CN111642860A - 一种电工进场安全识别系统及电工安全帽 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种电工进场安全识别系统及电工安全帽，涉及了电力施工领域，解决了无法实时对工作人员当前的工作状态和安全情况进行获知的缺陷，包括设置于施工现场工作站的管理系统服务器和配套用户终端，还包括与所述管理系统服务器连接的考勤信息管理子系统、施工人员位置定位子系统、生命感知子系统；本申请便于工作站对进场进行电力施工的施工人员的安全信息和生命体征数据进行获取和记录，实时获知工作人员的安全工作数据，便于与工作人与交互获取当前工作人施工人员作状态，保障施工过程中施工人员的人身安全。

Description

一种电工进场安全识别系统及电工安全帽

技术领域

本申请涉及电力施工领域，尤其是涉及一种电工进场安全识别系统及电工安全帽。

背景技术

电力工程，即与电能的生产、输送、分配有关的工程，电力施工过程中，通常会涉及到带电作业，涉及的范围广，施工过程中可能存在多层次的立体交叉作业，具有高度的分散性和不可预见型，外部制约因素较多，不安全因素较多，导致电力线路基础施工的安全管理难度较大，施工方需实时了解施工人员所处的电力段，以便及时调配施工进度及确保安全施工。

相关的申请号为CN201320662480.9的中国专利，公开了一种电力线路基础施工智能安全监控系统，主要由智能安全帽、电力线路基础施工安全监控模块以及远程智能终端组成，智能安全帽由存储有施工作业人员安全信息的集成RFID卡和可戴在施工作业人员头上的安全帽组成；安装在施工现场的电力线路基础施工安全监控模块由RFID识别天线、带有存储器的摄像头模块、3G通讯模块以及电池模块组成，该电力线路基础施工安全监控模块通过RFID识别天线与集成RFID卡无线连接，以识别并读取信息；所述的电力线路基础施工安全监控模块通过3G通讯模块与远程智能终端无线连接，将识别并读取的信息远送至远程智能终端。

针对上述中的相关技术，仅能获得当前施工作业人员的已有安全信息，由于施工过程中的安全隐患相对较大，发明人认为存在有无法实时对工作人员当前的工作状态和安全情况进行获知的缺陷，因此仍无法保障工作人员的安全施工。

发明内容

为了便于对工作人员作业过程中的实时定位，实时获知工作人员的安全工作数据，便于与工作人与交互获取当前工作人施工人员作状态，本申请提供一种电工进场安全识别系统。

本申请提供的一种电工进场安全识别系统，采用如下的技术方案：

一种电工进场安全识别系统及电工安全帽，包括设置于施工现场工作站的管理系统服务器和配套用户终端，还包括与所述管理系统服务器连接的考勤信息管理子系统、施工人员位置定位子系统、生命感知子系统；

所述考勤信息管理子系统包括：

摄像模块，用于获取安全帽上的二维码图像；

二维码识别模块，与所述摄像模块连接，用于识别和获取二维码携带的施工人员信息数据；

信息储存模块，与所述二维码识别模块连接，用于接收和储存所述二维码识别模块获取的施工人员信息数据；

所述施工人员位置定位子系统包括：

GPS接收模块，用于实时接收施工人员当前所处位置的定位数据；

地图匹配模块，与所述GPS接收模块连接，用于将所述GPS定位模块接收的定位数据与子系统中预设的地图信息进行匹配，获取施工人员当前所处位置的地理信息；

电子地图，与所述地图匹配模块连接，用于显示系统存储的地图图像，并显示施工人员在地图图像上的位置；

所述生命感知子系统：

协调器，与多个不同的安全帽内无线传输模块连接，用于接收多个不同安全帽的无线传输模块输送的施工人员的生命体征数据；

数据储存模块，与所述协调器连接，用于接收和储存生命体征数据；

求救处理模块，接收安全帽的求救信号模块输送的求救信号。

通过采用上述技术方案，施工人员进场前，利用摄像模块对安全帽上的二维码进行扫描，二维码识别模块获取二维码携带的施工人员信息数据，实现打卡产生考勤结果，同时将施工人员信息数据发送至信息储存模块中，便于获取施工人员的健康信息；

