室内外通讯定位一体化安全监控终端的制作方法

本发明涉及监控技术领域，特别涉及一种室内外通讯定位一体化安全监控终端。

背景技术：

目前现有的安全帽不能对上空中的运动物体进行及时预警提示，在工地和矿井里，上方物体容易掉到头部、身体上造成不安全的因素。而且在危急关头不能确定被施救者的具体位置，延误了施救的最佳时机，给生命安全造成极大的威胁。

技术实现要素：

本发明的目的旨在至少解决所述技术缺陷之一。

为此，本发明的目的在于提出一种进行预警和远程通信的室内外通讯定位一体化安全监控终端，能够在危急关头确定被施救者的具体位置，获得施救的最佳时机。

为了实现上述目的，本发明提供一种室内外通讯定位一体化安全监控终端，包括：安全帽、监控终端设备、AP通讯终端、卫星天线；所述AP通讯终端均分设置在室内作业现场，所述卫星天线设置在室外作业现场，所述监控终端设备安装在安全帽的后端，且通过AP通讯终端或卫星天线与项目现场指挥中心进行无线通讯；

所述监控终端设备包括封装于一体的控制模块、定位模块、通讯模块、传感器模块、报警模块、电池、接口模块、按键模块、高穿透射频发射模块；

所述控制模块分别连接定位模块、通讯模块、传感器模块、报警模块、电池、接口模块、按键模块、高穿透射频发射模块；所述通讯模块分别与AP通讯终端、卫星天线连接，且进行无线通讯；

所述传感器模块至少包括加速度传感器、陀螺仪传感器、地磁传感器、气压传感器、温湿度传感器；所述加速度传感器、陀螺仪传感器、地磁传感器、气压传感器、温湿度传感器分别连接所述控制模块的输入端；

所述传感器模块用于实现施工人员被砸倒报警、高空坠落报警、气压报警、异常气体报警、超速报警、温湿度报警；

所述AP通讯终端至少融合铱星、海事、北斗短报文、GPRS、3G、4G、zigbee、wifi通讯方式。进一步的，所述通讯模块至少融合铱星、海事、北斗短报文、GPRS、3G、4G、zigbee、wifi通讯方式；所述通讯模块和AP通讯终端都分别与异常气体检测设备、塌方沉降检测设备、位移检测设备、水位检测设备、视频检测设备、智能手机或平板电脑、其他常用检测设备连接。

进一步的，所述定位模块采用定位AP终端，所述定位AP终端将北斗、GPS卫星定位算法与蓝牙、zigbee、wifi、室内传感器、地磁惯性导航定位算法结合，还将地球经纬度坐标系与室内三维坐标系融合。

进一步的，所述控制模块的主控芯片还通过功率放大器与扬声器连接。

进一步的，所述控制模块还与读卡器、麦克风连接。

进一步的，所述高穿透射频发射模块选用SI4431芯片，用于人员被掩埋后的穿透报警和搜救。

进一步的，所述监控终端设备有以下3种安装方式：

1)粘贴放置于安全帽的后端；

2)挂夹佩戴于施工人员的腰带上；

3)粘贴于工程车辆、工程设备、集装箱上。

进一步的，所述控制模块的主控芯片选用N79E814型号的微处理器。

进一步的，所述室内外通讯定位一体化安全监控终端与其他的所述室内外通讯定位一体化安全监控终端连接进行无线通讯。

进一步的，所述监控终端设备与安装在其他安全帽上的所述监控终端设备连接进行无线通讯。

本发明通过北斗、蓝牙或GPS定位方式实时将施工人员的位置信息，通过AP通讯终端、天线结合有线网络上传至项目现场指挥中心，根据施工项目的施工环境，融合多种网络传输方式进行通讯，便于项目现场指挥中心及时处理突发状况，保障施工人员的人身安全，佩戴室内外通讯定位一体化安全监控终端的施工人员之间也可以进行相互通讯，便于及时救援，应对突发状况。

本发明的室内外通讯定位一体化安全监控终端集成了加速度传感器、陀螺仪传感器、地磁传感器、气压传感器、温湿度传感器、气体传感器。利用传感器的获取数据和智能算法，实现人员被砸倒报警、高空坠落报警、气压报警、异常气体报警、超速报警、温湿度报警等。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明的结构图；

图2为本发明的监控终端设备的结构框图；

图3为本发明的监控终端设备在隧道内外通讯示意图；

图4为本发明的电路整体框图；

图5为本发明的电路原理图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

本发明提供一种室内外通讯定位一体化安全监控终端，参考附图1，包括：安全帽1、监控终端设备2、AP通讯终端、卫星天线；AP通讯终端均分设置在室内作业现场(图3所示，如果施工现场为隧道则设置在隧道内壁上)，卫星天线设置在室外作业现场(图3所示，如果施工现场为隧道则设置在隧道上方)，监控终端2设备安装在安全帽1的后端，且通过AP通讯终端或卫星天线与项目现场指挥中心进行无线通讯；

