1.本技术涉及安全帽技术领域,具体为一种智能安全帽。
背景技术:
2.经济的快速发展和竞争的日益激烈,电力、铁路、矿山、石油、建筑、抢险救灾等领域规模日益扩大,厂区面积广阔、环境复杂、作业人员和车辆众多,无法掌握工作人员及外来人员的具体位置、外来车辆在厂区内长时间逗留以及巡查不到位而导致的安全隐患等问题。
3.为了管理工作区域内工作人员和外来人员的位置,通常需要为工作人员和外来人员配发带定位系统的安全帽,然而部分工作区域内环境恶劣,使得安全帽内的定位系统难以正常运作,人员定位精度较差。
技术实现要素:
4.针对现有技术的不足,本技术提供了一种智能安全帽,解决了安全帽定位系统在复杂环境条件下定位精度较差的问题。
5.为实现上述目的,本技术提供如下技术方案:一种智能安全帽,包括安全帽本体和设置于所述安全帽本体的智能模块,所述智能模块包括:
6.天线单元,所述天线单元用于接收导航卫星的卫星信号;
7.射频处理单元,所述射频处理单元用于处理射频信号的发射和接收,所述天线单元与所述射频处理单元电连接;
8.无线通讯单元,所述无线通讯单元用于与外部无线通讯;
9.基带处理单元,所述基带处理单元包括微处理器、flash闪存模块以及sram模块,所述flash闪存模块和所述sram模块均与所述微处理器连接,所述flash闪存模块用于保存关闭智能模块后需要保存的信息,所述sram模块为智能安全帽的静态随机存取存储器;
10.电源管理单元,所述电源管理单元用于为所述天线单元、所述射频处理单元和所述基带处理单元供电,所述射频处理单元和所述无线通讯单元均与所述基带处理单元电连接;
11.i/o模块,所述i/o模块包括若干个插接口,所述i/o模块与所述微处理器连接,所述i/o模块用于通过系统总线实现所述微处理器把i/o电路和外围设备联系在一起。
12.优选的,所述天线单元用于接收gps卫星信号、北斗卫星信号和rtk(real-time kinematic,实时动态)基准站信号,所述微处理器用于处理gps卫星信号、北斗卫星信号和rtk基准站信号。
13.优选的,还包括语音对讲模块,所述语音对讲模块包括麦克风、扬声器和音频处理模块,所述音频处理模块通过所述i/o模块与所述微处理器连接,所述麦克风和所述扬声器均与所述音频处理模块电连接。
14.优选的,所述无线通讯模块为2g/3g/4g/5g通讯模块。
15.优选的,还包括摄像模块,所述摄像模块包括摄像头和视频处理模块,所述视频处理模块连接于所述微处理器和所述flash闪存模块。
16.优选的,还包括报警单元,所述报警单元包括多轴传感器和震动模块,所述多轴传感器和所述震动模块均与所述微处理器电连接,所述多轴传感器用于检测安全帽本体在x轴、y轴和z轴的速度值和加速度值,所述微处理器用于比对所述多轴传感器检测到的速度值和预设阈值。
17.优选的,所述微处理器为arm微处理器。
18.优选的,还包括基板,所述天线单元、射频处理单元、无线通讯单元、电源管理单元和i/o模块均设置于所述基板上。
19.本技术提供了一种智能安全帽,具备以下有益效果:
20.该智能安全帽,通过设置天线单元和射频处理单元,向定位卫星发送信号和接收定位卫星的信号,随后将接收到的信号传输的基带处理单元进行处理能够实现安全帽的定位,随后基带处理单元将处理后的信号通过无线通信单元传输到外部总控系统,外部总控系统根据基带处理单元处理的信号判断安全帽的位置是否越界。通过设置基带处理单元对天线单元接收到的定位信号进行本地处理,随后将本地处理的数据上传到外部总控系统,减少了直接将天线接收到的信号传输总控系统所引起的误差,解决了安全帽定位系统在复杂环境条件下定位精度较差的问题。
附图说明
21.为了更清楚地说明本技术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技术的一些实施例,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。
22.图1为本技术实施例整体结构示意图。
23.图2为本技术实施例智能模块的结构框图。
24.图中:1、安全帽本体;2、智能模块。
具体实施方式
25.为使得本技术的申请目的、特征、优点能够更加的明显和易懂,下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术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技术一部分实施例,而非全部的实施例。基于本技术中的实施例,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,都属于本技术保护的范围。
26.在本技术的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本技术和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本技术的限制。
27.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本技术的技术方案。
