智能安全帽与人员定位管理系统及方法技术方案

技术编号:13272433 阅读:223 留言:0更新日期:2016-05-18 22:45
本发明专利技术公开了人员定位安全管理系统和方法,一种智能安全帽,包括安全帽主体以及设置在安全帽主体上的主机处理器、RFID标签、供电模块、无线传输模块、佩戴状态监测模块,其特征在于:该佩戴状态监测模块包括控制器、LED灯、直流压电蜂鸣器和二至三个电容式接近传感器;电容式接近传感器设置在安全帽主体内侧,当智能安全帽佩戴在头部时,人体电场、头部与电容式接近传感器的导体层间形成一个耦合电容,通过检测耦合电容的变化以确定智能安全帽的佩戴状况,并输出信号到电容式感应控制器;电容式感应控制器接收电容式接近传感器输出的信号,电容式感应控制器的内置感应算法确定头部与电容式接近传感器是否接触,本发明专利技术可广泛用于厂矿、工地等场合。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及定位系统,具体涉及。
技术介绍
目前,很多发电公司的检修和部分运行工作对外承包给了有资质的检修公司,机组大、小修时还会增加其他承包商,对这些外包项目人员和其他临时外来人员、车辆的管理已经成为企业日常安全工作的重要组成部分,也是影响企业安全生产和人身安全的重要因素。为实现企业安全管理可控、在控,根据危险源的划分标准及安全风险要素管控重点要求,发电公司将油罐区、氢罐区、化学品仓库、锅炉房、汽机房以及其他生产厂区等进行重点监控,实施严格的人员出入管控。为实现这一管控目标,发电公司在通过对国内外有关现场人员安全定位的相关案例和技术进行充分论证和分析的基础上,提出了采用成熟的射频识别技术(RFID)和无线通信技术,结合现代信息化管理技术和手段,开发一套人员定位安全管理系统,通过对人员、车辆的实时定位和追踪,实现对进出厂区的人员,车辆的信息及厂区内各个重点区域的人员分布的全面、及时、准确的掌握,及时发现生产现场安全隐患,避免事故发生。从而提升发电公司的安全管理水平,确保本质安全的有效落实。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提供利用传感器技术、射频识别技术和无线通信技术实现的。为了解决上述问题,根据本专利技术的第一个技术方案,一种智能安全帽,包括安全帽主体以及设置在安全帽主体上的主机处理器、RFID标签、供电模块、无线传输模块、佩戴状态监测模块,其特点是:该佩戴状态监测模块包括控制器、LED灯、直流压电蜂鸣器和二至三个电容式接近传感器;电容式接近传感器:设置在安全帽主体内侧,当智能安全帽佩戴在头部时,人体电场、头部与电容式接近传感器的导体层间形成一个耦合电容,通过检测耦合电容的变化以确定智能安全帽的佩戴状况;电容式接近传感器输出信号到电容式感应控制器;电容式感应控制器接收电容式接近传感器输出的信号,电容式感应控制器的内置感应算法确定头部与电容式接近传感器是否接触,当电容式接近传感器的电容容量发生变化时,电容式感应控制器输出中断脉冲到主机处理器,并输出驱动信号到直流压电蜂鸣器和LED灯;主机处理器接收电容式感应控制器输出的中断脉冲信号,通过通讯接口读取电容式感应控制器的参数,进行处理后得到安全帽的佩戴状况,并通过无线传输模块输出到系统平台;RFID标签用于存储佩戴者的个人信息,RFID标签采用休眠唤醒工作方式,当收到阅读器的唤醒指令时才被唤醒工作,并将佩戴者的位置信息发送给阅读器;供电模块用于给安全帽上的各个模块提供电源;供电模块包括充电锂电池和开关;无线传输模块将安全帽的佩戴信息传输给系统平台。为了解决上述问题,根据本专利技术的第二个技术方案,一种人员定位安全管理系统,包括智能安全帽、电子标签、阅读器、系统平台以及现场告警设备构成,其特征在于:智能安全帽,包括安全帽主体以及设置在安全帽主体上的主机处理器、RFID标签、供电模块、无线传输模块、佩戴状态监测模块,该佩戴状态监测模块包括控制器、LED灯、直流压电蜂鸣器和二至三个电容式接近传感器;电容式接近传感器:设置在安全帽主体内侧,当智能安全帽佩戴在头部时,人体电场、头部与电容式接近传感器的导体层间形成一个耦合电容,通过检测耦合电容的变化以确定智能安全帽的佩戴状况;电容式接近传感器输出信号到电容式感应控制器;电容式感应控制器接收电容式接近传感器输出的信号,电容式感应控制器的内置感应算法确定头部与电容式接近传感器是否接触,当电容式接近传感器的电容容量发生变化时,电容式感应控制器输出中断脉冲到主机处理器,并输出驱动信号到直流压电蜂鸣器和LED灯;主机处理器接收电容式感应控制器输出的中断脉冲信号,通过通讯接口读取电容式感应控制器的参数,进行处理后得到安全帽的佩戴状况,并通过无线传输模块输出到系统平台;RFID标签用于存储佩戴者的个人信息,RFID标签采用休眠唤醒工作方式,当收到阅读器的唤醒指令时才被唤醒工作,并将佩戴者的位置信息发送给阅读器;供电模块用于给智能安全帽上的各个模块提供电源;供电模块包括充电锂电池和开关;无线传输模块将智能安全帽的佩戴信息传输给系统平台;电子标签佩戴在没有发放安全帽的人员上;阅读器设置在管理区域的各监控点,阅读器的