智慧工地人员安全实时监测系统技术方案

本发明专利技术实施例提供一种智慧工地人员安全实时监测系统，其特征在于，包括：至少一个智能安全帽、门禁设备、电子围栏、分散设置在工地部分楼层地面的参考节点和后台监控系统；门禁设备包括线性排列的天线和RFID读写器；电子围栏由设置在工地的各危险源的信标组成；分散设置在工地部分楼层地面的参考节点用于提供基准气压；智能安全帽用于对佩戴人员进行高度定位、运动姿态检测和异常告警；后台监控系统，用于显示出勤人员情况、电子围栏分布情况，对佩戴人员的高度和姿态进行监测，收到异常告警信息通知管理人员，并向智能安全帽下发安全相关指令。本发明专利技术实施例可有效减少建筑工地安全隐患，改善工地安全，提升管理效率。

Real time safety monitoring system for intelligent construction site personnel

【技术实现步骤摘要】
智慧工地人员安全实时监测系统
本专利技术涉及建筑工地人员安全防护和管理
，更具体地，涉及一种智慧工地人员安全实时监测系统。
技术介绍
现有的建筑工地存在一些安全隐患，比如：部分作业人员在工地工作或高空作业时，无视作业规程，不佩戴安全帽；作业人员在工作时不注意周围脚下，有失足踏空，高空坠落的危险；当作业人员发生意外昏迷倒地时，其他人员无法第一时间获知情况，组织施救等。同时，传统的建筑工地缺乏信息化手段，管理效率低下，比如：难以进行实名制认证考勤，难以准确计算一线作业人员的劳动工时，难以根据作业人员现有位置下达命令等。因此，亟需一种能够消除上述建筑工地安全隐患，改善工地安全和管理效率的工地安全实时监测系统。
技术实现思路
为了解决或者至少部分地解决现有技术存在的问题，本专利技术实施例提供一种智慧工地人员安全实时监测系统。本专利技术实施例提供一种智慧工地人员安全实时监测系统，包括：至少一个智能安全帽、门禁设备、电子围栏、分散设置在工地部分楼层地面的参考节点和后台监控系统，其中，所述智能安全帽包括安全帽本体和安装在所述安全帽本体内部的安全监测电路板和电源模块，还包括设置于所述安全帽本体边沿侧的充电接口和告警模块，以及设置于所述安全帽本体前侧的RFID电子标签；所述安全监测电路板上集成有控制模块、无线通信模块和检测模块，所述控制模块分别与所述无线通信模块、所述检测模块电连接；所述门禁设备包括根据工地出入口进出路线作线性排列的天线和RFID读写器；所述电子围栏由设置在工地的各危险源的信标组成；所述分散设置在工地部分楼层地面的参考节点具体为具有通信功能的气压测量设备，用于采集相应楼层地面的气压作为基准气压，并广播所述基准气压；所述智能安全帽用于在佩戴人员进入工地后，对佩戴人员进行高度定位、运动姿态检测和异常告警；周期性地扫描所述电子围栏发出的无线信号，并在佩戴人员进入所述电子围栏的警戒区域时发出告警提示；所述后台监控系统，用于在佩戴人员出入所述门禁设备时，根据所述天线接收到的RFID电子标签的先后顺序实现自动考勤；实时显示目前的出勤人员情况、电子围栏的分布情况；对佩戴人员的高度位置和运动姿态进行实时监测；当收到异常告警信息时，发出报警信息并通知管理人员；向所述智能安全帽下发撤退指令和其他安全相关指令。其中，所述检测模块包括人体监测传感器、气压传感器和三轴加速度传感器，其中，所述人体监测传感器用于检测所述智能安全帽是否被佩戴；所述气压传感器用于采集佩戴人员所在高度处的气压数据，并将所述气压数据发送至所述控制模块或所述后台监控系统；所述三轴加速度传感器具体用于采集佩戴人员的加速度数据，并将所述加速度数据发送至所述控制模块。其中，所述控制模块具体用于：根据所述气压数据和基准气压对所述佩戴人员进行高度定位。其中，所述后台监控系统具体用于：根据所述气压数据和基准气压对所述佩戴人员进行高度定位；其中，所述基准气压为工地一楼地面的零点气压。其中，所述控制模块具体用于：若通过所述人体监测传感器监测到所述智能安全帽被佩戴，则保存当前时刻所述三轴加速度传感器的数据，记为初始加速度；根据所述初始加速度和所述三轴加速度传感器实时采集的佩戴人员的加速度数据对所述佩戴人员进行运动姿态识别，并根据运动姿态识别结果进行异常报警。其中，所述智能安全帽还包括述虹膜识别传感器，所述虹膜识别传感器用于采集佩戴人员的虹膜数据，并将所述虹膜数据发送至所述控制模块，或者，将所述虹膜数据通过所述无线通信模块发送至后台监控系统；相应地，所述控制模块或后台监控系统根据所述虹膜数据对所述佩戴人员进行身份识别与自动考勤。