专利名称：一种建筑施工现场生产安全监控系统及使用方法
技术领域：
本发明属于现场施工安全控制领域，更具体的说涉及一种建筑施工现场生产安全监控系统及其使用方法技术领域。
背景技术：
在工程施工作业中，现场环境复杂，不利于建筑工人随身携带体积较大、复杂繁重的安全监控设备，建筑施工现场危险源较多，例如粉尘与气溶胶危害、易燃易爆性物质危害、高温危害、噪音危害、潮湿场所电危害等，大多数安全事故发生时，此类危险源已在一段时间内达到极值，而施工人员仅凭生产经验无法在事故发生前对此类环境危害源进行准确识别、判断，并根据其危害程度，作出是否撤离危险现场决定，以致于目前的安全监测仅限于事故发生后的安全报警。中国专利申请号201120407136公开了一种安全监控及报警系统，该系统采用有线或无线连接用户方控制端和监测方控制端，用户方控制端包括传感模块、通信模块、报警及解除按键、用户显示器，当用户方出现煤气泄露或者火灾时候，向监测方报警，也可以由用户手动按键报警。其优点在于引入基于物联网、传感器、无线网络，对环境安全进行监控，其不足之处在于:仅能做到事故发生后的异地报警，不能做到在事故发生前对环境安全做智能判断，并给现场人员提出预警。中国专利申请号201210094268公开了一种基于客户端的生产监控系统，该系统能够实时进行数据采集，并将数据进行实时分析，同时显示故障信息。其优点在于引入传感器模块、数据分析模块及报警模块，解决了对现场环境数据实时采集判断的问题，并予以及时报警，其不足之处在 于:数据采集及传输模块需要在原有生产监控系统基础上改造，无法适应多变复杂的生产环境；需要生成报表，由值班人员人工手动作出判断；短信提醒相关人员，需要依靠MAS服务器及移动通信网络传送，无法确认现场人员收到并阅读知晓信息；传感器模块需要生产设备位置固定，无法适用对移动生产设备或人员的安全监控。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种建筑施工现场可以即时检测监控即时反馈信息并报警的一种建筑施工现场生产安全监控系统及其使用方法。为解决上述技术问题，本发明提供一种建筑施工现场生产安全监控系统，包括设置于现场施工人员佩戴的安全帽内的现场感应系统和中心控制室，现场感应系统包括传感芯片、定位标识芯片和语音芯片，现场感应系统和中心控制室间采用Zigbee无线网络传输信号。优选的，传感芯片上集成有温度传感器、湿度传感器、粉尘传感器、易爆气体检测传感器、噪音传感器、MEMS加速度传感器。优选的，定位标识芯片上集成有定位装置。优选的，语音芯片上集成有声音接收器和发声器，所述发声器上连接有耳机。
优选的，中心控制室内设有PC处理器。优选的，传感芯片设置于安全帽内佩戴时的额头与头顶中间内侧夹层位置。优选的，定位标识芯片设置于安全帽内佩戴时的后颈内侧夹层位置。优选的，耳机设置于安全帽内佩戴时的人耳位置，所述语音芯片设置于耳机旁边。—种建筑施工现场生产安全监控系统的使用方法,其特征在于:现场施工时,建筑施工现场生产安全监控系统工作，温度传感器，监测施工环境温度，湿度传感器监测施工环境湿度，粉尘传感器监测施工环境粉尘，易爆气体检测传感器监测施工环境中的易爆气体含量，噪音传感器监测施工环境噪音，MEMS加速度传感器检测现场人员的运动特征，然后通过Zigbee无线网络将信号传输到中心控制室的PC处理器上，PC处理器对信号进行自动智能分析，若现场出现异常情况，PC处理器将相关的异常转化为报警声音，通过Zigbee无线网络将信号将报警声音传递给语音芯片，触发语音芯片上的发声器，与发声器连接的耳机就会发出报警声音，提醒现场人员异常情况，并立刻撤离，MEMS加速度传感器检测现场人员的运动特征，当现场工作人员出现晕倒或昏厥需要救助情况时，PC处理器可以根据定位标识芯片上的定位装置快速寻找到需救助人员。