ES2409480A1

ES2409480A1 - Casco con sistema de seguridad electrónica integral

Info

Publication number: ES2409480A1
Application number: ES201101273A
Authority: ES
Inventors: Darío GARCÍA ROMERO
Original assignee: Darío GARCÍA ROMERO
Current assignee: ROMAN PEREZ FERNANDEZ
Priority date: 2011-11-23
Filing date: 2011-11-23
Publication date: 2013-06-26
Anticipated expiration: 2031-11-23
Also published as: ES2409480B1; WO2013076325A1; CL2014001363A1

Abstract

Casco con sistema de seguridad electrónica integral. Contiene los siguientes dispositivos, controlados por un sistema de control y gestión integral. - Dispositivo detección de gases integrado en la parte frontal para dar aviso al usuario y al exterior de la localización de gases nocivos. - Dispositivo de detección de golpes (a usuario en la cabeza) mediante sistema electrónico de adquisición de datos. - Dispositivo de aviso en entornos ruidosos mediante códigos de vibración en la cabeza del usuario y códigos lumínicos externos. - Dispositivo de detección de localización ACTIVA a tiempo real mediante unidad wifi. - Dispositivo de comunicación bidireccional (usuario <-> cuarto de control) con el exterior mediante mensajes corto de texto. - Dispositivo de localización pasiva. - Dispositivo de lanzamiento de SOS al exterior para rescate de usuario en apuros. Los dispositivos están controlados por un sistema de control y gestión integral inteligente, unos actuadores de comunicación con usuario, un sistema de comunicaciones wifi con exterior (cuarto de control) y unos sistemas de adquisición de datos del entorno de trabajo.

Description

Casco con sistema de seguridad electrónica integral

Objeto de la invención

La presente invención se encuentra dentro del campo de técnicas de optimización de seguridad, localización y comunicación de operarios en minas o industrias.

Nuestro sistema se idea para hacer de un elemento de seguridad pasivo, como es el casco (indispensable tanto en la industria como en la minería), contenedor de una serie de sistemas que aporten los siguientes beneficios: Beneficios de seguridad, ya que contiene alarmas a control por: impacto en el casco, por calidad del aire defectuosa, o por petición de 5.0.5. del trabajador. Con este dispositivo la atención seria inmediata, la localización del personal está registrada en todo momento desde el exterior y se podría realizar seguridad preventiva en sectores al tener constancias de alarmas por defecto de calidad de aire en todos los cascos. Control de personal, ya que la unidad dispone de un sistema que localiza al usuario en el interior de la mina o industria, con lo que tenemos constancia de tiempos, recorridos, horarios, etc. Localización extrema, además de disponer de un sistema de localización con batería auxiliar, el casco está dotado para emitir su posición aun si se agotan todas las baterías (persona soterrada por tiempo elevado).

Antecedentes de la invención

En la actualidad el sistema ideado formado por la suma de varios subsistemas no existe como tal, quizás se puedan encontrar algunos de estos subsistemas integrados en la invención por separado para localización y control de usuarios o detectores electrónicos de mano para detección de gases; no obstante estas aplicaciones en la actualidad, si se quisieran llevar por separado (el conjunto de sistemas que integramos en la invención), supondría el tener de 4 a 5 sistemas independientes, con alimentaciones autónomas, supondría alto coste e incomodidad a la hora de trabajar (multitud de aparatos) y con todo ello, no se llegaría a conseguir la mismas ventajas, ya que al carecer del sistema electrónico que integra y gobierna los elementos de adquisición de datos, no se podría realizar funciones como:

Función de lanzar una alarma automáticamente al exterior si se procede una detección de gases, un golpe en el casco, o una petición de S.O.S. del trabajador.

Aviso por medio de vibración en la cabeza del operario de una comunicación exterior o una alarma de gases (si el operario se encuentra en un entorno ruidoso puede no oír el aviso de un detector de gases de mano)

Descripción de la invención

El casco de seguridad electrónica integral inventado (1), se compone de los siguientes subsistemas:

1.: Sistema de detección de impacto (4) Si se produce un impacto sobre la envolvente del casco se captara la vibración por el sensor (golpe en el casco) (4), esta señal se detectara por el sistema de control (4), se evaluara en intensidad y si es suficientemente grande, se conectara el vibrador (vibración continua) para poner en sobre aviso al usuario (pre alarma), si este no cancela mediante el pulsador (18) antes de 6 segundos (pulsación de más de 2 seg.), el sistema lanza al exterior la alarma de S.O.S. (Cuarto de control situado en el exterior)

2.: Sistema de detección de gases (17) Si el sensor (17) detecta aire contaminado, el sistema de control notificará al usuario mediante el funcionamiento del vibrador de cabeza (vibraciones corta, larga, corta...) la pre alarma y si la circunstancia persiste y no se desconecta mediante la pulsación del pulsador (18), el sistema lanza una señal de alarma al centro de control exterior.