其中，所述无线通信模块通过与其他外部的无线通讯模块进行组网，将所述智能安全帽的其他功能部件采集到的信息上传到后台监控系统，并接收所述后台实时监测系统下发的信息；所述无线通信模块还用于：周期性地扫描所述电子围栏发出的无线信号，并将检测到的信标ID和信号强度发送至控制模块；相应地，所述控制模块根据所述信标ID确定危险源类型特征，并通过信号强度确定安全帽到信标的空间距离，若所述空间距离满足触发安全报警的条件，则触发所述告警模块进行相应的语音提示。其中，所述无线通信模块还用于向所述后台监控系统上传扫描到的信标ID，相应地，所述后台监控系统根据所述无线通信模块上传的信标ID，根据所述信标ID对应的危险源的位置获得佩戴人员大致位置，基于一定时间段内的位置信息，获得所述佩戴人员的行动轨迹。其中，所述电源模块具体包括：可充电电池、电源管理子模块和电量管理子模块；其中，所述电源管理子模块对所述可充电电池进行充电管理，并对提供短路、过流和过压保护；所述电量管理子模块对所述可充电电池的电量进行实时监测，当监测到电量过低时发送消息给控制模块以触发所述告警模块进行电量告警提示，并关闭所述无线通信模块的无线电信号扫描，降低所述无线通信模块的发射功率。其中，所述告警模块具体包括：紧急呼叫按钮、语音提示模块和灯光提示模块。本专利技术实施例提供的智慧工地人员安全实时监测系统，通过设计智能安全帽，配合电子围栏、门禁设备和后台监控系统，解决了传统建筑工地的安全监控和管理困难，可有效减少建筑工地安全隐患，改善工地安全，提升管理效率。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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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。图1为本专利技术实施例提供的智慧工地人员安全实时监测系统的示意图；图2为本专利技术实施例提供的智能安全帽的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。为了消除建筑工地安全隐患，改善工地安全，提升管理效率，本专利技术实施例提供一种智慧工地人员安全实时监测系统，图1为本专利技术实施例提供的智慧工地人员安全实时监测系统的示意图，包括：至少一个智能安全帽、门禁设备、电子围栏、分散设置在工地部分楼层地面的参考节点和后台监控系统。图2为本专利技术实施例提供的智能安全帽的结构示意图，所述智能安全帽包括安全帽本体1和安装在所述安全帽本体内部的安全监测电路板2和电源模块3，还包括设置于所述安全帽本体边沿侧的充电接口4和告警模块5，以及设置于所述安全帽本体前侧的RFID电子标签6。本专利技术实施例中，安全帽本体和安全监测电路板采用分体式设计，方便逐步部署和后期更换。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智慧工地人员安全实时监测系统，其特征在于，包括：至少一个智能安全帽、门禁设备、电子围栏、分散设置在工地部分楼层地面的参考节点和后台监控系统，其中，/n所述智能安全帽包括安全帽本体和安装在所述安全帽本体内部的安全监测电路板和电源模块，还包括设置于所述安全帽本体边沿侧的充电接口和告警模块，以及设置于所述安全帽本体前侧的RFID电子标签；所述安全监测电路板上集成有控制模块、无线通信模块和检测模块，所述控制模块分别与所述无线通信模块、所述检测模块电连接；/n所述门禁设备包括根据工地出入口进出路线作线性排列的天线和RFID读写器；/n所述电子围栏由设置在工地的各危险源的信标组成；/n所述分散设置在工地部分楼层地面的参考节点具体为具有通信功能的气压测量设备，用于采集相应楼层地面的气压作为基准气压，并广播所述基准气压；/n所述智能安全帽用于在佩戴人员进入工地后，对佩戴人员进行高度定位、运动姿态检测和异常告警，周期性地扫描所述电子围栏发出的无线信号，并在佩戴人员进入所述电子围栏的警戒区域时发出告警提示；/n所述后台监控系统，用于在佩戴人员出入所述门禁设备时，根据所述天线接收到的RFID电子标签的先后顺序实现自动考勤，实时显示目前的出勤人员情况、电子围栏的分布情况，对佩戴人员的高度位置和运动姿态进行实时监测，当收到异常告警信息时，发出报警信息并通知管理人员，向所述智能安全帽下发撤退指令和其他安全相关指令。/n...

