一种录像、存储、自动报警和疲劳检测功能的智能头盔制造技术

本发明专利技术公开了一种录像、存储、自动报警和疲劳检测功能的智能头盔，包括外帽体、内帽体、控制组件和卡固组件，所述内帽体的四个对角处通过卡固组件安装有四个内饰卡扣，可装上或拆卸内饰调节带，所述内饰调节带的正前端通过卡固组件安装有若干电极，通过内饰调节带利用前额电极与人体额头相接，可以采集到使用者前额的原始脑电（Electroencephalogram，EEG）信号；所述凹槽控制板内安装有EEG采集放大器，报警感应器等控制组件，拥有处理应急事件，检测出使用者的疲劳度等，可根据不同情况发出警报；所述内帽体的中间线前端安装有控制组件，可根据后台系统管理软件实现远程指导；此发明专利技术便于对施工现场执行远程监控和管理，提高施工的智能化程度，提高效率。提高效率。提高效率。

【技术实现步骤摘要】
一种录像、存储、自动报警和疲劳检测功能的智能头盔


[0001]本专利技术属于土木工程
，具体涉及一种录像、存储、自动报警和疲劳检测功能的智能头盔。

技术介绍

[0002]建筑工地是一个安全事故多发的场所；目前，工程建设规模不断扩大，工艺流程纷繁复杂，如何完善现场施工现场管理，控制事故发生频率，保障文明施工一直是施工企业、政府管理部门关注的焦点；尤其随着社会的不断进步和城市化进程的快速发展，政府越来越重视民生，安全生产的概念也已经深入人心，这对建设工程的质量、安全、文明施工的监管提出了更高的要求，现有的安全帽不能监测工人的大脑，如果他们疲惫或者注意力不集中，报警器会发出警示，来提醒用户，为此，我们提出一种具有录像、存储、自动报警功能和疲劳检测功能的的智能头盔。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种录像、存储、自动报警和疲劳检测功能的智能头盔，侦测工程人员的现场情况，保障安全。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种录像、存储、自动报警和疲劳检测功能的智能头盔，包括外帽体、第一内饰调节带、控制组件、内帽体、第二内饰调节带、卡固组件，所述外帽体的前端安装有摄像头，外帽体的右侧设置有透气孔；
[0005]所述内帽体的四个对角处通过卡固组件安装有用于装上或拆卸第一内饰调节带、第二内饰调节带的第一内饰卡扣第二内饰卡扣、第三内饰卡扣第四内饰卡扣；
[0006]所述第一内饰调节带、第二内饰调节带的正前端通过卡固组件安装有第一前额电极、第二前额电极、第三前额电极、第四前额电极；
[0007]所述内帽体上开设有凹槽，且凹槽的内控制板安装可根据不同情况发出警报的EEG信号放大器和其他感应器集群；
[0008]所述内帽体的中间线后端安装有用来固定电池储蓄盒的卡固组件。
[0009]作为本专利技术的一种优选的技术方案，所述第一前额电极、第二前额电极、第三前额电极、第四前额电极均与凹槽的内控制板连接。
[0010]作为本专利技术的一种优选的技术方案，所述外帽体的前端通过安装卡座安装有摄像头和照明灯。
[0011]作为本专利技术的一种优选的技术方案，所述控制组件上开设有TF卡槽，TF卡槽内存放有储存卡；所述控制组件上开设有麦克孔、散热孔。
[0012]作为本专利技术的一种优选的技术方案，所述控制组件上设置有拍照按键、SOS按键、通话按键、照明按键、声音减按键、开关机按键、声音加按键。
[0013]作为本专利技术的一种优选的技术方案，所述内帽体的中间线后端设置有充电接口，且充电接口通过线体连接电池储蓄盒的输入端，或通过卡固组件拆卸聚合物锂电池单块。
[0014]作为本专利技术的一种优选的技术方案，所述凹槽的内控制板安装有感应器，包括：温度报警、撞击报警、静默报警、脱帽报警。
[0015]作为本专利技术的一种优选的技术方案，所述第一内饰调节带、第二内饰调节带装嵌有一个或者多个EEG信号采集电极，且内帽体内置有EEG信号放大器；
[0016]智能头盔内还设置有控制器，且控制器中有无线发送装置，包括且不限于WIFI、蓝牙、2/3/4/5G收发器；
[0017]智能头盔可以与其他带显示装置的智能终端组成疲劳检测系统，其中智能头盔为信号采集端，其他智能终端为信号处理和GUI端；
[0018]疲劳检测系统采用模式识别的方式执行疲劳检测操作。
[0019]作为本专利技术的一种优选的技术方案，所述疲劳检测实现方法如下：
[0020]在智能终端上设计一个或者多个交互界面，在将GUI界面设置有不同的任务选项供用户选择；使用者需要集中注意力完成n个目标任务；
[0021]使用者完成任务的过程中将生成有n段EEG信号数据，分别对应使用者在任务过程中的注意力和疲劳指标；
[0022]将上面两个实验中采集到的EEG原始数据进行0.01
‑
20Hz频宽的带通滤波；接着，将其划分成数据长度为120s的若干小段，每个小段为一个epoch；然后，通过小波包分解的方法对EEG信号的α和β节律作为特征值进行提取，分析大脑疲劳的状态变化；小波包分解可以对包含在高频端的大量信号能进行的逐步分解，便于后面的后续分类器准确分类；其分解公式如（1
