本實(shí)用新型涉及一種基于無線傳感器的工地作業(yè)人員智能頭盔管理系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

頭盔也叫安全帽，是進(jìn)入施工場(chǎng)地必須佩戴的一種安全設(shè)施，目的是為了保證作業(yè)人員的安全。當(dāng)作業(yè)人員受到高處墜落物、硬質(zhì)物體的沖擊或擠壓時(shí)，減少?zèng)_擊力，消除或減輕其對(duì)人體頭部的傷害。在沖擊過程中，從墜落物接觸頭部開始的瞬間，到墜落物離開貌殼，安全帽的各個(gè)部件（帽殼、帽襯、插口、拴繩、緩沖墊等）首先將沖擊力分解，然后通過各個(gè)部分的變形作用將大部分沖擊力吸收，使最終作用在人體頭部的沖擊力減弱，從而起到保護(hù)作用。然而實(shí)際環(huán)境中經(jīng)常有人不帶頭盔，或者沒有按照要求扣好頭盔的帶子，監(jiān)管起來難度也很大。另外，工地施工過程中的實(shí)時(shí)管理及有效調(diào)度，也是現(xiàn)場(chǎng)管理中的一個(gè)比較頭痛的問題。

目前，國(guó)內(nèi)安全帽的智能監(jiān)測(cè)沒有比較完整的解決方案，沒有達(dá)到多種狀態(tài)監(jiān)測(cè)、實(shí)時(shí)報(bào)警和實(shí)時(shí)語言通信等功能。因此，設(shè)計(jì)一種基于無線傳感器的工地作業(yè)人員智能頭盔管理系統(tǒng)，既能實(shí)現(xiàn)多種狀態(tài)監(jiān)測(cè)、實(shí)時(shí)報(bào)警，又能實(shí)現(xiàn)分組實(shí)時(shí)語音通信的系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于無線傳感器的工地作業(yè)人員智能頭盔管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)既可以實(shí)現(xiàn)多種狀態(tài)監(jiān)測(cè)，還可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的報(bào)警提醒和分組語音通信，并支持對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)狀態(tài)的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控，提高施工現(xiàn)場(chǎng)的安全性。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用了以下技術(shù)方案：

一種基于無線傳感器的工地作業(yè)人員智能頭盔管理系統(tǒng)，包括頭盔監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、用于數(shù)據(jù)收發(fā)處理的APP移動(dòng)終端和基于服務(wù)器的中心管理系統(tǒng)；所述的頭盔監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與APP移動(dòng)終端通過藍(lán)牙方式通信，APP移動(dòng)終端與中心管理系統(tǒng)通過公共移動(dòng)3G/4G通信；其中：所述的頭盔監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括固定安裝在頭盔主體內(nèi)部的控制電路板、揚(yáng)聲器、麥克風(fēng)和可充鋰電池；所述的控制電路板上設(shè)有主控制器、藍(lán)牙通信模塊和傳感器接口；所述的主控制器分別與揚(yáng)聲器、麥克風(fēng)、可充鋰電池、藍(lán)牙通信模塊和傳感器接口連接；在頭盔主體上還設(shè)有與藍(lán)牙通信模塊相連接的藍(lán)牙天線；在頭盔主體的側(cè)面還設(shè)有分別與控制電路板相連接的電源充電接口、操作控制鍵，以及分別與傳感器接口相連接的溫度感應(yīng)器、光照感應(yīng)器；在頭盔主體的下頦帶卡扣上還設(shè)有與傳感器接口相連接的連通感應(yīng)器。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步說明，以上所述的頭盔主體設(shè)有帽檐；所述的麥克風(fēng)安裝在帽檐上。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步說明，以上所述的藍(lán)牙天線安裝在頭盔主體外殼頂部，并且在頭盔主體外殼內(nèi)側(cè)面設(shè)有防輻射保護(hù)層。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步說明，以上所述的頭盔主體預(yù)設(shè)有帶腔體的預(yù)埋件；所述揚(yáng)聲器與帶腔體的預(yù)埋件配合固定。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步說明，以上所述的可充鋰電池為3.6V、2000mAh的鋰電池。

在本實(shí)用新型中，通過在安全帽中放置控制器和傳感器，收集安全帽的配戴狀態(tài)、光照、溫度等數(shù)據(jù)；使用藍(lán)牙通信，通過一個(gè)數(shù)據(jù)收發(fā)處理的APP移動(dòng)終端把身份信息和各種狀態(tài)信息發(fā)送到管理服務(wù)器。當(dāng)判斷安全帽狀態(tài)異常（包括沒有把扣子插好、光線不足、溫度過高等），實(shí)時(shí)在本人帽子上發(fā)出語音報(bào)警，同時(shí)后臺(tái)系統(tǒng)也會(huì)及時(shí)記錄出現(xiàn)的報(bào)警信息并通知管理人員。該系統(tǒng)支持藍(lán)牙互相通話、安全提示信息播放、緊急語音播放等，例如工人之間分組可以語音通話，協(xié)調(diào)工作；后臺(tái)管理員可以發(fā)布上下班語音、監(jiān)督提醒語音、緊急撤離語音等。

在本實(shí)用新型中，頭盔監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與APP移動(dòng)終端通過藍(lán)牙通信方式連接，APP移動(dòng)終端再通過公共移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)與服務(wù)器連接，實(shí)現(xiàn)頭盔監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、APP移動(dòng)終端和中心管理系統(tǒng)三部分的有效數(shù)據(jù)交換。APP移動(dòng)終端支持藍(lán)牙通信、4G通信、衛(wèi)星定位功能；中心管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)設(shè)備的管理、設(shè)備連接和通信、后臺(tái)控制等功能。

