一种高空作业安全报警系统技术方案

本发明专利技术公开了一种高空作业安全报警系统，包括智能模块、系统服务平台和计算机/手机终端：智能模块承担安全带和安全帽的状态采集、异常报警和远程通讯工作，具备远程传输、回传信号和记录作业行程功能，并具备安全带失去一重安全保护安全提示，失去两重保护将信号传至管理人员终端并触发报警提示功能；系统服务平台提供远程数据测控、数据存储和访问，以及Web浏览服务；计算机/手机终端实现任务发布、实时/历史作业状态查询、实时/历史报警查询功能。本发明专利技术利用传感器、控制器及报警器形成软硬件相结合的控制系统，解决控制信号远程传输问题，解决远程报警信号的手机移动终端显示与提示问题，确保该系统具备安全的基本功能和信息化产品的特殊功能。

High altitude operation safety alarm system

The invention discloses an aerial safety alarm system, including intelligent module, system service platform and computer / mobile phone terminal intelligent module: Bear safety belt and safety helmet state acquisition, alarm and remote communication, remote transmission, with the return signal and recording operation stroke function, and has lost a safety belt safety tips, double protection will lose signal to the management terminal and trigger the alarm function; system service platform to provide remote data monitoring, data storage and access, and Web browsing service; computer / mobile phone terminal to realize task release, real-time / historical operation status query, real-time / historical alarm query function. The control system using sensor, controller and alarm is formed with the combination of software and hardware to solve the control problem of remote signal transmission, remote alarm mobile phone mobile terminal signal display and prompt problem, ensure the special function of the basic functions and information security products with the system.

