專利名稱：一種基于音頻信號的安全防衛(wèi)系統(tǒng)及其應(yīng)用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于工程施工安全預(yù)警領(lǐng)域，具體涉及一種用于重型施工設(shè)備上的基于音頻信號的安全防衛(wèi)系統(tǒng)及其應(yīng)用方法。
背景技術(shù)：
隨著國家裝備制造業(yè)的快速發(fā)展，在各種道路、橋梁和房屋建筑的建設(shè)施工中，以及在重工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)和運輸?shù)刃袠I(yè)領(lǐng)域中，都少不了各種重型施工設(shè)備的身影，例如起重機、塔吊、挖掘機、卷揚機、打樁機等。由于上述的各種重型施工設(shè)備體積巨大，無論是發(fā)生繩索斷裂或者施工設(shè)備的傾覆，都將造成施工區(qū)域內(nèi)嚴(yán)重的人員傷亡和財產(chǎn)經(jīng)濟損失。為了確保施工作業(yè)現(xiàn)場的安全，技術(shù)人員一方面提高重型施工設(shè)備產(chǎn)品的本身性能，提高其負載能力并增加超負荷報警裝置，減少繩索斷裂或設(shè)備翻覆的情況；另一方面，施工作業(yè)現(xiàn)場實行有力的安全保障，通過安全員巡視、工程監(jiān)理、工程測量等方法，但各方信息來源、比對分析、會商統(tǒng)計、安全預(yù)警及命令傳遞存在問題。專利(CN 201392471 Y)公開了“一種基于現(xiàn)場數(shù)字視覺差異的工程施工安全預(yù)警裝置”，該裝置利用施工現(xiàn)場的攝像機、無線通訊器件以及計算機實現(xiàn)了現(xiàn)場安全信息的智能采集、無線發(fā)送和安全信息的定點廣播，解決了工程安全數(shù)據(jù)的智能定點采集和現(xiàn)場安全信息的反饋。該方案雖然實現(xiàn)了施工作業(yè)現(xiàn)場信息的智能采集，但是需要人工實時觀察攝像機所采集回的圖像，耗時費力，難免發(fā)生疏忽，無法完全防止閑雜人員進入施工現(xiàn)場或重型施工設(shè)備的下方，避免施工設(shè)備發(fā)生事故時造成無謂的人員傷亡。因此本領(lǐng)域的技術(shù)人員急需一種可以有效防止施工作業(yè)現(xiàn)場發(fā)生人員傷亡的安全防衛(wèi)系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是根據(jù)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種基于音頻信號的安全防衛(wèi)系統(tǒng)及其應(yīng)用方法，該安全防衛(wèi)系統(tǒng)通過在重型施工設(shè)備上設(shè)置音頻收發(fā)裝置，并使其所發(fā)射的音頻信號僅覆蓋于重型施工設(shè)備的非安全區(qū)域內(nèi)或通過音頻測距的方法，以達到實時監(jiān)測是否有施工人員闖入該非安全區(qū)域內(nèi)的目的。本發(fā)明目的實現(xiàn)由以下技術(shù)方案完成:
一種基于音頻信號的安全防衛(wèi)系統(tǒng)，涉及施工現(xiàn)場的重型施工設(shè)備，其特征在于所述安全防衛(wèi)系統(tǒng)包括音頻收發(fā)裝置、感知設(shè)備以及遠程計算機；所述音頻收發(fā)裝置安裝于所述重型施工設(shè)備上，所述感知設(shè)備佩戴于施工人員的安全帽上或腰間；所述音頻收
