一种具有定位功能的安全帽系统的制作方法

本发明涉及一种安全帽，具体涉及一种具有定位功能的安全帽系统。

背景技术：

安全帽是用来保护头顶而戴的钢制或类似原料制的浅圆顶帽子，防止冲击物伤害头部的防护用品。由帽壳、帽衬、下颊带和后箍组成。帽壳呈半球形，坚固、光滑并有一定弹性，打击物的冲击和穿刺动能主要由帽壳承受。帽壳和帽衬之间留有一定空间，可缓冲、分散瞬时冲击力，从而避免或减轻对头部的直接伤害，用于作业人员安全防护；然后，随着现代化的发展，智能化也越来越普及，普通安全帽只是简单的实现对头部的防护已经不能满足现代化的需求，在一些特殊的工作区域需要禁止人员靠近，这就要在作业时实时监控现场人员的情况，同时也能收集作业人员的安全帽佩戴情况。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种具有定位功能的安全帽系统，该系统使用方便，能实时对佩戴人员进行识别和定位，保证人员的安全，利于管理。

为了解决以上技术问题，本发明提供一种具有定位功能的安全帽系统，包括安全帽主体、定位装置、定位基站、摄像机、发卡器、控制系统、系统平台以及现场告警设备，控制系统、定位装置设置于安全帽主体上，定位装置与现场告警设备分别与控制系统通信连接，控制系统与系统平台无线连接，发卡器设置在摄像机上，其中：

定位装置包括定位标签及定位芯片，定位芯片设置于安全帽主体内，定位标签设置于安全帽主体表面，定位基站及摄像机分布于施工现场道路四周及重点区域内，现场安装的摄像机及发卡器对佩戴者抓拍对人员信息实时读取分析，定位基站根据安全帽主体内的定位芯片进行数据采集，通过无线网将佩戴者的身份信息和定位信息传输至系统平台；

控制系统包括电源单元和处理单元，电源单元、定位芯片分别与处理单元电连接，处理单元将获取的佩戴者的身份信息、定位信息无线传输至系统平台，后与预先存储的地图中的安全区域信息进行对比，并将对比结果发送至现场告警设备，处理单元还控制电源单元给定位芯片供电，系统平台对接受的数据进行整理、分析，清楚工作人员现场分布及身份信息。

本发明进一步限定的技术方案是：

进一步的，前述具有定位功能的安全帽系统中，摄像机安装时设备架的高度为，其中：

d为监控距离（摄像机与人之间的水平线距离）/m，人头部以下高度考虑平均值，取1.5米；α为摄像机俯视角度，俯视角度为10°±3°。

技术效果，前端抓拍摄像机安装为保证算法检测效果，前端摄像头除了需要满足清晰度外，还需要保证安装角度、高度等要求因此严格限制摄像机的安装条件。

前述具有定位功能的安全帽系统中，摄像机的镜头焦距：，靶面1/1.8＂。

前述具有定位功能的安全帽系统中，电池单元采用的电池为锂亚电池。

前述具有定位功能的安全帽系统中，处理单元为中移物联m5311模组。

前述具有定位功能的安全帽系统中，每个定位标签分别与工人的身份信息绑定。

前述具有定位功能的安全帽系统中，发卡器读取佩戴者身份证信息并绑定定位芯片。

本发明的有益效果是：

本发明的系统以物联网+智能硬件为手段，通过工人佩戴装载芯片的安全帽，现场安装“定位基站”数据采集和传输，实现数据自动收集、上传，最后在平台进行数据整理、分析，清楚了解工人现场分布等，给项目管理者提供科学的现场管理和决策依据。

本发明安全帽系统主要利用相机拍摄到的图像进行智能分析，实现对人员信息实时读取分析，人员佩戴安全帽的情况实时展示。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图；

图2为本发明实施例中摄像机抓拍的示意图。

具体实施方式

实施例1

本实施例提供的一种具有定位功能的安全帽系统，结构如图1所示包括安全帽主体、定位装置、定位基站、摄像机、发卡器、控制系统、系统平台以及现场告警设备，控制系统、定位装置设置于安全帽主体上，定位装置与现场告警设备分别与控制系统通信连接，控制系统与系统平台无线连接，发卡器设置在摄像机上，其中：

定位装置包括定位标签及定位芯片，定位芯片设置于安全帽主体内，定位标签设置于安全帽主体表面，定位基站及摄像机分布于施工现场道路四周及重点区域内，现场安装的摄像机及发卡器对佩戴者抓拍对人员信息实时读取分析，定位基站根据安全帽主体内的定位芯片进行数据采集，通过无线网将佩戴者的身份信息和定位信息传输至系统平台；

控制系统包括电源单元和处理单元，电源单元、定位芯片分别与处理单元电连接，处理单元将获取的佩戴者的身份信息、定位信息无线传输至系统平台，后与预先存储的地图中的安全区域信息进行对比，并将对比结果发送至现场告警设备，处理单元还控制电源单元给定位芯片供电，系统平台对接受的数据进行整理、分析，清楚工作人员现场分布及身份信息。