【技术实现步骤摘要】
一种高空作业安全报警系统
本专利技术涉及一种安全监控报警系统，具体涉及一种高空作业安全报警系统。
技术介绍
国家标准GB/T3608-2008《高处作业分级》规定：“凡在坠落高度基准面2m以上（含2m）有可能坠落的高处进行作业，都称为高处作业。”为了防止作业者在某个高度和位置上可能出现的坠落，作业者在登高和高处作业时，必须系戴好安全帽、系挂好安全带。现在建筑行业大概50%多的事故是发生在高空坠落，高空施工人员经常为了省事，不系安全帽或高空移动时经常发生解开安全带，失去保护。从而酿成重大安全事故。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术的目的是为了解决现有技术中的不足，提供一种高空作业安全报警系统，该系统利用传感器、控制器及报警器形成软硬件相结合的控制系统，解决控制信号远程传输问题，解决远程报警信号的手机移动终端显示与提示问题，确保该系统具备安全的基本功能和信息化产品的特殊功能。技术方案：本专利技术所述的一种高空作业安全报警系统，包括智能模块、系统服务平台和计算机/手机终端：所述智能模块承担安全带和安全帽的状态采集、异常报警和远程通讯工作，具备远程传输、回传信号和记录作业行程功能，并具备安全带失去一重安全保护安全提示，失去两重保护将信号传至管理人员终端并触发报警提示功能；所述智能模块包括主控制器单元、传感单元、无线通信模块、运动轨迹记录模块、报警单元和电源模块，所述传感单元、无线通信模块、运动轨迹记录模块、报警单元和电源模块分别与所述主控制器单元电连接；所述系统服务平台提供远程数据测控、数据存储和访问，以及Web浏览服务；所述远程数据测控工作由数据测控中心承担，其通过手机网络与现场智能模块交互信息，实时采集智能模块上报信息，并可根据功能需求下达命令给智能模块；所述数据存储和访问由数据库服务软件承担，存储实时/历史作业状态、实时/历史报警数据工作；所述Web浏览服务由相关软件功能模块承担，满足手机、计算机浏览作业状态、报警信息，调度任务工作，在异常发生时，将主动推送报警信息到管理人员手机端；所述计算机/手机终端实现任务发布、实时/历史作业状态查询、实时/历史报警查询功能，其中，作业状态包括了作业状态下的运动轨迹。进一步的，所述主控制器单元选择STM32F103C8T6作为主控制芯片。进一步的，所述传感单元包括安全帽检测单元和安全带检测单元两个部分：所述安全帽检测单元用小型化温度传感器DS18B20来检测人体温度，从而判别作业人员是否佩戴了安全帽；采用小型化薄膜压力传感器测量下颚处的压力，从而判断安全帽带是否系紧；采用安全带用压力传感器，检测安全带的三个状态的数字量信息。进一步的，所述三个状态的数字量信息包括腰带是否系紧信息、系带是否绕过系留点信息、检测系带挂钩是否扣在三角环或金属上的信息。进一步的，所述无线通信模块选用GPRS无线通信方式，GPRS模块采用中兴通讯的MG2639_V3。进一步的，所述运动轨迹记录模块具备记录作业行程功能，采用SIM卡、GPS和二维码相结合记录高空走线人员名单，路径与时间，能水平定位相别，双回路能定位上中下相。进一步的，所述报警单元包括模块语音报警和远程报警。进一步的，所述计算机/手机终端包括任务调度、实时作业工况、历史作业工况、实时报警和历史报警五个查看和控制模块。有益效果：本专利技术的有益效果如下：1.具备安全可靠、实用美观、智能控制模块可内置于输电电网作业所用标准安全带、安全帽；2.具备实施安全提示功能；3.具备远程传输与报警系统功能；4.具备记录作业行程功能；5.具备回传信号功能，可实施监控；6.安全带具备失去一重安全保护安全提示，失去两重保护将信号传至管理人员终端并触发报警提示功能；7.具备经久耐用、耐摔、操作方便、符合国家对安全防护产品标准要求；8.利用控制模块检测是否戴安全帽和是否正确佩戴安全帽；9.利用SIM卡，GPS、二维码等记录高空走线人员名单，路径与时间，能水平定位相别，双回路能定位上中下相；10.监控高空走线人员的全过程安全保护（一般走线延长绳保护，失去保护即严重报警），特别是过间隔棒时安全带与延长绳的配合保护。附图说明图1为本专利技术高空安全作业安全报警系统架构图；图2为本专利技术智能模块结构框图。具体实施方式如图1和图2所示的一种高空作业安全报警系统，包括智能模块、系统服务平台和计算机/手机终端：智能模块测控对象包括安全带和安全帽，主要承担安全带和安全帽的状态采集、异常报警和远程通讯工作，具备远程传输功能和回传信号功能。具备记录作业行程功能，可利用SIM卡、GPS、二维码等记录走线人员名单，安全带具备失去一重安全保护安全提示，失去两重保护将信号传至管理人员终端并触发报警提示功能。系统服务平台提供远程数据测控、数据存储和访问，以及web浏览服务。其中，远程数据测控工作由数据测控中心（简称“DSC”）承担，其通过GPRS/CDMA手机网络与现场智能模块交互信息，主要任务是实时采集智能模块上报信息；并可根据功能需求下达命令给智能模块。数据存储和访问功能由数据库服务软件承担，主要功能是存储实时/历史作业状态、实时/历史报警数据工作。Web浏览服务由相关软件功能模块承担，满足手机、计算机浏览作业状态、报警信息，调度任务工作，在异常发生时，将主动推送报警信息到管理人员手机端。计算机/手机终端软件支持计算机、安卓和苹果手机，主要实现任务发布、实时/历史作业状态查询、实时/历史报警查询功能，其中，作业状态包括了作业状态下的运动轨迹。如图2所示，该智能模块由主控制器单元、传感单元、无线通信模块、运动轨迹记录模块、报警单元和电源模块组成。模块的测控对象为安全帽和安全带，主要承担安全带和安全帽的状态采集、异常报警和远程通讯工作。主控制器单元选择STM32F103C8T6作为主控制芯片，该芯片使用高性能的ARM®Cortex™-M332位的RISC内核，工作频率为72MHz，内置高速存储器(高达128K字节的闪存和20K字节的SRAM)，丰富的增强I/O端口和联接到两条APB总线的外设；包含2个12位的ADC、3个通用16位定时器和1个PWM定时器，还包含标准和先进的通信接口：多达2个I2C接口和SPI接口、3个USART接口、一个USB接口和一个CAN接口。传感单元包括安全帽检测单元和安全带检测单元两个部分：（1）安全帽检测利用控制模块检测是否戴安全帽和是否正确佩戴安全帽。采用小型化温度传感器来检测人体温度，从而判别作业人员是否佩戴了安全帽。小型化温度传感器采用DS18B20，其特点是体积小、抗干扰能力强、精度高、功耗超低。测温范围可达-55~+125℃，完全满足人体体温检测的需求。通过检测安全帽带是否系紧来判断是否正确佩戴了安全帽。选用小型化薄膜压力传感器测量下颚处的压力，从而判断安全帽带是否系紧。薄膜式压力传感器具有柔性、可弯曲等优点，最薄可达0.05mm，压力量程从100g~200kg，压力灵敏度高。适合于开发可穿戴式智能装备、智能产品。（2）安全带检测采用安全带用压力传感器，检测安全带的三个状态，均为数字量。1）检测腰带是否系紧腰带是否系紧：采用薄膜式压力传感器。2）检测系带是否绕过系留点（金属）系带是否绕过系留点：采用柔性环型金属检测传感器，其工作原理是当有金属穿过传感器环形区本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高空作业安全报警系统，其特征在于：包括智能模块、系统服务平台和计算机/手机终端：所述智能模块承担安全带和安全帽的状态采集、异常报警和远程通讯工作，具备远程传输、回传信号和记录作业行程功能，并具备安全带失去一重安全保护安全提示，失去两重保护将信号传至管理人员终端并触发报警提示功能；所述智能模块包括主控制器单元、传感单元、无线通信模块、运动轨迹记录模块、报警单元和电源模块，所述传感单元、无线通信模块、运动轨迹记录模块、报警单元和电源模块分别与所述主控制器单元电连接；所述系统服务平台提供远程数据测控、数据存储和访问，以及Web浏览服务；所述远程数据测控工作由数据测控中心承担，其通过手机网络与现场智能模块交互信息，实时采集智能模块上报信息，并可根据功能需求下达命令给智能模块；所述数据存储和访问由数据库服务软件承担，存储实时/历史作业状态、实时/历史报警数据工作；所述Web浏览服务由相关软件功能模块承担，满足手机、计算机浏览作业状态、报警信息，调度任务工作，在异常发生时，将主动推送报警信息到管理人员手机端；所述计算机/手机终端实现任务发布、实时/历史作业状态查询、实时/历史报警查询功能，其中，作业状态包括了作业状态下的运动轨迹。...

