一种基于NB-IOT技术的安全帽的制作方法

本实用新型属于电子信息技术和安全帽技术领域，具体涉及一种基于NB-IOT技术的安全帽。

背景技术：

近年来我国工业、房地产产业发展迅速，工人的安全问题受到了更多的重视。大多数施工公司给工作人员配置的是普通安全帽，当工人发生安全事故时，施工公司不能及时了解工人所在位置和伤势情况，很容易错过抢救期，对工人的生命构成极大威胁。另外，施工公司日常监管工作难度大，很难实时掌握每一个工人的工作地点和当前工作情况。

此外，工作人员佩戴安全帽后，其头部无法进行有效散热，尤其在炎热的夏天或者其他高温工作环境下，工作人员容易发生中暑。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于NB-IOT技术的安全帽，该安全帽采用NB-IOT无线通讯方式，能够同时完成对工作人员佩戴安全帽情况和工作人员实时位置信息的监测，保障工作人员人身安全和提高企业监管效率；并且，该安全帽还能够有效对佩戴者的头部进行散热降温。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种基于NB-IOT技术的安全帽，包括帽体，帽体包括外层帽壳和内层帽衬，外层帽壳和内层帽衬之间留有空间；

在外层帽壳和内层帽衬之间的空间内设置有主控电路板、电池和风扇；

在外层帽壳上设置有进风口和出风口，在外层帽壳的进风口处的外壁上设置有用于安装第一防尘罩的第一凹槽，该第一凹槽中安装第一防尘罩；在外层帽壳的出风口处的外壁上设置有用于安装第二防尘罩的第二凹槽，该第二凹槽中安装第二防尘罩；在内层帽衬上开设有透气通孔，透气通孔的数量为多个，通过这些透气通孔使人头部进行透气；

所述风扇固定安装在出风口内侧的外层帽壳内壁上；

在所述的内层帽衬上设置有佩戴情况监测传感器；

所述主控电路板上包括有MCU、定位授时模块、NB-IOT收发模块、以及电源管理模块；定位授时模块、NB-IOT收发模块、佩戴情况监测传感器和风扇均与MCU连接。

在上述技术方案中，所述主控电路板通过螺栓固定安装在外层帽壳内壁上。

在上述技术方案中，所述电池也固定在外层帽壳内壁上。优选为，所述主控电路板位于外层帽壳顶部中间位置，所述电池位于主控电路板一侧。

在上述技术方案中，进风口和出风口对称设置在外层帽壳的前后两侧或者左右两侧。

在上述技术方案中，所述MCU型号为STM32L431RCT6。

在上述技术方案中，所述佩戴情况监测传感器采用限位开关，限位开关的触发探头向下露出在内层帽衬，该限位开关与STM32L431RCT6的其中一个I/O引脚连接。

在上述技术方案中，所述定位授时模块采用AT6558，其通过UART接口与STM32L431RCT6连接。

在上述技术方案中，所述NB-IOT收发模块采用SN12，其通过UART接口与STM32L431RCT6连接。

在上述技术方案中，所述风扇采用易鑫科技的型号为GB0535AFV1-8的微型涡轮风扇，该风扇与STM32L431RCT6的其中一个I/O引脚连接。

在上述技术方案中，所述电源管理模块采用AMS1117-3.3V稳压芯模块。

本实用新型的优点和有益效果为：

本实用新型的安全帽采用NB-IOT无线通讯方式，能够同时完成对工作人员佩戴安全帽情况和工作人员实时位置信息的监测，保障工作人员人身安全和提高企业监管效率。并且，该安全帽还能够有效对佩戴者的头部进行散热降温。

附图说明

图1是本实用新型的基于NB-IOT技术的安全帽的结构示意图。

图2是本实用新型的基于NB-IOT技术的安全帽的电控系统图。

对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据以上附图获得其他的相关附图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合具体实施例进一步说明本实用新型的技术方案。

