智能安全帽以及作业环境监控系统

技术领域

本发明属于建筑工程施工防护和安全技术领域，具体涉及一种智能安全帽以及作业环境监控系统。

背景技术

由于在大部分施工场地上，都是露天环境，尤其是在夏季，强烈的日光会影响施工效率以及施工人员的安全。在建筑工程施工业发展以来，安全生产一直是重中之重，本着安全第一，预防为主的原则，早就有规定，任何人员进入施工场地，必须佩戴安全帽。但是传统的安全帽只能在一定程度上防护空中坠物，施工人员长期处于室外的日光暴晒之下，我们还需要进一步关注施工人员的身体健康状况。

在现有的技术中还没有找到能够很好的解决这个问题的方法。目前的安全帽种类主要有：一种护耳式安全帽，包括帽体及两个耳罩组件，帽体的外侧面的边沿设有翻边，耳罩组件包括耳罩主体及弹性连接板，弹性连接板用于将耳罩主体及帽体连接，主要用于防造影，保护耳朵；一种智能巡检安全帽，包括安全帽本体，所述安全帽本体设置有夹层，且安全帽本体设置有帽檐，所述安全帽本体的前端设置有红外摄像机和LED灯，作业人员佩戴该安全帽对输电线路巡检能够实时记录巡检过程，同时作业人员也能实时与后台沟通，便于后台掌握输电线路设备情况等等。

由于现场施工的施工人员，常常处于高温和暴晒环境中，在这种情况下，常常会出现中暑等安全隐患的发生。另外，对于阳光过于刺眼的环境中，对高层工作的施工人员也是一个巨大的安全隐患。因此，就目前来看，如何对高温暴晒环境下的施工人员的安全进行保障是一个需要解决的问题。

另外，现场监控也是一个需要解决的一个重大问题，目前来讲，施工人员常常通过拍照上传的方式，来传递现场施工信息给管理人员，这种方式虽然能反应一些现场情况，但是并不及时，甚至有时候并不真实，这会给施工带来风险，也会给整个项目的管理带来风险，是一个待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种智能安全帽以及作业环境监控系统，在作业人员佩戴智能安全帽后，能够自动采集用于表征作业环境温度的温度数据，从而实现对作业人员的作业环境进行监控，保障作业人员的作业安全。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种智能安全帽，包括：

安全帽，用于供作业人员佩戴；

温度采集模块，设置在所述安全帽上，用于采集当前的温度数据；

通信模块，设置于所述安全帽上，用于实现对采集到的温度数据进行数据传输从而发送至设定的监控装置中。

进一步地，该智能安全帽还包括：护目模块，一端可旋转连接于所述安全帽上从而使另一端可上下移动以实现位置切换从而实现防护使用。

进一步地，该智能安全帽还包括：图像采集模块，设置于所述安全帽上，用于对作业环境进行图像采集得到作业状态数据，所述作业状态数据通过所述通信模块发送至所述监控装置中。

进一步地，在该智能安全帽中，所述温度采集模块设置于所述安全帽的外壳与内部骨架之间形成的避让空间内，和/或，所述通信模块设置于所述安全帽的外壳与内部骨架之间形成的避让空间内。

一种作业环境监控系统，包括：

复数个智能安全帽以及用于监控该复数个智能安全帽的监控中心，

其中，所述智能安全帽为上述方案中任意一项所述的智能安全帽，所述监控中心根据所述复数个智能安全帽发送来的温度数据或作业状态数据对作业人员进行作业管理。

进一步地，在任意的所述智能安全帽采集到的所述温度数据在预设时间范围内高于预设温度阈值范围时，所述监控中心发出匹配的控制指令至对应的所述智能安全帽中以调整对应的作业人员的作业环境。

进一步地，所述复数个智能安全帽基于预设频率采集作业状态数据并通过所述通信模块发送至所述监控中心，由所述监控中心判断所述作业状态数据的有效性并进一步判断出作业人员的作业状态和/或作业成果。