在本實(shí)用新型中，所述的APP移動(dòng)終端是安裝在支持藍(lán)牙通訊的智能手機(jī)上的APP程序，程序可以有安卓、蘋果兩個(gè)版本。

1.本實(shí)用新型通過在下頦帶卡扣上設(shè)置連通感應(yīng)器，實(shí)現(xiàn)了定時(shí)檢測(cè)安全帽的佩戴狀態(tài)，違規(guī)解開及時(shí)報(bào)警；通過安裝溫度感應(yīng)器、光照感應(yīng)器等檢測(cè)周圍環(huán)境，環(huán)境不適合施工作業(yè)及時(shí)報(bào)警。

2.本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了對(duì)人員分組，組內(nèi)人員通過藍(lán)牙互相通話；上級(jí)管理者可以通過APP程序或電腦程序與其中一個(gè)、一組或全部人員通話。

3.本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了人員的實(shí)時(shí)管理，安全管理人員可以通過手機(jī)APP或電腦對(duì)現(xiàn)場(chǎng)人員的情況進(jìn)行管理。上級(jí)管理部門也可以及時(shí)了解各個(gè)工地的人員情況及勞動(dòng)保護(hù)用品的使用情況。遇到緊急情況，可以緊急疏散人員。

4.未來可擴(kuò)展功能：未來可以在信息化管理增強(qiáng)應(yīng)用，也可以在安全帶、臨邊防護(hù)設(shè)施、施工設(shè)備上進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，使施工工地變成智能工地，還可以在安全帽上增加探照燈、循環(huán)風(fēng)、音樂播放等人性化的設(shè)計(jì)。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖。

圖2是本實(shí)用新型的頭盔監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1.頭盔主體，2.控制電路板，3.揚(yáng)聲器，4.麥克風(fēng)，5.可充鋰電池，6.主控制器，7.藍(lán)牙通信模塊，8.傳感器接口，9.藍(lán)牙天線，10.電源充電接口，11.連通感應(yīng)器，12.溫度感應(yīng)器，13.光照感應(yīng)器，14.操作控制鍵。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明，但是本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不僅僅局限于以下具體實(shí)施例。

實(shí)施例：

如圖1所示，一種基于無線傳感器的工地作業(yè)人員智能頭盔管理系統(tǒng)，包括頭盔監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、用于數(shù)據(jù)收發(fā)處理的APP移動(dòng)終端和基于服務(wù)器的中心管理系統(tǒng)；所述的頭盔監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與APP移動(dòng)終端通過藍(lán)牙方式通信，APP移動(dòng)終端與中心管理系統(tǒng)通過公共移動(dòng)3G/4G通信。

如圖2所示，所述的頭盔監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括固定安裝在頭盔主體1內(nèi)部的控制電路板2、揚(yáng)聲器3、麥克風(fēng)4和可充鋰電池5；所述的控制電路板2上設(shè)有主控制器6、藍(lán)牙通信模塊7和傳感器接口8；所述的主控制器6分別與揚(yáng)聲器3、麥克風(fēng)4、可充鋰電池5、藍(lán)牙通信模塊7和傳感器接口8連接；在頭盔主體1上還設(shè)有與藍(lán)牙通信模塊7相連接的藍(lán)牙天線9；在頭盔主體1的側(cè)面還設(shè)有分別與控制電路板2相連接的電源充電接口10、操作控制鍵14，以及分別與傳感器接口8相連接的溫度感應(yīng)器12、光照感應(yīng)器13；在頭盔主體1的下頦帶卡扣上還設(shè)有與傳感器接口8相連接的連通感應(yīng)器11。

所述的頭盔主體1設(shè)有帽檐；所述的麥克風(fēng)4安裝在帽檐上。所述的藍(lán)牙天線9安裝在頭盔主體1外殼頂部，并且在頭盔主體1外殼內(nèi)側(cè)面設(shè)有防輻射保護(hù)層。所述的頭盔主體1預(yù)設(shè)有帶腔體的預(yù)埋件；所述揚(yáng)聲器3與帶腔體的預(yù)埋件配合固定。所述的可充鋰電池5為3.6V、2000mAh的鋰電池。

在本實(shí)施例中，通過在安全帽的頭盔中放置控制器和感應(yīng)器，收集安全帽的配戴狀態(tài)、光照、溫度等數(shù)據(jù)；使用藍(lán)牙通信，通過一個(gè)數(shù)據(jù)收發(fā)處理的APP移動(dòng)終端把身份信息和各種狀態(tài)信息發(fā)送到管理服務(wù)器。當(dāng)判斷安全帽狀態(tài)異常（包括沒有把扣子插好、光線不足、溫度過高等），實(shí)時(shí)在本人帽子上發(fā)出語音報(bào)警，同時(shí)后臺(tái)系統(tǒng)也會(huì)及時(shí)記錄出現(xiàn)的報(bào)警信息并通知管理人員。該系統(tǒng)支持藍(lán)牙互相通話、安全提示信息播放、緊急語音播放等，例如工人之間分組可以語音通話，協(xié)調(diào)工作；后臺(tái)管理員可以發(fā)布上下班語音、監(jiān)督提醒語音、緊急撤離語音等。

本實(shí)施例的智能頭盔管理系統(tǒng)，通過藍(lán)牙通信、公共移動(dòng)3G/4G通信，收集傳感器信息和傳輸語音信息，不僅能實(shí)現(xiàn)工地作業(yè)人員的安全管理，還能為作業(yè)人員內(nèi)部對(duì)講通話提供支持，是提高施工場(chǎng)所安全智能化管理的有效工具。