[發(fā)明專利]用于在地面以上和以下操作或在其間移動的人員、設(shè)備和裝備的計算機化追蹤和接近警告方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201480081546.2
• 申請日: 2014-09-10
• 公開（公告）號: CN107079259A
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 珍妮特·瓊斯
• 申請（專利權(quán)）人: EMB安全頭盔私人有限公司
• 主分類號: H04W4/02
• 分類號: H04W4/02;H04W84/00;G01S19/01;G08B21/02
• 代理公司: 中原信達知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司11219
• 代理人: 戚傳江,金潔

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及安全裝置和服裝，特別涉及一種集成計算機化安全方法和系統(tǒng)，以實時追蹤采礦、建筑和其他工業(yè)人員、設(shè)備和裝備在地面以上和以下的位置或他們在其間的移動。它還包括接近警告系統(tǒng)，以警告可能在任何設(shè)備或裝備的預(yù)定不安全距離內(nèi)的人員，包括對撞擊、運動或移動以及可編譯或記錄的位置數(shù)據(jù)的實時檢測和感測。

背景技術(shù)

目前沒有同時監(jiān)視在地面以上和以下的設(shè)備和機械附近工作的步行工人的有效的系統(tǒng)。當操作在其上方和/或下方的設(shè)備和機械或緊挨著設(shè)備和機械工作時，沒有辦法警告工人潛在的危險。雖然有用于地面監(jiān)視的GPS系統(tǒng)，但它們在隧道或地面以下無用。另一方面，可以在地面以下使用射頻識別裝置，但其本質(zhì)上是短距離裝置，需要多個節(jié)點或信標來激活相關(guān)的應(yīng)答器。目前沒有已知的允許在工人從地面以上移動到地面以下或地下時對其進行監(jiān)視的系統(tǒng)。此外，設(shè)備和機械操作者沒有辦法監(jiān)視步行工人或者容易地查看和定位不是直接在他們的視線中的工人，例如即使在重型機械上使用鏡子，仍然不能使操作者看到設(shè)備的所有區(qū)域，即使他們在同一水平面工作。例如在地下采礦或隧道工程中，其中在角落和隧道墻后面的工人是看不見的，在地面以下操作中問題變得更加嚴重。

雖然可以使用具有高可見度的個人防護裝備，例如反射服裝、閃光燈、可聽警告報警器和/或帶有無線電通信的安全測位者，但是幾乎所有這些系統(tǒng)都需要直接的視線或傳輸才能有效。可聽警告喇叭或蜂鳴器也不總是被激活，并且對戴有聽力保護的工人消音。此外，移動的車輛或設(shè)備的行進方向，例如當?shù)管嚂r，可影響可聽警告裝置。在使用人工測位者的情況下，他們也必須處于直接視線才能有效，并且可能受諸如人為誤差、以及測位人員可能不總是存在的情況等因素的影響。此外，測位者的無線電可被聽力保護消音，并且在某些情況下也有限使用。

因此，本發(fā)明的目的是識別和無縫地追蹤工人的位置，無論他們在地面以上還是以下工作以及在水平面之間移動時。本發(fā)明的另一個目的是當對與以無縫方式在地面以上和以下兩者操作的視覺監(jiān)視系統(tǒng)一起使用的設(shè)備或重型機械進行交互時，設(shè)法防止工人的嚴重傷害或死亡。

發(fā)明內(nèi)容

在廣義方面，本發(fā)明涉及用于在地面以上和以下兩者操作和在其間移動的人員、設(shè)備和裝備的計算機化安全追蹤和接近警告系統(tǒng)，包括：

適于接收和處理來自由所述人員攜帶或佩戴的應(yīng)答器的無線位置信息的中央計算機；以及

附著于在地面以上或以下的設(shè)備或裝備的應(yīng)答器；

經(jīng)由一個或多個無線通信模式或協(xié)議將所述無線位置信息傳送到所述計算機；

中央計算機處理位置信息以提供在地面以上和/或以下或在其間移動的人員和設(shè)備或裝備的相對位置的無縫實時視覺顯示，其中，

如果人員和設(shè)備或裝備的相對位置在預(yù)定的且不安全的彼此距離內(nèi)，則觸發(fā)報警器以警示操作者。

優(yōu)選地，經(jīng)由在智能平板電腦、智能電話或任何其他特別適配的智能裝置上實現(xiàn)的智能裝置應(yīng)用或無線app實現(xiàn)的系統(tǒng)來發(fā)起和管理系統(tǒng)。

優(yōu)選地，所述無線通信協(xié)議包括無線個人局域網(wǎng)。

適當?shù)兀鰺o線通信協(xié)議包括射頻識別(RFID)芯片的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)，所述RFID芯片嵌入在由人員佩戴的安全裝備中，以及結(jié)合在由節(jié)點/信標檢測的設(shè)備和機械中，以便在地下、地面以上或在露天操作時通過RFID芯片之間的三角測量來實現(xiàn)通信并且促進定位。

當在地面以上或在露天操作時，所述無線通信協(xié)議包括全球定位(GPS)系統(tǒng)。

優(yōu)選地，中央計算機是適于接收和處理來自在地面以下、地上或露天操作的所有無線通信模式或協(xié)議的無線位置信息的服務(wù)器，其中當人員、設(shè)備和裝備在現(xiàn)場周圍和/或在地平面之間移動時，以無縫方式對其進行追蹤，該追蹤由無線app實現(xiàn)的系統(tǒng)發(fā)起并被傳送到無線app實現(xiàn)的系統(tǒng)，以在所述視覺顯示上監(jiān)視。

優(yōu)選地，視覺顯示是顯示人員和設(shè)備或裝備的相對位置的網(wǎng)格表示。

在更完善的方案中，視覺顯示可以是實時三維表示，其示出在上方和下方以及彼此相鄰的人員和設(shè)備或裝備的相對位置和移動。

適當?shù)兀|發(fā)報警器，并且通過由人員攜帶的或附加到設(shè)備或裝備的視覺和/或可聽響應(yīng)單元警示在預(yù)定不安全距離內(nèi)的設(shè)備或裝備的人員。

優(yōu)選地，存在傳感器以檢測指示人員遭受墜落或撞擊的可能性的任何突然減速或方向改變，或者檢測是否如果在預(yù)定時間段內(nèi)沒有移動(例如，人員是否已經(jīng)睡著或移除或丟棄該系統(tǒng))，以也觸發(fā)報警。

更優(yōu)選地，傳感器持續(xù)觸發(fā)報警器發(fā)出省電模式的脈沖，直到熄滅或切斷，以使得能夠檢測和/或定位可能被掩埋或需要在一段時間內(nèi)救援的人員。