一种施工区域安全预警系统的制作方法

1.本实用新型属于施工区域安全技术领域，尤其涉及一种施工区域安全预警系统。


背景技术：

2.随着经济的发展，社会的进步，机动车的保有量逐年增长，道路交通平均日车流量也在继增，对于新基建的施工安全构成一种潜在的安全隐患。
3.根据gb5678.4-2017第4部分：作业区的相关要求进行施工作业区的施工围挡，在施工区域以外增设警示牌、爆闪灯、路锥等警示设备进行安全警示，保证施工作业区中施工人员的人身安全和物资安全，减少施工安全事故的发生。
4.施工区域安全预警系统包含三个部分，前端路锥警示灯、多功能交通指挥棒、肩灯，三者之间通过2.4g无线模式相连，传输指令，主要通过路锥警示灯向多功能交通指挥棒和肩灯发送指令信号。同时也可以通过移动终端来查看路锥布设的位置。但现有预警系统不能使闯入车辆所在位置进行定位，从而不能使施工区域内的安全员在第一时间得到报警指令。


技术实现要素：

5.针对现有技术中的上述不足，本实用新型提供的一种施工区域安全预警系统，对闯入车辆所在位置进行准确定位，使施工区域内的安全员在第一时间得到报警指令，及时通知施工人员进行安全撤离，减少施工安全事故的发生。
6.为了达到以上目的，本实用新型采用的技术方案为：
7.本方案提供一种施工区域安全预警系统，包括手持多功能交通指挥棒、肩灯、移动终端以及安装于路锥上的锂电池黄色警示灯；所述锂电池黄色警示灯、手持多功能交通指挥棒、肩灯以及移动终端之间通信连接。
8.进一步地，所述锂电池黄色警示灯为一体化设计，所述锂电池黄色警示灯中间为圆形孔，所述锂电池黄色警示灯的内置有锂电池；所述锂电池黄色警示灯上设置有黄色灯罩和灯珠；所述锂电池黄色警示灯上还设置有防倾倒开关和黄色警示灯；所述锂电池黄色警示灯内还设置有主控模块，以及与所述主控模块连接的无线发射模块和定位模块。
9.再进一步地，所述主控模块包括型号为stm32f103c8t6的控制芯片u14和型号为sn74hc245dwr的放大芯片u8；
10.所述控制芯片u14的第32引脚接地，所述控制芯片u14的第35引脚接地，所述控制芯片u14的第47引脚接地，所述芯片u14的第39引脚、第38引脚、第34引脚、第33引脚、第32引脚以及第29引脚分别与芯片u8的第3引脚、第4引脚、第5引脚、第7引脚、第8引脚以及第9引脚一一对应连接，所述芯片u14的第14引脚和第13引脚分别与无线发射模块连接，所述芯片u14的第30引脚和第31引脚分别与定位模块连接，所述芯片u8的第6引脚与插针cn101的第4引脚连接，所述芯片u8的第1引脚分别与5v电源以及接地电容c11连接，所述芯片u8的第20引脚分别与电阻r34的一端以及5v电源连接，电阻r34的另一端与所述芯片u8的第19引脚连
接，插针cn101的第3引脚与所述芯片u8的第7引脚连接，插针cn101的第2引脚与电源3.3v连接，插针cn101的第1引脚接地，所述芯片u14的第20引脚分别与电阻r2的一端以及电阻r1的一端连接，电阻r1的另一端分别与电容c1以及发光二极管led1的负极连接并接地，电容c1的另一端连接3.3v电源，电阻r2的另一端与发光二极管led1的正极连接，所述芯片u14的第44引脚分别与电阻r7的一端以及电容c8的一端连接并接地，电容c8的另一端分别与所述芯片u14的第48引脚、第24引脚、第9引脚以及电源3.3v连接，所述芯片u14的第8引脚分别与电阻r3的一端以及接地电容c33连接，电阻r3的另一端电源3.3v，所述芯片u8的第17引脚和第18引脚分别与所述锂电池连接。
11.再进一步地，无线发射模块包括第一电源电路和无线进场传输电路；