【技术特征摘要】
1.一种智慧工地人员安全实时监测系统，其特征在于，包括：至少一个智能安全帽、门禁设备、电子围栏、分散设置在工地部分楼层地面的参考节点和后台监控系统，其中，
所述智能安全帽包括安全帽本体和安装在所述安全帽本体内部的安全监测电路板和电源模块，还包括设置于所述安全帽本体边沿侧的充电接口和告警模块，以及设置于所述安全帽本体前侧的RFID电子标签；所述安全监测电路板上集成有控制模块、无线通信模块和检测模块，所述控制模块分别与所述无线通信模块、所述检测模块电连接；
所述门禁设备包括根据工地出入口进出路线作线性排列的天线和RFID读写器；
所述电子围栏由设置在工地的各危险源的信标组成；
所述分散设置在工地部分楼层地面的参考节点具体为具有通信功能的气压测量设备，用于采集相应楼层地面的气压作为基准气压，并广播所述基准气压；
所述智能安全帽用于在佩戴人员进入工地后，对佩戴人员进行高度定位、运动姿态检测和异常告警，周期性地扫描所述电子围栏发出的无线信号，并在佩戴人员进入所述电子围栏的警戒区域时发出告警提示；
所述后台监控系统，用于在佩戴人员出入所述门禁设备时，根据所述天线接收到的RFID电子标签的先后顺序实现自动考勤，实时显示目前的出勤人员情况、电子围栏的分布情况，对佩戴人员的高度位置和运动姿态进行实时监测，当收到异常告警信息时，发出报警信息并通知管理人员，向所述智能安全帽下发撤退指令和其他安全相关指令。


2.根据权利要求1所述的智慧工地人员安全实时监测系统，其特征在于，所述检测模块包括人体监测传感器、气压传感器和三轴加速度传感器，其中，
所述人体监测传感器用于检测所述智能安全帽是否被佩戴；
所述气压传感器用于采集佩戴人员所在高度处的气压数据，并将所述气压数据发送至所述控制模块或所述后台监控系统；
所述三轴加速度传感器具体用于采集佩戴人员的加速度数据，并将所述加速度数据发送至所述控制模块。


3.根据权利要求2所述的智慧工地人员安全实时监测系统，其特征在于，所述控制模块具体用于：
根据所述气压数据和基准气压对所述佩戴人员进行高度定位。


4.根据权利要求2所述的智慧工地人员安全实时监测系统，其特征在于，所述后台监控系统具体用于：
根据所述气压数据和基准气压对所述佩戴人员进行高度定位；
其中，所述基准气压为工地一楼地面的零点气压。


5.根据权利要求2所述的智慧工地人员安全实时监测系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖紫金，赵杜娟，孙华江，李廷治，
申请(专利权)人：兰笺苏州科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32