CN107293090A - 用于施工现场的安全监控系统及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于施工现场的安全监控系统及其使用方法，包括多个检测终端和监控服务器；所述检测终端佩戴于施工者的手臂或者大腿上，所述检测终端包括传感器单元、主控单元、定位单元、第一无线通信单元、注射机构和壳体；所述主控单元、定位单元、第一无线通信单元和注射机构均设于所述壳体内，所述传感器单元设于所述壳体与皮肤接触的背面上；所述监控服务器包括报警器、信号处理器、第二无线通信单元、显示器和数据库；所述数据库内存储正常人心率范围值、所有施工人员的个人信息和施工场地的具体位置信息。本发明加强了对施工人员的身体状况监测，提高安全等级，缩短救助时间。

Description

用于施工现场的安全监控系统及其使用方法

技术领域

本发明涉及安全监控技术领域，具体涉及一种用于施工现场的安全监控系统及其使用方法。

背景技术

在工程施工作业中，比如高大模板支撑、脚手架、深基坑、高边坡、起重作业等作业现场，现场环境复杂，危险处处存在，施工人员的安全随时都存在威胁，提高对施工人员安全监控越来越重要。

目前主要应用于上述场合户外作业监控的主要技术手段包括：无线语音对讲机系统，该类通讯设备大量应用于当前的户外作业过程中，起到了较好的作用。

但是以上的监控手段存在一些不足之处，比如：无线语音对讲机体积大，不方便携带，施工人员在是施工过程中佩戴无线语音对讲机影响操作；无线语音对讲机仅仅是通过人与人之间的对话进行交流，不能客观的反应出施工者的人体状况以及身处的环境。对于大型的施工现场来说，面积太广，不便于搜寻求救人员，从而不能及时的给予受伤的施工人员救助，错过了救助的黄金时期，带来了巨大的人身财产损失。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种用于施工现场的安全监控系统及其使用方法，以加强对施工人员的身体状况监测，提高安全等级，缩短救助时间。

本发明提供了一种用于施工现场的安全监控系统，包括多个检测终端和监控服务器；

所述检测终端佩戴于施工者的手臂或者大腿上，所述检测终端包括传感器单元、主控单元、定位单元、第一无线通信单元、注射机构和壳体；所述主控单元、定位单元、第一无线通信单元和注射机构均设于所述壳体内，所述传感器单元设于所述壳体与皮肤接触的背面上；

所述传感器单元包括光电脉搏传感器和红外脉搏传感器，用于采集心率值数据并且将心率值数据传送至所述主控单元，所述主控单元通过所述第一无线通信单元将心率值数据发送至所述监控服务器；

所述定位单元用于定位施工人员的实时位置，并且将实时位置数据发送至所述服务器；

所述注射机构包括注射器、弹簧和伸缩电机；所述注射器设于所述壳体的滑动腔内，并且注射器的活塞杆将所述弹簧压设于所述滑动腔的内壁上，所述伸缩电机设于所述壳体内并且伸缩电机的伸缩杆与所述活塞杆接触，用于防止在未使用的情况下注射器在弹簧的作用下弹出；所述伸缩电机用于执行所述主控单元传来的信号；

所述监控服务器包括报警器、信号处理器、第二无线通信单元、显示器和数据库；

所述数据库内存储正常人心率范围值、所有施工人员的个人信息和施工场地的具体位置信息；

所述信号处理器通过第二无线通信单元将所述检测终端发送来的数据与所述数据库内的数据进行对比，当检测终端发送来的数据与所述数据库内的数据不一致，所述信号处理器传送执行信号至所述显示器和报警器，使所述报警器报警并且在显示器上显示相应的心率值、个人信息和具体位置；所述信号处理器将所述检测终端发送来实时位置数据进行处理，用于矫正实时位置，使实时位置与具体位置相对应。