發(fā)裝置由處理器、發(fā)射電路以及中轉(zhuǎn)電路構(gòu)成，所述發(fā)射電路包括音頻放大器和音頻發(fā)射單元，所述中轉(zhuǎn)電路包括麥克風(fēng)和無線網(wǎng)絡(luò)裝置；其中所述發(fā)射電路用于向所述感知設(shè)備發(fā)送音頻信號，所述中轉(zhuǎn)電路用于接收所述感知設(shè)備反饋回的音頻信號并通過所述無線網(wǎng)絡(luò)裝置向所述遠程計算機發(fā)送；所述感知設(shè)備由麥克風(fēng)、計時模塊以及音頻發(fā)射單
元構(gòu)成。
所述音頻信號可以為聲波或超聲波。所述遠程計算機與一報警裝置相連。所述感知設(shè)備的計時模塊內(nèi)設(shè)有一存儲器，所述存儲器內(nèi)存儲有該感知設(shè)備的唯一 ID號，同時在所述遠程計算機內(nèi)建有數(shù)據(jù)庫，所述數(shù)據(jù)庫內(nèi)包含有所有施工人員的各自ID號、基本信息以及其所屬的工程信息。所述音頻發(fā)射單元為一電聲轉(zhuǎn)換器。一種涉及上述權(quán)利要求的基于音頻信號的安全防衛(wèi)系統(tǒng)的應(yīng)用方法，其特征在于所述應(yīng)用方法至少包括如下步驟:所述音頻收發(fā)裝置的處理器通過內(nèi)部運算將數(shù)字信號調(diào)制到一個具有一定頻率的音頻信號上，所述調(diào)制好的音頻信號通過所述發(fā)射電路內(nèi)的音頻放大器放大并輸出，用以推動所述音頻發(fā)射單元向外發(fā)射音頻信號；其中所述音頻發(fā)射單元向外發(fā)送的所述音頻信號覆蓋區(qū)域為所述重型施工設(shè)備的N米范圍區(qū)域內(nèi)，以構(gòu)成所述重型施工設(shè)備的非安全區(qū)域；當(dāng)施工人員進入所述非安全區(qū)域內(nèi)，所述感知設(shè)備內(nèi)的麥克風(fēng)將接收到所述音頻信號，所述計時模塊開始計時；若所述麥克風(fēng)持續(xù)接收所述音頻信號的時間短于預(yù)設(shè)逗留時間值，則表明施工人員只是途經(jīng)所述非安全區(qū)域，所述設(shè)置于施工現(xiàn)場的報警裝置不報警；若所述麥克風(fēng)持續(xù)接收所述音頻信號的時間長于預(yù)設(shè)逗留時間值，則表明施工人員長時間逗留于所述重型施工設(shè)備的非安全區(qū)域內(nèi)存在危險，所述音頻發(fā)射單元調(diào)用所述計時模塊內(nèi)存儲的唯一 ID號，向設(shè)置于所述音頻收發(fā)裝置內(nèi)的麥克風(fēng)發(fā)送，之后通過所述處理器解碼所述反饋回的音頻信號并通過所述無線網(wǎng)絡(luò)裝置向所述遠程計算機發(fā)送所述ID號，所述遠程計算機調(diào)用內(nèi)建數(shù)據(jù)庫內(nèi)該唯一 ID號相對應(yīng)的施工人員信息，以確定該施工人員是否有進入所述非安全區(qū)域內(nèi)的權(quán)限，若無則及時啟動所述報警裝置以警示該施工人員迅速離開所述重型施工設(shè)備的非安全區(qū)域。