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一种智能穿戴安全头盔

阅读:1发布:2023-07-03

专利汇可以提供一种智能穿戴安全头盔专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种智能穿戴安全头盔,包括头盔本体,在所述头盔本体的前额部设有摄像头、补光灯、激光灯,在所述头盔本体上设有微主机模组、操作控 制模 组、头显模 块 、无线网络通信模块以及 电池 模块,其中补光灯、激光灯和操作控制模组连接,摄像头、头显模块和微主机模组连接,无线网络通信模块同时和操作控制模组、微主机模组连接,微主机模组和操作控制模组连接;微主机模组接收操作控制模组发过来的 信号 指令,接收后台服务通过无线网络通信模块发来的信号指令,并根据信号指令输出 控制信号 连接摄像头、头显模块,完成拍摄视频、视频调度、视频播放功能。可实时监测施工人员施工安全,实现音视频调度。,下面是一种智能穿戴安全头盔专利的具体信息内容。

1.一种智能穿戴安全头盔,包括头盔本体,在所述头盔本体的前额部设有摄像头、补光灯、激光灯,其特征在于:在所述头盔本体上设有微主机模组、操作控制模组、头显模、无线网络通信模块以及电池模块,其中补光灯、激光灯和操作控制模组连接,摄像头、头显模块和微主机模组连接,无线网络通信模块同时和操作控制模组、微主机模组连接,微主机模组和操作控制模组连接;微主机模组接收操作控制模组发过来的信号指令,接收后台服务通过无线网络通信模块发来的信号指令,并根据信号指令输出控制信号连接摄像头、头显模块,完成拍摄视频、视频调度、视频播放功能。
2.根据权利要求1所述的智能穿戴安全头盔,其特征在于:所述操作控制模组含有电源管理模块以及2.4G无线通讯及控制模块,所述电源管理模块包括充放电控制模块、补光灯负电源控制模块、激光灯负电源控制模块、灯光模组正电源控制模块、微主机正电源控制模块和头显正电源控制模块;所述充放电控制模块与电池模块连接,充放电控制模块设有输出端分别与补光灯负电源控制模块、激光灯负电源控制模块、灯光模组正电源控制模块、微主机正电源控制模块和头显正电源控制模块以及2.4G无线通讯及控制模块连接,负责各控制模块和无线网络通信模块的供电及电源控制;所述2.4G无线通讯及控制模块分别与灯光模组正电源控制模块、激光灯负电源控制模块以及头显正电源控制模块通信连接,所述微主机正电源控制模块和补光灯负电源控制模块通信连接。
3.根据权利要求2所述的智能穿戴安全头盔,其特征在于:所述电源管理模块包括电源管理芯片以及四个场效应管电路;电源管理芯片负责对外接电源和电池的控制,实现边充边放功能,并通过一个大功率电感实现5V电源的升压输出,通过四个场效应管电路实现对4路电源的独立控制,其中微主机模组和头显模块采用正电源控制方式,补光灯和激光灯采用正负混合电源控制方式;2.4G无线通讯及控制模块通过设备配对模块和无线遥控模组进行1对1匹配;无线通讯模块通过解析无线指令,控制场效应管的通断来实现对电源正极和负极的单路控制和对微主机的指令控制。
4.根据权利要求3所述的智能穿戴安全头盔,其特征在于:所述2.4G无线通讯及控制模块包括地址匹配模块、指令接收模块以及指令检测模块,地址匹配模块输出连接指令接收模块,所述指令接收模块输出信号连接充放电控制模块的充电管理模块以及指令检测模块,所述指令检测模块输出连接串口数据收发模块以及放电管理模块。
5.根据权利要求4所述的智能穿戴安全头盔,其特征在于:无线遥控模组采用腕带式遥控器,内置了开关机、灯光、拍照、录像、网络五个按键,所述无线遥控模组包括按键检测模块、指令接收模块、指令发送模块以及地址匹配模块,通过地址匹配模块及相应的设备配对模块与2.4G无线通讯及控制模块无线连接。
6.根据权利要求1~5任一项所述的智能穿戴安全头盔,其特征在于:微主机模组含有串口数据收发模块、数据检测模块以及应用处理模块,与所述应用处理模块连接有视频处理接口、网络通信接口以及电源管理接口,微主机模组通过各接口连接头显模块和摄像头模块。
7.根据权利要求6所述的智能穿戴安全头盔,其特征在于:头盔的顶端设置有亚米级定位模块,所述亚米级定位模块同时和操作控制模组、微主机模组连接,获取位置数据通过微主机及无线网络通信模块传输给服务端,服务端解算获取亚米级精度的位置信息,根据亚米级精准位置信息生成智能穿戴安全头盔运行轨迹和告警地点位置,实现精准位置记录功能。
8.根据权利要求7所述的智能穿戴安全头盔,其特征在于:头盔的顶部设置有近电感应模块,所述近电感应模块同时和操作控制模组、微主机模组连接,近电感应模块根据亚米级定位模块返回的准确位置信息自动调整近电预警的值,当周围近电场参数大于阀值时,通过串口把告警信息发送到微主机模组,微主机模组发出声音告警,并把告警信息推送到服务端,实现多档位自动切换近电告警功能。

