[發(fā)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?zhí)枺?/td>: 202010019909.7
• 申請日: 2020-01-09
• 公開（公告）號: CN111122010A
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李巍;衣建妮;郭志戎;侯園園;李江
• 申請（專利權(quán)）人: 鄭州鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)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(wù)所(特殊普通合伙) 51244
• 代理人: 廖曾

一種基于安全帽的工程施工人員疲勞檢測方法，包括如下步驟：S1、安全帽裝配和佩戴；S2、采集信號；S3、微處理器對信號自動融合與分析，判斷疲勞狀態(tài)；S4、施工人員正常施工時綠燈亮；S5、進(jìn)入疲勞臨界狀態(tài)時，報警模塊間歇發(fā)出聲音，黃色顯示燈亮；S6、一般疲勞狀態(tài)，報警模塊間歇發(fā)出聲音，黃色顯示燈亮，提示換班；S7、嚴(yán)重疲勞，報警模塊連續(xù)發(fā)出警報，紅色顯示燈閃爍，強(qiáng)制停止操作設(shè)備。本發(fā)明提供的檢測方法，對施工人員生理信號采集和面部特征的圖像特征對比，通過微處理器模塊能夠?qū)崿F(xiàn)大量數(shù)據(jù)的實時處理，實現(xiàn)實時對施工人員的疲勞狀態(tài)進(jìn)行檢測。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于安全帽技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于安全帽的工程施工人員疲勞檢測方法。

背景技術(shù)

建筑業(yè)作為國民經(jīng)濟(jì)的支柱性產(chǎn)業(yè)之一，是安全要求極高的領(lǐng)域，施工現(xiàn)場安全事故仍在不斷發(fā)生，而對于事故發(fā)生的緣由解釋都相對比較模糊，人作為最活躍的因素，對安全事故的發(fā)生有著必然的聯(lián)系。而施工現(xiàn)場負(fù)有安全重任的建筑工人，工作高度緊張，工作壓力大，作息時間不規(guī)律，疲勞問題無論在其生理上還是心理上，都具有普遍存在性。故建筑工人的作業(yè)疲勞是導(dǎo)致建筑企業(yè)生產(chǎn)率下降，安全事故發(fā)生的重要原因之一，鑒于此，對施工現(xiàn)場建筑工人作業(yè)疲勞影響因素的研究十分必要。

為了保證在施工過程中的生命安全，所有在施工現(xiàn)場的人員都需要佩戴安全帽，施工強(qiáng)度和施工環(huán)境對施工人員的影響較大，易引起施工人員情緒和身體上的疲勞，由于施工人員長時間勞作，其體力和腦力將會逐漸進(jìn)入疲勞狀態(tài)，注意力就會分散，判斷反應(yīng)能力下降，視覺變得模糊，聽力也開始下降。過度疲勞的施工人員，會在工作過程中困倦，甚至打磕睡，因此疲勞施工極易引發(fā)施工事故。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決背景技術(shù)中所提出的問題，而提供一種實時檢測、通過生理指標(biāo)和面部特征對比進(jìn)行檢測的基于安全帽的工程施工人員疲勞檢測方法。

本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的：

一種基于安全帽的工程施工人員疲勞檢測方法，包括如下步驟：

S1、將控制盒、生理采集模塊、面部采集模塊、微處理器、報警模塊和傳輸模塊裝配于安全帽上；

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

S3、對人員疲勞特征識別的微處理器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(tài)；

S4、施工人員正常施工時綠燈亮，顯示屏提示注意安全施工；

S5、施工人員進(jìn)入疲勞臨界狀態(tài)時，微處理器將信號返回至被檢測施工人員自身的報警模塊，微處理器控制報警模塊的蜂鳴器間歇發(fā)出聲音，綠色顯示燈熄滅，黃色顯示燈亮，同時顯示屏提示施工人員調(diào)整自身狀態(tài)；

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

S7、施工人員狀態(tài)為嚴(yán)重疲勞時，蜂鳴器連續(xù)發(fā)出警報，代表疲勞的紅色顯示燈開始閃爍，顯示屏提示施工人員停工休息，微處理器將信號返回至被檢測施工人員的啟停設(shè)備上，強(qiáng)制停止操作設(shè)備；

進(jìn)一步的，所述安全帽上設(shè)檢測單元，帽檐和固定帶，所述檢測單元包括控制盒、生理采集模塊、面部采集模塊、微處理器、報警模塊和傳輸模塊，所述微處理器設(shè)于控制盒內(nèi)，所述控制盒設(shè)于帽檐的上端，所述生理采集模塊和面部采集模塊均通過傳輸模塊連接微處理器的輸入端，所述微處理器的輸出端通過傳輸模塊連接報警模塊。

進(jìn)一步的，所述生理采集模塊包括呼吸信號傳感器、脈搏信號傳感器和溫度傳感器，所述呼吸信號傳感器設(shè)于腹部，所述脈搏信號傳感器設(shè)于固定帶上，所述溫度傳感器設(shè)于安全帽的內(nèi)側(cè)、與額頭接觸處。