其中，AP通讯终端至少融合铱星、海事、北斗短报文、GPRS、3G、4G、zigbee、wifi通讯方式。

AP通讯终端的传输距离为200米—2000米，支持wifi数据传输、Zigbee数据传输、支持电线直接供电。

此外，监控终端设备有以下3种安装方式：

1)粘贴放置于安全帽的后端；

2)挂夹佩戴于施工人员的腰带上；

3)粘贴于工程车辆、工程设备、集装箱上。

监控终端设备2包括封装于一体的控制模块201、定位模块203、通讯模块204、传感器模块205、报警模块202、电池208、接口模块207、按键模块206、高穿透射频发射模块209，如图2、4、5所示。控制模块的主控芯片选用N79E814型号的微处理器。控制模块201分别连接定位模块203、通讯模块204、传感器模块205、报警模块202、电池208、接口模块207、按键模块206、高穿透射频发射模块209；通讯模块204分别与AP通讯终端、卫星天线连接，且进行无线通讯；控制模块的主控芯片还通过功率放大器与扬声器连接，与读卡器、麦克风连接。施工人员可通过麦克风进行实时对讲。

图4为本发明的电路整体框图。

图5为本发明的电路原理图。

具体的，传感器模块205至少包括加速度传感器、陀螺仪传感器、地磁传感器、气压传感器、温湿度传感器；加速度传感器、陀螺仪传感器、地磁传感器、气压传感器、温湿度传感器分别连接所述控制模块的输入端。

传感器模块用于实现施工人员被砸倒报警、高空坠落报警、气压报警、异常气体报警、超速报警、温湿度报警。

通讯模块至少包括至少融合铱星、海事、北斗短报文、GPRS、3G、4G、zigbee、wifi通讯方式。此外通讯模块和AP通讯终端都分别与异常气体检测设备、塌方沉降检测设备、位移检测设备、水位检测设备、视频检测设备、智能手机或平板电脑、其他常用检测设备连接，用于实现施工人员被砸倒、高空坠落、气压异常、异常气体、超速、温湿度等方面的信息检测并传输。

其中，ZIGBEE通讯方式选用CC2530芯片，CC2530芯片通过串口与控制模块中的主控芯片连接。

此外，报警模块可以通过扬声器实现语音报警、声音报警等，报警模块还支持远程触发警报；支持远程下发语音信息，录制或删除语音内容；触发式报警，同时触发433MHz无线救援。支持写入陀螺仪、加速度、气压、温湿度等报警算法。

高穿透射频发射模块选用SI4431芯片，用于人员被掩埋后的穿透报警和搜救。

定位模块采用定位AP终端，定位AP终端将北斗、GPS卫星定位算法与蓝牙、zigbee、wifi、室内传感器、地磁惯性导航定位算法结合，还将地球经纬度坐标系与室内三维坐标系融合。

此外，室内外通讯定位一体化安全监控终端与其他的室内外通讯定位一体化安全监控终端连接进行无线通讯，便于项目现场与其他地区项目现场进行通信和数据传输。

监控终端设备与安装在其他安全帽上的监控终端设备连接进行无线通讯，便于施工人员在项目现场相互进行通信。

本发明通过北斗、蓝牙或GPS定位方式实时将施工人员的位置信息，通过AP通讯终端、卫星天线结合有线网络上传至项目现场指挥中心，根据施工项目的施工环境，融合多种网络传输方式进行通讯，便于项目现场指挥中心及时处理突发状况，保障施工人员的人身安全，佩戴室内外通讯定位一体化安全监控终端的施工人员之间也可以进行相互通讯，便于及时救援，应对突发状况。

本发明通过定位模块获取位置，通过AP通讯终端和卫星天线向数据传输到云服务平台和移动应用平台，采用“室外卫星定位+室内无线定位+惯性定位”无缝融合的技术方法，将北斗、GPS卫星定位算法与蓝牙、zigbee、wifi、等室内传感器、地磁惯性导航定位算法结合，地球经纬度坐标系与室内三维坐标系融合，应用于公路、铁路、桥梁、码头、隧道、石油管道、电力、矿井、厂区、建筑物等项目施工现场。

本发明的室内外通讯定位一体化安全监控终端集成了加速度传感器、陀螺仪传感器、地磁传感器、气压传感器、温湿度传感器、气体传感器。利用传感器的获取数据和智能算法，将检测到的实现人员被砸倒报警、高空坠落报警、气压报警、异常气体报警、超速报警、温湿度报警等。

本发明还集成了433高穿透射频发射模块，用于人员被掩埋后的穿透报警和搜救。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。本发明的范围由所附权利要求极其等同限定。