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智能安全帽系统

阅读：91发布：2021-06-09

专利汇可以提供智能安全帽系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明提出了一种智能安全帽系统，通过设置定位模块、电子地图模块、监控区域设定模块和分析处理模块，可自由设定和解除监控区域，并在非指定工作人员进入监控区域时发送警告信息，无需设置集中的人流通道和门禁系统，能适应企业监控区域经常变动的情形，防止人流集中拥堵，降低成本；监控区域设定模块可通过圆形或者多边形模式快速设定，形象直观，快速上手，简单方便；设置身份识别模块，对每个智能安全帽关联不同的可进入监控区域，从而实现不同区域不同身份人员的进入/禁止识别；针对不同监控区域设置不同的管理人员，便于发生入侵时及时处理，提高响应速度。，下面是智能安全帽系统专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种智能安全帽系统，其包括智能安全帽(1)和后台服务器(2)，其特征在于：所述智能安全帽(1)包括第一通信模块(11)、定位模块(12)和第一人机交互模块(13)，后台服务器(2)包括第二通信模块(21)、电子地图模块(22)、监控区域设定模块(23)和分析处理模块(24)，其中，
定位模块(12)，实时获取智能安全帽(1)所在地理位置坐标并通过第一通信模块(11)和第二通信模块(21)发送给分析处理模块(24)；
第一通信模块(11)，与第二通信模块(21)无线通信连接；
电子地图模块(22)，存储电子地图，所述电子地图覆盖范围包含监控区域；
监控区域设定模块(23)，供后台工作人员在电子地图上设定监控区域；
分析处理模块(24)，将智能安全帽(1)实时地理位置坐标与预设监控区域范围进行对比，当智能安全帽(1)实时地理位置坐标落在预设监控区域范围内时，通过第二通信模块(21)和第一通信模块(11)向第一人机交互模块(13)发送警告信息；
第一人机交互模块(13)，将警告信息反馈给智能安全帽(1)佩戴者。
2.如权利要求1所述的智能安全帽系统，其特征在于：所述监控区域设定模块(23)供后台工作人员在电子地图上设定监控区域的过程包括以下步骤，
A1，后台工作人员在电子地图上选取一个点，并设定监控范围半径值；
A2，以选定的点为圆心，以监控范围半径值所形成的圆覆盖的电子地图区域作为设定监控区域。
3.如权利要求2所述的智能安全帽系统，其特征在于：所述监控区域设定模块(23)供后台工作人员在电子地图上设定监控区域的过程包括以下步骤，
后台工作人员选择监控区域设定模式，所述设定模式包括圆形或者多边形，当选择圆形模式时，执行步骤A1～A2；当选择多边形模式时，执行步骤B1～B2：
B1，后台工作人员在电子地图上依次选取多个点；
B2，按照以上各个点选择的顺序，将各个点依次连接起来形成多边形，并以多边形覆盖的电子地图区域作为设定监控区域。
4.如权利要求1所述的智能安全帽系统，其特征在于：后台服务器(2)包括第二人机交互模块(25)，所述第一人机交互模块(13)和第二人机交互模块(25)分别包括麦克风和蜂鸣器，第二人机交互模块(25)还包括显示器，当智能安全帽(1)实时地理位置坐标落在预设监控区域范围内时，分析处理模块(24)向显示器推送警告信息，第二人机交互模块(25)和第一人机交互模块(13)开启实时语音对讲。
5.如权利要求4所述的智能安全帽系统，其特征在于：分析处理模块(24)记录智能安全帽(1)实时地理位置坐标进入和离开预设监控区域范围时间段内的路径并推送给显示器。
6.如权利要求1所述的智能安全帽系统，其特征在于：后台服务器(2)包括身份识别模块(26)，所述身份识别模块(26)存储各个智能安全帽(1)的身份标签；监控区域设定模块(23)记录允许和禁止进入预设监控区域范围的智能安全帽(1)的身份标签；分析处理模块(24)监测到某个智能安全帽(1)实时地理位置坐标落在预设监控区域范围内时，先将该智能安全帽(1)的身份标签与该预设监控区域范围所设定的允许和禁止进入的智能安全帽(1)的身份标签进行比对：
当智能安全帽(1)的身份标签为允许进入时，不发送警告信息；
当智能安全帽(1)的身份标签为禁止进入时，发送警告信息。
7.如权利要求6所述的智能安全帽系统，其特征在于：还包括管理人员终端(3)，监控区域设定模块(23)记录预设监控区域范围的管理人员身份信息并关联管理人员终端(3)，当分析处理模块(24)监测到某个智能安全帽(1)实时地理位置坐标落在预设监控区域范围内，且当前智能安全帽(1)的身份标签为禁止进入时，向该监控区域范围管理人员终端(3)发送警告提示信息，所述警告提示信息包括智能安全帽(1)的身份标签和该智能安全帽(1)的实时电子地图坐标。
8.如权利要求1所述的智能安全帽系统，其特征在于：所述智能安全帽(1)还包括加速度传感器(14)和处理模块(15)，其中，
加速度传感器(14)检测智能安全帽(1)的实时加速度值并发送给分析处理模块(24)；
处理模块(15)，供预设加速度值范围，当实时加速度值超过预设范围时，通过第一通信模块(11)发送求救信号。
9.如权利要求8所述的智能安全帽系统，其特征在于：所述处理模块(15)检测智能安全帽(1)在重力方向的实时加速度值，判断当前智能安全帽(1)佩戴者状态是否为跌倒；处理模块(15)检测智能安全帽(1)的实时加速度值，判断当前智能安全帽(1)佩戴者状态是否为碰撞。

