于安全帽带内和安全帽本体内侧壁。

作为优选，所述柔性外挂装置内的第二传感器和第一传感器为硅胶包裹。

作为优选，所述第一传感器为PPG电路及体温检测电路，第二传感器为PPG电路。

作为优选，所述主控模块包括控制器、通讯模块、蜂鸣器警示模块、LED灯指示模块、电量检测模块。

作为优选，所述PPG电路包括电源滤波电容C1、C3，由U1、R1、R2、R3、R5构成的模拟前端检测电路和由R4,U2构成发光主体电路。

作为优选，所述R3连接时钟信号。

与现有技术相比，

本实用新型具有以下优点：

1.本实用新型将重量体积较大的电路板设置在控制盒内，控制盒固定于安全帽后端，不需要对安全帽的整体结构进行改动，确保了安全帽的结构安全性。

2.检测模块分为两个，并进一步将心率模块安装在帽带上形成柔性外挂装置，增加了心率检测准确度。同时检测帽带、前额心率信号检测安全帽佩戴是否正确佩戴或者符合要求。

3.本实用新型柔性外挂装置安装在额头帽檐和下颚帽带上，并采用柔性的硅胶包覆，可以方便固定于普通安全帽上。

4.本实用新型柔性可调节的柔性外挂装置可以更好的贴合人体的额头和下颚，使得测量的心率、体温数据更准确。

附图说明

图1为本实用新型安全帽本体的结构示意图。

图2为图1中的本实用新型帽衬、安全帽带的结构图。

图3为本实用新型的检测电路模块原理图。

图4为本实用新型电路模块原理图。

图5为本实用新型心率血氧模块电路图。

图6为本实用新型PPG电路图。

图中：

安全帽本体1、安全帽带2、柔性外挂装置3、控制盒6、控制器10、血氧检测模块20、心率检测模块30、通讯模块40、蜂鸣器警示模块50、LED灯指示模块60、电量检测模块70。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型技术方案，以下结合附图与具体实施例进行详细说明。

如图1、2、3所示，本实用新型公开一种基于柔性外挂感知检测的智能预警安全帽，包括安全帽本体1、帽衬、安全帽带，主控模块、检测电路模块，所述安全帽本体内部的帽衬设置安全帽带2，外侧壁后方设置控制盒6，主控模块固定在控制盒6内。所述安全帽带2上设置柔性外挂装置3，柔性外挂装置外包柔性的硅胶。所述安全帽本体1位于人体前额位置设置前额检测模块，即第一传感器，所述柔性外挂装置3下颚的位置设置帽带检测模块，即第二传感器。

本实用新型将重量体积较大的模块设置在控制盒内，并进一步将心率模块安装在帽带上形成柔性外挂装置，从而大幅度减少了安全帽的附加重量，增加了穿戴舒适度，柔性外挂装置可以更好的贴合人体的下颚，使得测量的心率数据更准确。控制盒固定于安全帽后端，不需要对安全帽的整体结构进行改动，确保了安全帽的结构安全性。

如图3、4、5，检测电路模块包括第一传感器和第二传感器，所述第一传感器为PPG电路及体温检测电路，第二传感器为PPG电路。第一传感器、第二传感器通过电线连接所述控制盒6中的主控模块的电路板。所述电线位于安全帽带2内和安全帽本体1内侧壁。

帽带、前额PPG电路对心率信号检测能够实现安全帽佩戴是否正确佩戴或者符合要求的检测。前额，下颚帽带检测模块根据光电信号分析佩戴情况及生理健康情况通过I2C协议传输至CPU，CPU降数据分析计算后通过通讯模块传输至云平台，实现现场工作人员与管理人员的对接。

所述检测电路模块包括连接血氧检测模块20、心率检测模块30的控制器10、通讯模块40、蜂鸣器警示模块50、LED灯指示模块60、电池和电量检测模块70，主控模块通过1.5mm10p的排线分叉为10p和5p的排线分别与前额及帽带检测模块相连。

如图6所示，所述PPG电路包括电源滤波电容C1、C3，由U1、R1、R2、R3、R5构成的模拟前端检测电路和由R4,U2构成发光主体电路，图中C1,C3构成电源滤波电容；U1、R1、R2、R3、R5构成模拟前端检测电路；R4,U2构成发光主体电路。

其中，前额检测模块包括PPG电路及体温检测电路，帽带检测模块只包含PPG电路，R₃连接时钟信号。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围以权利要求所限定的范围为准，本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内做出的若干改进和润饰，也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种基于柔性外挂感知检测的智能预警安全帽，包括安全帽本体(1)、位于安全帽本体内部的帽衬、安全帽带(2)，以及主控模块、检测电路模块，其特征在于，安全帽本体(1)外侧壁后方设置安装主控模块的控制盒(6)，所述安全帽带(2)上设置柔性外挂装置(3)，所述安全帽本体(1)位于人体前额位置设置第一传感器，所述柔性外挂装置(3)下颚的位置设置第二传感器，所述第一传感器、第二传感器通过电线连接所述控制盒(6)内的主控模块模块。

2.根据权利要求1所述的一种基于柔性外挂感知检测的智能预警安全帽，其特征在于，所述电线位于安全帽带(2)内和安全帽本体(1)内侧壁。

3.根据权利要求1所述的一种基于柔性外挂感知检测的智能预警安全帽，其特征在于，所述柔性外挂装置(3)内的第二传感器和第一传感器为硅胶包裹。

4.根据权利要求1所述的一种基于柔性外挂感知检测的智能预警安全帽，其特征在于，所述第一传感器为PPG电路及体温检测电路，第二传感器为PPG电路。

5.根据权利要求1所述的一种基于柔性外挂感知检测的智能预警安全帽，其特征在于，所述主控模块包括控制器(10)、通讯模块(40)、蜂鸣器警示模块(50)、LED灯指示模块(60)、电量检测模块(70)。

6.根据权利要求4所述的一种基于柔性外挂感知检测的智能预警安全帽，其特征在于，所述PPG电路包括电源滤波电容C1、C3，由U1、R1、R2、R3、R5构成的模拟前端检测电路和由R4,U2构成发光主体电路。

7.根据权利要求6所述的一种基于柔性外挂感知检测的智能预警安全帽，其特征在于，所述R3连接时钟信号。

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