一種涉及上述權(quán)利要求的基于音頻信號的安全防衛(wèi)系統(tǒng)的應(yīng)用方法，其特征在于所述應(yīng)用方法至少包括如下步驟:將所述重型施工設(shè)備的N米范圍區(qū)域內(nèi)設(shè)定為非安全區(qū)域；所述音頻收發(fā)裝置的處理器通過內(nèi)部運算將數(shù)字信號調(diào)制成音頻信號，所述調(diào)制好的音頻信號每間隔X秒通過所述發(fā)射電路內(nèi)的音頻放大器放大并輸出，用以推動所述音頻發(fā)射單元向外發(fā)射音頻信號；處于施工現(xiàn)場的各施工人員，其所佩戴的感知設(shè)備內(nèi)的麥克風(fēng)接收到所述音頻信號并即刻反射回所述音頻收發(fā)裝置內(nèi)的麥克風(fēng)，所述處理器記錄該音頻信號往返所需的時間并計算出所述音頻收發(fā)裝置與所述感知設(shè)備之間的距離；若所述音頻收發(fā)裝置與所述感知設(shè)備之間的距離大于N米，則表明施工人員的位置不在所述非安全區(qū)域內(nèi)，設(shè)置于施工現(xiàn)場的所述報警裝置不報警；若所述音頻收發(fā)裝置與所述感知設(shè)備之間的距離小于N米，則表明施工人員的位置處于所述非安全區(qū)域內(nèi)存在安全隱患，所述音頻收發(fā)裝置在下一次發(fā)送音頻信號時，通過所述處理器將帶有ID碼請求指令的數(shù)字信息調(diào)制成音頻信號，所述調(diào)制好的音頻信號通過所述音頻發(fā)射單元向外發(fā)送，之后所述感知設(shè)備內(nèi)的麥克風(fēng)接收到所述帶有ID碼請求指令的音頻信號，所述感知設(shè)備內(nèi)的音頻發(fā)射單元調(diào)用存儲于所述計時模塊內(nèi)的唯一 ID號，向設(shè)置于所述音頻收發(fā)裝置內(nèi)的麥克風(fēng)發(fā)送，之后通過所述處理器解碼所述反饋回的音頻信號并通過所述無線網(wǎng)絡(luò)裝置向所述遠程計算機發(fā)送所述ID號，所述遠程計算機調(diào)用內(nèi)建數(shù)據(jù)庫內(nèi)該唯一 ID號相對應(yīng)的施工人員信息，以確定該施工人員是否有進入所述非安全區(qū)域內(nèi)的權(quán)限，若無則及時啟動所述報警裝置以警示該施工人員迅速離開所述重型施工設(shè)備的非安全區(qū)域。
本發(fā)明的優(yōu)點是，安全防衛(wèi)系統(tǒng)構(gòu)成簡單，可實時全面地監(jiān)測重型施工設(shè)備周圍非安全區(qū)域內(nèi)的情況，避免人工巡檢造成的監(jiān)測死角以及人力浪費，有效避免重型施工設(shè)備發(fā)生事故時造成的人員傷亡；同時感知設(shè)備制造成本較低，便于攜帶，適合大規(guī)模推廣使用。


圖1為本發(fā)明中安全防衛(wèi)系統(tǒng)的構(gòu)成框 圖2為本發(fā)明中安全防衛(wèi)系統(tǒng)設(shè)置于重型施工設(shè)備上的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖通過實施例對本發(fā)明的特征及其它相關(guān)特征作進一步詳細說明，以便于同行業(yè)技術(shù)人員的理解:
如圖1-2，圖中標(biāo)記1-4分別為:音頻收發(fā)裝置1、感知設(shè)備2、非安全施工區(qū)域3、重型施工設(shè)備4。實施例1:如圖1和2所不,本實施例涉及一種基于音頻信號的安全防衛(wèi)系統(tǒng),用于監(jiān)測重型施工設(shè)備4周圍區(qū)域內(nèi)是否逗留有無關(guān)閑雜人員，以防止人員傷亡事故的發(fā)生。該安全防衛(wèi)系統(tǒng)包括音頻收發(fā)裝置1、感知設(shè)備2、遠程計算機以及報警裝置，其中音頻收發(fā)裝置I與感知設(shè)備2之間通過音頻信號互相交換收發(fā)信息，而遠程計算機則用于通過無線網(wǎng)絡(luò)接收音頻收發(fā)裝置I監(jiān)測采集的數(shù)據(jù)，并遙控施工作業(yè)現(xiàn)場的報警裝置是否報警，其中述及的音頻信號可以為聲波或超聲波。