专利名称：带有感应标识器的安全帽的制作方法
技术领域：
本实用新型属于煤矿井下工人考勤用的身份标识器，具体是一种带有感应标识器的安全帽。
背景技术：
现有的可用于煤矿井下工人考勤的身份标识器有两大类第一类包括编码穿孔考勤卡(专利号93224917.5)、封装成信用卡、钥匙环等形式的通用非接触射频识别(RFID)卡等。这一类标识器独立成型，小巧便携。但是这些特点在减轻工人负担，方便使用的同时也给少数不守制度，由他人替代打卡的行为提供了便利，给下井考勤管理造成一定漏洞。
另一类身份标识器安装在矿灯内，意欲借一人不能带多灯来限制替代打卡现象。这类标识器包括红外线编码发射形式的身份标识器(专利号94240394)和将通用的射频识别卡(或称应答器)安装在矿灯内的装置(专利号99206138.5)。这一类以矿灯为载体的标识器由于在实际使用中常有矿灯维修、临时更换等情况，难以完全保证人、灯对应，给考勤管理造成不便。特别是在矿灯内安装应答器的装置(专利号99206138.5)，由于应答器可以独立使用，其工作并不依赖矿灯，少数不守制度人员将应答器由矿灯内取出后由他人代打卡，其效果与第一类标识器并无两样。
发明内容
本实用新型所要解决的就是现有煤矿井下工人考勤所使用的身份标识器，容易由他人替代打卡，给下井考勤管理造成一定漏洞等问题，而提供的一种结构简单、易于制作、使用方便、安全可靠且可在煤矿下井人员考勤管理中达到无法替代打卡的新型装置。
本实用新型的技术解决方案是这样实现的。带有感应标识器的安全帽，包括安全帽、射频识别标识器，射频识别标识器由按照安全帽内壁形状绕制的电感线圈、电容器和RFID集成电路芯片以并联方式连接而成，射频识别标识器置于安全帽内壁，由封装材料将该射频识别标识器与安全帽粘结成一体。
所述的封装材料是不可溶的粘合剂。
所述的射频识别标识器在安全帽内的封装位置可以在安全帽内壁的顶部也可以在侧壁。
所述的射频识别标识器的封装方式可以直接将射频识别标识器与成品安全帽粘结而成，也可以在安全帽制作过程中将射频识别标识器嵌入安全帽壳体内，一次成型。
本实用新型应用公知的非接触射频识别(RFID)原理，将射频识别标识器与安全帽巧妙的结合为一体。由于安全帽一人一顶，下井必戴，并且不存在维修问题，因而可以保证人、卡对应；标识器与安全帽已成为一体，除非毁坏无法分离，因而防止了代打卡行为。与安全帽一体化的标识器不会给下井工人增加任何额外负担，工人打卡时只需进入读卡器的作用范围即可，甚至不需要任何特意的打卡动作。这对于常常要肩扛、手提各种工具、材料的工人以及上、下井时间人流密集的情况特别有利。
当工人在上下井过程中通过考勤机读卡器的作用范围时，射频识别标识器受到读卡器的激励，便会将固化在射频识别标识器内的标识编码发出，读卡器将接收到的标识码输入考勤机。考勤机将每一个身份标识码与当时的时间信息组合，形成考勤记录，通过考勤机通信接口送往上位计算机，供各种与考勤信息有关的管理软件使用。
图1为本实用新型射频识别标识器的电原理图；图2为本实用新型射频识别标识器电感线圈主视图；图3为图2的侧视图；图4为图2的仰视图；图5为本实用新型射频识别标识器封装在安全帽内壁顶部的实施例；图6为图5封装部分的放大图；图7为本实用新型射频识别标识器封装在安全帽内侧壁的实施例；图8为本实用新型在安全帽制作过程中将射频识别标识器嵌入安全帽壳体内的实施例；图9为图8封装部分的放大图。
具体实施方式
在图1的电原理图中，射频识别标识器由电感线圈L、电容器C0和RFID集成电路IC芯片以并联方式连接而成。集成电路IC模块中包含了射频识别所需的全部控制电路，并固化了每一个模块唯一的标识码。IC内部无电源，平时不工作，当标识器进入读卡器作用范围时，电感线圈L与电容器C0组成的谐振电路与读卡器产生的交变电磁场发生共振，从中吸取能量，激发IC模块工作，将固化在内部的标识码发出。读卡器检测到标识器发出的标识码，将其输入考勤机，即完成了一次打卡考勤过程。