Zigbee无线传输网络，是由多个无线数据模块组成的一个无线数传网络平台，每一个Zigbee网络数传模块类似移动网络的一个基站，在整个网络范围内，它们之间可以进行相互通信；每个网络节点间的距离可以从标准的75米，到扩展后的几百米，甚至几公里，由于多传感器采集的数据量不大，实时性要求高，因而要求设备成本低，可由较小的充电电池或者电源模块供电，由于设备体积小便于放置于安全帽内部夹层，Zigbee网络数据传输可靠性高，安全性高，当建筑施工现场出现地形复杂情况时，可以设置基站或者多跳。采用上述技术方案的有益效果是:一种建筑施工现场生产安全监控系统，包括设置于现场施工人员佩戴的安全帽内的现场感应系统和中心控制室，现场感应系统包括传感芯片、定位标识芯片和语音芯片，现场感应系统和中心控制室间采用Zigbee无线网络传输信号，现场感应系统内的传感·芯片可以即时检测监控生产现场的环境情况，并将检测到的信息转化成信号通过Zigbee无线网络传输给中心控制室并处理分析，若出现异常情况，中心控制室内将异常信号转化成声音报警信号并通过Zigbee无线网络反馈给语音芯片，实现报警，当现场出现晕厥等需要救助人员时，施救人员可以通过定位标识芯片上的定位装置快速准确的找到需救助人员，避免因救助不及时出现工作人员人身安全问题。采用上述技术方案的有益效果还有:传感芯片上集成有温度传感器、湿度传感器、粉尘传感器、易爆气体检测传感器、噪音传感器、MEMS加速度传感器，温度传感器，监测施工环境温度，湿度传感器监测施工环境湿度，粉尘传感器监测施工环境粉尘，易爆气体检测传感器监测施工环境中的易爆气体含量，噪音传感器监测施工环境噪音，MEMS加速度传感器检测现场人员的运动特征，实现对现场可能出现的异常情况全部监控即时监测，定位标识芯片上集成有定位装置，当现场出现晕厥等需要救助人员时，施救人员可以通过定位标识芯片上的定位装置快速准确的找到需救助人员，缩短救助时寻找目标时间，语音芯片上集成有声音接收器和发声器，发声器上连接有耳机，若出现异常情况，中心控制室内将异常信号转化成声音报警信号并通过Zigbee无线网络反馈给语音芯片，触发语音芯片上的发生器，致使耳机内发出报警的声音，实现报警，中心控制室内设有PC处理器，PC处理器对现场感应系统通过Zigbee无线网络传输过来的信号进行即时监测与分析，并将异常情况转化成信号通过Zigbee无线网络反馈给现场，实现报警，传感芯片设置于安全帽内佩戴时的额头与头顶中间内侧夹层位置，定位标识芯片设置于安全帽内佩戴时的后颈内侧夹层位置，耳机设置于安全帽内佩戴时的人耳位置，所述语音芯片设置于耳机旁边，各系统在安全帽内设置在合理的位置，既不影响工作人员佩戴安全帽也不会因佩戴而损坏设置于安全帽内的现场感应系统。
图1为本发明一种建筑施工现场生产安全监控系统的结构示意图，其中，1、安全帽，2、定位标识芯片，3、语音芯片，4、耳机，6、传感芯片，7、igbee无线网络，8、中心控制室，10、PC处理器，21、定位装置，31、声音接收器，32、发声器，61、温度传感器，62、湿度传感器，63、粉尘传感器，64、易爆气体检测传感器，65、噪音传感器，66、MEMS加速度传感器。
具体实施例方式下面结合说明书附图对本发明的技术方案和结构经行说明，以便于本技术领域的技术人员理解。如图1所示，一种建筑施工现场生产安全监控系统，包括设置于现场施工人员佩戴的安全帽内的现场感应系统和中心控制室8，现场感应系统包括传感芯片6、定位标识芯片2和语音芯片3，现场感应系统和 中心控制室8间采用Zigbee无线网络7传输信号，传感芯片6上集成有温度传感器61、湿度传感器62、粉尘传感器63、易爆气体检测传感器64、噪音传感器65、MEMS加速度传感器66，定位标识芯片2上集成有定位装置21，语音芯片3上集成有声音接收器31和发声器32，发声器32上连接有耳机4，中心控制室8内设有PC处理器10，传感芯片6设置于安全帽I内佩戴时的额头与头顶中间内侧夹层位置，定位标识芯片2设置于安全帽I内佩戴时的后颈内侧夹层位置，耳机4设置于安全帽I内佩戴时的人耳位置，语音芯片3设置于耳机4旁边。