12.所述第一电源电路包括型号为lm2596t的供电芯片u16和型号为ek508v的接口cn15，所述芯片u16的第5引脚和第3引脚连接并接地，所述芯片u16的第2引脚和第4引脚分别与接口cn15的第1引脚、接地电容c19、接地电容c20、电感l1的一端以及无线进场传输电路连接，所述接口cn15的第2引脚接地，电感l1的另一端与二极管d5的负极连接，二极管d5的正极接地，所述芯片u16的第1引脚分别与接地电容c23、电源vcc、接地电容c24以及二极管d6的负极连接，二极管d6的正极与保险f1的一端连接，保险f1的另一端分别与接口dc1的第1引脚、接口cn3的第2引脚连接，接口cn3的第1引脚与接口dc1的第3引脚连接并接地，接口dc1的第2引脚接地。
13.所述无线进场传输电路包括型号为sp485een的传输芯片u4；所述芯片u4的第1引脚分别与电阻r12的一端和电阻r15的一端连接，电阻r15的另一端与所述芯片u14的第14引脚连接，所述芯片u4的第2引脚分别与所述芯片u4的第3引脚、电阻r13的一端以及三极管q1的集电极连接，三极管q1的发射极接地，三极管q1的基极与电阻r14的一端连接，电阻r14的另一端分别与所述芯片u4的第4引脚以及所述芯片u14的第13引脚连接，所述芯片u4的第5引脚分别与二极管d2的一端和二极管d1的一端连接，并接地，所述芯片u4的第6引脚分别与二极管d1的另一端、电阻r8的一端以及电阻r9的一端连接，电阻r8的另一端分别与电阻r11的一端、所述芯片u4的第8引脚、电阻r13的另一端、电阻r12的另一端、接地电容c10以及所述芯片u16的第4引脚连接，所述芯片u4的第7引脚分别与二极管d2的另一端、电阻r11的另一端以及电阻r10的一端连接，电阻r10的另一端与接口cn1的第2引脚连接，接口cn1的第3引脚与电阻r9的另一端连接，接口cn1的第1引脚接地。
14.再进一步地，所述定位模块包括型号为vk2828的定位芯片u3；
15.所述芯片u3的第1引脚与电容c15的一端连接，电容c15的另一端与所述芯片u3的第3引脚连接，所述芯片u3的第4引脚与电容c13的一端连接，电容c13的另一端与所述芯片u3的第5引脚连接，所述芯片u3的第11引脚与所述芯片u14的第30引脚连接，所述芯片u3的第12引脚与电阻r16的一端连接，电阻r16的另一端与所述芯片u14的第31引脚连接，所述芯片u3的第13引脚分别与二极管d4的一端和接口cn2的第3引脚连接，二极管d4的另一端与二极管d3的一端连接，二极管d3的另一端分别与接口cn2的第2引脚以及所述芯片u3的第14引脚连接，所述芯片u3的第6引脚与电容c12的一端连接，所述芯片u3的第2引脚与电容c14的一端连接，电容c12的另一端与电容c14的另一端连接并接地，所述芯片u3的第16引脚分别与接地电容c9和电源vcc+5连接。
16.再进一步地，所述防倾倒开关包括型号为kw3-12d05e的跌倒检测芯片u1和型号为
pc817sb的光耦芯片u6；
17.所述芯片u1的第1引脚接地，所述芯片u1的第2引脚连接5v电源，所述芯片u1的第6引脚分别与电阻r27的一端和电阻r26的一端连接，电阻r27的另一端与发光二极管led2的负极连接，发光二极管d2的正极分别与电阻r25的一端、电阻r4的一端以及所述芯片u6的第一引脚连接，电阻r26的另一端分别与电阻r25的另一端、所述芯片u6的第2引脚连接，电阻r4的另一端连接vcc电源，所述芯片u6的第3引脚接地，所述芯片u6的第4引脚与电阻r17的一端连接，电阻r17的另一端连接3.3v电源。
18.再进一步地，所述锂电池采用第二电源电路供电，所述第二电源电路包括型号为aod514-nmos的供电芯片u9和u2；
19.所述芯片u9的第1引脚分别与发光二极管led7的正极、所述u8的第17引脚以及电阻r38的一端连接，电阻r38的另一端分别与输出接口以及所述芯片u9的第3引脚连接，并接地，发光二极管led7的负极与电阻r37的一端连接，电阻r37的另一端接地；
