[發明專利]作業人員佩戴的具有警示功能的安全帽

在審

• 申請號: 202010464738.9
• 申請日: 2020-05-28
• 公開（公告）號: CN111407036A
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發明（設計）人: 曲祥雯;曾慶田;宋戈;黃鶴松;周俐軍;周長紅;王策
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: A42B3/04
• 分類號: A42B3/04;A42B3/30
• 代理公司: 青島致嘉知識產權代理事務所(普通合伙) 37236
• 代理人: 高維波

本發明公開了一種作業人員佩戴的具有警示功能的安全帽，包括安全帽本體，其特征在于，在安全帽上設有檢測與警示裝置；所述的檢測警示裝置由體征信息檢測模塊、微控制器STM32F103、樹莓派3B、疲勞監測模塊、警示模塊、定位模塊和wifi模塊連接組成；在作業人員佩戴本安全帽上班時，實時地將作業人員的人眼特征和體征特征信息傳輸給樹莓派3B，樹莓派3B判斷作業人員是否疲勞或病態，控制警示模塊發出警示聲、光和震動，使作業人員及時得到自我提醒，避免事故發生。

技術領域

本發明涉及作業人員安全裝備，具體涉及一種作業人員佩戴的具有警示功能的安全帽。

背景技術

某些作業場合的危險工種，需要作業人員高度精力集中，不能出現疲勞和精力不集中或病態現象。例如建筑工地作業人員、礦山作業人員、井下作業人員、電力部門高空作業人員、各種車類操作司機等等。當他們身體感到不適時會下意識的忽略這種不適感而繼續疲勞作業，造成大型事故發生。并且人員的狀態信息也是安全生產監控預警以及事故應急處理的基礎。因此，根據以上作業人員上班時必須佩戴安全帽的特殊要求，有必要對安全帽的功能進一步提升改進，使其能在作業人員繼續疲勞作業時發出警示，還能上傳作業人員的疲勞信息由管理人員遠程提示，避免事故發生。

發明內容

為了避免上述特殊工種作業人員疲勞作業時發生安全事故，本發明提出一種作業人員佩戴的具有警示功能的安全帽。

為達上述目的，本發明的技術方案是，一種作業人員佩戴的具有警示功能的安全帽，包括安全帽本體，其特征在于，在安全帽上設有檢測與警示裝置；所述的檢測警示裝置由體征信息檢測模塊、微控制器STM32F103、樹莓派3B、疲勞監測模塊、警示模塊、定位模塊和wifi模塊連接組成；

所述的體征信息檢測模塊由MAX30100和MLX90614組成，MAX30100傳感器采集人體的心率、血氧糖含量，MLX90614傳感器采集人體體溫；體征信息檢測模塊安裝在安全帽的額頭處將作業人員的體征信息如體溫、心率、血氧糖含量信息傳輸給微控制器模塊STM32F103，STM32F103對多次采樣的數據進行軟件濾波處理后，通過串口傳送給樹莓派3B；

所述的疲勞監測模是設在帽沿處能攝到人面臉部的具有聚焦功能的或由舵機控制的攝像頭，攝像頭將采集的人臉動態信息傳輸給樹莓派3B；

進一步，為了避免安全帽佩戴不正或晃動時影響眼部信號的準確性，上述的攝像頭安裝在舵機上，樹莓派3B根據人臉在視頻中的位置控制舵機實時追蹤人臉；

所述的警示模塊包括聲、光、震動、受話器電路；在樹莓派3B控制下，能夠發出警示聲音、閃爍指示燈光和振動器震動，還可與管理人員通話；

上述的樹莓派3B是嵌入式主控器樹莓派3B核心板的簡稱，是一款運行Linux系統的嵌入式模塊；

上述的微控制器STM32F103、樹莓派3B、警示模塊、定位模塊和wifi模塊集合在控制板上并通過殼體封裝構成控制盒，控制盒安裝在安全帽的頂部不影響佩戴的位置；其中警示模塊的指示燈和受話器脫離殼體并通過導線連接設于帽沿處，可與攝像頭集中安裝在同一部位上。

本發明中的檢測與警示裝置電路還包括定位模塊；定位模塊采用GPS、北斗、wifi以及無線傳感網的混合定位方式，以確定工作人員的具體位置，在室外可采用GPS或北斗定位，在室內等環境可采用wifi定位，在無GPS或北斗或wifi信號情況下，可以采用無線傳感器網絡定位，比如藍牙定位；定位模塊。