‑
2）所示：
[0023]ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1
‑
1)
[0024]其中第i层的重构信号为，原始信号 小波包分解的能量谱的公式如（1
‑
2）所示：
[0025]ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1
‑
2)
[0026]其中表示第i层上的频带能量，为信号在重构之后的离散点幅值；
[0027]（4）针对人体疲劳检测的需要，对“疲劳”、“清醒”、“中性”三种状态进行分类操作；主要采用一种基于CSP的改进型特征提取方法对以上小波包信号进行特征提取；具体地，我们提取的脑电数据样本可以表示为X
×
S的矩阵E，其中Ｘ是通道数，Ｓ是通道上所有的采样点数；则有，特征向量的投影矩阵：
[0028]ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1
‑
3)
[0029]式中，Ｂ是特征向量，特征值构成的对角阵，是矩阵的特征向量。
[0030]进一步，利用比较容易区分的“清醒”状态，将“中性”和状“疲劳”态分别于“清醒”状态做投影，求得投影矩阵P
i
和P
j
，得到N维投影矩阵：
[0031]ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1
‑
4)
[0032]基于卷积神经网络和残差网络的模型设计分类器，利用深度学习模型进行分类。
[0033]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0034]1.将安全帽佩戴在工程人员的头上，打开摄像头，通过WIFI或4G网络进行实时视频语音通话，可实时720P高清监控；支持安全帽配置内置存储卡，录制720P&480P高清视频，最高保存48小时以内视频，视制视频导出到电脑端；便于远程进行监控和管理，提高施工的便携性；
[0035]2.凹槽控制板内安装有感应器，可根据不同情况发出警报，分别是安全帽内部温度高于设置温度参数后、安全帽受到外力撞击时、当员工安全帽静止不动5
‑
10分钟之间（可调节时间）、当安全帽脱离员工头部5
‑
10秒之间；更好地侦测工程人员的现场情况，保障他们的安全性；
[0036]3.通过可拆卸内饰调节带，利用前额电极与人体额头相接处，可以处理并输出使用者脑波频率谱、原始脑电波并且传输到中间线凹槽内控制板，导出后进行分析处理，执行疲劳度侦测；能够实时监测工人的大脑，如果他们疲惫或者注意力不集中，报警器会发出警示；并且利用脑机接口将检测信息进行输出，便于录用，能降低事本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种录像、存储、自动报警和疲劳检测功能的智能头盔，包括外帽体（1）、第一内饰调节带（5）、控制组件（10）、内帽体（16）、第二内饰调节带（17）、卡固组件（21），其特征在于：所述外帽体（1）的前端安装有摄像头（2），外帽体（1）的右侧设置有透气孔（4）；所述内帽体（16）的四个对角处通过卡固组件（21）安装有用于装上或拆卸第一内饰调节带（5）、第二内饰调节带（17）的第一内饰卡扣（7）第二内饰卡扣（18）、第三内饰卡扣（19）第四内饰卡扣（20）；所述第一内饰调节带（5）、第二内饰调节带（17）的正前端通过卡固组件（21）安装有第一前额电极（12）、第二前额电极（13）、第三前额电极（14）、第四前额电极（15）；所述内帽体（16）上开设有凹槽（6），且凹槽（6）的内控制板安装可根据不同情况发出警报的EEG信号放大器和其他感应器集群；所述内帽体（16）的中间线后端安装有用来固定电池储蓄盒（11）的卡固组件（21）。2.根据权利要求1所述的一种录像、存储、自动报警和疲劳检测功能的智能头盔，其特征在于：所述第一前额电极（12）、第二前额电极（13）、第三前额电极（14）、第四前额电极（15）均与凹槽（6）的内控制板连接。3.根据权利要求1所述的一种录像、存储、自动报警和疲劳检测功能的智能头盔，其特征在于：所述外帽体（1）的前端通过安装卡座安装有摄像头（2）和照明灯（3）。4.根据权利要求1所述的一种录像、存储、自动报警和疲劳检测功能的智能头盔，其特征在于：所述控制组件（10）上开设有TF卡槽（22），TF卡槽（22）内存放有储存卡；所述控制组件（10）上开设有麦克孔（8）、散热孔（9）。5.根据权利要求1所述的一种录像、存储、自动报警和疲劳检测功能的智能头盔，其特征在于：所述控制组件（10）上设置有拍照按键、SOS按键、通话按键、照明按键、声音减按键、开关机按键、声音加按键。6.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李远清，詹皇源，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：