施工人员进场后在工作的过程中，通过GPS接收模块接收施工人员穿戴的安全帽所处工作区域内的定位数据，地图匹配模块将定位数据与预设的电子地图进行匹配，并在电子地图上显示施工人员所处工作区域的位置图像，从而便于掌控施工人员穿戴安全帽后在工作区域内实时所处位置；

施工人员工作过程中，通过协调器接收安全帽内的无线传输模块传输的施工人员的生命体征数据，并利用数据储存模块实时进行保存更新，求救处理模块便于获取施工人员的求救信号；

因此整体上便于工作站对进场进行电力施工的施工人员的安全信息和生命体征数据进行获取和记录，实时获知工作人员的安全工作数据，便于与工作人与交互获取当前工作人施工人员作状态，保障施工过程中施工人员的人身安全。

优选的，所述施工人员信息数据包括打卡时间、累计打卡次数信息、身份信息、健康信息。

通过采用上述技术方案，实现打卡记录，便于后期对施工人员打卡情况、身份信息和健康信息进行统计查询。

优选的，所述地图匹配模块与所述电子地图采用CAN总线通讯方式实现通讯。

通过采用上述技术方案，CAN总线通讯方式数据传输稳定，抗干扰能力强，电子地图和施工人员位置信息图像显示稳定。

优选的，所述生命体征数据包括体温信息、呼吸速率信息、脉搏信息。

通过采用上述技术方案，便于对施工人员当前的体温、呼吸速率、脉搏进行实时检测，从而便于快速获知当前施工人员的生命体征状态，降低施工导致的施工人员安全风险。

优选的，所述配套用户终端采用的是PC、便携式智能移动终端。

通过采用上述技术方案，实现了多终端协同控制，可有效进行远程协同工作，串口传输多样化，便于根据需求选择远程终端控制方式，人工监管和数据传输更加方便，保障冷冻库环境监测的通用性，降低维护成本，缩短非计划停机时间。

本申请根据一种电工进场安全识别系统还提出的一种电工安全帽，采用如下的技术方案：

一种电工安全帽，包括帽体，所述帽体的帽檐处活动设置有携带有施工人员信息数据的二维码，所述帽体的内部设置有生命体征检测终端，所述帽体的外部设置有GPS定位模块、语音对话模块和求救按键，并设置有与所述生命体征检测终端、所述求救按键连接、所述语音对话模块连接的无线传输模块，并设置有用于实现所述帽体内部模块供电的电源模块。

通过采用上述技术方案，二维码用于携带有施工人员信息数据，通过电源模块对帽体内的电路模块进行供电，利用生命体征检测终端对施工人员当前的生命体征状态进行检测，并实时得到施工人员的生命体征数据，GPS定位模块产生施工人员所处的位置定位信号，并通过无线传输模块将生命体征数据和定位信号通过无线网络发送至工作站，通过求救按键便于传输一键求救信号，利用语音对话模块便于施工人员在施工现场与工作站的工作人员对话，因此实现施工人员生命特征的实时检测，同时实现了一键求救和语音交互功能，便于工作站工作人员获取施工人员的实时状态，保障施工人员的安全。

优选的，所述帽檐处开设有容纳槽，所述容纳槽内翻转设置U型装载壳体，所述U型装载壳体内固定有用于显示二维码的电子显示屏，所述U型装载壳体远离所述电子显示屏的一侧固定有与所述电源模块连接的太阳能板。

通过采用上述技术方案，利用电子显示屏显示二维码，更加方便，需要扫描时将U型装载壳体翻转使电子显示屏朝外进行扫描，扫描完毕后，翻转U型装载壳体，是太阳能板朝外，实现太阳能供电，更加节能。