—种建筑施工现场生产安全监控系统的使用方法,其特征在于:现场施工时,建筑施工现场生产安全监控系统工作，温度传感器61，监测施工环境温度，湿度传感器62监测施工环境湿度，粉尘传感器63监测施工环境粉尘，易爆气体检测传感器64监测施工环境中的易爆气体含量，噪音传感器65监测施工环境噪音，MEMS加速度传感器66检测现场人员的运动特征，然后通过Zigbee无线网络7将信号传输到中心控制室8的PC处理器上10，PC处理器10对信号进行自动智能分析，若现场出现异常情况，PC处理器10将相关的异常转化为报警声音，通过Zigbee无线网络7将信号将报警声音传递给语音芯片3，触发语音芯片3上的发声器32，与发声器32连接的耳机4就会发出报警声音，提醒现场人员异常情况，并立刻撤离，MEMS加速度传感器66检测现场人员的运动特征，当现场工作人员出现晕倒或昏厥需要救助情况时，PC处理器10可以根据定位标识芯片2上的定位装置快速寻找到需救助人员。Zigbee无线传输网络，是由多个无线数据模块组成的一个无线数传网络平台，每一个Zigbee网络数传模块类似移动网络的一个基站，在整个网络范围内，它们之间可以进行相互通信；每个网络节点间的距离可以从标准的75米，到扩展后的几百米，甚至几公里，由于多传感器采集的数据量不大，实时性要求高，因而要求设备成本低，可由较小的充电电池或者电源模块供电，由于设备体积小便于放置于安全帽内部夹层，Zigbee网络数据传输可靠性高，安全性高，当建筑施工现场出现地形复杂情况时，可以设置基站或者多跳。采用上述技术方案的有益效果是:一种建筑施工现场生产安全监控系统，包括设置于现场施工人员佩戴的安全帽内的现场感应系统和中心控制室8，现场感应系统包括传感芯片6、定位标识芯片2和语音芯片3，现场感应系统和中心控制室间8采用Zigbee无线网络7传输信号，现场感应系统内的传感芯片6可以即时检测监控生产现场的环境情况，并将检测到的信息转化成信号通过Zigbee无线网络7传输给中心控制室8并处理分析，若出现异常情况，中心控制室8内将异常信号转化成声音报警信号并通过Zigbee无线网络7反馈给语音芯片，实现报警，当现场出现晕厥等需要救助人员时，施救人员可以通过定位标识芯片2上的定位装置快速准确的找到需救助人员，避免因救助不及时出现工作人员人身安全问题。采用上述技术方案的有益效果还有:传感芯片6上集成有温度传感器61、湿度传感器62、粉尘传感器63、易爆气体检测传感器64、噪音传感器65、MEMS加速度传感器66，温度传感器61，监测施工环境温度，湿度传感器62监测施工环境湿度，粉尘传感器63监测施工环境粉尘，易爆气体检测传感器64监测施工环境中的易爆气体含量，噪音传感器65监测施工环境噪音，MEMS加速度传感器66检测现场人员的运动特征，实现对现场可能出现的异常情况全部监控即时监测，定位标识芯片2上集成有定位装置21，当现场出现晕厥等需要救助人员时，施救人员可以通过定位标识芯片2上的定位装置21快速准确的找到需救助人员，缩短救助时寻找目标时间，语音芯片3上集成有声音接收器31和发声器32，发声器32上连接有耳机4，若出现异常情况，中心控制室8内将异常信号转化成声音报警信号并通过Zigbee无线网络7反馈给语音芯片3，触发语音芯片3上的发生器32，致使耳机4内发出报警的声音，实现报警，中心控制室8内设有PC处理器10，PC处理器10对现场感应系统通过Zigbee无线网络7传输过来的信号进行即时监测与分析，并将异常情况转化成信号通过Zigbee无线网络7反馈给现场，实现报警，传感芯片6设置于安全帽I内佩戴时的额头与头顶中间内侧夹层位置，定位标识芯片2设置于安全帽I内佩戴时的后颈内侧夹层位置，耳机4设置于安全帽I内佩戴时的人耳位置，语音芯片3设置于耳机4旁边，各系统在安全帽内设置在合理的位置，既不影响工作人员佩戴安全帽也不会因佩戴而损坏设置于安全帽内的现场感应系统。