如圖1所示，音頻收發(fā)裝置由處理器、發(fā)射電路以及中轉(zhuǎn)電路構(gòu)成并封裝于一盒體內(nèi)，該發(fā)射電路包括音頻放大器和音頻發(fā)射單元，該中轉(zhuǎn)電路包括無線網(wǎng)絡(luò)裝置以及麥克風(fēng)。感知設(shè)備具體由麥克風(fēng)、計時模塊以及音頻發(fā)射單元構(gòu)成，每個感知設(shè)備均具有其唯一的ID碼，該ID碼具體存儲于計時模塊內(nèi)的存儲器中。同時在遠程計算機內(nèi)建有數(shù)據(jù)庫，該數(shù)據(jù)庫內(nèi)包含有施工人員的各自ID碼、基本信息以及其所屬的工程信息。其中述及的音頻發(fā)射單兀是一個電聲轉(zhuǎn)換器，可以是電磁式揚聲器、壓電式蜂鳴器、壓電式揚聲器、靜電揚聲器等電聲轉(zhuǎn)換裝置。如圖1、2所示，本安全防衛(wèi)系統(tǒng)的具體應(yīng)用方法如下:
①首先將音頻收發(fā)裝置I安裝于重型施工設(shè)備4上，具體安裝于重型施工設(shè)備4的何處視機器的類別而定，通常安裝于其吊鉤上或桁架上；之后將感知設(shè)備2分發(fā)至各施工人員，具體可固定于其安全帽上或佩戴于腰間；同時在施工作業(yè)現(xiàn)場布設(shè)報警裝置，并通過網(wǎng)線或無線網(wǎng)絡(luò)與遠程計算機相連；
②其后啟動所述各單元構(gòu)件，使各單元構(gòu)件處于實時工作狀態(tài)。安裝于重型施工設(shè)備4上的音頻收發(fā)裝置I內(nèi)的處理器通過內(nèi)部運算將預(yù)設(shè)的數(shù)字信號調(diào)制到一定頻率的音頻信號上，并將這個調(diào)制好的信號通過自身的I/O 口或D/A轉(zhuǎn)換口輸出，之后音頻放大器接收到該調(diào)制好的信號并將其放大輸出，用以推動音頻發(fā)射單元向外發(fā)射音頻信號；其中音頻放大器將調(diào)制后的音頻信號放大并最終通過mos管實現(xiàn)推挽輸出；
③以重型施工設(shè)備4的吊鉤為中心的3m半徑范圍內(nèi)均為非安全區(qū)域3，逗留于此非安全區(qū)域3內(nèi)的施工人員均存在危險；通過音頻放大器使音頻發(fā)射單元的音頻信號正好覆蓋于此非安全區(qū)域3中；
④當(dāng)施工人員進入非安全區(qū)域3時，施工人員身上所佩戴的感知設(shè)備2內(nèi)的麥克風(fēng)將收到此區(qū)域內(nèi)的音頻信號，與此同時，其內(nèi)的計時模塊開始計時，用以計算持續(xù)接收音頻信號的時間:
若感知設(shè)備內(nèi)的麥克風(fēng)持續(xù)接收音頻信號的時間短于預(yù)設(shè)的逗留時間值，則表明該施工人員只是途經(jīng)非安全區(qū)域3并已迅即離開，不存在安全隱患，因此設(shè)置于施工作業(yè)現(xiàn)場的報警裝置不報警；