优选的，所述检测终端包括电子体温计传感器、光电传感器、光敏接收器、加速度传感器。

通过采用上述技术方案，电子体温传感器获取人体温度，利用光电传感器和光敏接收器便于获取人体的脉搏和血压、加速度传感器便于检测施工人员的运动平衡状态。

优选的，所述无线传输模块采用的是ZigBee无线终端和GPRS通讯模块。

通过采用上述技术方案，ZigBee无线终端和GPRS通讯模块实现施工工作区域的无线信号传输，传输稳定，信号干扰小。

优选的，所述帽体的内侧壁设置有由银纤维制成的防护布。

通过采用上述技术方案，银纤维制成的防护布能够降低安全帽内的电路模块以及无线信号传递对人的辐射，使安全帽的使用更加安全。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过扫描二维码的方式实现打卡，打卡方式简单便捷，同时扫描二维码能够获取施工人员信息数据，利用信息储存模块对施工人员信息数据进行保存，便于后期对施工人员的施工人员信息数据进行查询；

2.GPS定位模块产生施工人员所处的位置定位信号，并通过无线传输模块将生命体征数据和定位信号通过无线网络发送至工作站，便于实时获取施工人员当前所处的位置；

3.利用安全帽的生命检测终端对施工人员的当前生命体征状态进行实时检测，获取的生命体征状态信息通过无线传输模块发送至工作站的协调器，协调器将生命体征信息发送至数据储存模块，通过数据储存模块和管理信息服务器对当前施工人员的生命体征信息进行保存，从而便于实时获知施工人员当前的生命状态；

4.求救按键便于传输一键求救信号，利用语音对话模块便于施工人员在施工现场与工作站的工作人员对话，便于工作站的工作人员与施工人员交互获取当前施工人员的工作状态，更好地保障施工人员的安全施工。

附图说明

图1是本申请的整体系统结构示意图；

图2是本申请中工作站的整体系统结构示意图；

图3是本申请中安全帽的结构示意图一；

图4是本申请中安全帽的结构示意图二；

图5是本申请中安全帽内部的整体系统结构示意图。

附图标记：1、管理系统服务器；2、配套用户终端；3、考勤信息管理子系统；4、施工人员位置定位子系统；5、生命感知子系统；6、摄像模块；7、二维码识别模块；8、信息储存模块；9、GPS接收模块；10、地图匹配模块；11、电子地图；12、协调器；13、数据储存模块；14、求救处理模块；15、帽体；16、生命体征检测终端；17、GPS定位模块；18、语音对话模块；19、求救按键；20、无线传输模块；21、电源模块；22、U型装载壳体；23、电子显示屏；24、太阳能板。

具体实施方式

以下结合附图1-5对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种电工进场安全识别系统及电工安全帽。参照图1，包括设置于施工现场工作站的管理系统服务器1和配套用户终端2，管理系统服务器1采用的是FTP服务器或Web服务器，配套用户终端2采用的是PC、便携式智能移动终端，配套用户终端2通过宽带、4G或5G或wifi与管理系统服务器1相连。利用PC和便携式智能移动终端实现了多终端协同控制，可有效进行远程协同工作，串口传输多样化，便于根据需求选择远程终端控制方式，人工监管和数据传输更加方便，保障冷冻库环境监测的通用性，降低维护成本，缩短非计划停机时间。

参照图1与图2，还包括与管理系统服务器1连接的考勤信息管理子系统3、施工人员位置定位子系统4、生命感知子系统5；

考勤信息管理子系统3包括：

摄像模块6，用于获取安全帽上的二维码图像；

二维码识别模块7，与摄像模块6连接，用于识别和获取二维码携带的施工人员信息数据；

信息储存模块8，与二维码识别模块7连接，用于接收和储存二维码识别模块7获取的施工人员信息数据,施工人员信息数据包括打卡时间、累计打卡次数信息、身份信息、健康信息，通过管理系统服务器1能够对施工人员信息数据进行储存和查询；