说明书全文

智能安全帽系统

技术领域

[0001] 本发明涉及智能安全帽领域，尤其涉及一种智能安全帽系统。

背景技术

[0002] 对于执行5S、6S、8S或13S现场管理法的现代制造型企业来说，一般会将厂区划分成不同的区域，对员工分别设置不同区域的进入/禁止权限。实际执行过程中，一般会在不同厂区门口设置门禁系统，并给员工分配工牌，不同工牌事先设置不同区域的进入/禁止权限，员工通过门禁系统时刷工牌，门禁系统读取工牌上的信息确定当前员工是否有进入该区域的权限，从而确定是否开放。当然，除了工牌，部分门禁系统也可以通过人脸识别、虹膜识别或者指纹识别进行身份鉴定，进而确定是否开放门禁系统。

[0003] 但是，以上门禁系统，无一例外，都需要预留集中的进入通道，并布置门禁设备，成本较高，对于厂区面积较大或者开阔的企业来说，成本较高，且容易导致人流集中拥堵；另外，如果企业布局出现变动，相应的准入区域出现变动，又需要重新布置进入通道和门禁设备，成本直线上升。

发明内容

[0004] 有鉴于此，本发明提出了一种智能安全帽系统，能防止人流集中拥堵，降低成本。

[0005] 本发明的技术方案是这样实现的：本发明提供了一种智能安全帽系统，其包括智能安全帽(1)和后台服务器(2)，所述智能安全帽(1)包括第一通信模块(11)、定位模块(12)和第一人机交互模块(13)，后台服务器(2)包括第二通信模块(21)、电子地图模块(22)、监控区域设定模块(23)和分析处理模块(24)，其中，

[0006] 定位模块(12)，实时获取智能安全帽(1)所在地理位置坐标并通过第一通信模块(11)和第二通信模块(21)发送给分析处理模块(24)；

[0007] 第一通信模块(11)，与第二通信模块(21)无线通信连接；

[0008] 电子地图模块(22)，存储电子地图，所述电子地图覆盖范围包含监控区域；

[0009] 监控区域设定模块(23)，供后台工作人员在电子地图上设定监控区域；

[0010] 分析处理模块(24)，将智能安全帽(1)实时地理位置坐标与预设监控区域范围进行对比，当智能安全帽(1)实时地理位置坐标落在预设监控区域范围内时，通过第二通信模块(21)和第一通信模块(11)向第一人机交互模块(13)发送警告信息；