20.所述芯片u2的第1引脚分别与发光二极管led6的正极、所述u8的第18引脚以及电阻r35的一端连接，电阻r35的另一端分别与继电器rly1以及所述芯片u9的第3引脚连接，并接地，发光二极管led6的负极与电阻r36的一端连接，电阻r36的另一端接地；继电器rly1的第1引脚与所述芯片u2的第3引脚连接，继电器rly1的第2引脚与输出接口连接，继电器rly1的第4引脚连接vcc电源，继电器rly1的第3引脚与输出接口连接，继电器rly1的第5引脚与输出接口连接。
21.本实用新型的有益效果是：本实用新型是针对施工区域的安全进行预警，保证施工人员的人身安全，对闯入车辆所在位置进行准确定位，使施工区域内的安全员在第一时间得到报警指令，及时通知施工人员进行安全撤离，减少施工安全事故的发生。根据施工现场所布设的警示路锥，在其上面增加了锂电池黄色警示灯，施工区域内安全员配备手持多功能交通指挥棒及肩灯，安全员手机中安装预警移动终端，第一时间掌握施工区域闯入车辆的位置信息。
附图说明
22.图1为本发明的系统结构示意图。
23.图2为本实施例中锂电池黄色预警灯结构示意图。
24.图3为本实施例中主控模块电路示意图。
25.图4为本实施例中第一电源电路示意图。
26.图5为本实施例中无线进场传输电路示意图。
27.图6为本实施例中定位模块电路示意图。
28.图7为本实施例中跌倒检测电路示意图。
29.图8为本实施例中第二电源电路示意图。
具体实施方式
30.下面对本实用新型的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本实用新型，但应该清楚，本实用新型不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本实用新型的精神和范围内，
这些变化是显而易见的，一切利用本实用新型构思的实用新型创造均在保护之列。
31.实施例
32.本实施例中，本技术主要是针对施工区域的安全进行预警，保证施工人员的人身安全。对闯入车辆所在位置进行准确定位，使施工区域内的安全员在第一时间得到报警指令，及时通知施工人员进行安全撤离，减少施工安全事故的发生。根据施工现场所布设的警示路锥，在其上面增加了锂电池黄色警示灯，施工区域内安全员配备手持多功能交通指挥棒及肩灯，安全员通过移动终端，第一时间掌握施工区域闯入车辆的位置信息。如图1-图2所示，本实用新型提供了一种施工区域安全预警系统，包括：一种施工区域安全预警系统，包括手持多功能交通指挥棒、肩灯、移动终端以及安装于路锥上的锂电池黄色警示灯；所述锂电池黄色警示灯、手持多功能交通指挥棒、肩灯以及移动终端之间通信连接。所述锂电池黄色警示灯为一体化设计，所述锂电池黄色警示灯中间为圆形孔，所述锂电池黄色警示灯的内置有锂电池；所述锂电池黄色警示灯上设置有黄色灯罩和灯珠；所述锂电池黄色警示灯上还设置有防倾倒开关和黄色警示灯。所述锂电池黄色警示灯内还设置有主控模块，以及与所述主控模块连接的无线发射模块和4g通信模块。
33.如图3所示，所述主控模块包括型号为stm32f103c8t6的控制芯片u14和型号为sn74hc245dwr的放大芯片u8；
34.所述控制芯片u14的第32引脚接地，所述控制芯片u14的第35引脚接地，所述控制芯片u14的第47引脚接地，所述芯片u14的第39引脚、第38引脚、第34引脚、第33引脚、第32引脚以及第29引脚分别与芯片u8的第3引脚、第4引脚、第5引脚、第7引脚、第8引脚以及第9引脚一一对应连接，所述芯片u14的第14引脚和第13引脚分别与无线发射模块连接，所述芯片u14的第30引脚和第31引脚分别与定位模块连接，所述芯片u8的第6引脚与插针cn101的第4引脚连接，所述芯片u8的第1引脚分别与5v电源以及接地电容c11连接，所述芯片u8的第20引脚分别与电阻r34的一端以及5v电源连接，电阻r34的另一端与所述芯片u8的第19引脚连接，插针cn101的第3引脚与所述芯片u8的第7引脚连接，插针cn101的第2引脚与电源3.3v连接，插针cn101的第1引脚接地，所述芯片u14的第20引脚分别与电阻r2的一端以及电阻r1的一端连接，电阻r1的另一端分别与电容c1以及发光二极管led1的负极连接并接地，电容c1的另一端连接3.3v电源，电阻r2的另一端与发光二极管led1的正极连接，所述芯片u14的第44引脚分别与电阻r7的一端以及电容c8的一端连接并接地，电容c8的另一端分别与所述芯片u14的第48引脚、第24引脚、第9引脚以及电源3.3v连接，所述芯片u14的第8引脚分别与电阻r3的一端以及接地电容c33连接，电阻r3的另一端电源3.3v，所述芯片u8的第17引脚和第18引脚分别与所述锂电池连接。