3.: Sistema de localización y gestión de comunicación activa (5) El sistema tiene varios sistemas de localización y gestión de comunicación encapsulados en la unidad (5): Localización activa: El sistema contiene un emisor wifi (5) mediante el cual comunica a un software exterior la posición actual dentro de la propiedad (mina, industria, etc.), de este modo mediante la red sabremos la localización de cada trabajador (a tiempo real) y podremos obtener históricos laborales de movimientos en días, meses, etc. podremos estudiar eficiencia en trabajos o saber ante un percance (incidente

o accidente) donde están los usuarios, que trabajadores se pueden haber visto implicados, etc. Comunicación activa: Mediante un sistema de comunicación tipo SMS con mensajes prefijados podremos (mediante los pulsadores (21),(22),(23) del modulo (5)) comunicar con el centro de control exterior, o bien recibir instrucciones del mismo de la siguiente forma:

El centro de control envía un mensaje a un usuario

../ El Sistema de control del casco decepciona el mensaje y emite un sonido a la vez que avisa mediante vibración (2) al usuario (vibraciones cortas) .

../ El operario saca la unidad de comunicación contenida en el alojamiento (6) tirando hacia detrás de la pestaña (8) (sentido de la flecha (9)), y a su vez tirando de la cinta gorda y corta de extracción de casete (10) (sentido de la flecha (12), con el casete en la mano (este continua funcionando por tener batería auxiliar), leeremos el mensaje en una pantalla y contestaremos al mismo mediante los pulsadores (21),(22),

(23).

../ Una vez termina la comunicación, el operario no tendrá más que insertar de nuevo en el porta casete del casco la unidad. Para ello se colocara y deslizará hacia dentro en el porta casete (al llegar al final esta se queda conectada al casco y anclada).

4. Sistema de localización pasiva (26) Este sistema de seguridad con el que se ha dotado al casco da un respaldo notable para los incidentes o accidentes en los que el tiempo se dilate. Debido a que las baterías tanto de la fuente principal (lámpara), como la secundaria (del sistema de localización activo) se pueden agotar si se utilizan por un periodo largo de tiempo (se quedan atrapados mineros en una galería), se tiene en el casco un sistema de localización pasivo, esto es, sistema que no precisa energía eléctrica para funcionar, con lo que este sistema siempre emitiría el numero de usuario que esta y su posición al paso de un detector llevados por los cuerpos de rescate.

S. Sistema de control (14) Este sistema (14) situado en el medio del casco y bajo una pasta

(3) que lo aísla del polvo y el agua, es el que controla toda la electrónica de sensores (4) y (17), gobierna los acatadores (18), (19), (20), (2) y gestiona la unidad de localización y gestión de comunicación activa del casco.

Ante la importancia de la alimentación y buen funcionamiento de este sistema maestro y debido a que se trata de sistemas de seguridad, se le dota a esta electrónica de perro guardián de microprocesador, es decir mediante el parpadeo cíclico de la lámpara azul (19), el sistema nos mostrara que tiene alimentación de la lámpara y que el micro está funcionando según su programa maestro de test cíclico(no se encuentra colgado). En cuanto a la luz roja (20) se conecta al detectar alarmas o llamadas por vibración.

6. Sistema de aviso mediante vibración (2) Debido a que tanto en la industria como en la minería el ruido es elevado y a veces es imprescindible el uso de tapones o cascos para los oídos, nuestro sistema está dotado de un medio de comunicación (además de visual (19),(20)) por vibración, gracias a un pequeño micro-motor descompensado (2)controlado por el microprocesador (14) y solidario a unas de las cintas interiores del casco (1), el usuario podrá alertarse incluso con ruido o mucha iluminación.

