[發明專利]一種基于安全帽的工程施工人員疲勞檢測方法

在審

• 申請號: 202010019909.7
• 申請日: 2020-01-09
• 公開（公告）號: CN111122010A
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發明（設計）人: 李巍;衣建妮;郭志戎;侯園園;李江
• 申請（專利權）人: 鄭州鐵路職業技術學院
• 主分類號: G01K13/00
• 分類號: G01K13/00;G05B19/042;A61B5/18;A61B5/0205;A61B5/00;G08B21/02;A42B3/04
• 代理公司: 成都其高專利代理事務所(特殊普通合伙) 51244
• 代理人: 廖曾

1.一種基于安全帽的工程施工人員疲勞檢測方法，其特征在于：包括如下步驟：

S1、將控制盒（2）、生理采集模塊（10）、面部采集模塊（13）、微處理器（15）、報警模塊（17）和傳輸模塊（18）裝配于安全帽（1）上；

S2、通過生理采集模塊（10）采集施工人員的呼吸、脈搏和體溫的生理信號，通過面部采集模塊（13）采集施工人員的嘴巴和眼睛的狀態；

S3、對人員疲勞特征識別的微處理器（15）將采集的生理和面部信號自動融合與分析，判斷所檢測的施工人員是否為疲勞狀態；

S4、施工人員正常施工時綠燈亮，顯示屏（7）提示注意安全施工；

S5、施工人員進入疲勞臨界狀態時，微處理器（15）將信號返回至被檢測施工人員自身的報警模塊（17），微處理器（15）控制報警模塊（17）的蜂鳴器（9）間歇發出聲音，綠色顯示燈熄滅，黃色顯示燈亮，同時顯示屏（7）提示施工人員調整自身狀態；

S6、施工人員狀態為一般疲勞狀態，微處理器（15）控制蜂鳴器（9）間歇發出聲音，綠色顯示燈熄滅，黃色顯示燈亮，同時顯示屏（7）提示施工人員注意休息，微處理器（15）將信號傳送至后臺報警單元處，提示管理人員調換該檢測施工人員換班；

S7、施工人員狀態為嚴重疲勞時，蜂鳴器（9）連續發出警報，代表疲勞的紅色顯示燈開始閃爍，顯示屏（7）提示施工人員停工休息，微處理器（15）將信號返回至被檢測施工人員的啟停設備上，強制停止操作設備。

2.根據權利要求1所述的一種基于安全帽的工程施工人員疲勞檢測方法，其特征在于：所述安全帽（1）上設檢測單元，帽檐（6）和固定帶（5），所述檢測單元包括控制盒（2）、生理采集模塊（10）、面部采集模塊（13）、微處理器（15）、報警模塊（17）和傳輸模塊（18），所述微處理器（15）設于控制盒（2）內，所述控制盒（2）設于帽檐（6）的上端，所述生理采集模塊（10）和面部采集模塊（13）均通過傳輸模塊（18）連接微處理器（15）的輸入端，所述微處理器（15）的輸出端通過傳輸模塊（18）連接報警模塊（17）。

3.根據權利要求1所述的一種基于安全帽的工程施工人員疲勞檢測方法，其特征在于：所述生理采集模塊（10）包括呼吸信號傳感器（11）、脈搏信號傳感器（12）和溫度傳感器（4），所述呼吸信號傳感器（11）設于腹部，所述脈搏信號傳感器（12）設于固定帶（5）上，所述溫度傳感器（4）設于安全帽（1）的內側、與額頭接觸處。

4.根據權利要求1所述的一種基于安全帽的工程施工人員疲勞檢測方法，其特征在于：所述面部采集模塊（13）包括攝像頭（3）、人臉檢測器（14）和設于微處理器（15）內的圖像處理單元（16），所述攝像頭（3）設于帽檐（6）的下端朝向人臉的一側，所述人臉檢測器（14）裝配于攝像頭（3）內，所述攝像頭（3）通過傳輸模塊（18）連接微處理器（15）。

5.根據權利要求1所述的一種基于安全帽的工程施工人員疲勞檢測方法，其特征在于：所述呼吸信號傳感器（11）采用變極距式電容傳器，所述呼吸信號傳感器（11）為腰帶狀，所述呼吸信號傳感器（11）包括由聚烯烴材質組成的絕緣結構（111）和設于絕緣結構（111）兩端的金屬電極（112）組成，所述金屬電極（112）采用銅箔膠帶。

6.根據權利要求1所述的一種基于安全帽的工程施工人員疲勞檢測方法，其特征在于：所述傳輸模塊（18）采用ZiBee、WiFi或藍牙的任一種。

7.根據權利要求1所述的一種基于安全帽的工程施工人員疲勞檢測方法，其特征在于：所述報警模塊（17）包括蜂鳴器（9）、LED燈（8）、顯示屏（7），所述LED燈（8）連接顯示屏（7），所述蜂鳴器（9）和顯示屏（7）連接微處理器（15），所述蜂鳴器（9）和顯示屏（7）均設于安全帽（1）的上端。