说明书全文

一种智能穿戴安全头盔

技术领域

[0001] 本发明涉及一种智能头盔/安全帽,尤其是涉及一种可实时监测施工人员位置和施工安全及实时音视频调度的一体化智能头盔/安全帽装置。

背景技术

[0002] 施工安全帽本体作为施工作业人员最基本的安全防护装置,其安全性、功能性等 直接影响着作业人员的工作效率和人身安全等。目前市场上的安全帽本体结构都很简单,而且功能十分单一,作业人员戴上矿用安全帽本体后只能起到防护、照明的作用,而众多的辅助设备则必须由作业人员随身佩戴,这样就极大地增加了作业人员负担,不仅影响了工作效率,更重要的是极大地降低了作业人员的人身安全。同时,施工现场发生事故时, 不能及时将事故汇报到地面监控中心,也不能有效精准的对安全隐患进行预警。

发明内容

[0003] 本发明针对现有技术不足,提出一种一体化智能穿戴安全头盔,集成多方音视频调度、远程协助和直播等功能,极大的提高了施工人员工作效率和施工安全管理。
[0004] 本发明智能穿戴安全头盔,可以同时集成多档位自动切换近电预警、亚米级精准定位功能,可以实现根据不同位置,自动切换电压值,并进行近电告警的功能,提高施工安全性。
[0005] 本发明所采用的技术方案:一种智能穿戴安全头盔,包括头盔本体,在所述头盔本体的前额部设有摄像头、补光灯、激光灯,在所述头盔本体上设有微主机模组、操作控制模组、头显模、无线网络通信模块以及电池模块,其中补光灯、激光灯和操作控制模组连接,摄像头、头显模块和微主机模组连接,无线网络通信模块同时和操作控制模组、微主机模组连接,微主机模组和操作控制模组连接;微主机模组接收操作控制模组发过来的信号指令,接收后台服务通过无线网络通信模块发来的信号指令,并根据信号指令输出控制信号连接摄像头、头显模块,完成拍摄视频、视频调度、视频播放功能。
[0006] 所述的智能穿戴安全头盔,所述操作控制模组含有电源管理模块以及2.4G无线通讯及控制模块,所述电源管理模块包括充放电控制模块、补光灯负电源控制模块、激光灯负电源控制模块、灯光模组正电源控制模块、微主机正电源控制模块和头显正电源控制模块;所述充放电控制模块与电池模块连接,充放电控制模块设有输出端分别与补光灯负电源控制模块、激光灯负电源控制模块、灯光模组正电源控制模块、微主机正电源控制模块和头显正电源控制模块以及2.4G无线通讯及控制模块连接,负责各控制模块和无线网络通信模块的供电及电源控制;所述2.4G无线通讯及控制模块分别与灯光模组正电源控制模块、激光灯负电源控制模块以及头显正电源控制模块通信连接,所述微主机正电源控制模块和补光灯负电源控制模块通信连接。
[0007] 所述的智能穿戴安全头盔,所述电源管理模块包括电源管理芯片以及四个场效应管电路;电源管理芯片负责对外接电源和电池的控制,实现边充边放功能,并通过一个大功率电感实现5V电源的升压输出,通过四个场效应管电路实现对4路电源的独立控制,其中微主机模组和头显模块采用正电源控制方式,补光灯和激光灯采用正负混合电源控制方式;2.4G无线通讯及控制模块通过设备配对模块和无线遥控模组进行1对1匹配;无线通讯模块通过解析无线指令,控制场效应管的通断来实现对电源正极和负极的单路控制和对微主机的指令控制。
