基于一种PLC与WIFI的大数据传输系统的安全帽系统的制作方法

本实用新型涉及安全领域，尤其涉及基于一种 PLC与 WIFI的大数据传输系统的安全帽系统。

背景技术：

随着科技的不断进步，为了减少建筑施工事故，降低建设资源浪费和工地施工人员管理等问题。人们开始尝试建立工地实时信息系统，以期控制风险，降低资源成本。因此使得大信息量的交互传输成为迫在眉睫的问题。

目前有人发明了一种基于 PLC背板总线协议实现局域网 WIFI通信的智能模块( 公开号 ：CN105072708A)。 在该系统中，实现了PLC与WIFI之间的信息交互，且该系统结构简单，使用方便，传输效率较高，给家庭用户和普通工业应用控制带来了便利。但是，该系统难以在工地这种大数据量的信息，且扩展配对 WIFI数量不确定的情况下，很难进行很好的适用。所以整个系统只适用家庭用户和普通中小型工业应用控制等数据量不是很大的环境中，而建筑施工环境下急需高速率、高质量的数据传输处理，来有效监督建筑施工，控制风险降低成本的状况。

技术实现要素：

针对上述技术缺陷问题，本实用新型提出了基于一种 PLC( 电力载波通信 )与 WIFI的大数据传输系统的安全帽系统。为大型高危项目的施工安全监管提供可靠的数据传输技术。

本实用新型的技术方案如下：

基于一种 PLC与 WIFI的大数据传输系统的安全帽系统，包括智能安全帽、WIFI路由器、协议转换器、数据终端；所述智能安全帽包括摄像头、PCB电路和蓄电池；所述PCB电路包括中央处理器、GPS定位器、WIFI功能电路、视频采集器、音频采集器、图像处理器；所述智能安全帽的WIFI功能电路与协议转换器通过WIFI路由器进行连接通讯；协议转换器与数据终端通过PLC通讯。

进一步的，智能安全帽包括摄像头、PCB电路和蓄电池；智能安全帽本体的前端装有摄像头，智能安全帽本体的顶部安装有PCB电路，PCB电路与摄像头相连接，智能安全帽本体的后部有蓄电池，蓄电池与PCB电路相连接。

进一步的，智能安全帽顶部的PCB电路弧形嵌入在安全帽顶部内壁。

进一步的，智能安全帽顶部的PCB电路包括中央处理器、GPS定位器·、WIFI功能电路、视频采集器、音频采集器、图像处理器；GPS定位器、WIFI功能电路、视频采集器、音频采集器、图像处理电路与中央处理器通过电路连接并受其控制。

进一步的，协议转换器包括 WIFI 功能电路、MCU、PLC通讯电路；WIFI 功能电路与 MCU通过 HDMI和 RS232 两个接口相连；MCU与 PLC通讯电路通过 SPI 口连接。

进一步的，WIFI功能电路包括802.11 控制器、802.11 控制驱动器、HDMI接口、RS232接口和系统设置电路；802.11 控制器通过HDMI接口、RS232接口将获取的信息传递到中央处理器；802.11 控制驱动器通过HDMI接口、RS232接口将从中央处理器获得的信息传送到WIFI路由器。

进一步的，数据终端包括 PLC通讯电路、服务器；PLC通讯电路与服务器通过 SPI 口连接。

进一步的，PLC通讯电路之间由电力线接口通过电网进行数据连接；所述PLC通讯电路包括电力线接口、调制解调及微控制器；调制解调与微控制器、电力线接口通过基础电路交互数据。

本实用新型具有积极的效果 ：(1) 本实用新型将WIFI 和 PLC 结合在一 起，取长补短，形成了一套新的数据传输系统。系统将信号覆盖最大化，减少盲区，并使现大数据量交互传输，为施工监督平台提供实时数据。(2) 本实用新型充分利用了施工建筑早已布置的电线资源，不必增加新的布线。（3）本实用新型既具有 PLC 通信的便捷、成本低等优点，又具有 WIFI 通信的无线互联、易于远程传输等优点。（4）本实用新型优化了数据交互结构，提高了信息的保真率和传输效率，能更好的应用于大型工地施工场合。

