一种携带可拆卸式近电报警装置的多功能安全帽

技术领域

本发明属于电力系统安全防护技术领域，具体涉及一种携带可拆卸式近电报警装置的多功能安全帽。

背景技术

安全帽作为“十个规定动作”内容中“三保”之一，在安全生产中具有重要作用。常见的安全帽由帽壳、帽衬、下颌带和后箍组成，能保护作业人员减轻或免意外受伤害。在涉电施工区域，使用有近电警示功能的安全帽，可以起到近电警示效果，有益于减少触电风险。

而目前施工的带近电报警装置的安全帽不方便拆卸和维护，且由电子元件组成，存在防水缺陷，容易受汗水污染或在清洗过程中遭水浸而导致功能失效。并且作业人员在靠近电力设备和线路过程中，近电报警装置报警功能单一，不具备测量设备和线路是否存在发热现象的功能，在光线不充足情况下不能满足照明需求，对作业人员靠近电力设施时无法起到有效保护和警示作用。在对安全帽进行日常维护时，报警装置难以拆卸，由于装置内存在大量电子元件，不利于对安全帽进行清洗、清洁和消毒。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在解决现有带近电检测装置的安全帽不方便拆卸和维护、容易受汗水污染或在清洗过程中遭水浸，且功能较为单一的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种携带可拆卸式近电报警装置的多功能安全帽，包括安全帽本体和近电报警装置；

近电报警装置以可拆卸的方式设置在安全帽本体的帽檐上方；

近电报警装置包括壳体和设置在壳体内的近电感应模块、声光振动报警模块、通信模块、存储模块以及电源模块；

近电感应模块包括近电感应器和电场强度感应器，近电感应器用于感应安全帽本体与带电设备之间的距离，电场强度感应器用于感应安全帽本体周围的电场强度；

声光振动报警模块包括扬声器、LED灯带、振动片，扬声器、LED灯带、振动片分别与近电感应器和电场强度感应器相接，用于当安全帽本体与带电设备之间的距离小于预设安全距离阈值和/或安全帽本体周围的电场强度大于预设安全电场强度阈值时，发出包括声音、光和振动三种形式的报警信号；

通信模块与近电感应模块相接，用于当安全帽本体与带电设备之间的距离小于预设安全距离阈值和/或安全帽本体周围的电场强度大于预设安全电场强度阈值时，向后台监护设备发送告警信息；

所述存储模块用于存储近电报警装置产生的数据；

电源模块用于为近电报警装置供电；

壳体上用于供扬声器发出声音形式的报警信号的孔设置有防水滤网，壳体上用于为电源模块充电的充电接口设置有防水胶垫。

进一步的，近电感应模块的电压等级设置为10kV。

进一步的，近电感应模块设置在控制单元中，控制单元还包括：中央处理器和控制模块；

中央处理器通过控制模块分别与近电感应模块、声光振动报警模块、通信模块相接；

中央处理器用于接收近电感应模块感应的安全帽本体与带电设备之间的距离数据和安全帽本体周围的电场强度数据，并判断安全帽本体与带电设备之间的距离是否大于预设安全距离阈值和/或安全帽本体周围的电场强度是否大于预设安全电场强度阈值，若两个数据中至少有一个数据超出对应的预设阈值，则分别向声光振动报警模块和通信模块发出第一控制指令和第二控制指令，第一控制指令用于控制模块控制声光振动报警模块发出报警信号，第二控制指令用于控制模块控制通信模块发送告警信息。

进一步的，预设安全距离阈值和预设安全电场强度阈值均设置有多个，当安全帽本体与带电设备之间的距离小于不同的预设安全距离阈值和/或安全帽本体周围的电场强度大于不同的预设安全电场强度阈值时，中央处理器生成不同的第一控制指令和第二控制指令。