[0008] 所述的智能穿戴安全头盔,所述2.4G无线通讯及控制模块包括地址匹配模块、指令接收模块以及指令检测模块,地址匹配模块输出连接指令接收模块,所述指令接收模块输出信号连接充放电控制模块的充电管理模块以及指令检测模块,所述指令检测模块输出连接串口数据收发模块以及放电管理模块。
[0009] 所述的智能穿戴安全头盔,无线遥控模组采用腕带式遥控器,内置了开关机、灯光、拍照、录像、网络五个按键,所述无线遥控模组包括按键检测模块、指令接收模块、指令发送模块以及地址匹配模块,通过地址匹配模块及相应的设备配对模块与2.4G无线通讯及控制模块无线连接。
[0010] 所述的智能穿戴安全头盔,微主机模组含有串口数据收发模块、数据检测模块以及应用处理模块,与所述应用处理模块连接有视频处理接口、网络通信接口以及电源管理接口,微主机模组通过各接口连接头显模块和摄像头模块。
[0011] 所述的智能穿戴安全头盔,头盔的顶端设置有亚米级定位模块,所述亚米级定位模块同时和操作控制模组、微主机模组连接,获取位置数据通过微主机及无线网络通信模块传输给服务端,服务端解算获取亚米级精度的位置信息,根据亚米级精准位置信息生成智能穿戴安全头盔运行轨迹和告警地点位置,实现精准位置记录功能。
[0012] 所述的智能穿戴安全头盔,头盔的顶部设置有近电感应模块,所述近电感应模块同时和操作控制模组、微主机模组连接,近电感应模块根据亚米级定位模块返回的准确位置信息自动调整近电预警的阀值,当周围近电场参数大于阀值时,通过串口把告警信息发送到微主机模组,微主机模组发出声音告警,并把告警信息推送到服务端,实现多档位自动切换近电告警功能。
[0013] 本发明的有益效果:1、本发明智能穿戴安全头盔,不但能起到防护、照明的作用,而且集成多方音视频调度、远程协助和直播等功能,极大的提高了施工人员工作效率和施工安全管理。设计有多方多终端音视频调度功能模块,可以接收到来自调度台的远程协助操作,实现施工现场和后方管理部及其他相关部门进行快速、流畅的音视频通话,并能在后方对施工现场进行远程协助,提高了施工安全管理效率,有助于保证施工的质量和安全。
[0014] 2、本发明智能穿戴安全头盔,设计有亚米级定位模块和近电感应模块,可以实现根据不同位置,自动切换电压阀值,并进行近电告警的功能,提高施工安全性。实现5档位电压自动切换的近电感应告警功能,实时进行安全告警,极大的提高了施工人员工作效率和施工安全管理。
[0015] 3、本发明智能穿戴安全头盔,有无线传输功能,可以将拍摄的视频,通过无线传输到服务器,不需要插拔卡,方便操作,提高施工便捷性。并预留标准传感器接口,可以快速集成其他传感设备。
[0016] 4、本发明有智能穿戴安全头盔,可以和移动智能手机对接功能,智能手机可以接入到现场的视频调度或者直播中,终端多元化,方便专家进行远程协助指导。
[0017] 5、本发明智能穿戴安全头盔,采用无线遥控控制功能,无线遥控使用腕表式设计,佩戴在手腕上,携带方便,使用简单。控制器为手腕佩戴,通过ISM频段和盔体进行通讯,使用者可以通过控制器的五个按键控制头盔的开关机、拍照、录像、WIFI和灯光进行控制。附图说明
[0018] 图1是本发明智能穿戴安全头盔整体结构示意图;图2是本发明智能穿戴安全头盔电源管理模块电路原理图;
图3是电源管理模块中正电源控制电路原理图;
图4是电源管理模块中负电源控制电路原理图。

