施工场地的信息采集系统及采集装置的制作方法

本实用新型涉及信息采集领域，尤其涉及一种施工场地的信息采集系统及采集装置。

背景技术：

在矿山、矿井、隧道、工地等等环境下工作的工人和工程机械的安排和配置，大多是基于经验，工人贡献值数据也是人工采集或者主观评价。作业场布局重在前期规划，实际作业期，很少做灵活调整。缺少第一手的数据支撑，不能及时发现作业场布局的不合理。比如装卸工人移动距离过长，降低了工人效率，增加了工人体力负担。工人贡献值评价多是主观评价。即便有类似手机的设备，可以采集行走轨迹，但是GPS不能覆盖的矿山隧道，却无能为力。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种改进的施工场地的信息采集系统及采集装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种施工场地的信息采集系统，包括后台主机、数个供施工者佩戴的采集装置和至少一个中继站，所述中继站与所述后台主机通讯连接；

其中，所述采集装置包括

根据当前佩戴者的移动情况进行环境及运动数据采集的数据采集单元；

与所述数据采集单元相连接、用于存储所述环境及运动数据的存储单元；以及

与所述存储单元相连接、用于与外部设备进行信息交互并发出所述环境及运动数据的通信单元；

所述中继站包括

用于与所述通信单元进行信息交互的读写单元；

与所述读写单元相连接、且通过所述读写单元与所述通信单元无线连接并接收所述环境及运动数据的收发单元；以及

与所述收发单元相连接、将所述环境及运动数据上传至所述后台主机的上传单元。

优选地，所述通信单元包括

用于与所述读写单元近场信息交互的近场单元；和/或；

用于与所述收发单元无线通信的无线单元。

优选地，所述近场单元为NFC模块和/或RFID模块；和/或；所述无线单元为WiFi模块和/或蓝牙模块。

优选地，所述中继站还包括与所述读写单元相连接、用于绑定当前佩戴者身份信息的身份信息绑定单元。

优选地，所述中继站还包括与所述收发单元相连接、用于判断所述环境及运动数据是否超过阈值并输出判断结果的判断单元；

所述采集装置还包括

与所述通信单元相连接、接收依次经所述判断单元、所述收发单元、所述通信单元发送而来的所述判断结果、并将所述判断结果进行数据转换的信号转换单元；

与所述信号转换单元相连接、根据所述判断结果选择性地发出报警信号的报警单元。

优选地，所述报警单元包括喇叭、震动马达、灯光中的至少一种。

优选地，所述数据采集单元包括重力感应器、陀螺仪、磁力计、温度计、气压计中的至少一种。

优选地，所述存储单元包括eMMc模块和/或内存器。

优选地，所述采集装置还包括电源单元，所述电源单元包括电池、自感应充电线圈、PMIC中的至少一种。

还提供一种施工场地的信息采集装置，包括上述的采集装置。

实施本实用新型的有益效果是：本实用新型的施工场地的信息采集系统及采集装置中，供施工者佩戴的采集装置实时采集环境及运动数据，并通过中继站将环境及运动数据上传至后台主机，供后台统筹全局，得到更准确、更全面的分析，从而有利于作业场的合理布局、提高施工者工作效率，客观评价工人贡献值。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型一些实施例中施工场地的信息采集系统的场景应用示意图；

图2是本实用新型一些实施例中施工场地的信息采集系统的原理示意图；

图3是本实用新型一些实施例中施工场地的信息采集系统中PC端连接设备端的流程图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

如图1和图2示出了本实用新型一些实施例中的施工场地的信息采集系统，该系统包括后台主机30、采集装置10和中继站20，其中，采集装置10供施工者佩戴并实时采集施工者当前环境及运动数据，中继站20用于将环境及运动数据上传至后台主机30，后台主机30用于供后台工作人员根据环境及运动数据进行分析处理，从而进行作业场的合理布局、提高施工者工作效率，客观评价工人贡献值。

采集装置10用于供施工者在施工过程中佩戴，其数量为数个，可根据实际需求进行设置。采集装置10包括数据采集单元11、存储单元12、通信单元13、信息转换单元14、报警单元15和电源单元16。

其中，数据采集单元11根据当前佩戴者的移动情况进行环境及运动数据采集。作为选择，数据采集单元11包括重力感应器、陀螺仪、磁力计、温度计、气压计中的至少一种。具体地，重力感应器提供重力加速数据；陀螺仪提供角运动数据；磁力计提供周围磁场数据，一般用来计算地磁方向；温度计来提供温度数据；气压计来提供气压数据。或者，数据采集单元11还可以为其他常见的应用采集周围环境或者当前运动数据的设备，此处不做具体限定。

存储单元12与数据采集单元11相连接，存储单元12用于存储环境及运动数据。作为选择，存储单元12包括eMMc模块和/或内存器。

通信单元13与存储单元12相连接，通信单元13用于与外部设备进行信息交互并将存储单元12内的环境及运动数据发出。在一些实施例中，通信单元13可选择性地包括近场单元131和无线单元132中的至少一个，近场单元131用于与中继站20的读写单元21近场信息交互，无线单元132用于与中继站20的收发单元22无线通信。优选地，通信单元13同时包括近场单元131和无线单元132。作为选择，近场单元131为NFC模块和/或RFID模块等近场通讯设备。和/或；无线单元132为WiFi模块和/或蓝牙模块等无线通讯设备。其中，WiFi/BT模块分别是IEEE 802.11x和BT4.1标准。