进一步的，多个预设安全距离阈值具体包括2.7米、2.2米、1.7米、1.2米和0.7米；

当安全帽本体与带电设备之间的距离分别小于2.7米、2.2米和1.7米时，控制模块控制根据中央处理器此时生成的第一控制指令控制声光振动报警模块发出包括声音和光两种形式的报警信号；

当安全帽本体与带电设备之间的距离分别小于1.2米和0.7米时，控制模块控制根据中央处理器此时生成的第一控制指令控制声光振动报警模块发出声音、光和振动三种形式的报警信号。

进一步的，控制单元还包括：红外测温摄像模块和光线感应模块；

红外测温摄像模块和光线感应模块分别与中央控制器相接；

红外测温摄像模块包括红外测温摄像头和红外传感器；

红外传感器用于测量带电设备的温度，并将带电设备的温度数据发送至中央处理器；

红外测温摄像头用于根据中央处理器的第三控制指令获取安全帽本体周围环境的红外图像，第三控制指令在安全帽本体周围环境的温度大于预设温度阈值时由中央处理器生成，第三控制指令还用于控制模块控制声光振动报警模块发出报警信号；

光线感应模块用于感应安全帽本体周围环境的光线强度，并将安全帽本体周围环境的光线强度数据发送至中央处理器，以便中央处理器根据安全帽本体周围环境的光线强度控制LED灯带的照明强度。

进一步的，还包括超声波发生器；

超声波发生器与控制模块相接，用于发出21-23kHz的超声波信号。

进一步的，通信模块具体包括：蓝牙传输模块、GPS定位模块以及移动通信模块；

移动通信模块由SIM卡提供4G和/或5G网络；

壳体上开设有SIM卡接口，用于放置SIM卡，SIM卡接口外侧设置有防水胶垫。

进一步的，用于扬声器发出声音形式的报警信号的孔、充电接口和SIM卡接口均设置在壳体的下方。

进一步的，还包括：开关按键；

开关按键与控制模块相接，用于通过控制模块控制LED灯的开闭。

综上，本发明提供了一种携带可拆卸式近电报警装置的多功能安全帽，该安全帽包括安全帽本体和近电报警装置，近电报警装置以可拆卸的方式安装在安全帽本体上，其中近电报警装置具有感应安全帽本体与带电设备之间的距离以及周围环境的电场强度的功能，并且能够在距离或者电场强度超出对应的预设安全阈值时，发出包括声音、振动以及光三种形式的报警信号，另外在近电报警装置的壳体上所开设的孔均设置了防水滤网或防水胶垫。本发明通过将近电报警装置与安全帽本体分开设置，在使用过程中以可拆卸的方式进行安装即可，遇到危险时能够发出多种形式的报警信号，若要清洗安全帽即可拆卸下来，避免了安全帽本体上有电子元件的影响而不利于清洗安全帽的问题，同时在近电报警装置的孔槽均设置相应的防水措施，可以防止受汗水污染。

附图说明

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性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例提供的一种近电报警装置的内部结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种携带可拆卸式近电报警装置的多功能安全帽的结构示意图。

附图中：1-近电报警装置，2-安全帽本体。

具体实施方式

为使得本发明的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-2，本实施例提供了一种携带可拆卸式近电报警装置的多功能安全帽，包括安全帽本体2和近电报警装置1；

近电报警装置1以可拆卸的方式设置在安全帽本体2的帽檐上方；

近电报警装置包括壳体和设置在壳体内的近电感应模块、声光振动报警模块、通信模块、存储模块以及电源模块；

近电感应模块包括近电感应器和电场强度感应器，近电感应器用于感应安全帽本体与带电设备之间的距离，电场强度感应器用于感应安全帽本体周围的电场强度；

声光振动报警模块包括扬声器、LED灯带、振动片，扬声器、LED灯带、振动片分别与近电感应器和电场强度感应器相接，用于当安全帽本体与带电设备之间的距离小于预设安全距离阈值和/或安全帽本体周围的电场强度大于预设安全电场强度阈值时，发出包括声音、光和振动三种形式的报警信号；

