本實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，是進入施工場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，減少沖擊力，消除或減輕其對人體頭部的傷害。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，從而起到保護作用。然而實際環(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時管理及有效調(diào)度，也是現(xiàn)場管理中的一個比較頭痛的問題。

目前，國內(nèi)安全帽的智能監(jiān)測沒有比較完整的解決方案，沒有達到多種狀態(tài)監(jiān)測、實時報警和實時語言通信等功能。因此，設(shè)計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)，既能實現(xiàn)多種狀態(tài)監(jiān)測、實時報警，又能實現(xiàn)分組實時語音通信的系統(tǒng)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于針對現(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)既可以實現(xiàn)多種狀態(tài)監(jiān)測，還可以實現(xiàn)實時的報警提醒和分組語音通信，并支持對施工現(xiàn)場狀態(tài)的遠程實時監(jiān)控，提高施工現(xiàn)場的安全性。

為了實現(xiàn)上述目的，本實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)測系統(tǒng)、用于數(shù)據(jù)收發(fā)處理的APP移動終端和基于服務(wù)器的中心管理系統(tǒng)；所述的頭盔監(jiān)測系統(tǒng)與APP移動終端通過藍牙方式通信，APP移動終端與中心管理系統(tǒng)通過公共移動3G/4G通信；其中：所述的頭盔監(jiān)測系統(tǒng)包括固定安裝在頭盔主體內(nèi)部的控制電路板、揚聲器、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、藍牙通信模塊和傳感器接口；所述的主控制器分別與揚聲器、麥克風(fēng)、可充鋰電池、藍牙通信模塊和傳感器接口連接；在頭盔主體上還設(shè)有與藍牙通信模塊相連接的藍牙天線；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。

作為本實用新型的進一步說明，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。

作為本實用新型的進一步說明，以上所述的藍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)有防輻射保護層。

作為本實用新型的進一步說明，以上所述的頭盔主體預(yù)設(shè)有帶腔體的預(yù)埋件；所述揚聲器與帶腔體的預(yù)埋件配合固定。

作為本實用新型的進一步說明，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)；使用藍牙通信，通過一個數(shù)據(jù)收發(fā)處理的APP移動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），實時在本人帽子上發(fā)出語音報警，同時后臺系統(tǒng)也會及時記錄出現(xiàn)的報警信息并通知管理人員。該系統(tǒng)支持藍牙互相通話、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。

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

在本實用新型中，所述的APP移動終端是安裝在支持藍牙通訊的智能手機上的APP程序，程序可以有安卓、蘋果兩個版本。

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

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

3.本實用新型實現(xiàn)了人員的實時管理，安全管理人員可以通過手機APP或電腦對現(xiàn)場人員的情況進行管理。上級管理部門也可以及時了解各個工地的人員情況及勞動保護用品的使用情況。遇到緊急情況，可以緊急疏散人員。

4.未來可擴展功能：未來可以在信息化管理增強應(yīng)用，也可以在安全帶、臨邊防護設(shè)施、施工設(shè)備上進行物聯(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。

附圖說明

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)框圖。

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

圖中：1.頭盔主體，2.控制電路板，3.揚聲器，4.麥克風(fēng)，5.可充鋰電池，6.主控制器，7.藍牙通信模塊，8.傳感器接口，9.藍牙天線，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。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明，但是本實用新型的保護范圍不僅僅局限于以下具體實施例。

實施例：

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)測系統(tǒng)、用于數(shù)據(jù)收發(fā)處理的APP移動終端和基于服務(wù)器的中心管理系統(tǒng)；所述的頭盔監(jiān)測系統(tǒng)與APP移動終端通過藍牙方式通信，APP移動終端與中心管理系統(tǒng)通過公共移動3G/4G通信。

如圖2所示，所述的頭盔監(jiān)測系統(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分別與揚聲器3、麥克風(fēng)4、可充鋰電池5、藍牙通信模塊7和傳感器接口8連接；在頭盔主體1上還設(shè)有與藍牙通信模塊7相連接的藍牙天線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)；使用藍牙通信，通過一個數(shù)據(jù)收發(fā)處理的APP移動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），實時在本人帽子上發(fā)出語音報警，同時后臺系統(tǒng)也會及時記錄出現(xiàn)的報警信息并通知管理人員。該系統(tǒng)支持藍牙互相通話、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。

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