若感知設(shè)備內(nèi)的麥克風(fēng)持續(xù)接收音頻信號的時間長于預(yù)設(shè)的逗留時間值，表明該施工人員長時間逗留于非安全區(qū)域3內(nèi)，計時模塊判斷此時存在安全隱患，向與其連接的音頻發(fā)射單元發(fā)送帶有ID號信息的音頻信號，之后通過該音頻發(fā)射單元向外發(fā)射；其后設(shè)置于音頻收發(fā)裝置I內(nèi)的麥克風(fēng)接收到此帶有ID碼信息的音頻信號，通過與其連接的處理器將該音頻信號解碼，并通過無線網(wǎng)絡(luò)裝置向遠程計算機發(fā)送，遠程計算機接收到該ID碼之后調(diào)用內(nèi)建數(shù)據(jù)庫，查詢該ID碼相對應(yīng)的施工人員信息，以確定其是否具有進入非安全區(qū)域3內(nèi)的權(quán)限；若有，則報警裝置不報警；若無權(quán)限，則遠程計算機第一時間啟動現(xiàn)場的報警裝置發(fā)出蜂鳴以警示該施工人員迅速離開重型施工設(shè)備4的非安全區(qū)域3內(nèi)，同時監(jiān)控室內(nèi)派出人員確認(rèn)施工作業(yè)現(xiàn)場的安全隱患是否排出。本實施例可有效排除施工現(xiàn)場的安全隱患，實時監(jiān)測，避免重型施工設(shè)備下方發(fā)生人員傷亡事故。實施例2:如圖1、2所示，本安全防衛(wèi)系統(tǒng)通過音頻信號測距的方法來達到在非安全區(qū)域內(nèi)實時監(jiān)測的目的，具體步驟如下:
①首先將音頻收發(fā)裝置I安裝于重型施工設(shè)備4上，具體安裝于重型施工設(shè)備4的何處視機器的類別而定，通常安裝于其吊鉤上或桁架上；之后將感知設(shè)備2分發(fā)至各施工人員，具體可固定于其安全帽上或佩戴于腰間；同時在施工作業(yè)現(xiàn)場布設(shè)報警裝置，并通過網(wǎng)線或無線網(wǎng)絡(luò)與遠程計算機相連；
②以重型施工設(shè)備4的吊鉤為中心的3m半徑范圍內(nèi)均為非安全區(qū)域3，逗留于此非安全區(qū)域3內(nèi)的施工人員均存在危險；
③其后啟動上述各單元構(gòu)件，使各單元構(gòu)件處于實時工作狀態(tài)；設(shè)置于重型施工設(shè)備4上的音頻收發(fā)裝置I內(nèi)的處理器通過內(nèi)部運算將數(shù)字信號調(diào)制成音頻信號，該調(diào)制好的音頻信號每間隔2秒通過音頻放大器放大并輸出，用以推動音頻發(fā)射單元向外發(fā)射該音頻信號;
④處于施工現(xiàn)場的各施工人員，在其身上所佩戴的感知設(shè)備2內(nèi)的麥克風(fēng)接收到該音頻信號并即刻反射回音頻收發(fā)裝置I內(nèi)的麥克風(fēng)，其內(nèi)的處理器記錄該音頻信號往返所花費的時間，之后根據(jù)音頻信號的傳播速度計算出音頻收發(fā)裝置I與感知設(shè)備2之間的距離:
若感知設(shè)備2與音頻收發(fā)裝置I之間的距離大于3m，則表明施工人員的實時位置不在重型施工設(shè)備4所劃定的非安全區(qū)域3內(nèi)，設(shè)置于施工現(xiàn)場的報警裝置不報警；
若感知設(shè)備2與音頻收發(fā)裝置I之間的距離小于3m，則表明施工人員的實時位置處于重型施工設(shè)備4所劃定的非安全區(qū)域3內(nèi)，存在安全隱患，因此音頻收發(fā)裝置I在間隔2秒之后再次發(fā)送音頻信號時，通過其內(nèi)的處理器將帶有ID碼請求指令的數(shù)字信息調(diào)制成音頻信號，該調(diào)制好的音頻信號通過音頻發(fā)射單元向外發(fā)送，之后感知設(shè)備2內(nèi)的麥克風(fēng)接收到該帶有ID碼請求指令的音頻信號，感知設(shè)備2內(nèi)的音頻發(fā)射單元其后調(diào)用存儲于計時模塊內(nèi)的唯一 ID碼，并向外發(fā)射帶有唯一 