[0011] 第一人机交互模块(13)，将警告信息反馈给智能安全帽(1)佩戴者。

[0012] 在以上技术方案的基础上，优选的，所述监控区域设定模块(23)供后台工作人员在电子地图上设定监控区域的过程包括以下步骤，

[0013] A1，后台工作人员在电子地图上选取一个点，并设定监控范围半径值；

[0014] A2，以选定的点为圆心，以监控范围半径值所形成的圆覆盖的电子地图区域作为设定监控区域。

[0015] 进一步优选的，所述监控区域设定模块(23)供后台工作人员在电子地图上设定监控区域的过程包括以下步骤，

[0016] 后台工作人员选择监控区域设定模式，所述设定模式包括圆形或者多边形，当选择圆形模式时，执行步骤A1～A2；当选择多边形模式时，执行步骤B1～B2：

[0017] B1，后台工作人员在电子地图上依次选取多个点；

[0018] B2，按照以上各个点选择的顺序，将各个点依次连接起来形成多边形，并以多边形覆盖的电子地图区域作为设定监控区域。

[0019] 在以上技术方案的基础上，优选的，后台服务器(2)包括第二人机交互模块(25)，所述第一人机交互模块(13)和第二人机交互模块(25)分别包括麦克风和蜂鸣器，第二人机交互模块(25)还包括显示器，当智能安全帽(1)实时地理位置坐标落在预设监控区域范围内时，分析处理模块(24)向显示器推送警告信息，第二人机交互模块(25)和第一人机交互模块(13)开启实时语音对讲。

[0020] 进一步优选的，分析处理模块(24)记录智能安全帽(1)实时地理位置坐标进入和离开预设监控区域范围时间段内的路径并推送给显示器。

[0021] 在以上技术方案的基础上，优选的，后台服务器(2)包括身份识别模块(26)，所述身份识别模块(26)存储各个智能安全帽(1)的身份标签；监控区域设定模块(23)记录允许和禁止进入预设监控区域范围的智能安全帽(1)的身份标签；分析处理模块(24)监测到某个智能安全帽(1)实时地理位置坐标落在预设监控区域范围内时，先将该智能安全帽(1)的身份标签与该预设监控区域范围所设定的允许和禁止进入的智能安全帽(1)的身份标签进行比对：

[0022] 当智能安全帽(1)的身份标签为允许进入时，不发送警告信息；

[0023] 当智能安全帽(1)的身份标签为禁止进入时，发送警告信息。

[0024] 进一步优选的，还包括管理人员终端(3)，监控区域设定模块(23)记录预设监控区域范围的管理人员身份信息并关联管理人员终端(3)，当分析处理模块(24)监测到某个智能安全帽(1)实时地理位置坐标落在预设监控区域范围内，且当前智能安全帽(1)的身份标签为禁止进入时，向该监控区域范围管理人员终端(3)发送警告提示信息，所述警告提示信息包括智能安全帽(1)的身份标签和该智能安全帽(1)的实时电子地图坐标。

[0025] 在以上技术方案的基础上，优选的，所述智能安全帽(1)还包括加速度传感器(14)和处理模块(15)，其中，

[0026] 加速度传感器(14)检测智能安全帽(1)的实时加速度值并发送给分析处理模块(24)；

[0027] 处理模块(15)，供预设加速度值范围，当实时加速度值超过预设范围时，通过第一通信模块(11)发送求救信号。

[0028] 进一步优选的，所述处理模块(15)检测智能安全帽(1)在重力方向的实时加速度值，判断当前智能安全帽(1)佩戴者状态是否为跌倒；处理模块(15)检测智能安全帽(1)的实时加速度值，判断当前智能安全帽(1)佩戴者状态是否为碰撞。