35.如图4和图5所示，无线发射模块包括第一电源电路和无线进场传输电路；
36.所述第一电源电路包括型号为lm2596t的供电芯片u16和型号为ek508v的接口cn15，所述芯片u16的第5引脚和第3引脚连接并接地，所述芯片u16的第2引脚和第4引脚分别与接口cn15的第1引脚、接地电容c19、接地电容c20、电感l1的一端以及无线进场传输电路连接，所述接口cn15的第2引脚接地，电感l1的另一端与二极管d5的负极连接，二极管d5的正极接地，所述芯片u16的第1引脚分别与接地电容c23、电源vcc、接地电容c24以及二极管d6的负极连接，二极管d6的正极与保险f1的一端连接，保险f1的另一端分别与接口dc1的第1引脚、接口cn3的第2引脚连接，接口cn3的第1引脚与接口dc1的第3引脚连接并接地，接
口dc1的第2引脚接地。
37.所述无线进场传输电路包括型号为sp485een的传输芯片u4；所述芯片u4的第1引脚分别与电阻r12的一端和电阻r15的一端连接，电阻r15的另一端与所述芯片u14的第14引脚连接，所述芯片u4的第2引脚分别与所述芯片u4的第3引脚、电阻r13的一端以及三极管q1的集电极连接，三极管q1的发射极接地，三极管q1的基极与电阻r14的一端连接，电阻r14的另一端分别与所述芯片u4的第4引脚以及所述芯片u14的第13引脚连接，所述芯片u4的第5引脚分别与二极管d2的一端和二极管d1的一端连接，并接地，所述芯片u4的第6引脚分别与二极管d1的另一端、电阻r8的一端以及电阻r9的一端连接，电阻r8的另一端分别与电阻r11的一端、所述芯片u4的第8引脚、电阻r13的另一端、电阻r12的另一端、接地电容c10以及所述芯片u16的第4引脚连接，所述芯片u4的第7引脚分别与二极管d2的另一端、电阻r11的另一端以及电阻r10的一端连接，电阻r10的另一端与接口cn1的第2引脚连接，接口cn1的第3引脚与电阻r9的另一端连接，接口cn1的第1引脚接地。
38.如图6所示，所述定位模块包括型号为vk2828的定位芯片u3；
39.所述芯片u3的第1引脚与电容c15的一端连接，电容c15的另一端与所述芯片u3的第3引脚连接，所述芯片u3的第4引脚与电容c13的一端连接，电容c13的另一端与所述芯片u3的第5引脚连接，所述芯片u3的第11引脚与所述芯片u14的第30引脚连接，所述芯片u3的第12引脚与电阻r16的一端连接，电阻r16的另一端与所述芯片u14的第31引脚连接，所述芯片u3的第13引脚分别与二极管d4的一端和接口cn2的第3引脚连接，二极管d4的另一端与二极管d3的一端连接，二极管d3的另一端分别与接口cn2的第2引脚以及所述芯片u3的第14引脚连接，所述芯片u3的第6引脚与电容c12的一端连接，所述芯片u3的第2引脚与电容c14的一端连接，电容c12的另一端与电容c14的另一端连接并接地，所述芯片u3的第16引脚分别与接地电容c9和电源vcc+5连接。
40.如图7所示，所述防倾倒开关包括型号为kw3-12d05e的跌倒检测芯片u1和型号为pc817sb的光耦芯片u6；
41.所述芯片u1的第1引脚接地，所述芯片u1的第2引脚连接5v电源，所述芯片u1的第6引脚分别与电阻r27的一端和电阻r26的一端连接，电阻r27的另一端与发光二极管led2的负极连接，发光二极管d2的正极分别与电阻r25的一端、电阻r4的一端以及所述芯片u6的第一引脚连接，电阻r26的另一端分别与电阻r25的另一端、所述芯片u6的第2引脚连接，电阻r4的另一端连接vcc电源，所述芯片u6的第3引脚接地，所述芯片u6的第4引脚与电阻r17的一端连接，电阻r17的另一端连接3.3v电源。