施工人员位置定位子系统4包括：

GPS接收模块9，用于实时接收施工人员当前所处位置的定位数据；

地图匹配模块10，与GPS定位模块17连接，用于将GPS定位模块17接收的定位数据与子系统中预设的地图信息进行匹配，获取施工人员当前所处位置的地理信息；

电子地图11，与地图匹配模块10连接，采用CAN总线通讯方式实现通讯,用于显示系统存储的地图图像，并显示施工人员在地图图像上的位置；

生命感知子系统5：

协调器12，与多个不同的安全帽内无线传输模块20连接，用于接收多个不同安全帽的无线传输模块20输送的施工人员的生命体征数据,生命体征数据包括体温信息、呼吸速率信息、脉搏信息；

数据储存模块13，与协调器12连接，用于接收和储存生命体征数据；

求救处理模块14，接收安全帽的求救信号模块输送的求救信号。

一种电工安全帽，参照图3与图4，包括帽体15，帽体15由PE材质制成，PE材质的帽体15具有较好的防撞和重力缓冲性能，防护效果较好。

帽体15的帽檐处活动设置有携带有施工人员信息数据的二维码，帽体15于帽檐处开设有容纳槽，容纳槽内翻转设置U型装载壳体22，U型装载壳体22呈“U”字形设置，U型装载壳体22的两端均固定有转动销，两个转动销分别通过轴承转动连接于容纳槽的两个相对内壁内，U型装载壳体22内固定有用于显示二维码的电子显示屏23，电子显示屏23采用的是液晶显示屏、等离子体显示屏、电子束射荧光板、光电二极管LED显示屏的其中一种，U型装载壳体22远离电子显示屏23的一侧固定有太阳能板24，U型装载壳体22于太阳能板24外部固定有防护罩。利用电子显示屏23显示二维码，更加方便，需要扫描时将U型装载壳体22翻转使电子显示屏23朝向帽体15外便于对其进行扫描，扫描完毕后，翻转U型装载壳体22，使太阳能板24朝外，实现太阳能供电，更加节能，防护罩对太阳能板24进行防护。

参照图5，帽体15的内部设置有生命体征检测终端16，检测终端包括电子体温计传感器、光电传感器、光敏接收器、加速度传感器。电子体温传感器获取人体温度，利用光电传感器和光敏接收器便于获取人体的脉搏和血压、加速度传感器便于检测施工人员的运动平衡状态，根据上述数据便于判断施工人员的生命体征状态，从而实现实时监测施工人员的生命状态的目的。

帽体15的外部设置有GPS定位模块17、语音对话模块18和求救按键19，并设置有与生命体征检测终端16、求救按键19连接、语音对话模块18连接的无线传输模块20，无线传输模块20采用的是ZigBee无线终端和GPRS通讯模块，帽体15设置有用于实现帽体15内部模块供电的电源模块21，太阳能板24与电源模块21连接。ZigBee无线终端和GPRS通讯模块实现施工工作区域的无线信号传输，传输稳定，信号干扰小,通过电源模块21。

参照图3，帽体15的内侧壁设置有由银纤维制成的防护布。银纤维制成的防护布能够降低安全帽内的电路模块以及无线信号传递对人的辐射，使安全帽的使用更加安全。

本申请实施例一种电工进场安全识别系统及电工安全帽的实施原理为：

施工人员进场前，将电子显示屏23对准于摄像模块6，通过扫描二维码的方式实现施工人员打卡，产生考勤结果，并将施工人员信息数据进行储存；

施工人员进场后在工作的过程中，通过GPS定位模块17发送施工人员的定位信息,并通过GPS接收模块9接收施工人员穿戴的安全帽所处工作区域内的定位数据，地图匹配模块10将定位数据与预设的电子地图11进行匹配，并在电子地图11上显示施工人员所处工作区域的位置图像，获取施工人员在工作区域内实时所处位置；

施工人员工作过程中，通过协调器12接收安全帽内的无线传输模块20传输的施工人员的生命体征数据，并利用数据储存模块13实时进行保存更新，求救处理模块14便于获取施工人员的求救信号；