[0029] 本发明的智能安全帽系统相对于现有技术具有以下有益效果：

[0030] (1)通过设置定位模块、电子地图模块、监控区域设定模块和分析处理模块，可自由设定和解除监控区域，并在非指定工作人员进入监控区域时发送警告信息，无需设置集中的人流通道和门禁系统，能适应企业监控区域经常变动的情形，防止人流集中拥堵，降低成本；

[0031] (2)监控区域设定模块可通过圆形或者多边形模式快速设定，形象直观，快速上手，简单方便；

[0032] (3)设置身份识别模块，对每个智能安全帽关联不同的可进入监控区域，从而实现不同区域不同身份人员的进入/禁止识别；

[0033] (4)针对不同监控区域设置不同的管理人员，便于发生入侵时及时处理，提高响应速度。附图说明

[0034] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0035] 图1为本发明的智能安全帽系统的各模块连接关系示意图；

[0036] 图2为本发明的智能安全帽系统的监控区域设定模块界面图；

[0037] 图3为本发明的智能安全帽系统发送求救信号的界面图。

具体实施方式

[0038] 下面将结合本发明实施方式，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

[0039] 如图1所示，结合图2和图3，本发明的智能安全帽系统，其包括智能安全帽1、后台服务器2和管理人员终端3。

[0040] 所述智能安全帽1包括第一通信模块11、定位模块12、第一人机交互模块13、加速度传感器14和处理模块15。后台服务器2包括第二通信模块21、电子地图模块22、监控区域设定模块23、分析处理模块24、第二人机交互模块25和身份识别模块26。

[0041] 其中，所述第一通信模块11可采用GSM、CDMA、2G、3G、4G或者5G网络与第二通信模块21通信，当然，也可采用Wi-Fi或者无线电与第二通信模块21进行远距离无线通信。

[0042] 定位模块12，一般采用GPS或者北斗定位模块。

[0043] 第一人机交互模块13，包括麦克风和蜂鸣器，用于语音实施对讲，或者播报警告语音。

[0044] 加速度传感器14，采用现有的加速度传感器。

[0045] 处理模块15，采用芯片级处理器，减少体积占用。

[0046] 电子地图模块22，为软件模块，可采用现有的谷歌地图、百度地图或者高德地图。

[0047] 第二人机交互模块25，包括麦克风、蜂鸣器和显示器，用于语音实施对讲，以及人机交互。

[0048] 以下介绍本发明的智能安全帽系统的工作流程：

[0049] 定位模块12，实时获取智能安全帽1所在地理位置坐标并通过第一通信模块11和第二通信模块21发送给分析处理模块24；

[0050] 第一通信模块11，与第二通信模块21无线通信连接；

[0051] 电子地图模块22，存储电子地图，所述电子地图覆盖范围包含监控区域；

[0052] 监控区域设定模块23，供后台工作人员在电子地图上设定监控区域；

[0053] 分析处理模块24，将智能安全帽1实时地理位置坐标与预设监控区域范围进行对比，当智能安全帽1实时地理位置坐标落在预设监控区域范围内时，通过第二通信模块21和第一通信模块11向第一人机交互模块13发送警告信息；

[0054] 第一人机交互模块13，将警告信息反馈给智能安全帽1佩戴者。

[0055] 如此，通过监控区域设定模块23，后台工作人员事先在电子地图上设定监控区域，当智能安全帽佩戴者进入以上监控区域时，触发警告，提示该智能安全帽佩戴者离开。