在本实施例中，为保证算法检测效果，前端摄像头除了需要满足清晰度外，还需要保证安装角度、高度等要求，摄像机安装时设备架的高度为，其中：

d为监控距离/m（摄像头与人之间的水平线距离），人头部以下高度考虑平均值，取1.5米；α为摄像机俯视角度，俯视角度为10°±3°，如图2所示。

在本实施例中，摄像机的镜头焦距：，靶面1/1.8＂。

在本实施例中，电池单元采用的电池为锂亚电池。

在本实施例中，处理单元为中移物联m5311模组。

在本实施例中，每个定位标签分别与工人的身份信息绑定。

在本实施例中，发卡器读取佩戴者身份证信息并绑定定位芯片。

本实施例定位时采用一般定位和重点定位，针对施工现场道路进行一定定位，定位基站布设再道路四周，根据定位基站接收的定位芯片信号强弱，以及相邻两基站的分布情况进行布置；重点定位针对重点施工区域，如材料加工区、大门外、材料堆放区、休息区，在区域内布设一定数量的定位基站，以便于信号的全覆盖。

系统服务器安装于工地指挥部内，与原监控系统共同运行，达到方便维护、故障率低、易于使用、便于安装等优点，此外，系统兼容性强、适用面广，能对各相机厂家的图片进行分析。

本实施例的系统平台采用现有的设置数据分析处理模块、射频卡管理模块、可视化展示模块和告警管理模块；射频卡管理模块用于对安全帽主体进行管理；告警管理模块进行告警规则设置和告警处置手段控制；可视化展示模块对人员定位信息和人员的身份信息进行展示；

数据分析处理模块对通过无线发回的安全帽佩戴信息进行处理后记录到数据库；并且数据分析处理模块还根据传回信息进行逻辑分析，将相关逻辑分析结果记录到数据库；同时根据逻辑分析结果判断人员是否有符合告警的行为发生；当人员有符合告警的行为发生时，数据分析处理模块输出信号到告警管理模块，告警管理模块控制现场告警设备对违规人员进行现场告警和提醒。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

技术特征：

1.一种具有定位功能的安全帽系统，其特征在于：包括安全帽主体、定位装置、定位基站、摄像机、发卡器、控制系统、系统平台以及现场告警设备，所述的控制系统、定位装置设置于所述的安全帽主体上，所述的定位装置与所述现场告警设备分别与控制系统通信连接，所述控制系统与所述系统平台无线连接，所述发卡器设置在摄像机上，其中：

所述的定位装置包括定位标签及定位芯片，所述定位芯片设置于所述安全帽主体内，所述定位标签设置于安全帽主体表面，所述定位基站及摄像机分布于施工现场道路四周及重点区域内，现场安装的摄像机及发卡器对佩戴者抓拍对人员信息实时读取分析，定位基站根据安全帽主体内的定位芯片进行数据采集，通过无线网将佩戴者的身份信息和定位信息传输至系统平台；

所述控制系统包括电源单元和处理单元，所述电源单元、定位芯片分别与所述处理单元电连接，所述处理单元将获取的佩戴者的身份信息、定位信息无线传输至系统平台，后与预先存储的地图中的安全区域信息进行对比，并将对比结果发送至现场告警设备，所述处理单元还控制所述电源单元给定位芯片供电，系统平台对接受的数据进行整理、分析，清楚工作人员现场分布及身份信息。

2.根据权利要求1所述的具有定位功能的安全帽系统，其特征在于：所述摄像机安装时设备架的高度为，其中：

d为监控距离（摄像头与人之间的水平线距离）/m，人头部以下高度考虑平均值，取1.5米；α为摄像机俯视角度，俯视角度为10°±3°。

3.根据权利要求1所述的具有定位功能的安全帽系统，其特征在于：所述摄像机的镜头焦距：，靶面1/1.8＂。

4.根据权利要求1所述的具有定位功能的安全帽系统，其特征在于：所述的电池单元采用的电池为锂亚电池。

5.根据权利要求1所述的具有定位功能的安全帽系统，其特征在于：所述的处理单元为中移物联m5311模组。

6.根据权利要求1所述的具有定位功能的安全帽系统，其特征在于：每个所述定位标签分别与工人的身份信息绑定。

7.根据权利要求6所述的具有定位功能的安全帽系统，其特征在于：所述发卡器读取佩戴者身份证信息并绑定定位芯片。

技术总结
本发明公开了一种具有定位功能的安全帽系统，包括安全帽主体、定位装置、定位基站、摄像机、发卡器、控制系统、系统平台以及现场告警设备，控制系统、定位装置设置于安全帽主体上，定位装置与现场告警设备分别与控制系统通信连接，控制系统与系统平台无线连接，发卡器设置在摄像机上，该系统使用方便，能实时对佩戴人员进行识别和定位，保证人员的安全，利于管理。

技术研发人员：黄景
受保护的技术使用者：南京知聚科技有限公司
技术研发日：2020.10.28
技术公布日：2021.01.08