Ventajas de nuestro sistema

El sistema que se presenta inventado por de Presistem S.L., tiene las siguientes ventajas:

• Incrementa la seguridad personal.(avisos peticiones de 5.0.5.)

Gracias a la unidad de alarma 5.0.5., Tirando de una cinta trasera el sistema de comunicación del casco transmitirá la alarma al exterior.

Gracias a un sistema de impacto en la superficie del casco sería posible detectar en segundos un percance, con lo que el auxilio seria inmediato.

Gracias a un sistema de testeo de calidad del aire el operario tendrá constancia (por medio de un vibrador dispuesto en el casco) de que la zona no es segura (esta alarma también se transmite al puesto de control exterior).

Dota al usuario de la posibilidad de envió de SMS (extrayendo una unidad contenida en la parte trasera del casco) dándole capacidad de comunicación.

•: Dota o incrementa la seguridad preventiva de la empresa (alarmas de calidad aire) .

Gracias a los sensores de calidad del aire dispuestos en los cascos se tendrán alarmas en el exterior, con lo que el departamento de seguridad puede tomar decisiones como cerrar sectores, ventilarlos, etc.

•: Dota a la empresa de la posibilidad de comunicación y control de personal en tiempo real.(localización, avisos mensajería MSN)

Gracias al sistema de localización activo el dispositivo comunicara su posición al exterior (centro de mando) en todo momento con lo que se podrán realizar cálculos de eficiencia de personal o trabajos, controlar la labor de los empleados, tiempos, etc.

El envió de SMS (extrayendo una unidad contenida en la parte trasera del casco) capacita de comunicación a la propiedad o su encargado con el operario en tiempo real.

• Dota al usuario de un sistema para su localización extrema en periodo largo (en caso de siniestro)

Gracias al sistema pasivo de localización, será posible encontrar un usuario que se encuentre (por ejemplo) soterrado en poca profundidad por largo tiempo, es decir en primera instancia, el sistema activo marcaria su posición (caso que es sistema de fibra externo se encuentre operativo) pero al agotarse las dos baterías de la que dispone (batería lámpara y batería reserva) dejaría de emitirla, es en este momento el usuario se podría localizara (por tiempo indefinido) gracias al sistema pasivo que contiene, este sistema se caracteriza por:

No necesitar energía eléctrica para funcionar

No necesitar el sistema de comunicaciones exterior de fibra óptica y puntos de acceso.

Descripción de los dibujos

Figuras:

Fig.l Vista del casco desde abajo (interior de este) Fig.2 Vista del casco desde abajo sin cintas de sujeción (se aprecia la electrónica)

Fig.3 Vista del perfil izquierdo del casco y detalles de correas traseras de S.O.S. y extracción de casete de comunicación. Fig.4 Vista del perfil derecho del casco Fig.5 Detalle de sistema de control principal sin la pasta de protección Fig.6 Detalle de sistema porta casete de comunicación y localización activa Fig.7 Detalle de extracción de casete para comunicación SMS Fig.8 Detalle de sistema casete de comunicación y localización activa

Sistemas o elementos:

(1): Casco de seguridad electrónica integral

(2): Sistema de aviso por vibración

(3): Pasta aislante de polvo y agua

(4): Sensor de impacto

(5): Modulo casete de comunicación y posicionamiento activo

(6): Porta casete alojador de modulo activo con conexión a sistema de control principal

(7): Anillo de fijación para cinta de S.O.S (al tirar de esta se activa señal S.O.S.)

(8): Pestañas de anclaje de modulo de comunicación activa en porta casete

(9): Presión hacia detrás para liberar el modulo de comunicación activa

(10): Cinta de extracción de modulo de comunicación activa del

(19): Led azul de control de sistemas (perro guardián, muestra los tés OK del sistema)

(20): Led rojo de aviso de alarma o llamada

(21): Botón pulsador con dos opciones para envió de SMS de la unidad de comunicación activa

(22): Botón pulsador con dos opciones para envió de SMS de la unidad de comunicación activa

(23): Botón de menú de la unidad de comunicación activa

(24): Pantalla display led para visualización de SMS

(25): Conector para comunicación con sistema de control principal

(26): Sistema de localización pasivo

porta casete

(11) Cinta de comunicación de alarma S.O.S

(12): Tirar hacia debajo de la cinta para extraer el modulo de

comunicación activa

(13) Tirar hacia abajo para activar una alarma S.O.S.