优选地，检测终端还包括语音通话单元、摄像头；所述摄像头设于所述壳体的正面上，所述语音通话单元用于与所述监控服务器通话，所述摄像头用于摄取周围的影像数据并将影像数据传送至所述主控单元再发送至所述监控服务器。施工人员通过语音通话单元与监控服务器的操作人员通话，确认施工人员是否安全，进行人工确认，避免出现误报的情况；操作人员通过监控服务器控制摄像头，从而摄取施工人员周围的情况，便于核对施工人员的位置，也有利于观察施工人员的受伤情况。

优选地，检测终端还包括蜂鸣器和警示灯；所述警示灯设于所述壳体的正面上，所述蜂鸣器设于所述壳体内，并且蜂鸣器和警示灯用于发出相应的声音和光。在夜晚施工时，施工场地上的一些地方没有照明，如果夜晚出现施工人员受伤需要求助时，操作人员通过监控服务器使蜂鸣器和警示灯发出相应的声音和光，便于医务人员搜救。

优选地，壳体的侧面设有紧急按钮，所述紧急按钮用于启动语音通话功能。当监控服务器没有发出报警而施工人员又需要帮助时，则可以按动紧急按钮，使监控服务器发出报警提示，便于操作人员及时发现。

优选地，壳体设有用于将所述检测终端佩戴于手臂或者大腿的弹性带。通过弹性带将检测终端的背面与皮肤充分接触，提高传感器单元的检测精度。

优选地，滑动腔的开口设于所述壳体的背面上，并且所述开口设有保护膜，用于防止污染物进入所述滑动腔。保护膜为塑料薄膜，有效地防止注射剂受到污染，同时保护膜又不影响注射器的注射。

优选地，监控服务器还包括麦克风和扬声器，所述麦克风和扬声器用于与所述检测终端通话。

优选地，监控服务器还包括操作面板，所述操作面板用于控制检测终端。通过操作面板控制摄像头、注射器、蜂鸣器和警示灯，便于操作人员控制检测终端。

优选地，所述光电脉搏传感器和红外脉搏传感器均设有两个。提高了采集的心率数值的准确度，更加准确的检测出施工人员的心率数值。

本发明的使用方法，具体包括以下步骤：

步骤一：在监控服务器上将每个施工人员的个人信息录入数据库，并发放相应的检测终端，使数据库内的数据与检测终端一一对应；再录入正常人心率范围值和施工场地的具体位置信息；

步骤二：每个检测终端内的注射器均盛装止痛药剂或者急救药剂；

步骤三：每个施工人员进入场地前佩戴好检测终端，通过弹性带佩戴于手臂或者大腿，并且壳体的背面均与皮肤接触使光电脉搏传感器、红外脉搏传感器和滑动腔的开口接触；

步骤四：监控服务器设于施工场地附近，并且施工期间监控服务器设有专业的操作人员看守；

步骤五：监控服务器的报警器出现报警时，显示器上自动显示出受伤施工人员的地理位置和心率值，操作人员通过操作面板与该施工人员通话询问，并确认该施工人员的安全是否受到威胁，消除报警器误报的情况；

步骤六：如果步骤五中的施工人员出现安全问题，则通过操作面板打开摄像头、蜂鸣器和警示灯，通过摄像头确认具体位置，操作人员再通知相应的医务人员并告知的具体位置信息；

步骤七：如果步骤五中的施工人员受伤严重需要止痛药剂或者急救药剂，则操作人员通过操作面板发送执行信号至伸缩电机，使伸缩电机的伸缩杆缩回，注射器在弹簧的作用下注射向人体。