42.如图8所示，所述锂电池采用第二电源电路供电，所述第二电源电路包括型号为aod514-nmos的供电芯片u9和u2；
43.所述芯片u9的第1引脚分别与发光二极管led7的正极、所述u8的第17引脚以及电阻r38的一端连接，电阻r38的另一端分别与输出接口以及所述芯片u9的第3引脚连接，并接地，发光二极管led7的负极与电阻r37的一端连接，电阻r37的另一端接地；
44.所述芯片u2的第1引脚分别与发光二极管led6的正极、所述u8的第18引脚以及电阻r35的一端连接，电阻r35的另一端分别与继电器rly1以及所述芯片u9的第3引脚连接，并接地，发光二极管led6的负极与电阻r36的一端连接，电阻r36的另一端接地；继电器rly1的第1引脚与所述芯片u2的第3引脚连接，继电器rly1的第2引脚与输出接口连接，继电器rly1
的第4引脚连接vcc电源，继电器rly1的第3引脚与输出接口连接，继电器rly1的第5引脚与输出接口连接。
45.本实施例中，电源控制部分的设计具有低功耗、性能高、运行稳定等优点，主要通过电源供电电路、无线传输电路、定位模块、跌倒(防倾倒)开关、mcu单片机控制芯片等几部分组成。供电电路工作顺序，由电源供电锂电池，输出vcc12v通过电路转换输出为vcc5v，分别给无线进场传输和4g网络传输、输出放大电路供电；通过电路将vcc5v转换为vcc3.3v分别给mcu单片机控制芯片供电，防倾倒开关供电。
46.本实用新型的目的主要是通过锂电池黄色警示灯、手持多功能指挥棒、肩灯、移动终端搭建一个局域网信息，将锂电池黄色警示灯安置于路锥之上，当放置于路锥之上的那一刻起，锂电池黄色警示灯开关开启，进入工作状态，一般情况下，每隔三个路锥安放一个锂电池黄色警示灯，每个路锥之间的距离小于三米，依次顺序安放路锥，把施工区域围起来。当有闯入车辆对路锥进行碰撞之后，路锥倒地，即可防倾倒开关断开，同时通过无线发射模块对手持多功能指挥棒、肩灯、移动终端发出指令信息。对施工区域负责安全的安全员进行警示提醒作用，并在第一时间提醒施工人员，注意施工安全，降低安全事故的发生。
47.本实施例中，通过锂电池黄色警示灯内置锂电池，防倾倒开关及无线发射装置，手持多功能交通指挥棒、肩灯及移动终端主要是预警作用，使安全员第一时间得到安全区域警示路锥被闯入车辆撞倒后发出的无线信号，手持多功能指挥棒和肩灯接收到无线信号后发出设置好的预警信号，主要表现声光信号，手持多功能指挥棒会发出响亮的哨音，本身警示灯会亮起，肩灯的爆闪灯同步开启，移动终端也会发出弹屏信息，显示被撞路锥的具体位置，以及被撞倒路锥离施工区域的距离。
48.本实施例中，将锂电池黄色警示灯安放于路锥上面，黄色警示灯的结构是一体化设计，中间是圆形孔，一侧内置锂电池，一侧为圆形黄色警示灯，开关位于警示灯的背面，当警示灯北安防在路锥上，会自动触发警示灯的开关，黄灯亮起，警示灯出现一闪一闪的亮灯状态。
49.本实施例中，所使用的锂电池黄色警示灯，其结构包含锂电池，黄色灯罩和灯珠，还包含防倾倒开关，路锥在正常状态下是垂直与路面，锂电池黄色警示灯安装在上方，同时与路面保持垂直，当闯入车辆撞上路锥，使其倾倒，此时防倾倒开关打开，触发报警信号输入，手持多功能交通指挥棒及肩灯接收到指令，分别作出警示。手持多功能交通指挥棒发出蜂鸣声，并带有红蓝警示灯亮起，肩灯则显示红色频闪灯。
50.本实施例中，所使用的锂电池黄色警示灯，内置配备无线发射装置，与手持多功能交通指挥棒和肩灯通过2.4g无线模式相连接，当锂电池黄色警示灯被闯入车辆碰撞倾倒时，防倾倒开关打开，就是通过无线发射装置将信号传输到手持多功能交通指挥棒和肩灯上，传输距离可以达3公里左右，对于施工区域的安全围挡范围足够。