本发明专利技术公开了一种基于MR系统的智能安全监测装置及其使用方法，涉及安全施工技术领域。该基于MR系统的智能安全帽，包括安全帽本体，其特征在于：所述安全帽本体上分别设置有进气孔和出气孔，所述进气孔内设置有粉尘监测传感器、一氧化碳监测传感器、硫化氢监测传感器、甲烷监测传感器、空气温度传感器、气压传感器和湿度传感器传感器。该基于MR系统的智能安全监测装置及其使用方法，为了更好的监督作业人员的操作工艺，杜绝违规作业，对常规智能安全帽进行改进，增加了MR系统，对施工人员的操作步骤进行全过程的监督，适合于隧道新奥法与矿山法施工的掌子面开挖及电焊作业等过程施工人员的保护及安全操作规程的控制。工人员的保护及安全操作规程的控制。工人员的保护及安全操作规程的控制。
【技术实现步骤摘要】
一种基于MR系统的智能安全监测装置及其使用方法
[0001]本专利技术涉及安全施工
，具体为一种基于MR系统的智能安全监测装置及其使用方法，本装置可以用于冶金工业厂房、隧道工程、地下工程等中。
技术介绍
[0002]炼钢厂房布置有脱硫跨、加料跨、转炉跨、精炼跨及钢水接收跨，冶金生产过程中既有冶金工艺所决定的高热能、高势能的危害，又有化工生产所具有的有毒有害及易燃易爆、高温高压气体的危害，还有一般机械运输作业产生的车辆、机械伤害；特别是冶金生产中极易发生的钢水、铁水爆炸、煤气中毒或火灾、氧气火灾或爆炸，都有可能造成多人伤亡甚至特大伤亡事故，在这个状态下的施工建造经常会出现干涉和协调困难的问题，在生产环境下，还存在可燃有害气体泄漏、生产行车和施工机械之间的动态碰撞、施工人员登高拆除作业等大量危险源，致使改造进度慢和安全管理难。
[0003]隧道是修建在地下或水下或者在山体中，铺设铁路或修筑公路供机动车辆通行的建筑物。根据其所在位置可分为山岭隧道、水下隧道和城市隧道三大类。为缩短距离和避免大坡道而从山岭或丘陵下穿越的称为山岭隧道；为穿越河流或海峡而从河下或海底通过的称为水下隧道；为适应铁路通过大城市的需要而在城市地下穿越的称为城市隧道。这三类隧道中修建最多的是山岭隧道。
[0004]室内的施工环境比较差，除了施工过程的噪声、粉尘、各种有害的气体或者易燃气体都有可能存在，难以很好的保障施工人员的安全。
技术实现思路
[0005](一)解决的技术问题
[0006]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种基于MR系统的智能安全监测装置及其使用方法，解决了室内的施工环境比较差，除了施工过程的噪声、粉尘、各种有害的气体或者易燃气体都有可能存在，难以很好的保障施工人员的安全的问题。
[0007](二)技术方案
[0008]为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种基于MR系统的智能安全帽，包括安全帽本体，其特征在于：所述安全帽本体上分别设置有进气孔和出气孔，所述进气孔内设置有粉尘监测传感器、一氧化碳监测传感器、硫化氢监测传感器、甲烷监测传感器、空气温度传感器、气压传感器和湿度传感器传感器，所述安全帽本体的正表面设置有MR眼镜和视频摄像头，所述安全帽本体的侧面设置有无线数据发送与接收器、GPS和基站定位器和惯性测姿态装置；
[0009]所述安全帽本体内设置有供电系统，供电系统包括内部的可充电锂电池，充电器及数据线，数据线可与PC连结以固件升级，上传不同施工工种的施工工艺操作流程。
[0010]一种基于MR系统的智能安全监测装置及其使用方法，包括上述所述的基于MR系统的智能安全帽，具体操作如下：
[0011]基于MR系统的智能安全帽除了安全防止高处掉落的物体打击之外，带一个进气孔和一个出气孔，孔内有空气中粉尘含量传感器测量空气中粉尘的含量，同时传感器监测空气中一氧化碳的含量、传感器监测空气中硫化氢的含量、传感器监测空气中甲烷的含量。当这些气体的含量超过规定的标准，基于MR系统的智能安全帽利用耳机报告作业人员，同时利用无线上传数据报施工管理人员。同手机一样，基于MR系统的智能安全帽有编号和芯片绑定作业人员姓名，施工管理人员利用无线通讯与作业人员联系，同时可利用基于MR系统的智能安全帽的GPS和基站定位作业人员的位置。如果作业人员开启MR眼镜，施工管理人员利用基于MR系统的智能安全帽上的视频摄像头观看作业人员的现场施工情况。而室内施工人员多，对无线网视的网速要求高，但室内掌子面的开挖是限制人数确保安全，规定不超过9人；
[0012]MR功能的使用：目前MR眼镜内有微软公司hololens2进入市场，价格昂贵，目前只限于企业级用户工作中使用。基于MR系统的智能安全帽将MR引入智能安全帽中，主要用于指导施工。监视作业人员的施工过程；
[0013]作业前，可以利用MR眼镜指导每一步的施工方法及安全操作要求。施工中，基于MR系统的智能安全帽自带多重传感器，可以通过操作人员的手势识别动作，每只手都可以追踪21个关节点，两只手就是42个关节点。支持同时追踪双手，区分左右手，并且可以实时生成手部模型网格。人脸识别功能，针对不同的施工作业，智能物体识别可以识别作业的工具及作业对象。共同作业中的别人脸识别与追踪，及其作业的不同分工运动的检测，自己违规作业及时警告，他人违规作业则他人所用的基于MR系统的智能安全帽也对他人进行警告，同时发信息告之施工管理员；