参见附图，一种基于NB-IOT技术的安全帽，包括帽体，帽体包括外层帽壳1和内层帽衬2，所述内层帽衬的底部通过螺丝3与外层帽壳固定连接，外层帽壳和内层帽衬之间留有空间。

在外层帽壳和内层帽衬之间的空间内设置有主控电路板4、电池5和风扇6，进一步的说，所述主控电路板4通过螺栓7固定安装在外层帽壳内壁上，所述电池5也固定在外层帽壳内壁上，优选为，所述主控电路板4位于外层帽壳顶部中间位置，所述电池5位于主控电路板一侧。

在外层帽壳上设置有进风口1-1和出风口1-2，进风口和出风口对称设置在外层帽壳的前后两侧或者左右两侧，在外层帽壳的进风口处的外壁上设置有用于安装第一防尘罩的第一凹槽1-11，该第一凹槽1-11中安装第一防尘罩，通过第一防尘罩对进气进行过滤，防止灰尘进入外层帽壳和内层帽衬之间的空间；在外层帽壳的出风口处的外壁上设置有用于安装第二防尘罩的第二凹槽1-21，该第二凹槽1-21中安装第二防尘罩，通过第二防尘罩防止灰尘进入外层帽壳和内层帽衬之间的空间；在内层帽衬上开设有透气通孔2-1，透气通孔的数量为多个，通过这些透气通孔使人头部进行透气。

所述风扇6固定安装在出风口内侧的外层帽壳内壁上。

在所述的内层帽衬上设置有佩戴情况监测传感器8。

所述主控电路板4上包括有MCU、定位授时模块、NB-IOT收发模块、以及电源管理模块。

所述MCU型号为STM32L431RCT6，其可支持2个I2C接口、3个UART接口、3个SPI接口。

所述佩戴情况监测传感器8采用限位开关，限位开关的触发探头向下露出在内层帽衬，以使人佩戴安全帽后能够触发该限位开关；该限位开关与STM32L431RCT6的其中一个I/O引脚连接，根据该I/O引脚的状态判断是否有人佩戴安全帽。

所述定位授时模块采用AT6558，其通过UART接口与STM32L431RCT6进行通信，AT6558内置FLASH，TTL电平输出，9600波特率，1HZ输出，按照NMEA0183的协议输出数据。AT6558支持北斗GPS双模定位，能够同时接收六个卫星导航系统的GNSS信号，并且实现联合定位、导航与授时。

所述NB-IOT收发模块采用SN12，其通过UART接口与STM32L431RCT6进行通信，STM32L431RCT6将AT6558提供的位置和授时信息进行整理并通过UART向SN12发送数据。SN12收到以上数据后再通过NB-IOT基站传送至云平台，其通信采用UDP网络协议，工作频段可采用Band 5电信850MHz或采用Band 8移动、联通900MHz。

所述风扇6采用易鑫科技的型号为GB0535AFV1-8的微型涡轮风扇，其尺寸小巧(35*35*10mm)，3.3V供电。该风扇与STM32L431RCT6的其中一个I/O引脚连接，通过该I/O引脚的电平高低控制风扇是否启动。

所述电源管理模块采用AMS1117-3.3V稳压芯模块，其电压输入端连接电池，输出端输出稳定的3.3V电压为STM32L431RCT6、AT6558、NB-IOT收发模块SN12、以及风扇供电。

工作时，使用者佩戴安全帽后，系统开始工作，STM32L431RCT6控制风扇启动，由于内层帽衬上开设有多个透气通孔，这些透气通孔与安全帽的夹层空间相连通，所以在风扇的作用下，可以使人头部的热量进入夹层空间并经过风扇排出，进行有效降温；此外，STM32L431RCT6将AT6558提供的位置和授时信息进行整理并通过UART向SN12发送数据，SN12收到以上数据后再通过NB-IOT基站传送至云平台，从而完成对工作人员实时位置信息的监测。

以上对本实用新型做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本实用新型的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本实用新型的保护范围。