需要说明的是，近场单元131的NFC模块也可以用来快速连接WiFi热点，快速连接蓝牙。结合图3所示，在采集装置10已经采集到了环境及运动数据并存储于存储单元12的情况下，通过中继站20的PC端连接NFC模块的设备端实现Wifi功能协同工作，PC端包括读写单元21和收发单元22，设备端包括近场单元131和无线单元132。首先，PC端开启一个WiFi热点，PC端的读写单元21与设备端的近场单元131通过NFC方式通讯连接，PC端通过NFC方式把wifi热点信息传递至设备端，从而使得设备端的无线单元132接入热点与PC端、也就是中继站20的收发单元22建立WiFi连接。PC端的收发单元22与设备端的无线单元132进行WiFi通讯且设备端发送数据，PC端接收数据。数据传输完毕后，二者断开连接，当前数据传输完毕。

电源单元16用于向采集装置10中的各模块提供电能，作为选择，电源单元16包括电池、自感应充电线圈、PMIC中的至少一种。

信息转换单元14和报警单元15均可以选择性设置。当设置信息转换单元14时，信息转换单元14与通信单元13相连接，接收依次经中继站20的判断单元25、中继站20的收发单元22、采集装置10的通信单元13发送而来的判断结果，信息转换单元14将判断结果进行数据转换。

报警单元15与信息转换单元14相连接，根据判断结果选择性地发出报警信号。若判断结果为需要报警，则报警单元15发出报警信号；若判断结果为不需要报警，则不发出报警信号。报警信号可以为多种方式，例如声音提醒、震动提醒、灯光提醒等。作为选择，报警单元15包括喇叭、震动马达、灯光中的至少一种。

中继站20的数量为至少一个，其与采集装置10和后台主机30均通讯连接，用于对采集装置10和后台主机30之间的信息交互进行中转处理。具体地，中继站20读取采集装置10的信息，通知消息到采集装置10，是采集装置10和后台主机30联系的中转处。中继站20包括读写单元21、收发单元22、上传单元23、身份信息绑定单元24和判断单元25。

其中，读写单元21用于与通信单元13进行信息交互。可以理解地，读写单元21与通信单元13的信息交互优选为近场交互，即读写单元21与近场单元131近场连接。

收发单元22与读写单元21相连接，且收发单元22通过读写单元21与通信单元13无线连接并接收环境及运动数据。即收发单元22先通过读写单元21与近场单元131近距离相连接，然后收发单元22连接至无线单元132，进行数据传输。

上传单元23与收发单元22相连接，上传单元23用于将环境及运动数据上传至后台主机30。

身份信息绑定单元24与读写单元21相连接，用于绑定当前佩戴者身份信息。作为选择，身份信息绑定单元24可以设置，也可以不设置。

判断单元25与收发单元22相连接，用于判断环境及运动数据是否超过阈值并输出判断结果。若环境及运动数据超过阈值，则输出超过阈值的判断结果；若环境及运动数据不超过阈值，则输出未超过阈值的判断结果。具体地，当判断结果为重力感应器所提供重力加速数据超过重力阈值；和/或；陀螺仪所提供的角运动数据超过角运动阈值；和/或；磁力计所提供的周围磁场数据超过磁场阈值；和/或；温度计所提供的温度数据超过温度阈值；和/或；气压计所提供的气压数据超过气压阈值。此处的阈值可以根据具体需求进行设定。

以下结合图1-图3以及具体应用场景对本实用新型一些实施例中的施工场地的信息采集系统的应用进行说明。

在建筑工地中，工人和机械都配备采集装置10，在建筑工地中以通信桩的形式设置若干中继站20。后台主机30与若干中继站20通讯连接。

工人上工时，刷卡，采集装置10通过通信单元13中的近场单元131，优选为NFC模块与中继站20通讯，中继站20的身份信息绑定单元24通过对应的采集装置10绑定工人ID。

工作状态时，采集装置10中的数据采集单元11收集传感器信息，存储在存储单元12，优选为eMMC内。

工地内的中继站20，可以主动、有选择性地连接到采集装置10，把设备eMMC内的信息读取到后台主机30。

工作中，通信桩可以连接采集装置10，发送信息，震动马达和喇叭可以辅助发出信号。

下工时，采集装置10回收，中继站20统一采集eMMC内存储的信息到后台主机30，并充电。

本实用新型的一些实施例中还包括一种施工场地的信息采集装置10，其与上述实施例中采集装置10相当，此处不再赘述。

本实用新型实施例中的施工场地的信息采集系统及采集装置10中，采用小尺寸低功耗的装置来实现相关功能，小尺寸低功耗的穿戴设备，可镶嵌到工作服或者头盔上。不用显示屏、GPS、4G通信模块等耗电模块，有效省电。并且，数据采集单元11采集传感器的原始数据，存储到数据库文件，用于服务器分析，解决了数据分析结果的准确性问题。通信单元13利用NFC功能可快速动态绑定ID，快速启动传输数据。WiFi/BT数据通信，把采集的数据快速传输到后台主机30。震动马达、喇叭提醒，便于佩戴者实时接收后台信息。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干个改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。