28.请参阅图1和图2,本技术提供一种技术方案:一种智能安全帽,包括安全帽本体1
和设置于所述安全帽本体1的智能模块2,智能模块2与安全帽本体1可拆卸连接,使得当安全帽本体1发生破损后,能够将智能模块2从安全帽上拆下,更换到其他安全帽本体1上,从而实现了智能模块2的反复使用。
29.智能模块2包括天线单元、射频处理单元、无线通讯单元、基带处理单元、电源管理单元、i/o模块和基板。天线单元用于接收导航卫星的卫星信号,射频处理单元用于处理射频信号的发射和接收,天线单元与射频处理单元电连接,无线通讯单元用于与外部无线通讯,无线通讯模块为2g/3g/4g/5g通讯模块;基带处理单元,基带处理单元包括微处理器、flash闪存模块以及sram模块,微处理器为arm微处理器,flash闪存模块和sram模块均与微处理器连接,flash闪存模块用于保存关闭智能模块2后需要保存的信息,sram模块为智能安全帽的静态随机存取存储器;电源管理单元,电源管理单元用于为天线单元、射频处理单元和基带处理单元供电,射频处理单元和无线通讯单元均与基带处理单元电连接;i/o模块,i/o模块包括若干个插接口,i/o模块与微处理器连接,i/o模块用于通过系统总线实现微处理器把i/o电路和外围设备联系在一起。天线单元、射频处理单元、无线通讯单元、电源管理单元和i/o模块均设置于基板上。
30.通过设置天线单元和射频处理单元,向定位卫星发送信号和接收定位卫星的信号,随后将接收到的信号传输的基带处理单元进行处理能够实现安全帽的定位,随后基带处理单元将处理后的信号通过无线通信单元传输到外部总控系统,外部总控系统根据基带处理单元处理的信号判断安全帽的位置是否越界。通过设置基带处理单元对天线单元接收到的定位信号进行本地处理,随后将本地处理的数据上传到外部总控系统,减少了直接将天线接收到的信号传输总控系统所引起的误差,解决了安全帽定位系统在复杂环境条件下定位精度较差的问题。
31.天线单元用于接收gps卫星信号、北斗卫星信号和rtk(real-time kinematic,实时动态)基准站信号,微处理器用于处理gps卫星信号、北斗卫星信号和rtk基准站信号。通过使天线单元接收gps卫星信号和北斗卫星信号,使得微处理器能够复合验证安全帽的定位,从而极大提升了安全帽定位的准确性,此外,天线单元还可接收rtk基准站的信号,使得安全帽在普通卫星导航定位技术基础上,使用了能接收差分/rtk数据的高精度卫导芯片,rtk是能够在野外实时得到厘米级精度的测量方法,它采用了载波相位动态实时差分技术,是以载波相位观测为根据的实时差分技术,rtk定位安全帽通过数据网络接收差分数据,结合接收的卫星信号解算输出高精度定位结果。
32.语音对讲模块,所述语音对讲模块包括麦克风、扬声器和音频处理模块,所述音频处理模块通过所述i/o模块与所述微处理器连接,所述麦克风和所述扬声器均与所述音频处理模块电连接。当安全帽使用者需要与后台控制中心通信时,通过扬声器接收用于声音,并且通过音频处理模块对音频进行处理,随后微处理器将音频处理模块中的信号通过无线通讯单元发送到后台控制中心,后台控制中心发出的声音能够通过无线传输模块经过微处理器输入到音频处理模块,随后音频处理模块将处理完成的音频信号传输到扬声器中,从而实现了用户与控制中心的语音通话。
33.还包括摄像模块,摄像模块包括摄像头和视频处理模块,视频处理模块连接于微处理器和flash闪存模块。摄像头采集到的视频信号经过视频处理模块处理压缩后传输到flash闪存中进行储存,当控制中心需要调取视频时,微处理器通过无线通信模块将flash
闪存中的视频发送至控制中心即可。
34.还包括报警单元,所述报警单元包括多轴传感器和震动模块,所述多轴传感器和所述震动模块均与所述微处理器电连接,所述多轴传感器用于检测安全帽本体1在x轴、y轴和z轴的速度值和加速度值,所述微处理器用于比对所述多轴传感器检测到的速度值和预设阈值。多轴传感器检测到的速度值和加速度值,与预设的速度安全阈值和加速度安全阈值进行匹配对比,当检测的值大于预设阈值时,控制中心通过无线通讯单元向微处理器发送指令,微处理器控制扬声器蜂鸣以及控制震动模块发生振动,从而警示用户,对前端作业人员脱帽、跌倒、撞击等情况进行报警提示。
35.需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
36.尽管已经示出和描述了本技术的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本技术的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本技术的范围由所附权利要求及其等同物限定。
37.以上所述,以上实施例仅用以说明本技术的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明,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技术各实施例技术方案的精神和范围。