通信模块与近电感应模块相接，用于当安全帽本体与带电设备之间的距离小于预设安全距离阈值和/或安全帽本体周围的电场强度大于预设安全电场强度阈值时，向后台监护设备发送告警信息；

需要说明的是，通信模块具体包括：蓝牙传输模块、GPS定位模块以及移动通信模块，移动通信模块由SIM卡提供4G和/或5G网络，壳体上开设有SIM卡接口，用于放置SIM卡，SIM卡接口外侧设置有防水胶垫。

所述存储模块用于存储近电报警装置产生的数据；

电源模块用于为近电报警装置供电；

壳体上用于供扬声器发出声音形式的报警信号的孔设置有防水滤网，壳体上用于为电源模块充电的充电接口设置有防水胶垫，用于扬声器发出声音形式的报警信号的孔、充电接口和SIM卡接口均设置在壳体的下方。

需要说明的是，为了便于安全帽日常维护和清洁，近电报警装置可以采用魔术贴或者头戴式佩戴方法安装在安全帽帽檐之上。另外，本实施例中近电报警装置实施防水、防潮措施，以有效避免雨水造成内部模块的电子元件故障。首先就是进行外部防水，即将壳体的结构设计的尽量简单、接口尽量少，这样容易做到密封。具体的是对壳体上的各个开孔、壳体的结合之处等都使用密封胶或者防水胶垫，在扬声器上增加防水滤网，这层滤网的孔径可以有效拦截水分子的进入，同时又能保证空气的流通，因而不会影响声音播放。电源模块充电的充电接口在保证能够与线材连接紧密的条件下可以加入疏水纳米涂层，保证装置遇水后，充电接口中的水可以尽快排出；还可以加入水残留检测，检测到插孔中有水分残留时，系统便会禁止充电等功能。同时，纳米疏水涂层也可以用于其他模块的重要元器件，进一步加强安全性。电源模块可以采用锂电池、叠层电池、纽扣电池以及太阳能电池等多种形式的电池。

本实施例提供了一种携带可拆卸式近电报警装置的多功能安全帽，该安全帽包括安全帽本体和近电报警装置，近电报警装置以可拆卸的方式安装在安全帽本体上，其中近电报警装置具有感应安全帽本体与带电设备之间的距离以及周围环境的电场强度的功能，并且能够在距离或者电场强度超出对应的预设安全阈值时，发出包括声音、振动以及光三种形式的报警信号，另外在近电报警装置的壳体上所开设的孔均设置了防水滤网或防水胶垫。本发明通过将近电报警装置与安全帽本体分开设置，在使用过程中以可拆卸的方式进行安装即可，遇到危险时能够发出多种形式的报警信号，若要清洗安全帽即可拆卸下来，避免了安全帽本体上有电子元件的影响而不利于清洗安全帽的问题，同时在近电报警装置的孔槽均设置相应的防水措施，可以防止受汗水污染。

以上是对本发明的一种携带可拆卸式近电报警装置的多功能安全帽的一个实施例进行的详细介绍，以下将对本发明的一种携带可拆卸式近电报警装置的多功能安全帽的另一实施例进行详细的介绍。

本实施例提供了一种携带可拆卸式近电报警装置的多功能安全帽，包括安全帽本体和近电报警装置，其中安全帽本体和近电报警装置的设置与上一实施例相同，在此不再赘述。在本实施例中，近电报警装置还包括：

控制单元，近电感应模块设置在控制单元中。控制单元还包括：中央处理器和控制模块；

中央处理器通过控制模块分别与近电感应模块、声光振动报警模块、通信模块相接；

中央处理器用于接收近电感应模块感应的安全帽本体与带电设备之间的距离数据和安全帽本体周围的电场强度数据，并判断安全帽本体与带电设备之间的距离是否大于预设安全距离阈值和/或安全帽本体周围的电场强度是否大于预设安全电场强度阈值，若两个数据中至少有一个数据超出对应的预设阈值，则分别向声光振动报警模块和通信模块发出第一控制指令和第二控制指令，第一控制指令用于控制模块控制声光振动报警模块发出报警信号，第二控制指令用于控制模块控制通信模块发送告警信息。