本发明的有益效果体现在：

本发明包括多个检测终端和监控服务器，所述检测终端包括传感器单元、主控单元、定位单元、第一无线通信单元、注射机构和壳体，所述传感器单元包括光电脉搏传感器和红外脉搏传感器。光电脉搏传感器比红外脉搏传感器检测心率更加精准，但是光电脉搏传感器受光照的影响，通过红外脉搏传感器进行矫正；反之当红外脉搏传感器无法读取足够的数据时，光电脉搏传感器则进行数据补偿，通过光电脉搏传感器和红外脉搏传感器共同工作，提高了采集的心率数值的准确度。传感器单元将心率值数据传送至所述主控单元，所述主控单元通过所述第一无线通信单元将心率值数据发送至所述监控服务器，监控服务器通过录入了数据的数据库判断发送来的心率值数是否在正常人心率范围值内，当不在正常人心率范围值内时，报警器将报警以提醒操作人员进行相应的操作，及时给与受伤的施工人员帮助，加强对施工人员的身体状况监测，提高安全等级，缩短救助时间。此外，当施工人员伤势严重时，操作人员可以通过监控服务器控制注射机构，使注射器内的止痛药剂或者急救药剂注射入人体，减小受伤施工人员痛苦感，有利于保持清醒的头脑做出正确的救助措施。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明内部注射机构的结构示意图；

图3为本发明设有弹性带的结构示意图。

附图中，1-壳体，2-弹性带，3-紧急按钮，4-警示灯，5-摄像头，6-光电脉搏传感器，7-红外脉搏传感器，8-注射机构，9-注射器，10-弹簧，11-伸缩电机，12-保护膜

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。

如图1和图3所示，本实施例提供了一种用于施工现场的安全监控系统，包括多个检测终端和监控服务器。检测终端包括传感器单元、主控单元、定位单元、第一无线通信单元、注射机构8和壳体1，第一无线通信单元为3G无线通信单元。主控单元、定位单元、第一无线通信单元和注射机构8均设于壳体1内，传感器单元设于壳体1与皮肤接触的背面上，壳体1的背面为弧形面，弧形面与人体接触更加紧密。检测终端还包括蜂鸣器和警示灯4、语音通话单元和摄像头5；警示灯4设于壳体1的正面上，蜂鸣器设于壳体1内。摄像头5设于壳体1的正面上，语音通话单元用于与监控服务器通话，摄像头5用于摄取周围的影像数据并将影像数据传送至主控单元再发送至监控服务器。壳体1设有用于将检测终端佩戴于手臂或者大腿的弹性带2，进而使检测终端佩戴于施工者的手臂或者大腿上。传感器单元包括光电脉搏传感器6和红外脉搏传感器7，用于采集心率值数据并且将心率值数据传送至主控单元，主控单元通过第一无线通信单元将心率值数据发送至监控服务器。光电脉搏传感器6和红外脉搏传感器7均设有两个。定位单元用于定位施工人员的实时位置，并且将实时位置数据发送至服务器；注射机构8包括注射器9、弹簧10和伸缩电机11；注射器9设于壳体1的滑动腔内，并且注射器9的活塞杆将弹簧10压设于滑动腔的内壁上，伸缩电机11设于壳体1内并且伸缩电机11的伸缩杆与活塞杆接触，用于防止在未使用的情况下注射器9在弹簧10的作用下弹出；伸缩电机11用于执行主控单元传来的信号。滑动腔的开口设于壳体1的背面上，并且开口设有保护膜12，用于防止污染物进入滑动腔。保护膜12为塑料薄膜，有效地防止注射剂受到污染，同时保护膜12又不影响注射器9的注射。伸缩电机11在未执行的状态下，其伸缩杆处于伸出状态，当接收到执行信号时，伸缩杆缩回，进而使注射器9在弹簧10的弹力作用下从滑动槽内推出并且注射器9的针头扎进人体，活塞杆在弹簧10的弹力作用下继续推进，将注射器9内的止痛药剂或者急救药剂注射进入人体。壳体1的侧面设有紧急按钮3，紧急按钮3用于启动语音通话功能。当监控服务器没有发出报警而施工人员又需要帮助时，则可以按动紧急按钮3，使监控服务器发出报警提示，便于操作人员及时发现。