因此整体上便于工作站对进场进行电力施工的施工人员的安全信息和生命体征数据进行获取和记录，实时获知工作人员的安全工作数据，便于与工作人与交互获取当前工作人施工人员作状态，保障施工过程中施工人员的人身安全。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电工进场安全识别系统，其特征在于：包括设置于施工现场工作站的管理系统服务器（1）和配套用户终端（2），还包括与所述管理系统服务器（1）连接的考勤信息管理子系统（3）、施工人员位置定位子系统（4）、生命感知子系统（5）；

所述考勤信息管理子系统（3）包括：

摄像模块（6），用于获取安全帽上的二维码图像；

二维码识别模块（7），与所述摄像模块（6）连接，用于识别和获取二维码携带的施工人员信息数据，生成考勤结果；

信息储存模块（8），与所述二维码识别模块（7）连接，用于接收和储存所述二维码识别模块（7）获取的施工人员信息数据；

所述施工人员位置定位子系统（4）包括：

GPS接收模块（9），用于实时接收施工人员当前所处位置的定位数据；

地图匹配模块（10），与GPS接收模块（9）连接，用于将所述GPS接收模块（9）接收的定位数据与子系统中预设的地图信息进行匹配，获取施工人员当前所处位置的地理信息；

电子地图（11），与所述地图匹配模块（10）连接，用于显示系统存储的地图图像，并显示施工人员在地图图像上的位置；

所述生命感知子系统（5）：

协调器（12），与多个不同的安全帽内无线传输模块（20）连接，用于接收多个不同安全帽的无线传输模块（20）输送的施工人员的生命体征数据；

数据储存模块（13），与所述协调器（12）连接，用于接收和储存生命体征数据；

求救处理模块（14），接收安全帽的求救信号模块输送的求救信号。

2.根据权利要求1所述的一种电工进场安全识别系统，其特征在于：所述施工人员信息数据包括打卡时间、累计打卡次数信息、身份信息、健康信息。

3.根据权利要求1所述的一种电工进场安全识别系统，其特征在于：所述地图匹配模块（10）与所述电子地图（11）采用CAN总线通讯方式实现通讯。

4.根据权利要求1所述的一种电工进场安全识别系统，其特征在于：所述生命体征数据包括体温信息、呼吸速率信息、脉搏信息。

5.根据权利要求1所述的一种电工进场安全识别系统，其特征在于：所述配套用户终端（2）采用的是PC、便携式智能移动终端。

6.根据权利要求1所述的一种电工进场安全识别系统而提出的一种电工安全帽，其特征在于：包括帽体（15），所述帽体（15）的帽檐处活动设置有携带有施工人员信息数据的二维码，所述帽体（15）的内部设置有生命体征检测终端（16），所述帽体（15）的外部设置有GPS定位模块（17）、语音对话模块（18）、求救按键（19），并设置有与所述生命体征检测终端（16）、所述求救按键（19）连接、所述语音对话模块（18）连接的无线传输模块（20），并设置有用于实现所述帽体（15）内部模块供电的电源模块（21）。

7.根据权利要求6所述的一种电工安全帽，其特征在于：所述帽檐处开设有容纳槽，所述容纳槽内翻转设置U型装载壳体（22），所述U型装载壳体（22）内固定有用于显示二维码的电子显示屏（23），所述U型装载壳体（22）远离所述电子显示屏（23）的一侧固定有与所述电源模块（21）连接的太阳能板（24）。

8.根据权利要求6所述的一种电工安全帽，其特征在于：所述生命体征检测终端（16）包括电子体温计传感器、光电传感器、光敏接收器、加速度传感器。

9.根据权利要求6所述的一种电工安全帽，其特征在于：所述无线传输模块（20）采用的是ZigBee无线终端和GPRS通讯模块。

10.根据权利要求6所述的一种电工安全帽，其特征在于：所述帽体（15）的内侧壁设置有由银纤维制成的防护布。

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