(14) Modulo de control principal de sistemas

(15) Conductores de conexión de alimentación y periféricos

(16): Conector de alimentación de batería principal (batería de

lámpara)

(17): Sensor de medición de calidad del aire (detección de

contaminantes en el aire)

(18) Pulsador de reseteado de alarmas

Modo de realización preferente

Supongamos cada uno de los casos para ver el funcionamiento de la invención:

Sistema de detección de impacto ( 4) Si se produce un impacto sobre la envolvente del casco se captara la vibración por el sensor (golpe en el casco) (4), esta señal se detectara por el sistema de control (4), se evaluara en intensidad y si es suficientemente grande, se conectara el vibrador (vibración continua) para poner en sobre aviso al usuario (pre alarma), si este no cancela mediante el pulsador (18) antes de 6 segundos (pulsación de más de 2 seg.), el sistema lanza a el punto de acceso más cercano el aviso de alarma de impacto, el AP que recoge la instalación lo transmite a la red de fibra óptica de bajo mina y esta lo transporta al exterior hasta llegar al cuarto de control, en el PC del cuarto de control observaran que el dispositivo numero 1256 (por ejemplo) ha detectado una alarma de impacto no reseteada por el usuario, el cuarto de control tendrá su situación actual exacta y podrá mandar a los equipos de rescate.

Sistema de detección de gases ( 17) Si el sensor (17) detecta aire contaminado, el sistema de control notificará al usuario mediante el funcionamiento del vibrador de cabeza (vibraciones corta, larga, corta...) la pre alarma y si la circunstancia persiste y no se desconecta mediante la pulsación del pulsador (18), el sistema lanza a el punto de acceso más cercano el aviso de alarma de gases (aire contaminado), el AP que recoge la instalación lo transmite a la red de fibra óptica de bajo mina y esta lo transporta al exterior hasta llegar al cuarto de control, en el PC del cuarto de control observaran que el dispositivo numero 1256 (por ejemplo) ha detectado una alarma de gases no reseteada por el usuario, el cuarto de control tendrá su situación actual exacta y podrá mandar a los equipos de rescate.

Nota: Si el Usuario (trabajador) resetea la alarma de gases y se vuelve a detectar gases la unidad volverá a saltar. El usuario también podrá comunicar con el cuarto de control (mediante un mensaje con la unidad (S) contenida en el casco), tras resetear la alarma, informando que su unidad electrónica ha detectado gases en la zona de trabajo.

Sistema de localización y gestión de comunicación activa (S) El sistema tiene varios sistemas de localización y gestión de comunicación encapsulados en la unidad (S): Localización activa: El sistema contiene un emisor wifi (S) mediante el cual comunica con los APs de la instalación de bajo mina y estas enlazaran los paquetes recibidos con el software exterior situado en el cuarto de control, Nuestro dispositivo comunica así la posición actual dentro de la propiedad (mina, industria, etc.), de este modo mediante la red, sabremos la localización de cada trabajador (a tiempo real) y podremos así obtener históricos laborales de movimientos en días, meses, etc. podremos también estudiar eficiencia en trabajos o saber ante un percance (incidente o accidente) donde están los usuarios, que trabajadores se pueden haber visto implicados, etc. Comunicación activa: Mediante un sistema de comunicación tipo SMS contenido en el casete (S) del casco y utilizando la tecnología wifi descrita anteriormente los operarios y cuarto de control podrán comunicarse mediante envío de mensajes prefijados podremos de este modo (mediante los pulsadores (21),(22),(23) del modulo (S)) comunicar con el centro de control exterior, o bien recibir instrucciones del mismo de la siguiente forma:

El centro de control envía un mensaje a un usuario

./ El Sistema de control del casco decepciona el mensaje y emite un sonido a la vez que avisa mediante vibración (2) al usuario (vibraciones cortas).

./ El operario saca la unidad de comunicación contenida en el alojamiento (6) tirando hacia detrás de la pestaña (8) (sentido de la flecha (9)), y a su vez tirando de la cinta gorda y corta de extracción de casete (10) (sentido de la flecha (12), con el casete en la mano (este continua funcionando por tener batería auxiliar), leeremos el mensaje en una pantalla y contestaremos al mismo mediante los pulsadores (21),(22),

(23).