[0014]基于MR系统的智能安全帽可以识别和追踪左右共10个腿脚的关节点，作业人员的双手关节点加上左右腿脚的关节点分析作业人员操作的合规性；
[0015]他人的设定，对于多人合作的施工现场，基于MR系统的智能安全帽团体，作业之前将人脸识别与其人的手脚绑定以区别本人的手脚和他人的手脚。基于MR系统的智能安全帽只是关联本人的手脚操作是否符合质量、安全操作规程；
[0016]基于MR系统的智能安全帽自带物体识别与物体追踪功能与运动检测功能，识别作业对象的位置和实时的状态，以便于本系统智能化的软件分析与指导施工作业。用于电焊作业人员的焊接中的实时指导消除违规作业；
[0017]当施工作业人员熟练掌握施工工艺，不需要指导施工作业，可以关闭MR眼镜，将眼镜上翻可以关闭显示，视频摄像头不会上翻，但MR眼镜还可以继续利用视频摄像头与传感器继续监视施工过程，同时也可以上传施工过程作业视频到施工管理员终端，对于违规作业还可以发警告，语音告诉作业者，施工管理员也可语音告诉作业者停止作业。除非基于MR系统的智能安全帽关闭电源开关；
[0018]基于MR系统的智能安全帽可以实时将作业人员操作流程视频发送到施工管理人员的电脑终端，也可以同时发送到云服务器。对于多人合作的作业，同时发送多人的作业流程视频需要网络的带宽大；
[0019]基于MR系统的智能安全帽的硬件和软件系统可用python进行开发，除了用于隧道掌子面的开挖以及钢拱架的安装，电焊作业外，其它的作业操作指导系统可以根据不用工种的作业操作规范进行开发。
[0020](三)有益效果
[0021]本专利技术提供了一种基于MR系统的智能安全监测装置及其使用方法。具备以下有益效果：
[0022]该基于MR系统的智能安全监测装置及其使用方法，为了更好的监督作业人员的操作工艺，杜绝违规作业，对常规智能安全帽进行改进，增加了MR系统，对施工人员的操作步骤进行全过程的监督，适合于隧道新奥法与矿山法施工的掌子面开挖及电焊作业等过程施工人员的保护及安全操作规程的控制，同时对施工人员违反操作规程进行警告，除了定位、对讲机、气体监测与报警功能外，施工中利用内存的施工工艺程序对作业人员进行施工的指导，并带有人工智能AI(操作过程的智能识别)，对于作业人员违规进行警告，可以实时向施工员发送信息，督促其停止违规作业，可提高室内作业人员的施工安全并提高施工质量。
附图说明
[0023]图1为本专利技术结构示意图；
[0024]图2为本专利技术结构侧视图。本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于MR系统的智能安全帽，包括安全帽本体，其特征在于：所述安全帽本体上分别设置有进气孔和出气孔，所述进气孔内设置有粉尘监测传感器(1)、一氧化碳监测传感器(2)、硫化氢监测传感器(3)、甲烷监测传感器(4)、空气温度传感器(5)、气压传感器(6)和湿度传感器传感器(7)，所述安全帽本体的正表面设置有MR眼镜(8)和视频摄像头(9)及耳朵部位的扬声器，所述安全帽本体的侧面设置有无线数据发送与接收器(10)、GPS和基站定位器(11)和惯性测姿态装置(12)；所述安全帽本体内设置有供电系统，供电系统包括内部的可充电锂电池，充电器及数据线，数据线可与PC连结以固件升级，上传不同施工工种的施工工艺操作流程。2.一种基于MR系统的智能安全监测装置及其使用方法，其特征在于：包括权利要求1所述的基于MR系统的智能安全帽，具体操作如下：基于MR系统的智能安全帽除了安全防止高处掉落的物体打击之外，带一个进气孔和一个出气孔，孔内有空气中粉尘含量传感器(1)测量空气中粉尘的含量，同时传感器(2)监测空气中一氧化碳的含量、传感器(3)监测空气中硫化氢的含量、传感器(4)监测空气中甲烷的含量。当这些气体的含量超过规定的标准，基于MR系统的智能安全帽利用耳机报告作业人员，同时利用无线上传数据报施工管理人员。同手机一样，基于MR系统的智能安全帽有编号和芯片绑定作业人员姓名，施工管理人员利用无线通讯与作业人员联系，同时可利用基于MR系统的智能安全帽的GPS和基站(11)定位作业人员的位置。如果作业人员开启MR眼镜，施工管理人员利用基于MR系统的智能安全帽上的视频摄像头观看作业人员的现场施工情况。而室内施工人员多，对无线网视的网速要求高，但室内掌子面的开挖是限制人数确保安全，规定不能多于9人；MR功能的使用：目前MR眼镜内有微软公司hololens2进入市场，价格昂贵，目前只限于企业级用户工作中使用。基于MR系统的智能安全帽将MR引入智能安全帽中，主要用于指导施工。监视作业人员的施工过程；作业前，可以利用MR眼镜指导每一...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈曙霞，金仁才，钱元弟，李新文，陈波，赵国辉，
申请(专利权)人：中国十七冶集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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