如图1和图3所示，监控服务器包括报警器、信号处理器、第二无线通信单元、显示器和数据库，第二无线通信单元也为3G无线通信单元，数据库内存储正常人心率范围值、所有施工人员的个人信息和施工场地的具体位置信息。信号处理器通过第二无线通信单元将检测终端发送来的数据与数据库内的数据进行对比，当检测终端发送来的数据与数据库内的数据不一致，信号处理器传送执行信号至显示器和报警器，使报警器报警并且在显示器上显示相应的心率值、个人信息和具体位置；信号处理器将检测终端发送来实时位置数据进行处理，用于矫正实时位置，使实时位置与具体位置相对应。监控服务器还包括麦克风和扬声器，麦克风和扬声器用于与检测终端通话。监控服务器还包括操作面板，操作面板用于控制检测终端。传感器单元将心率值数据传送至主控单元，主控单元通过第一无线通信单元将心率值数据发送至监控服务器，监控服务器通过录入了数据的数据库判断发送来的心率值数是否在正常人心率范围值内，当不在正常人心率范围值内时，报警器将报警以提醒操作人员进行相应的操作，及时给与受伤的施工人员帮助，加强对施工人员的身体状况监测，提高安全等级，缩短救助时间。此外，当施工人员伤势严重时，操作人员可以通过监控服务器控制注射机构8，使注射器9内的止痛药剂或者急救药剂注射入人体，减小受伤施工人员痛苦感，有利于保持清醒的头脑做出正确的救助措施。

本实施例中对用于施工现场的安全监控系统的使用方法的操作步骤一：在监控服务器上将每个施工人员的个人信息录入数据库，并发放相应的检测终端，使数据库内的数据与检测终端一一对应；再录入正常人心率范围值和施工场地的具体位置信息。步骤二：每个检测终端内的注射器9均盛装止痛药剂或者急救药剂。步骤三：每个施工人员进入场地前佩戴好检测终端，通过弹性带2佩戴于手臂或者大腿，并且壳体1的背面均与皮肤接触使光电脉搏传感器6、红外脉搏传感器7和滑动腔的开口接触。步骤四：监控服务器设于施工场地附近，并且施工期间监控服务器设有专业的操作人员看守。步骤五：监控服务器的报警器出现报警时，显示器上自动显示出受伤施工人员的地理位置和心率值，操作人员通过操作面板与该施工人员通话询问，并确认该施工人员的安全是否受到威胁，消除报警器误报的情况。步骤六：如果步骤五中的施工人员出现安全问题，则通过操作面板打开摄像头5、蜂鸣器和警示灯4，通过摄像头5确认具体位置，操作人员再通知相应的医务人员并告知的具体位置信息。步骤七：如果步骤五中的施工人员受伤严重需要止痛药剂或者急救药剂，则操作人员通过操作面板发送执行信号至伸缩电机11，使伸缩电机11的伸缩杆缩回，注射器9在弹簧10的作用下注射向人体。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (10)

1.一种用于施工现场的安全监控系统，其特征在于：包括多个检测终端和监控服务器；

所述检测终端佩戴于施工者的手臂或者大腿上，所述检测终端包括传感器单元、主控单元、定位单元、第一无线通信单元、注射机构和壳体；所述主控单元、定位单元、第一无线通信单元和注射机构均设于所述壳体内，所述传感器单元设于所述壳体与皮肤接触的背面上；

所述传感器单元包括光电脉搏传感器和红外脉搏传感器，用于采集心率值数据并且将心率值数据传送至所述主控单元，所述主控单元通过所述第一无线通信单元将心率值数据发送至所述监控服务器；

所述定位单元用于定位施工人员的实时位置，并且将实时位置数据发送至所述服务器；

所述注射机构包括注射器、弹簧和伸缩电机；所述注射器设于所述壳体的滑动腔内，并且注射器的活塞杆将所述弹簧压设于所述滑动腔的内壁上，所述伸缩电机设于所述壳体内并且伸缩电机的伸缩杆与所述活塞杆接触，用于防止在未使用的情况下注射器在弹簧的作用下弹出；所述伸缩电机用于执行所述主控单元传来的信号；

