本发明涉及一种防护装备，尤其涉及一种生产安全领域智能劳动保护产品，具体来说是一种智能安全帽及智能安全帽系统。
背景技术：
传统安全帽只起到保护的作用，当作业人员在工地工作或高空作业的时候，按照作业规程是需要佩戴安全帽，可是很多作业人员往往不佩戴安全帽或者戴安全帽时不把扣带扣上，这样工作的时候，给现场作业人员带来很多安全隐患，且作为安全管理人员不能有效地远程监控现场人员，给作业人员和公司管理带来很大风险。
技术实现要素：
本发明针对传统安全帽的不足，提供一种结构简单、实用性、成本低廉，可按客户需求配置，能够提醒作业人员正确佩戴、跌落报警、gps定位、基站定位、且实现远程监控管理的解决方案。
为解决上述问题，本发明是通过以下技术方案实现的；
一种基于nb-iot的智能安全帽，其包括安全帽、头额传感器检测模块、下巴传感器检测模块和主电路模块，其中主电路模块包括主mcu、gps定位模块、三轴加速度检测电路、气压高度检测电路、nb-iot数据通讯电路、微处理电路、充电监测电路、锂电池。
三轴加速度检测电路和气压高度检测电路用来检测作业人员运动状态。例如，作业人员正常作业时的静止或者步行状态，如果作业人员不幸从高处跌落，通过三轴加速度检测电路和气压高度检测电路检测到的异常数据实现报警。
gps定位模块用来监测作业人员地理位置信息。作业人员的位置可以衡量工作的进展，且实现工作人员不在工位的情况的远程监测以及出现危机情况时的定位，实现及时救援。
nb-iot数据通讯电路将定期或紧急上传当前作业人员位置信息、传感器监控信息和获取的基站定位信息。
用语音+led报警模块实现语音和灯光提示功能、报警功能。
头额传感器检测模块安装在安全帽头部内壁上，用来检测是否佩戴安全帽。当佩戴安全帽时，头额传感器能检测到遮挡信号，未佩戴安全帽时，头额传感器检测不到遮挡信号。
下巴传感器检测模块安装在安全帽扣带下巴的位置，用来检测安全帽扣带是否扣紧。
当作业人员未系上安全帽扣带时，下巴传感器检测模块检测到佩戴异常，将发出语音报警，提示作业人员及时系上安全帽的扣带。
主mcu微处理器模块用来控制和接收传感器检测的数据，通过分析检测的数据，协调处理语音和led报警模块，控制nb-iot模块发送和接收数据。
头额传感器检测模块和下巴传感器检测模块采用光电式接近传感器，头额传感器检测模块位于头额部位检测，下巴传感器检测模块位于下额部位检测，通过时序检测判断的方式，用来判断是否正确佩戴安全帽，检测方式时序说明如下：
头额传感器检测到遮挡信号，会立即检测下巴传感器，如果此时下巴传感器检测到遮挡信号，会立即发出报警信息和提示，此状态用于作业人员将帽带置于安全帽佩戴情况的检测；如果此时下巴传感器没有检测到遮挡信号，在延时一定时长t1后继续检测，如检测到下巴传感器信号，则说明正确配戴；如没有检测下巴传感器的遮挡信号，在延时t2时长后继续检测，如没有检测下巴传感器的遮挡信号，还将会发出报警信息和提示，此状态用于作业人员未带帽的情况的检测。
智能安全帽的工作方式为：
step1:配戴安全帽前，需打开电源开关，首先进入自检过程，自检过程完成后，将发送一条报文至服务器，该报文包含传感器状态、gps定位信息和基站信息等。
step2:首条自检报文发送成功后，安全帽进入佩戴监控状态。
step3:进入佩戴监控状态，如检测到佩戴异常，将发出语音报警，并发送报文至报务器。
step4:正确佩戴安全帽或延时一定时长后，安全帽进入运动监测状态，如监测到异常，将发出报警声光，其后将发送报文至服务器；如未检到异常将定期发送监控数据至报务器。
step5:当检测到脱帽动作后，安全帽进入电源监控状态，如长时间未关闭电源，将发出警报并做出提示。
服务器：服务器接收到智能安全帽发出的数据，实现对数据的采集、管理，通过手机app、微信、pc平台等方式呈现给终端用户。
本发明解决传统安全帽不能监测作业人员是否正确配戴的问题。
解决传统安全帽不能监测作业人员是否发生高空跌落，且发生高空跌落时，本发明中的智能安全帽发出报警并通知相关人员且告知作业人员定位信息。
通过平台作业远程监测作业人员是否佩戴安全帽。
实现成本低廉，并具有一定的防水防潮效果，根据不同需求进行裁减相应功能，可进一步降低成本，可大批量配备给作业人员，而不会给企业造成太大的负担。
附图说明
图1为本发明的应用示意图；
图2为本发明的产品示意图；
图3为本发明的主模块图；
图4为本发明的前额传感器图；
具体实施方式
如附图1-4所示的安全帽以及应用示意图，配戴安全帽前，需打开电源开关，该电源是锂电池，安全帽首先进入自检过程，自检系统连接是否正常，电池的电量是否充足等。自检过程完成后，nb-iot数据通讯电路将发送一条报文至服务器，该服务器可以是手机app、微信、pc平台等方式。该报文包含传感器状态，传感器处于正常还是异常，gps定位信息和基站信息等，gps定位的信息是不是基站的作业区域。便于查看作业的进展以及作业人员的监控。
首条自检报文发送成功后，安全帽进入佩戴监控状态。监控安全帽是否佩戴，以及是否正确佩戴。
其中头额传感器检测模块安装在安全帽头部内壁上，用来检测是否佩戴安全帽。进入佩戴监控状态后，当佩戴安全帽时，头额传感器能检测到遮挡信号，未佩戴安全帽时，头额传感器检测不到遮挡信号。下巴传感器检测模块安装在安全帽扣带下巴的位置，用来检测安全帽扣带是否扣紧。当作业人员未系上安全帽扣带时，下巴传感器检测模块检测到佩戴异常，将发出语音报警，提示作业人员及时系上安全帽的扣带。
更具体的检测过程是，当头额传感器检测到遮挡信号，会立即检测下巴传感器，如果此时下巴传感器检测到遮挡信号，会立即发出报警信息和提示，此状态用于作业人员将帽带置于安全帽佩戴情况的检测；如果此时下巴传感器没有检测到遮挡信号，在延时一定时长t1后继续检测，如检测到下巴传感器信号，则说明正确配戴；如没有检测到下巴传感器的遮挡信号，在延时t2时长后继续检测，如没有检测到下巴传感器的遮挡信号，还将会发出报警信息和提示，此状态用于作业人员未带帽的情况的检测。如检测到佩戴异常，将发出语音报警，并发送报文至报务器。在这个检测过程中，例如t1可以是5分钟或者10分钟，t2的时间要比t1的时间长，具体要看工种以及佩戴的场所来决定。
当检测到脱帽动作后，即头额传感器检测信号和下巴传感器信号相继消失后，安全帽进入电源监控状态，如长时间未关闭电源，将发出报警并做出提示。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的原则和精神之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均就包含在本发明的保护范围之内。