./ Una vez termina la comunicación, el operario no tendrá más que insertar de nuevo en el porta casete del casco la unidad. Para ello se colocara y deslizará hacia dentro en el porta casete (al llegar al final esta se queda conectada al casco y anclada).

7. Sistema de localización pasiva (26) Este sistema de seguridad con el que se ha dotado al casco da un respaldo notable para los incidentes o accidentes en los que el tiempo se dilate, por ejemplo enterramientos de personas por tiempo superior al estimado de vida de las baterías.

Debido a que las baterías tanto de la fuente principal (lámpara), como la secundaria (del sistema de localización activo) se pueden agotar si se utilizan por un periodo largo de tiempo (se quedan atrapados mineros en una galería), se tiene en el casco un sistema de localización pasivo, esto es, sistema que no precisa energía eléctrica para funcionar, con lo que este sistema siempre emitiría el numero de usuario que esta y su posición al paso de un detector llevados por los cuerpos de rescate.

Claims

REIVINDICACIONES

5 l. Casco con sistema de seguridad electrónica integral que consiste en la unión de un sistema de control y gestión integral inteligente, unos actuadores de comunicación con usuario (incluso en entornos ruidos), un sistema de comunicaciones wifi con exterior (cuarto de control) y unos 10 sistemas de adquisición de datos del entorno de trabajo.
2. Casco con sistema de seguridad electrónica integral según reivindicación 1, caracterizado por contener dispositivo control principal inteligente vigilado, para el gobierno de todos los procesos, con las siguientes características: 15 a. Programa base ensamblador para microcontrolador (Pie), (altas velocidades de ejecución de programa). b. Electrónica de control de consumo reducido c. Protección watchdog por programa con conteo de pulsos de reloj en un determinado tiempo esperando evento 20 generado, quedando asegurada la operatividad y seguridad del sistema. d. Encapsulado en resina de sistemas electrónicos y conexiones con periféricos en el interior del casco, para protección de inclemencias externas (polvo, humedad, 25 agua, etc).
3. Casco con sistema de seguridad electrónica integral según reivindicación 1, caracterizado por contener dispositivo de detección de gases integrado en la parte frontal para dar aviso al usuario y al exterior (cuarto de control) de la 30 localización de gases nocivos en entorno de trabajo
4. Casco con sistema de seguridad electrónica integral según reivindicación 1, caracterizado por contener dispositivo de detección de golpes (a usuario en la cabeza) mediante sistema electrónico de adquisición de datos, que valora la 35 intensidad del mismo.
S. Casco con sistema de seguridad electrónica integral según reivindicación 1, caracterizado por contener dispositivo de aviso en entornos ruidosos mediante códigos de vibración en la cabeza del usuario y códigos lumínicos externos en la parte 40 frontal de la unidad, estos alertaran de comunicaciones o pondrán en sobre aviso de las alarmas al usuario.
6. Casco con sistema de seguridad electrónica integral según reivindicación 1, caracterizado por contener dispositivo de detección de localización ACTIVA a tiempo real mediante 45 unidad wifi comunicada por medio de instalación de puntos de acceso y fibra óptica y posicionada en el exterior (cuarto de control) mediante motor de búsqueda y posicionamiento.
7. Casco con sistema de seguridad electrónica integral según reivindicación 1, caracterizado por contener dispositivo de 5 comunicación bidireccional (usuario lt;-gt; cuarto de control) con el exterior mediante mensajes corto de texto.
8. Casco con sistema de seguridad electrónica integral según reivindicación 1, caracterizado por contener dispositivo de localización pasiva. Este dispositivo dará la posición y nombre 10 del usuario a los cuerpos de rescate en caso de soterrado o percance prolongado (no precisa energía eléctrica para su funcionamiento).
9. Casco con sistema de seguridad electrónica integral según reivindicación 1, caracterizado por contener dispositivo de 15 lanzamiento de SOS al exterior para rescate de usuario en apuros.
10. Casco con sistema de seguridad electrónica integral según reivindicaciones anteriores caracterizado por disponer 20 de un sistema de hardware creado para contener un software de control integral con las siguientes funciones: a. Control integrado de gobierno de periféricos b. Control de comunicaciones bidireccionales 25 c. Gestión de alarmas detectadas por sensores 30 d. Gestión de posicionamiento y comunicación con red e. Gestión de sistemas interface de comunicación con usuario para avisos y/o alarmas f. Gestión de gobierno y funcionamiento interno watchdog