附图说明

图 1 为本实用新型中提供的基于一种 PLC( 电力载波通信 )与 WIFI的大数据传输系统的安全帽的总体结构图；

图 2 为本实用新型中提供的基于一种 PLC( 电力载波通信 )与 WIFI的大数据传输系统的安全帽的 WIFI功能电路结构图；

图 3 为本实用新型中提供基于一种 PLC( 电力载波通信 )与 WIFI的大数据传输系统的安全帽的 PLC结构图；

图 4 为本实用新型中提供基于一种 PLC( 电力载波通信 )与 WIFI的大数据传输系统的安全帽的工作流程图。

具体实施方式

请参阅图 1，一种基于一种 PLC与 WIFI的大数据传输系统的安全帽系统，包括智能安全帽、WIFI路由器、协议转换器、数据终端；所述智能安全帽包括摄像头、PCB和蓄电池；所述PCB包括中央处理器、GPS定位器、WIFI功能电路、视频采集器、音频采集器、图像处理器；所述智能安全帽的WIFI功能电路与协议转换器通过WIFI路由器进行连接通讯；协议转换器与数据终端通过PLC通讯。智能安全帽包括摄像头、PCB电路和蓄电池；智能安全帽的PCB包括中央处理器、GPS定位器·、WIFI功能电路、视频采集器、音频采集器、图像处理器。将视频采集器、音频采集器获得的数据信息，通过 HDMI传输到中央处理器，GPS定位器获得的定位信息通过 RS232 传输到中央处理器，中央处理器对传过来的数据进行分类处理，将视频信息通过 HDMI传输到图像处理电路，进行图像处理，再通过 HDMI传回中央处理器，由中央处理器将处理后的信息传到 WIFI功能电路，由 WIFI功能电路进行协议编码传输出去。 WIFI传输标准为 IEEE802.11b/g/n 的无线路由。协议转换器由 WIFI 功能电路、 MCU、PLC组成；WIFI 功能电路与 MCU通过 HDMI和 RS232 两个接口相连；对视频音频信息通过 HDMI传输，对于 GPS信息通过 RS232 传输。MCU与 PLC通讯电路通过 SPI（串行外设接口）口连接。数据终端由 PLC通讯电路、服务器组成；PLC通讯电路与服务器通过 SPI 口连接。

智能安全帽将监控到的数据通过内置的 WIFI功能电路将各种数据通过路由器传输给协议转换器，协议转换器将 WIFI 信息处理转化为 PLC 并耦合到电力线中，通过电网将大量数据传输入服务器，服务器对已做处理的数据层层解码，将数据存入对应数据库中。从而达到为施工监控系统提供实时数据的目的。

请参阅图 2，本实用新型中 WIFI 功能电路由 802.11 控制器、802.11 控制驱动器、HDMI接口、RS232接口和系统设置电路构成。802.11 控制器捕获到 WIFI 信号，将其传递给 802.11 控制驱动器进行加工处理将信息转化为 WIFI传输信号。

请参阅图 3，本实用新型中的 PLC通讯电路由电力线接口、调制解调及微控制器组成。电力线接口为网络接口，通过 220V 电力线接到电网中；调制解调用于将传输的信息与 PLC通讯电路进行耦合；微控制器对数据信息进行必要的编码解码；

请参阅图 4，本实用新型的工作流程主要分为两个部分，协议转换器和数据终端部分。在协议转换器中，程序首先对 MCU 自身资源、WIFI 功能电路和 PLC通讯电路进行初始化，然后进入大循环中，等待接收 WIFI 传输过来的大量数据并判断地址信息是否匹配。 如果判断为错误地址，则重新进入循环等待下一个命令的到来。如果判断为正确命令，则有响应的处理子程序进行处理，将信息进行分类后把 WIFI 准用协议信息转化为 PLC通讯电路并将其耦合到电网中。在数据终端中，程序首先对 PLC通讯电路进行初始化，将其配置为接收状态，等待接收 PLC通讯电路，检测信号的载波频率帧数据地址，判断是否与自身地址相匹配。如果相匹配，则继续接收信息并将经过处理存入相对应的数据库中。 反之，则重新进入下一次循环等待接收下一帧PLC。

本实用新型能够实现如下功能 ：1、通过智能安全帽采集信息，并通过 WIFI与 PLC将大数据传输到服务器中。2、采用 WIFI通信技术，覆盖范围灵活减少盲区、传输速度快、成本低。3、采用电力载波通信技术，信号传输信道为电力线，传输速度快、不需要布线且安装方便。4、数据的保真度高，信息损失小。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型保护范围内。