【技术特征摘要】
1.一种高空作业安全报警系统，其特征在于：包括智能模块、系统服务平台和计算机/手机终端：所述智能模块承担安全带和安全帽的状态采集、异常报警和远程通讯工作，具备远程传输、回传信号和记录作业行程功能，并具备安全带失去一重安全保护安全提示，失去两重保护将信号传至管理人员终端并触发报警提示功能；所述智能模块包括主控制器单元、传感单元、无线通信模块、运动轨迹记录模块、报警单元和电源模块，所述传感单元、无线通信模块、运动轨迹记录模块、报警单元和电源模块分别与所述主控制器单元电连接；所述系统服务平台提供远程数据测控、数据存储和访问，以及Web浏览服务；所述远程数据测控工作由数据测控中心承担，其通过手机网络与现场智能模块交互信息，实时采集智能模块上报信息，并可根据功能需求下达命令给智能模块；所述数据存储和访问由数据库服务软件承担，存储实时/历史作业状态、实时/历史报警数据工作；所述Web浏览服务由相关软件功能模块承担，满足手机、计算机浏览作业状态、报警信息，调度任务工作，在异常发生时，将主动推送报警信息到管理人员手机端；所述计算机/手机终端实现任务发布、实时/历史作业状态查询、实时/历史报警查询功能，其中，作业状态包括了作业状态下的运动轨迹。2.根据权利要求1所述的一种高空作业安全报警系统，其特征在于：所述主控制器单元选择STM32F103C8T6作为...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡彬彬，张云，孟祥，胡为民，黄浩，范栋浩，
申请(专利权)人：江苏工程职业技术学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32