进一步地，所述复数个智能安全帽中至少一个所述智能安全帽具有与所述监控中心直接通信连接的外部通信模块，其它的所述智能安全帽采集到的温度数据或作业状态数据通过指定的所述智能安全帽的外部通信模块转发至所述监控中心。

进一步地，所述外部通信模块与所述监控中心之间通过wifi通信方式或移动数据通信方式进行通信，和/或，所述复数个智能安全帽之间通过蓝牙通信方式进行通信。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：在作业人员佩戴本发明的智能安全帽后，能够自动采集用于表征作业环境温度的温度数据，从而实现对作业人员的作业环境进行监控，可以提醒作业人员当前作业环境不宜长时间作业，应适当休息避暑，防止作业人员因高温中暑等情况发生，保障作业人员的作业安全。

其次，当作业环境存在强光时，尤其是在高空作业的情况下，强烈的阳光刺眼存在很大的安全隐患，在作业人员佩戴智能安全帽后，作业人员能够自主调节护目模块至眼睛位置，可以有效规避刺眼阳光，保护眼睛的同时避免安全事故发生。

另外，在作业人员佩戴智能安全帽后，通过图像采集模块对作业人员的作业状态数据进行采集，从而能够实时了解作业人员的作业状态或作业成果，获取作业进度等信息，减少虚假信息的获取，保证信息的真实可靠，对当前的作业现场进行了解和监控；另外，还能够从一定程度上监督作业人员，来减少消极怠工的行为，提高作业效率。

附图说明

图1是本发明的实施例中智能安全帽的结构示意图。

图2是本发明的实施例中作业环境监控系统的结构框图。

其中，100—智能安全帽 10—安全帽 1—温度采集模块 2—图像采集模块 3—通信模块 4—护目模块 41—防护镜 42—可活动铰点 43—卡扣

200—作业环境监控系统 5—外部通信模块 20—监控中心

具体实施方式

下面结合附图所示的实施例对本发明作进一步说明。

如附图1所示，本实施例提供了一种智能安全帽100，用于供作业人员在作业过程中佩戴，以保护作为人员的人身安全，并且能够对作业人员的作业情况进行有效管理与监控。本实施例中，具体以建筑工地的户外施工场景为例进行性说明，作业人员即是建筑工地的施工人员，通过将该智能安全帽100应用到施工现场，能够保障施工人员安全工作，并实现建筑施工的高效率工作。

智能安全帽100包括：安全帽10、温度采集模块1、图像采集模块2、通信模块3以及护目模块4。

安全帽10类似现有技术中施工人员佩戴的安全帽10的结构，用于供作业人员佩戴，从而在作业过程中对作业人员进行安全保护。

温度采集模块1设置在安全帽10上，用于采集当前的温度数据。具体是设置在安全帽10的外壳与内部骨架之间形成的避让空间内，该空间因安全帽10对作业人员的安全防护而必备的空闲空间，将温度采集模块1设置与该空间内，能够防止作业环境对温度采集模块1造成损坏，而且，该空间内的温度采集模块1能够有效的接触外部的作业环境以及作业人员的头部，从而能够得到基于外部作业环境和作业人员身体状态的最准确的温度数据。在实际应用中，温度采集模块1被设置为周期性采集温度数据，具体的周期间隔时间可依据实际需求灵活设置。

图像采集模块2设置于安全帽10上，用于对作业环境进行图像采集得到作业状态数据。具体是采用微型摄像头并设置在安全帽10的前部区域，从而能够对作业人员前部的作业环境进行准确的图像采集，更贴合实际作业情况。实际应用中，图像采集模块2同样被设置为周期性采集作业状态数据，即进行捕捉拍摄，具体的周期间隔时间可依据实际需求灵活设置。这样，即便是作业人员当前为短暂的休息状态，也可以通过前后采集的图像数据得到有效的作业状态数据，确保监控的有效性。