ID碼的音頻信號，設(shè)置于音頻收發(fā)裝置I內(nèi)的麥克風(fēng)接收到此帶有ID碼信息的音頻信號，通過與其連接的處理器將該音頻信號解碼，并通過無線網(wǎng)絡(luò)裝置向遠程計算機發(fā)送，遠程計算機接收到該ID碼之后調(diào)用內(nèi)建數(shù)據(jù)庫，查詢該ID碼相對應(yīng)的施工人員信息，以確定其是否具有進入非安全區(qū)域3內(nèi)的權(quán)限；若有，則報警裝置不報警；若無權(quán)限，則遠程計算機第一時間啟動現(xiàn)場的報警裝置發(fā)出蜂鳴以警示該施工人員迅速離開重型施工設(shè)備4的非安全區(qū)域3內(nèi)，同時監(jiān)控室內(nèi)派出人員確認(rèn)施工作業(yè)現(xiàn)場的安全隱患是否排出。
權(quán)利要求
1.一種基于音頻信號的安全防衛(wèi)系統(tǒng)，涉及施工現(xiàn)場的重型施工設(shè)備，其特征在于所述安全防衛(wèi)系統(tǒng)包括音頻收發(fā)裝置、感知設(shè)備以及遠程計算機；所述音頻收發(fā)裝置安裝于所述重型施工設(shè)備上，所述感知設(shè)備佩戴于施工人員的安全帽上或腰間；所述音頻收發(fā)裝置由處理器、發(fā)射電路以及中轉(zhuǎn)電路構(gòu)成，所述發(fā)射電路包括音頻放大器和音頻發(fā)射單元，所述中轉(zhuǎn)電路包括麥克風(fēng)和無線網(wǎng)絡(luò)裝置；其中所述發(fā)射電路用于向所述感知設(shè)備發(fā)送音頻信號，所述中轉(zhuǎn)電路用于接收所述感知設(shè)備反饋回的音頻信號并通過所述無線網(wǎng)絡(luò)裝置向所述遠程計算機發(fā)送；所述感知設(shè)備由麥克風(fēng)、計時模塊以及音頻發(fā)射單元構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于音頻信號的安全防衛(wèi)系統(tǒng)，其特征在于所述音頻信號可以為聲波或超聲波。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于音頻信號的安全防衛(wèi)系統(tǒng)，其特征在于所述遠程計算機與一報警裝置相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于音頻信號的安全防衛(wèi)系統(tǒng)，其特征在于所述感知設(shè)備的計時模塊內(nèi)設(shè)有一存儲器，所述存儲器內(nèi)存儲有該感知設(shè)備的唯一 ID號，同時在所述遠程計算機內(nèi)建有數(shù)據(jù)庫，所述數(shù)據(jù)庫內(nèi)包含有所有施工人員的各自ID號、基本信息以及其所屬的工程信息。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于音頻信號的安全防衛(wèi)系統(tǒng)，其特征在于所述音頻發(fā)射單兀為一電聲轉(zhuǎn)換器。
6.一種涉及權(quán)利要求1-5所述的基于音頻信號的安全防衛(wèi)系統(tǒng)的應(yīng)用方法，其特征在于所述應(yīng)用方法至少包括如下步驟:所述音頻收發(fā)裝置的處理器通過內(nèi)部運算將數(shù)字信號調(diào)制到一個具有一定頻率的音頻信號上，所述調(diào)制好的音頻信號通過所述發(fā)射電路內(nèi)的音頻放大器放大并輸出，用以推動所述音頻發(fā)射單元向外發(fā)射音頻信號；其中所述音頻發(fā)射單元向外