米用本发明技术方案的一种建筑施工现场生产安全监控系统，将安全帽与传感芯片、定位标识芯片和语音芯片连为一体，便于施工人员携带，施工工地场所相对集中，数据采集或监控网点多，便于架设Zigbee网络，设备成本低，数据传输可靠性高，安全性高，节约安全监控经费，为建筑企业施工安全提供了有利工具。上述结合 附图对发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的这种非实质改进，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种建筑施工现场生产安全监控系统，包括设置于现场施工人员佩戴的安全帽内的现场感应系统和中心控制室，其特征在于:所述现场感应系统包括传感芯片、定位标识芯片和语音芯片，所述现场感应系统和中心控制室间采用Zigbee无线网络传输信号。
2.根据权利要求1所述的一种建筑施工现场生产安全监控系统，其特征在于:所述传感芯片上集成有温度传感器、湿度传感器、粉尘传感器、易爆气体检测传感器、噪音传感器、MEMS加速度传感器。
3.根据权利要求1所述的一种建筑施工现场生产安全监控系统，其特征在于:所述定位标识芯片上集成有定位装置。
4.根据权利要求1所述的一种建筑施工现场生产安全监控系统，其特征在于:所述语音芯片上集成有声音接收器和发声器，所述发声器上连接有耳机。
5.根据权利要求1所述的一种建筑施工现场生产安全监控系统，其特征在于:所述中心控制室内设有PC处理器。
6.根据权利要求1所述的一种建筑施工现场生产安全监控系统，其特征在于:所述传感芯片设置于安全帽内佩戴时的额头与头顶中间内侧夹层位置。
7.根据权利要求1所述的一种建筑施工现场生产安全监控系统，其特征在于:所述定位标识芯片设置于安全帽内佩戴时的后颈内侧夹层位置。
8.根据权利要求4所述的一种建筑施工现场生产安全监控系统，其特征在于:所述耳机设置于安全帽内佩戴时的人耳位置，所述语音芯片设置于耳机旁边。
9.根据权利要求1 8所述的一种建筑施工现场生产安全监控系统的使用方法,其特征在于:现场施工时，建筑施工现场生产安全监控系统工作，温度传感器，监测施工环境温度，湿度传感器监测施工环境湿度，粉尘传感器监测施工环境粉尘，易爆气体检测传感器监测施工环境中的易爆 气体含量，噪音传感器监测施工环境噪音，MEMS加速度传感器检测现场人员的运动特征，然后通过Zigbee无线网络将信号传输到中心控制室的PC处理器上，PC处理器对信号进行自动智能分析，若现场出现异常情况，PC处理器将相关的异常转化为报警声音，通过Zigbee无线网络将信号将报警声音传递给语音芯片，触发语音芯片上的发声器，与发声器连接的耳机就会发出报警声音，提醒现场人员异常情况，并立刻撤离，MEMS加速度传感器检测现场人员的运动特征，当现场工作人员出现晕倒或昏厥需要救助情况时，PC处理器可以根据定位标识芯片上的定位装置快速寻找到需救助人员。
全文摘要
本发明属于现场施工安全控制领域，更具体的说涉及一种建筑施工现场生产安全监控系统及其使用方法技术领域。一种建筑施工现场生产安全监控系统，包括设置于现场施工人员佩戴的安全帽内的现场感应系统和中心控制室，现场感应系统包括传感芯片、定位标识芯片和语音芯片，现场感应系统和中心控制室间采用Zigbee无线网络传输信号。采用本发明技术方案的一种建筑施工现场生产安全监控系统，将安全帽与传感芯片、定位标识芯片和语音芯片连为一体，便于施工人员携带，施工工地场所相对集中，数据采集或监控网点多，便于架设Zigbee网络，设备成本低，数据传输可靠性高，安全性高，节约安全监控经费，为建筑企业施工安全提供了有利工具。
文档编号G05B19/418GK103246256SQ201310123238
公开日2013年8月14日 申请日期2013年4月10日 优先权日2013年4月10日
发明者姜慧, 韩江洪 申请人:合肥工业大学