一种可主动探测和识别危险并警报的智能可穿戴设备制造技术

本发明专利技术公开一种可主动探测和识别移动物体对人身安全的风险威胁并报警的智能可穿戴设备。所述的智能可穿戴设备可主动探测测距范围内移动物体的参数，通过基于Android系统或其他操作系统的主控芯片和符合安全学的算法程序判断移动物体对人身的安全威胁风险大小，并据此对佩戴者发出警报，使佩戴人员可以采取主动措施以有效规避可能发生的人身伤害，因而提高人身安全性。

An intelligent wearable device that can detect and identify danger and alert actively

The invention discloses an intelligent wearable device which can actively detect and identify the risk threat and alarm of mobile objects to personal safety. The intelligent wearable device can actively detect the parameters of the moving object within the range range, and judge the risk of the security threat to the person by the main control chip based on the Android system or other operating system and the algorithmic program that conforms to security, and then alerts the wearer, so that the wearer can take it. Active measures to effectively avoid possible personal injury, so as to improve personal safety.

【技术实现步骤摘要】
一种可主动探测和识别危险并警报的智能可穿戴设备
本专利技术涉及安全工程领域，涉及一种可主动探测和识别移动物体对人身安全的风险威胁并报警的智能可穿戴设备。
技术介绍
随着现代工业化进程不断向前推进，使得工作环境越来越复杂多变，危险程度比以前也大大提高了。在危险发生时，劳动保护装备是作为对施工人员的最后一层保护。关键时候，优良的劳保装备往往可以使施工人员避免受到伤害，甚至可以挽救生命。但是从安全学角度出发，目前被应用的劳保装备基本全部属于被动保护的装备，简言之，目前的装备只是作为当危险发生或者已经对人员产生伤害之后，减少人员受到伤害程度的一种装备。如果将劳保装备的设计结合主动保护的思想，在危险还未发生就提前对人员进行警报与提醒，那么就可以完全避免人员受到伤害，防患于未然。主动保护装备符合本质安全的理念，这样的保护设备会极大提高对人员的保护程度。随着信息技术的广泛运用，智能可穿戴设备的应用也越来越广泛。智能可穿戴设备主要的特点体现在移动便携上，当今，市场上开发的智能可穿戴设备多集中在智能眼镜、智能手表、手环等，随着智能可穿戴设备发展规模的扩大的应用越来越成熟，智能可穿戴设备将具有十分广阔的应用前景。可穿戴设备可以将传感器、处理器、无线通讯等模块嵌入到可以随身穿戴的物件中，既保证了便捷性，又使实现了穿戴设备的智能化和与其他智能设备如智能手机、电脑的交互性。所以如果将智能可穿戴设备技术应用到劳保装备中，既可以帮助实现劳保装备的主动保护功能，又可以使劳保设备实现智能化和功能集成化，以适应目前越来越复杂的工作环境。
技术实现思路
针对目前缺少可以主动保护的智能可穿戴的劳动保护设备的问题，本专利技术提供了一种可以主动探测、识别和警报的智能可穿戴保护设备，解决了现在操作人员在施工作业过程中只能被动防御，而不能主动发现危险并及时躲避危险的问题。如附图1，本专利技术包括处理模块、储存模块、定位模块、通讯模块、报警模块、雷达传感器模块、电源模块、显示模块。处理模块：用于与储存模块、定位模块、通讯模块、报警模块、雷达传感器模块、电源模块和显示模块的连接。储存模块：用于存储来自处理模块处理分析后的信息和预置在其内部的程序代码。定位模块：基于但不限于北斗或GPS定位系统，对佩戴者进行准确的定位。通讯模块：用于连接用户所属的后台管理部门，包括但不限定为蓝牙、WI-FI、4G/3G/2G网络。报警模块：响应来自处理模块分析处理后的超过预设临界危险情况的信息，包括但不限定为声音报警、振动报警或闪光报警。雷达传感器模块：采用多普勒微波雷达，用于对移动物体的距离、方位及速度的测量和分析。电源模块：为所述设备提供电力，包括但不限定为可充电的锂离子电池系统。