通信模块3设置于安全帽10上，用于实现对采集到的温度数据和/或作业状态数据进行数据传输，从而发送至设定的监控装置中。具体地，通信模块3设置于安全帽10的外壳与内部骨架之间形成的避让空间内，从而获得与温度采集模块1同样的效果。这里，监控装置可以为预先设定好的监控中心20，既可设置在本地也可设置在云端，以便于实时掌握作业人员的作业环境以及作业状态或作业过程情况；还可以为复数个智能安全帽100中的一个具备直接与外部的监控装置进行通信的指定的智能安全帽100，从而实现对其它智能安全帽100采集到的温度数据或作业状态数据的转发功能，可根据施工现场实际情况进行灵活配置。

护目模块4为一种可移动式的护目镜，其一端可旋转连接于安全帽10上，从而使另一端可上下移动，当使用时，作业人员可自主拉下，即可遮挡强烈的日光，从而保护眼睛，而且能够避免强光造成的安全隐患。护目模块4的具体结构如图1所示，防护镜41通过可活动铰点42实现上下自由活动，方便其使用状态与不使用状态的切换。并且在安全帽10前端设置卡扣43使防护镜41在未使用时固定保持在该卡扣43的位置上，在使用时将其从卡扣43处拉下即可。防护镜41与通常所使用的墨镜材质相同，能够防护太阳光或强烈光源刺激。

基于上述结构的智能安全帽100，具有安全简便，实用高效，并能够得到实时数据的优点。如图2所示，基于该结构的智能安全帽100，本实施例还公开了一种作业环境监控系统200，包括：复数个智能安全帽100以及用于监控该复数个智能安全帽100的监控中心20。

其中，复数个智能安全帽100均为上述结构的智能安全帽100，在一个施工现场供所有的作业人员佩戴。智能安全帽100与上述结构不同之处在于：复数个智能安全帽100中至少一个智能安全帽100具有与监控中心20直接通信连接的外部通信模块5，其它的智能安全帽100采集到的温度数据或作业状态数据通过指定的智能安全帽100的外部通信模块5转发至监控中心20。基于该结构的通信网络，外部通信模块5与监控中心20之间可以通过wifi通信方式或移动数据通信方式进行通信；复数个智能安全帽100之间可以通过蓝牙通信方式进行通信，从而简化整体的通信网络结构，并且，通过设置多个具备外部通信模块5的智能安全帽100实现了对施工现场的作业人员的分区域管理，提高作业监控效率。本实施例中，以两个智能安全帽100具备外部通信模块5为例进行示意。

监控中心20具体为云端监控中心20，对接收到的每个智能安全帽100的温度数据或作业状态数据进行存储，便于管理人员查看；另外，监控中心20还根据复数个智能安全帽100发送来的温度数据或作业状态数据对作业人员进行作业管理。具体包括以下的作业管理情况：

一、在任意的智能安全帽100采集到的温度数据在预设时间范围内高于预设温度阈值范围时，监控中心20发出匹配的控制指令至对应的智能安全帽100中以调整对应的作业人员的作业环境。也就是说，管理人员可提前设置好预设温度阈值范围以及每个智能安全帽100的温度数据采集间隔时间，在温度采集模块1采集到温度数据后，通过通信模块3以及外部通信模块5直接发送云端监控中心20，当采集到的温度数据达到警戒温度或警戒温度以上时，监控中心20自动向对应的管理人员发出警报，提醒管理人员及时采取措施，以便于应对突发状况。

二、在复数个智能安全帽100基于预设频率采集作业状态数据并通过通信模块3发送至监控中心20后，由监控中心20判断作业状态数据的有效性并进一步判断出作业人员的作业状态和/或作业成果。也就是说，管理人员提前设置好每个智能安全帽100的图像采集间隔时间，在图像采集模块2采集到图像数据时，通过通信模块3以及外部通信模块5发送至云端监控中心20进行存储。这样，管理人员可随时调取查看，通过分析拍摄图像，获取施工相关情况，以及施工人员的动工状态，遇到特殊状况可以及时采取措施，通过实时的监控拍摄，也能够最真实的反馈施工状态，减少作假行为，以及消极怠工行为。

本发明的保护范围不限于上述的实施例，显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变形而不脱离本发明的范围和精神。倘若这些改动和变形属于本发明权利要求及其等同技术的范围，则本发明的意图也包含这些改动和变形在内。