具体实施方式

[0019] 下面通过具体实施方式,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
[0020] 实施例1参见图1,本发明智能穿戴安全头盔,包括头盔本体,在所述头盔本体的前额部设有摄像头、补光灯、激光灯,在所述头盔本体上设有微主机模组、操作控制模组、头显模块、无线网络通信模块以及电池模块,其中补光灯、激光灯和操作控制模组连接,摄像头、头显模块和微主机模组连接,无线网络通信模块同时和操作控制模组、微主机模组连接,微主机模组和操作控制模组连接;微主机模组接收操作控制模组发过来的信号指令,接收后台服务通过无线网络通信模块发来的信号指令,并根据信号指令输出控制信号连接摄像头、头显模块,完成拍摄视频、视频调度、视频播放功能。
[0021] 实施例2参见图1、图2,本实施例的智能穿戴安全头盔,与实施例1的不同之处在于:所述操作控制模组含有电源管理模块以及2.4G无线通讯及控制模块,所述电源管理模块包括充放电控制模块(负责电池模组的充电和充电保护及控制)、补光灯负电源控制模块、激光灯负电源控制模块、灯光模组正电源控制模块、微主机正电源控制模块和头显正电源控制模块;所述充放电控制模块与电池模块连接,充放电控制模块设有输出端分别与补光灯负电源控制模块、激光灯负电源控制模块、灯光模组正电源控制模块、微主机正电源控制模块和头显正电源控制模块以及2.4G无线通讯及控制模块连接,负责各控制模块和无线网络通信模块的供电及电源控制;所述2.4G无线通讯及控制模块分别与灯光模组正电源控制模块、激光灯负电源控制模块以及头显正电源控制模块通信连接,所述微主机正电源控制模块和补光灯负电源控制模块通信连接。
[0022] 实施例3参见图1、图2,本实施例的智能穿戴安全头盔,与实施例2的不同之处在于:参见图3、图
4,电源管理模块包括电源管理芯片以及四个场效应管电路;电源管理芯片负责对外接电源和电池的控制,实现边充边放功能,并通过一个大功率电感实现5V电源的升压输出,通过四个场效应管电路实现对4路电源的独立控制,其中微主机模组和头显模块采用正电源控制方式,补光灯和激光灯采用正负混合电源控制方式;2.4G无线通讯及控制模块通过设备配对模块和无线遥控模组进行1对1匹配,匹配成功后,通过2.4G进行指令通讯;无线通讯模块通过解析无线指令,控制场效应管的通断来实现对电源正极和负极的单路控制和对微主机的指令控制。
[0023] 当解析指令为微主机指令,MCU芯片会对该信息进行拆分和组合,转成对应的主机识别指令,并通过串口向微主机发送控制指令请求并等待微主机响应。其中微主机模组和头显模块都采用正电源控制方式,补光灯和激光灯使用正负混合电源控制方式。
[0024] 实施例4本实施例的智能穿戴安全头盔,与实施例3的不同之处在于:所述2.4G无线通讯及控制模块包括地址匹配模块、指令接收模块以及指令检测模块,地址匹配模块输出连接指令接收模块,所述指令接收模块输出信号连接充放电控制模块的充电管理模块以及指令检测模块,所述指令检测模块输出连接串口数据收发模块以及放电管理模块。
[0025] 实施例5本实施例的智能穿戴安全头盔,与实施例4的不同之处在于:无线遥控模组采用腕带式遥控器,内置了开关机、灯光、拍照、录像、网络五个按键,所述无线遥控模组包括按键检测模块、指令接收模块、指令发送模块以及地址匹配模块,通过地址匹配模块及相应的设备配对模块与2.4G无线通讯及控制模块无线连接。
[0026] 点击按键,把指令传输到指令收发模块,通过地址匹配模块匹配对应的智能穿戴安全头盔,并传输指令信息到智能穿戴安全头盔,操作控制模组根据指令信息完成对应的操作。开关机时,操作控制模组把开关机指令通过串口发送给微主机,微主机使用命令实现开关机操作;灯光时,操作控制模组打开灯光模组的电源开关,顺序打开照明、激光指示灯;拍照或录像时,操作控制模组把指令通过串口发送给微主机,微主机调用拍照或录像模块,拍照或录像并保存;网络时,操作控制模组把指令通过串口发送给微主机,微主机通过无线网络模组发送指令到服务端,服务端远程命令方式打开或关闭无线网络模组的wifi功能。
[0027] 实施例6参见图1、图2,本实施例的智能穿戴安全头盔,与前述各实施例的不同之处在于:微主机模组含有串口数据收发模块、数据检测模块以及应用处理模块(核心CPU模块),与所述应用处理模块连接有视频处理接口、网络通信接口以及电源管理接口,微主机模组通过各接口连接头显模块和摄像头模块。
[0028] 实施例7参见图1、图2,本实施例的智能穿戴安全头盔,与实施例7的不同之处在于:头盔的顶端设置有亚米级定位模块,所述亚米级定位模块同时和操作控制模组、微主机模组连接,获取位置数据通过微主机及无线网络通信模块传输给服务端,服务端解算获取亚米级精度的位置信息,根据亚米级精准位置信息生成智能穿戴安全头盔运行轨迹和告警地点位置,实现精准位置记录功能。
[0029] 实施例8参见图1、图2,本实施例的智能穿戴安全头盔,与实施例7的不同之处在于:头盔的顶部设置有近电感应模块,所述近电感应模块同时和操作控制模组、微主机模组连接,近电感应模块根据亚米级定位模块返回的准确位置信息自动调整近电预警的阀值,当周围近电场参数大于阀值时,通过串口把告警信息发送到微主机模组,微主机模组发出声音告警,并把告警信息推送到服务端,实现多档位自动切换近电告警功能。
[0030] 本发明一体化智能穿戴安全头盔,不仅可以实现施工人员与调度室的实时多方音视频调度交互,精准位置信息上报,近电预警等功能,还能对人员进行警戒区安全告警,通过语音及时提示人员施工安全,可以有效保障施工安全和提高施工作业效率。
[0031] 微主机在开机后,会自动把开机状态、电池模组的电池状态、亚米级定位模块的位置状态发送到服务端,服务端根据情况对一个或者多个智能穿戴安全头盔发起视频调度功能,智能穿戴安全头盔自动应答,服务端可以看到一个或多个智能穿戴安全头盔的摄像头画面,智能穿戴安全头盔可以通过头显看到服务端操作的视频界面,视频调度时可以进行多方语音交流;服务端可以对智能穿戴安全头盔进行静音、踢出、同屏播放、远程指导、直播推送等功能。
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