[發明專利]一種基于NB-IOT的智能安全帽

在審

• 申請號: 201810158279.4
• 申請日: 2018-02-25
• 公開（公告）號: CN108402570A
• 公開（公告）日: 2018-08-17
• 發明（設計）人: 石磊;徐樂華;吳信和;杜安余;曾驍;李杰
• 申請（專利權）人: 中國電信股份有限公司鹽城分公司
• 主分類號: A42B1/24
• 分類號: A42B1/24;A42B1/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供一種基于NB?IOT的智能安全帽，其中，所述智能安全帽包括安全帽、頭額傳感器檢測模塊、下巴傳感器檢測模塊和主電路模塊，其中主電路模塊包括主MCU、GPS定位模塊、三軸加速度檢測電路、氣壓高度檢測電路、NB?IOT數據通訊電路、微處理電路、充電監測電路、鋰電池。本發明具有結構簡單、實用性強、成本低廉等優勢，可按客戶需求配置，能夠提醒作業人員正確佩戴、跌落報警、GPS定位、基站定位，提供了一種遠程監控管理的解決方案。

技術領域

本發明涉及一種防護裝備，尤其涉及一種生產安全領域智能勞動保護產品，具體來說是一種智能安全帽及智能安全帽系統。

背景技術

傳統安全帽只起到保護的作用，當作業人員在工地工作或高空作業的時候，按照作業規程是需要佩戴安全帽，可是很多作業人員往往不佩戴安全帽或者戴安全帽時不把扣帶扣上，這樣工作的時候，給現場作業人員帶來很多安全隱患，且作為安全管理人員不能有效地遠程監控現場人員，給作業人員和公司管理帶來很大風險。

發明內容

本發明針對傳統安全帽的不足，提供一種結構簡單、實用性、成本低廉，可按客戶需求配置，能夠提醒作業人員正確佩戴、跌落報警、GPS定位、基站定位、且實現遠程監控管理的解決方案。

為解決上述問題，本發明是通過以下技術方案實現的；

一種基于NB-IOT的智能安全帽，其包括安全帽、頭額傳感器檢測模塊、下巴傳感器檢測模塊和主電路模塊，其中主電路模塊包括主MCU、GPS定位模塊、三軸加速度檢測電路、氣壓高度檢測電路、NB-IOT數據通訊電路、微處理電路、充電監測電路、鋰電池。

三軸加速度檢測電路和氣壓高度檢測電路用來檢測作業人員運動狀態。例如，作業人員正常作業時的靜止或者步行狀態，如果作業人員不幸從高處跌落，通過三軸加速度檢測電路和氣壓高度檢測電路檢測到的異常數據實現報警。

GPS定位模塊用來監測作業人員地理位置信息。作業人員的位置可以衡量工作的進展，且實現工作人員不在工位的情況的遠程監測以及出現危機情況時的定位，實現及時救援。

NB-IOT數據通訊電路將定期或緊急上傳當前作業人員位置信息、傳感器監控信息和獲取的基站定位信息。

用語音+LED報警模塊實現語音和燈光提示功能、報警功能。

頭額傳感器檢測模塊安裝在安全帽頭部內壁上，用來檢測是否佩戴安全帽。當佩戴安全帽時，頭額傳感器能檢測到遮擋信號，未佩戴安全帽時，頭額傳感器檢測不到遮擋信號。

下巴傳感器檢測模塊安裝在安全帽扣帶下巴的位置，用來檢測安全帽扣帶是否扣緊。

當作業人員未系上安全帽扣帶時，下巴傳感器檢測模塊檢測到佩戴異常，將發出語音報警，提示作業人員及時系上安全帽的扣帶。

主MCU微處理器模塊用來控制和接收傳感器檢測的數據，通過分析檢測的數據，協調處理語音和LED報警模塊，控制NB-IOT模塊發送和接收數據。

頭額傳感器檢測模塊和下巴傳感器檢測模塊采用光電式接近傳感器，頭額傳感器檢測模塊位于頭額部位檢測，下巴傳感器檢測模塊位于下額部位檢測，通過時序檢測判斷的方式，用來判斷是否正確佩戴安全帽，檢測方式時序說明如下：

頭額傳感器檢測到遮擋信號，會立即檢測下巴傳感器，如果此時下巴傳感器檢測到遮擋信號，會立即發出報警信息和提示，此狀態用于作業人員將帽帶置于安全帽佩戴情況的檢測；如果此時下巴傳感器沒有檢測到遮擋信號，在延時一定時長T1后繼續檢測，如檢測到下巴傳感器信號，則說明正確配戴；如沒有檢測下巴傳感器的遮擋信號，在延時T2時長后繼續檢測，如沒有檢測下巴傳感器的遮擋信號，還將會發出報警信息和提示，此狀態用于作業人員未帶帽的情況的檢測。

智能安全帽的工作方式為：