显示模块：用于设备的操作、设置和参数实时显示，包括但不限定为LCD显示器、LED显示器，其反馈方式包括但不限定为可触控显示屏、键盘、按钮。所述处理模块用于处理、分析和传输数据。所述处理和分析的数据来自储存模块、定位模块、通讯模块、雷达传感器模块、电源模块和显示模块。所述传输的数据可以传送到警报模块和显示模块或通讯模块。所述储存模块中存储处理模块处理分析后的信息和一组预设的程序代码。所述程序代码基于但不限制于Android系统。所述程序代码为符合安全学准则的算法程序，可被处理模块调用，用于分析移动物体的危险是否达到预设危险临界值。所述定位模块包括但不限于北斗定位或GPS定位。所述定位模块可以为处理模块提供准确的地理位置及周边环境信息。所述地理位置和周边环境信息会被加入到程序代码的计算中，为计算提供更准确的信息。所述通讯模块连接用户所属的后台管理部门和语音通话，所述通讯模块包括但不限定为蓝牙、WI-FI、4G/3G/2G网络。所述通讯模块可以建立与本专利技术匹配的专用APP软件的连接。所述警报模块响应来自处理模块分析处理后的超过预设临界危险情况的信息。所述警报模块包括但不限定为声音报警、振动报警或闪光报警。所述警报模块与处理模块建立连接。所述警报模块根据处理模块计算得出的警报等级进行相应的报警。所述雷达传感器模块包括并不限定为微波雷达、激光雷达或超声波雷达。所述雷达传感器可可以探测移动物体的距离、方位及速度，并将分析处理后的数据信息传输至处理模块。所述雷达传感器模块采用多普勒微波雷达。所述移动物体的参数可由雷达传感器将通过A/D转换器传送到处理模块处理和分析。所述电源模块为所述可穿戴设备提供电力。所述电源模块包括但不限定为可充电的锂电池或铅蓄电池系统。所述电源模块与处理模块连接，处理模块可感知所述智能可穿戴设备在开机状态下的电池储蓄电量，以语音和震动形式提醒佩戴人员及时充电。所述显示模块可以实时显示电源电量和定位信息。所述显示模块包括但不限定为LCD显示器、LED显示器。所述显示器的反馈方式包括但不限定为可触控显示屏、键盘、按钮。所述移动物体的距离、速度和方位等参数处理分析是否会对作业人员造成危险，包括：分析所述移动物体的距离、速度和方位等参数是否属于预设的危险预警等级范围内；在所述移动物体的距离、速度和方位等参数不属于预设的危险预警等级范围内，确定操作人员处于安全状态。根据上述技术方案，本专利技术的有益效果包括：可以主动检测物体的速度、距离和运动方向等，通过基于Android系统或其他操作系统的主控芯片和符合安全学原理的算法程序来判断危险，并进行报警提示，使佩戴本专利技术的人员可以采取主动措施以有效规避可能发生的人身伤害，因而提高人身安全性。附图说明为了更清楚地说明本专利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专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。附图1和附图2分别是本专利技术的硬件构架图和硬件工作示意图；附图3和附图4分别是本专利技术的软件构架图和软件工作示意图。具体实施方式为了使本专利技术的专利技术目的、技术实施以及技术效果更加清晰，以下结合附图1至附图4和具体实施方式，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本专利技术，并非为了限定本专利技术。如附图2，硬件工作流程包括以下3个步骤。步骤1雷达传感器模块将探测到的含有移动物体的距离、方位和速度参数的波形信号传输至处理器模块。步骤2处理器模块对获得的信号分析，并根据预置的安全程序算法，判断是否达到危险预警值。步骤3若未达到危险预警，则佩戴者处于安全状态。若达到危险预警，处理器模块向报警模块发送指令，报警模块响应，发出刺耳警铃，提醒佩戴者规避危险。软件架构由雷达传感器模块、数据库读取模块、安全算法模块、显示模块、预警模块、信息分享模块和定位模块组成。如附图4，软件工作流程包括以下5个步骤。步骤1软件APP采集到由雷达传感器获得的波形信号。步骤2波形信号经提取得到频率、波长等信息，数据分析模块将该信息与数据库数据对比分析得到移动物体的距离、速度和方向。步骤3危险等级评价模块通过安全评价程序对移动物体的距离、速度和方向进行综合分析，得到危险等级。步骤4警报模块根据危险等级判定是否向警报器发送信号。步骤5信息分享模块对相应危险结果显示，并对处在危险中的人员位置信息分享至管理终端。具体来说，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可主动探测和识别移动物体对人身安全的风险威胁并报警的智能可穿戴设备，其特征在于，所述智能可穿戴设备包括处理模块、储存模块、定位模块、通讯模块、报警模块、雷达传感器模块、电源模块、显示模块；所述智能可穿戴设备，其特征在于，工作流程包括对移动物体的数据采集、危险等级评定、发出警报或求救通讯等。