位置数据存入系统平台中;阅读器读取RFID标签或电子标签信息,并通过有线和/或无线通信网络将人员定位信息传回系统平台;系统平台中设置数据分析处理模块、射频卡管理模块、可视化展示模块和告警管理模块;射频卡管理模块用于对智能安全帽和电子标签进行管理;告警管理模块进行告警规则设置和告警处置手段控制;可视化展示模块对人员定位信息和人员的身份信息进行展示;数据分析处理模块对无线传输模块发回的智能安全帽的佩戴信息进行处理后记录到数据库;并且数据分析处理模块还根据阅读器传回的人员定位信息、系统存储的阅读器的位置数据、告警规则以及RFID标签或电子标签信息进行逻辑分析,将相关逻辑分析结果记录到数据库;同时根据逻辑分析结果判断人员是否有符合告警的行为发生;当人员有符合告警的行为发生时,数据分析处理模块输出信号到告警管理模块,告警管理模块控制现场告警设备对违规人员进行现场告警和提醒。本专利技术利用传感器技术对安全帽的佩戴进行识别,利用射频识别技术实现对人员、车辆的实时定位、追踪,利用网络通信技术将射频识别的数据实时传送给系统平台,并将人员、车辆的定位信息进行可视化展现,根据RFID标签或电子标签的信息和佩戴人员的实际定位地点,系统会自动形成预警、报警、各种记录及分析,还能通过现场告警设备对违规人员进行现场告警和提醒,局域网用户根据其权限可对系统进行访问、管理和维护。根据本专利技术所述的人员定位安全管理系统的优选方案,射频读卡器包括无源固定式读卡器、有源固定式读卡器,无源固定式读卡器将读取的电子标签信息通过无线访问节点和无线路由交换设备以及局域网,回传到系统平台;有源固定式读卡器将读取的电子标签信息通过交换设备以及局域网,回传到系统平台。根据本专利技术的第三个技术方案,人员定位安全管理方法,其特征在于:包括如下步骤:A、建立管理区域的电子地图;并将电子地图存入系统平台;B、在管理区域的监控点设置阅读器;并将各阅读器的位置数据存入系统平台;阅读器包括无源固定式读卡器和有源固定式读卡器,无源固定式读卡器通过无线访问节点和无线路由交换设备以及局域网与系统平台进行通讯;有源固定式读卡器通过交换设备以及局域网与系统平台进行通讯;C、设置智能安全帽,该智能安全帽包括安全帽主体以及设置在安全帽主体上的主机处理器、RFID标签、供电模块、无线传输模块和佩戴状态监测模块,其特征在于:该佩戴状态监测模块包括电容式感应控制器、LED灯、直流压电蜂鸣器和二至三个电容式接近传感器;电容式接近传感器:设置在安全帽主体内侧,当智能安全帽佩戴在头部时,人体电场、头部与电容式接近传感器的导体层间形成一个耦合电容,通过检测耦合电容的变化以确定智能安全帽的佩戴状况;电容式接近传感器输出信号到电容式感应控制器;电容式感应控制器接收电容式接近传感器输出的信号,电容式感应控制器的内置感应算法确定头部与电容式接近传感器接触的存在,当电容式接近传感器的耦合电容容量发生变化时,电容式感应控制器输出中断脉冲到主机处理器,并输出驱动信号到直流压电蜂鸣器和LED灯;主机处理器接收电容式感应本文档来自技高网...
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【技术保护点】
一种智能安全帽,包括安全帽主体以及设置在安全帽主体上的主机处理器(13)、RFID标签(16)、供电模块(18)、无线传输模块(17)和佩戴状态监测模块,其特征在于:该佩戴状态监测模块包括电容式感应控制器(12)、LED灯(14)、直流压电蜂鸣器(15)和二至三个电容式接近传感器;电容式接近传感器:设置在安全帽主体内侧,当智能安全帽佩戴在头部时,人体电场、头部与电容式接近传感器的导体层间形成一个耦合电容,通过检测耦合电容的变化以确定智能安全帽的佩戴状况;电容式接近传感器输出信号到电容式感应控制器(12);电容式感应控制器(12)接收电容式接近传感器输出的信号,电容式感应控制器(12)的内置感应算法确定头部与电容式接近传感器是否接触,当电容式接近传感器的耦合电容容量发生变化时,电容式感应控制器(12)输出中断脉冲到主机处理器(13),并输出驱动信号到直流压电蜂鸣器(15)和LED灯(14);主机处理器(13)接收电容式感应控制器(12)输出的中断脉冲信号,通过通讯接口读取电容式感应控制器的数据,进行处理后得到智能安全帽的佩戴状况,并通过无线传输模块(17)输出到系统平台;RFID标签(16)用于存储佩戴者的个人信息,RFID标签(16)采用休眠唤醒工作方式,当收到阅读器(2)的唤醒指令时才被唤醒工作,并将佩戴者的位置信息发送给阅读器(2);供电模块(18)用于给智能安全帽上的各个模块提供电源;供电模块包括充电锂电池和开关;无线传输模块(17)将智能安全帽的佩戴信息传输给系统平台。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:王卫军伏虹润白桦周新宇张义强明华李胜邓炯
申请(专利权)人:大唐国际发电股份有限公司重庆分公司重庆亚东亚集团软件有限公司
类型:发明
国别省市:重庆;85

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