[0056] 作为一种优选实施方式，本发明提供了两种设定监控区域的方式：

[0057] 后台工作人员选择监控区域设定模式，所述设定模式包括圆形或者多边形，当选择圆形模式时，执行步骤A1～A2，

[0058] A1，后台工作人员在电子地图上选取一个点，并设定监控范围半径值；

[0059] A2，以选定的点为圆心，以监控范围半径值所形成的圆覆盖的电子地图区域作为设定监控区域；

[0060] 当选择多边形模式时，执行步骤B1～B2，

[0061] B1，后台工作人员在电子地图上依次选取多个点；

[0062] B2，按照以上各个点选择的顺序，将各个点依次连接起来形成多边形，并以多边形覆盖的电子地图区域作为设定监控区域，如图2所示。

[0063] 以上两种监控区域设定模式都非常形象直观，快速上手，简单方便。

[0064] 作为一种优选实施方式，当智能安全帽1实时地理位置坐标落在预设监控区域范围内时，一方面，分析处理模块24向显示器推送警告信息，提示其离开；另一方面，第二人机交互模块25和第一人机交互模块13开启实时语音对讲，方便了解现场情况和监管。

[0065] 作为一种优选实施方式，分析处理模块24记录智能安全帽1实时地理位置坐标进入和离开预设监控区域范围时间段内的路径并推送给显示器。如此，一方面可以留下入侵证据，另一方面，便于实时追踪入侵人员的动态。

[0066] 考虑到部分监控区域针对部分工作者开放，而对其余工作者不开放，因此，在检测到智能安全帽1进入设定的监控区域时，需要对智能安全帽佩戴者进行身份识别，从而确定其是否为非法入侵。作为一种优选实施方式，所述身份识别模块26存储各个智能安全帽1的身份标签；监控区域设定模块23记录允许和禁止进入预设监控区域范围的智能安全帽1的身份标签；分析处理模块24监测到某个智能安全帽1实时地理位置坐标落在预设监控区域范围内时，先将该智能安全帽1的身份标签与该预设监控区域范围所设定的允许和禁止进入的智能安全帽1的身份标签进行比对：

[0067] 当智能安全帽1的身份标签为允许进入时，不发送警告信息；

[0068] 当智能安全帽1的身份标签为禁止进入时，发送警告信息。

[0069] 考虑到本发明的智能安全帽系统没有设置物理上的门禁，因此，当发生非法入侵时，需要提高管理者的响应速度，便于尽快了解情况，防止严重后果产生。作为一种优选实施方式，监控区域设定模块23记录预设监控区域范围的管理人员身份信息并关联管理人员终端3，当分析处理模块24监测到某个智能安全帽1实时地理位置坐标落在预设监控区域范围内，且当前智能安全帽1的身份标签为禁止进入时，向该监控区域范围管理人员终端3发送警告提示信息，所述警告提示信息包括智能安全帽1的身份标签和该智能安全帽1的实时电子地图坐标。所述管理人员终端3一般采用智能手机或者电脑，当管理人员接受到警告提示信息后，可及时前往现场，查明情况，或者与该智能安全帽佩戴者建立语音对讲联系，查明情况，从而确定授予临时进入权限或者采取强制措施予以驱离。

[0070] 考虑到现有的安全帽在发生突发事故时，安全帽佩戴者会失去知觉，无法呼救，本发明的智能安全帽系统设置了加速度传感器14和处理模块15，其中，

[0071] 加速度传感器14检测智能安全帽1的实时加速度值并发送给分析处理模块24；

[0072] 处理模块15，供预设加速度值范围，当实时加速度值超过预设范围时，通过第一通信模块11发送求救信号。如此，如图3所示，当发生不测情况时，可由处理模块15自动发送求救信号给管理人员或者社会救助组织，便于及时施救。具体的，所述处理模块15检测智能安全帽1在重力方向的实时加速度值，判断当前智能安全帽1佩戴者状态是否为跌倒；处理模块15检测智能安全帽1的实时加速度值，判断当前智能安全帽1佩戴者状态是否为碰撞。如此，当发生碰撞但没有跌倒或者跌倒但是没有发生碰撞时，可以判断为一般事故，后台人员可远程提供询问；当发生碰撞且跌倒，后台询问无人应答时，可以判断为严重事故，处理模块15可同时向后台管理人员和社会救助组织发送求救信号，便于及时施救。

[0073] 以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

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