所述监控服务器包括报警器、信号处理器、第二无线通信单元、显示器和数据库；

所述数据库内存储正常人心率范围值、所有施工人员的个人信息和施工场地的具体位置信息；

所述信号处理器通过第二无线通信单元将所述检测终端发送来的数据与所述数据库内的数据进行对比，当检测终端发送来的数据与所述数据库内的数据不一致，所述信号处理器传送执行信号至所述显示器和报警器，使所述报警器报警并且在显示器上显示相应的心率值、个人信息和具体位置；所述信号处理器将所述检测终端发送来实时位置数据进行处理，用于矫正实时位置，使实时位置与具体位置相对应。

2.据权利要求1所述的用于施工现场的安全监控系统，其特征在于：所述检测终端还包括语音通话单元、摄像头；所述摄像头设于所述壳体的正面上，所述语音通话单元用于与所述监控服务器通话，所述摄像头用于摄取周围的影像数据并将影像数据传送至所述主控单元再发送至所述监控服务器。

3.据权利要求2所述的用于施工现场的安全监控系统，其特征在于：所述检测终端还包括蜂鸣器和警示灯；所述警示灯设于所述壳体的正面上，所述蜂鸣器设于所述壳体内，并且蜂鸣器和警示灯用于发出相应的声音和光。

4.据权利要求3所述的用于施工现场的安全监控系统，其特征在于：所述壳体的侧面设有紧急按钮，所述紧急按钮用于启动语音通话功能。

5.据权利要求1所述的用于施工现场的安全监控系统，其特征在于：所述壳体设有用于将所述检测终端佩戴于手臂或者大腿的弹性带。

6.据权利要求1所述的用于施工现场的安全监控系统，其特征在于：所述滑动腔的开口设于所述壳体的背面上，并且所述开口设有保护膜，用于防止污染物进入所述滑动腔。

7.据权利要求1所述的用于施工现场的安全监控系统，其特征在于：所述监控服务器还包括麦克风和扬声器，所述麦克风和扬声器用于与所述检测终端通话。

8.据权利要求1所述的用于施工现场的安全监控系统，其特征在于：所述监控服务器还包括操作面板，所述操作面板用于控制检测终端。

9.据权利要求1所述的用于施工现场的安全监控系统，其特征在于：所述光电脉搏传感器和红外脉搏传感器均设有两个。

10.一种用于施工现场的安全监控系统的使用方法，其特征在于：应用权利要求1-9任一权利要求所述的用于施工现场的安全监控系统的使用方法，具体包括以下步骤：

步骤一：在监控服务器上将每个施工人员的个人信息录入数据库，并发放相应的检测终端，使数据库内的数据与检测终端一一对应；再录入正常人心率范围值和施工场地的具体位置信息；

步骤二：每个检测终端内的注射器均盛装止痛药剂或者急救药剂；

步骤三：每个施工人员进入场地前佩戴好检测终端，通过弹性带佩戴于手臂或者大腿，并且壳体的背面均与皮肤接触使光电脉搏传感器、红外脉搏传感器和滑动腔的开口接触；

步骤四：监控服务器设于施工场地附近，并且施工期间监控服务器设有专业的操作人员看守；

步骤五：监控服务器的报警器出现报警时，显示器上自动显示出受伤施工人员的地理位置和心率值，操作人员通过操作面板与该施工人员通话询问，并确认该施工人员的安全是否受到威胁，消除报警器误报的情况；

步骤六：如果步骤五中的施工人员出现安全问题，则通过操作面板打开摄像头、蜂鸣器和警示灯，通过摄像头确认具体位置，操作人员再通知相应的医务人员并告知的具体位置信息；

步骤七：如果步骤五中的施工人员受伤严重需要止痛药剂或者急救药剂，则操作人员通过操作面板发送执行信号至伸缩电机，使伸缩电机的伸缩杆缩回，注射器在弹簧的作用下注射向人体。