需要说明的是，预设安全距离阈值和预设安全电场强度阈值均设置有多个，当安全帽本体与带电设备之间的距离小于不同的预设安全距离阈值和/或安全帽本体周围的电场强度大于不同的预设安全电场强度阈值时，中央处理器生成不同的第一控制指令和第二控制指令。

常规的近电警示帽一般具有10kV、35kV、110kV和220kV的档位选择，当档位选择错误时近电警示功能失效，容易出现事故。本实施例将近电报警装置的电压等级设置为10kV，避免档位选择错误的瑕疵，具有较高的可靠性和安全性。此时根据相关规范，人体与带电设备之间的安全距离至少为0.7米。故可以将多个预设安全距离阈值分别设置为2.7米、2.2米、1.7米、1.2米和0.7米。

当安全帽本体与带电设备之间的距离分别小于2.7米、2.2米和1.7米时，控制模块控制根据中央处理器此时生成的第一控制指令控制声光振动报警模块发出包括声音和光两种形式的报警信号。当安全帽本体与带电设备之间的距离分别小于1.2米和0.7米时，控制模块控制根据中央处理器此时生成的第一控制指令控制声光振动报警模块发出声音、光和振动三种形式的报警信号。

比如当安全帽靠近带电设备时，距离带电设备为相应电压等级安全距离2.7米时，报警器发出报警声“滴滴滴，请注意”；距离带电设备为安全距离2.2米时，报警器发出报警声“滴滴，2.2米”；距离带电设备为安全距离1.7米时，报警器发出报警声“滴滴，1.7米”……以此类推，距离带电设备0.7米时，报警器发出报警声“滴滴滴，暂停暂停”，并通过控制单元控制同时触发振动片和语音报警，LED灯进行闪烁红色警示，提醒作业人员停止靠近带电设备。

另外，控制单元还包括：红外测温摄像模块和光线感应模块；

红外测温摄像模块和光线感应模块分别与中央控制器相接；

红外测温摄像模块包括红外测温摄像头和红外传感器；

红外传感器用于测量带电设备的温度，并将带电设备的温度数据发送至中央处理器；

红外测温摄像头用于根据中央处理器的第三控制指令获取安全帽本体周围环境的红外图像，第三控制指令在安全帽本体周围环境的温度大于预设温度阈值时由中央处理器生成，第三控制指令还用于控制模块控制声光振动报警模块发出报警信号；

光线感应模块用于感应安全帽本体周围环境的光线强度，并将安全帽本体周围环境的光线强度数据发送至中央处理器，以便中央处理器根据安全帽本体周围环境的光线强度控制LED灯带的照明强度。

需要说明的是，还可以设置开关按键，开关按键与控制模块相接，用于通过控制模块控制LED灯的开闭。由于光线传感器只能控制LED等随光线自动调整照明强度，故需要设置手动关闭LED灯的开关以节约能耗，自带的LED灯开关设自动感应模式和手动模式，默认设置为自动感应模式，自动调整照明的LED灯珠的数量，达到最佳的照明效果。光敏电阻感应周围环境光线强度，通过控制单元，自动开启LED灯。同时，在作业人员需要情况下，也可通过控制开关手动打开LED灯照明。另外，近电报警装置还可以设置超声波发生器；超声波发生器与控制模块相接，用于发出21-23kHz的超声波信号。研究表明，咬人的蚊子一般都是怀卵的雌蚊，雄蚊并不咬人。而雌蚊在怀卵期间并不喜欢与雄蚊接近，它们接收到雄蚊发出的21-23kHz的超声波信号，就会避开。因此超声波发生器可以用来模拟雄蚊的超声波，从而驱逐雌蚊，避免蚊虫叮咬。