上述IC模块有多种型号可以选用。不同公司、不同型号的IC模块在发出标识码时所使用的工作机理有所不同，例如有的采用负载调制，有的采用谐波辐射，还有的采用时序方法等等；所使用的工作频率也不相同，例如125KHz、13.56MHz等。各种IC模块都必须与相应的读卡器配合使用。对于本实用新型，宜选用按ISO15693标准生产的IC模块和读卡器，以保证读卡器的作用范围达到数十厘米。由于将射频识别标识器与安全帽永久性地粘结为一体，无法人为分离，从而使其在煤矿下井人员考勤管理中达到无法替代打卡的目的。
图2所示的电感线圈L可用Φ0.07-0.1mm高强度自粘漆包线在专用绕线架上绕制，绕成的线圈呈椭球面形，如图3、图4所示。R1和R2分别是线圈曲面上互相垂直的两个方向上的曲率半径，与安全帽内壁封装位置的曲率半径接近，以保证线圈在封装过程中或封装后不会因变形受力而导致内部断线，同时也使标识器占用安全帽内的空间尽可能小。线圈匝数由要求的电感量决定，取决于选用的RFID芯片和配用的电容器容量。
图5、图6所示的实施例是直接将标识器1封装在普通成品安全帽2内壁的顶部位置，封装材料3采用不可溶的粘合剂，例如环氧树脂。保护层4采用聚乙烯、PVC等塑料薄片，设在标识器1的外侧，可起到保护标识器1的作用。5是纸质标签，贴在保护层4的表面，用来标注单位、姓名、标识号等信息。纸质标签5上亦涂有粘合剂的薄层，以起到防潮保护作用。与该实施例配用的考勤机读卡器应安装于考勤通道的上方。
图7所示的实施例是将标识器1的封装位置设在安全帽2内壁的侧面，其余结构、材料与图5实施例相同。与该实施例配用的考勤机读卡器应安装于考勤通道的侧面。
图8、图9所示的实施例是在安全帽制作过程中将标识器1嵌入安全帽2的壳体材料内，以一次成型的方式制成。例如以注塑方式生产的聚乙烯、ABS安全帽或者以压制方式生产的胶壳安全帽。本实施例中标识器1嵌装于安全帽2内壁的顶部，标识器1亦可以嵌装于安全帽2内壁的侧面，如图7所示。
权利要求1.一种带有感应标识器的安全帽，包括安全帽、射频识别标识器，其特征在于所述的射频识别标识器由按照安全帽内壁形状绕制的电感线圈、电容器和RFID集成电路芯片以并联方式连接而成，射频识别标识器置于安全帽内壁，由封装材料将该射频识别标识器与安全帽粘结成一体。
2.根据权利要求1所述的安全帽，其特征在于所述的封装材料是不可溶的粘合剂。
3.根据权利要求1所述的安全帽，其特征在于所述的射频识别标识器在安全帽内的封装位置可以在安全帽内壁的顶部也可以在侧壁。
4.根据权利要求1所述的安全帽，其特征在于所述的射频识别标识器的封装方式可以直接将射频识别标识器与成品安全帽粘结而成，也可以在安全帽制作过程中将射频识别标识器嵌入安全帽壳体内，一次成型。
专利摘要一种带有感应标识器的安全帽，主要解决现有煤矿井下工人考勤使用的身份标识器，容易由他人替代打卡，给考勤管理造成一定漏洞等问题。本装置包括安全帽、射频识别标识器，射频识别标识器由按照安全帽内壁形状绕制的电感线圈、电容器和RFID集成电路芯片以并联方式连接而成，射频识别标识器置于安全帽内壁，由封装材料将该标识器与安全帽粘结成一体。由于安全帽一人一顶，下井必戴，因而可以保证人、卡对应；标识器与安全帽已成为一体，除非毁坏无法分离，因而防止了代打卡行为。具有结构简单、易于制作、使用方便、安全可靠等优点，是煤矿井下工人考勤管理中理想的替代产品。
文档编号A42B1/00GK2617194SQ032161
公开日2004年5月26日 申请日期2003年4月3日 优先权日2003年4月3日
发明者耿晓立, 夏春华 申请人:耿晓立