一种头戴式地下定位设备

本发明涉及地下室内定位设备领域，具体地涉及一种头戴式地下定位设备。

背景技术：

1、由于建筑物和地面对信号的遮挡，使得传统室外定位技术难以应用在地下室内空间中，因此需要让人员在不借助gps信号和移动通信信号的情况下进行自主定位和标记。

2、现有技术cn213215572u提供了一种带有激光雷达的安全帽，包括帽壳，所述帽壳上设有射频标签、gps传感器、语音警报器、三维激光雷达组件、供电模块以及主控模块，所述三维激光雷达组件通过无线通讯模块与监控中心服务器连接，所述三维激光雷达组件包括设在所述帽壳前侧的前方激光雷达、设在所述帽壳顶部的上方激光雷达、设在所述帽壳后侧的后方激光雷达、设在所述帽壳上部侧方的上部侧方激光雷达，以及设在所述帽壳下部侧方的下部侧方激光雷达。现有技术的问题在于安全帽仅对外界环境进行监测，对障碍物和危险物品进行报警；未能够对地下工作人员状态进行监测，未能对记录地下人员的行动状态，保留地下工作人员的行动数据，对已发生的事故进行事故分析；激光雷达的经济性与便携性相较于激光测距仪较差。

技术实现思路

1、本发明为了解决现有技术的上述问题，提供了一种头戴式地下定位设备，所述地下定位设备包括帽壳体和设置在帽壳体四周的地下定位装置；所述帽壳体为若干层壳体结构，壳体之间设有空腔；所述帽壳体靠近人体一侧的壳体上方连接有设有数据存储装置的主板。地下定位装置提供地下工作人员的位置信息和行动数据，通过主板对数据进行初步处理，存储在数据存储装置，并通过相关通信技术，将定位数据传输到可视仪器上，实现地下工作人员的实时定位。多层壳体对地下工作人员和数据存储装置起到更好地保护作用。

2、作为优选，帽壳体圆周分布有若干个激光测距装置，激光测距装置与主板连接。激光测距装置对地下工作人员的位置信息进行采集，圆周分布能够充分利用激光测距装置的工作原理，对地下工作人员进行定位，实时获取工作人员的位置信息和行动数据。

3、作为优选，激光测距装置间隔角度相等的分布在同一安装平面上，激光测距装置包括独立的激光测距发射器和相邻的激光测距接收器，安装平面高于靠近人体一侧的顶部壳体。激光测距装置等角度分布在同一安装平面上，能够降低激光测距装置的计算量，同时安装平面较高可以避免错误检测到地面杂物，并且安装在顶部壳体，可以避免挤占侧面的空腔体积，保证空腔的减震效果。

4、作为优选，帽壳体底部设有帽檐，前部帽檐上方紧贴外侧帽壳体设有前置照明灯和陀螺仪，前置照明灯和陀螺仪与所述主板连接。前置照明灯满足地下工作的照明需求，陀螺仪与所述主板连接将地下工作人员的姿态数据由主板处理并保存至数据存储装置。

5、作为优选，帽壳体左侧帽檐上方紧贴外侧帽壳设有所述前置照明灯开关和定位设备运行开关。左手通常为地下工作人员的非惯用手并不提持设备，左侧设有前置照明灯开关和定位设备运行开关。

6、作为优选，帽壳体后方帽檐上方紧贴外侧帽壳体设有加速度计，加速度计与主板连接。加速度计与所述主板连接将地下工作人员的姿态数据由主板处理并保存至数据存储装置。

7、作为优选，主板外设有网状保护壳，网状保护壳外侧设有与帽壳体连接的连接卡扣。主板上的数据存储装置记录了地下工作人员的位置信息和姿态数据，通过网状保护壳进一步地保护主板，方便后续采集数据存储装置的数据信息进行进一步的分析。可以从帽壳体内部打开网状保护壳对主板进行检查、维修、更换。

8、作为优选，帽壳体顶部外设有x型顶筋，顶筋与帽壳体的斜对角线相吻合，帽壳体侧面空腔内设有信息传输连接线道，信息传输连接线道连接地下定位装置的组成部分。x型顶筋满足头戴式设备基本的保护功能整体的抗撞击能力，便于设置前后左右四个方向上的激光测距仪，同时多层壳体之间的空腔方便设置信息传输连接线道地下定位装置之间的数据传递。

9、本发明的有益效果是为地下工作提供一种无gps和通信信号的定位设备，保证地下工作人员的施工安全，获取地下工作人员的实时位置信息；方便获取地下工作人员的位置信息；保障后期对地下工作人员的运功轨迹和移动数据进行收集和分析。

技术特征：

1.一种头戴式地下定位设备，其特征在于，所述地下定位设备包括帽壳体和设置在帽壳体四周的地下定位装置；

2.根据权利要求1所述的一种头戴式地下定位设备，其特征在于，所述帽壳体圆周分布有若干个激光测距装置，激光测距装置与主板连接。

3.根据权利要求2所述的一种头戴式地下定位设备，其特征在于，所述激光测距装置间隔角度相等的分布在同一安装平面上，激光测距装置包括独立的激光测距发射器(1)和相邻的激光测距接收器(2)，安装平面高于靠近人体一侧的顶部壳体。

4.根据权利要求1所述的一种头戴式地下定位设备，其特征在于，所述帽壳体底部设有帽檐(7)，前部帽檐上方紧贴外侧帽壳(10)设有前置照明灯(14)和陀螺仪，前置照明灯和陀螺仪与所述主板连接。

5.根据权利要求4所述的一种头戴式地下定位设备，其特征在于，所述帽壳体左侧帽檐上方紧贴外侧帽壳设有所述前置照明灯和定位装置开关(6)。

6.根据权利要求4所述的一种头戴式地下定位设备，其特征在于，所述帽壳体后方帽檐上方紧贴外侧帽壳体设有加速度计(16)，加速度计与主板连接。

7.根据权利要求1所述的一种头戴式地下定位设备，其特征在于，所述主板外设有网状保护壳(18)，网状保护壳外侧设有与帽壳体连接的连接卡扣(19)。

8.根据权利要求1至7任一项所述的一种头戴式地下定位设备，其特征在于，所述帽壳顶部外设有x型顶筋(8)，顶筋与帽壳体的斜对角线相吻合，帽壳体侧面空腔内设有信息传输连接线道(5)，信息传输连接线道连接地下定位装置的组成部分。

技术总结
本发明提供了一种头戴式地下定位设备，所述地下定位设备包括帽壳体和设置在帽壳体四周的地下定位装置；所述帽壳体为若干层壳体结构，壳体之间设有空腔；所述帽壳体靠近人体一侧的壳体上方连接有设有数据存储装置的主板。本发明为地下工作提供一种无GPS和通信信号的定位设备，保证地下工作人员的施工安全；方便获取地下工作人员的实时位置信息；保障后期对地下工作人员的运功轨迹和移动数据进行收集和分析。

技术研发人员：王树斌,刘承灏,张文砚
受保护的技术使用者：浙江大学建筑设计研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16