另外还可以设置广角摄像头，广角摄像头通过蓝牙连接，可用移动设备进行控制使用。在作业时戴上安全帽，打开装置摄像头，便可全程拍摄所需照片和视频，记录作业现场的具体情况。数据自动上传到系统后台，作业人员也可通过移动设备查看照片和视频。同时，作业人员到达作业现场时，打开移动设备APP中进行到点到位签到，安全帽上装置自动进行定位，摄像头自动采集现场照片，并将数据传输到后台，以便监督人员进行检查监督。

为了便于安全帽的管理，可以为每一个安全帽设置唯一身份证编码，将安全帽的信息制成二维码并粘贴到安全帽上，再为可拆卸式近电报警装置制作对应的二维码，通过扫描两个二维码以将安全帽和近电报警装置进行关联绑定。通过相应的后台软件系统对安全帽的出厂信息、保管信息、使用信息和报废信息进行管理，通过声光振动报警模块实现对安全帽使用的临期智能提醒、试验到期智能报警等功能，具体为根据安全帽档案信息中的投用日期、报废日期、当前状态(使用中或报废)判断当前日期是否到期。到期启动提醒管理：当前日期–报废日期≤1月，进行到期更换提醒；当前日期–报废日期≤7日，进行报警提醒。提醒方式包括：短信、语音、系统消息。安全帽到期提醒主要包括：安全帽运行到期更换自动提醒，安全帽作业返回自动提醒，安全帽借出提醒。

除此之外，还可以利用近电报警装置中的红外测温摄像头采集工作人员的红外温度图像，结合人脸识别技术提取出额头处的温度，并在该温度超过预设温度阈值(可设为37.5℃)时通过声光振动报警模块发出语音提醒，如当人体体温高于37.5℃时，装置会发出高温语音提醒：“体温过高，请保持距离。本方案的实现与现有技术中通过红外摄像头测量人体头部温度的实现方案类似，在此不再赘述。

本实施例提供了一种携带可拆卸式近电报警装置的多功能安全帽，不仅能够实现近电报警的功能，并且还能够在作业人员在靠近带电设备时，红外传感器通过吸收设备表面红外辐射能量，自动监测设备表面的温度，从而判断设备发热情况，在达到预警高温临界值前，通过控制单元控制触发语音报警；达到预警高温临界值时，通过控制单元控制同时触发振动片和语音报警，红色LED灯进行闪烁警示，提醒作业人员停止靠近带电设备。同时红外测温摄像头自动采集发热设备测温照片，还可以设置广角摄像头自动采集发热设备现场照片。上述所采集到的数据通过移动网络，传输到生产系统，定位信息和报警信息传输到作业人员和设备主人的移动设备中，便于作业人员在工作结束后，做好系统记录和日后消缺提醒。比如当安全帽中红外传感器探测到设备存在发热现象时并且测量温度在75摄氏度以上，声光振动报警器将发出警报声“滴滴滴，温度高请注意”，LED灯进行闪烁红色警示，振动片发出振动提醒作业人员暂停靠近带电设备。摄像头自动采集高温设备照片，并通过蓝牙传输系统传输到作业人员移动设备，作业人员可通过移动设备查看发热设备及其温度，同时，数据通过移动网络上传至系统后台，便于进行缺陷登记和上报。

本实施例的一种携带可拆卸式近电报警装置的多功能安全帽通过探测作业人员与带电设备的安全距离，检测作业人员所靠近设备是否存在发热现象，在发现可能存在的安全风险时，及时提醒作业人员，共同提升作业人员工作环境的安全水平，提高作业人员工作效率，切实保障作业人员的作业安全。同时，根据现场作业环境光线强弱自动开启LED灯进行照明，更多地可实现对作业人员是否到点到位进行监督的功能。

进一步的本装置通过安全帽唯一身份证编码实现安全帽运行周期的管理与提醒，还通过与人脸识别技术相结合，能够在疫情期间为人员测温提供便利，减少了测温人员感染的风险，还简化了疫情防控工作。

以上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精神和范围。