【技术特征摘要】
1.一种可主动探测和识别移动物体对人身安全的风险威胁并报警的智能可穿戴设备，其特征在于，所述智能可穿戴设备包括处理模块、储存模块、定位模块、通讯模块、报警模块、雷达传感器模块、电源模块、显示模块；所述智能可穿戴设备，其特征在于，工作流程包括对移动物体的数据采集、危险等级评定、发出警报或求救通讯等。2.根据权利要求1所述的可主动探测和识别移动物体对人身安全的风险威胁并报警的智能可穿戴设备，其特征在于，包括：处理模块：用于与储存模块、定位模块、通讯模块、报警模块、雷达传感器模块、电源模块和显示模块的连接，实现信息的处理和传输；储存模块：用于存储预置在其内部的程序代码和来自处理模块处理分析后的信息；定位模块：用于准确定位佩戴者的地理位置；通讯模块：用于连接用户所属的后台管理部门，一旦出现人员受伤的情况，可以将人员位置信息和危险警报信号传输至后台管理部门，及时营救；报警模块：用于响应来自处理模块分析处理后的超过预设临界危险情况的信息，响应形式包括声音报警、振动报警或闪光报警；雷达传感器模块：用于对移动物体的距离、方位及速度的测量和分析，并将分析后的数据信息传输至处理模块；电源模块：用于为所述设备提供电力；显示模块：用于设备的操作、设置和参数实时显示。3.根据权利要求2所述的可主动探测和识别移动物体对人身安全的风险威胁并报警的智能可穿戴设备，其特征在于，所述处理模块用于处理、分析和传输数据；所述处理和分析的数据来自储存模块、定位模块、通讯模块、雷达传感器模块、电源模块和显示模块；所述传输的数据可以传送到警报模块、显示模块和通讯模块。4.根据权利要求3所述的可主动探测和识别移动物体对人身安全的风险威胁并报警的智能可穿戴设备，其特征在于，所述储存模块中存储处理模块处理分析后的信息和一组预设的程序代码；所述程序代码基于Android系统或其他操作系统；所述程序代码为符合安全学准则的算法程序，可被处理模块调用，用于分析移动物体的安全威胁风险大小，判断危险是否达到预设危险临界值。5.根据权利要求3所述的可主动探测和识别移动物体对人身安全的风险威胁并报警的智能可穿戴设备，其特征在于，所述定位模块包括但不限于北斗定位或GPS定位；所述定位模块可以为处理模块提供准确的地理位置及周边环境信息；所述地理位置和周边环境信息会被加入到程序代码的计算中，为计算提供更准确的信息。6.根据权利要求3所述的可主动探测和识别移动物体对人身安全的风险威胁并报警的智能可穿戴设备，其特征在于，所述通讯模块连接用户所属的后台管理部门和语音通话，将人员位置信息和危险警报信号传输至后台管理部门，一旦出现人员受伤便于营救或组织其他工作人员撤离附近位置；所述通讯模块采用蓝牙、WI-F...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖泽仪，王泽学，万启东，秦杨梅，曾际颖，樊森青，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：四川,51