發(fā)送的所述音頻信號覆蓋區(qū)域為所述重型施工設(shè)備的N米范圍區(qū)域內(nèi)，以構(gòu)成所述重型施工設(shè)備的非安全區(qū)域；當(dāng)施工人員進入所述非安全區(qū)域內(nèi)，所述感知設(shè)備內(nèi)的麥克風(fēng)將接收到所述音頻信號，所述計時模塊開始計時；若所述麥克風(fēng)持續(xù)接收所述音頻信號的時間短于預(yù)設(shè)逗留時間值，則表明施工人員只是途經(jīng)所述非安全區(qū)域，所述設(shè)置于施工現(xiàn)場的報警裝置不報警；若所述麥克風(fēng)持續(xù)接收所述音頻信號的時間長于預(yù)設(shè)逗留時間值，則表明施工人員長時間逗留于所述重型施工設(shè)備的非安全區(qū)域內(nèi)存在危險，所述音頻發(fā)射單元調(diào)用所述計時模塊內(nèi)存儲的唯一 ID號，向設(shè)置于所述音頻收發(fā)裝置內(nèi)的麥克風(fēng)發(fā)送，之后通過所述處理器解碼所述反饋回的音頻信號并通過所述無線網(wǎng)絡(luò)裝置向所述遠程計算機發(fā)送所述ID號，所述遠程計算機調(diào)用內(nèi)建數(shù)據(jù)庫內(nèi)該唯一 ID號相對應(yīng)的施工人員信息，以確定該施工人員是否有進入所述非安全區(qū)域內(nèi)的權(quán)限，若無則及時啟動所述報警裝置以警示該施工人員迅速離開所述重型施工設(shè)備的非安全區(qū)域。
7.一種涉及權(quán)利要求1-5所述的基于音頻信號的安全防衛(wèi)系統(tǒng)的應(yīng)用方法，其特征在于所述應(yīng)用方法至少包 括如下步驟:將所述重型施工設(shè)備的N米范圍區(qū)域內(nèi)設(shè)定為非安全區(qū)域；所述音頻收發(fā)裝置的處理器通過內(nèi)部運算將數(shù)字信號調(diào)制成音頻信號，所述調(diào)制好的音頻信號每間隔X秒通過所述發(fā)射電路內(nèi)的音頻放大器放大并輸出，用以推動所述音頻發(fā)射單元向外發(fā)射音頻信號；處于施工現(xiàn)場的各施工人員，其所佩戴的感知設(shè)備內(nèi)的麥克風(fēng)接收到所述音頻信號并即刻反射回所述音頻收發(fā)裝置內(nèi)的麥克風(fēng)，所述處理器記錄該音頻信號往返所需的時間并計算出所述音頻收發(fā)裝置與所述感知設(shè)備之間的距離；若所述音頻收發(fā)裝置與所述感知設(shè)備之間的距離大于N米，則表明施工人員的位置不在所述非安全區(qū)域內(nèi)，設(shè)置于施工現(xiàn)場的所述報警裝置不報警；若所述音頻收發(fā)裝置與所述感知設(shè)備之間的距離小于N米，則表明施工人員的位置處于所述非安全區(qū)域內(nèi)存在安全隱患，所述音頻收發(fā)裝置在下一次發(fā)送音頻信號時，通過所述處理器將帶有ID碼請求指令的數(shù)字信息調(diào)制成音頻信號，所述調(diào)制好的音頻信號通過所述音頻發(fā)射單元向外發(fā)送，之后所述感知設(shè)備內(nèi)的麥克風(fēng)接收到所述帶有ID碼請求指令的音頻信號，所述感知設(shè)備內(nèi)的音頻發(fā)射單元調(diào)用存儲于所述計時模塊內(nèi)的唯一 ID號，向設(shè)置于所述音頻收發(fā)裝置內(nèi)的麥克風(fēng)發(fā)送，之后通過所述處理器解碼所述反饋回的音頻信號并通過所述無線網(wǎng)絡(luò)裝置向所述遠程計算機發(fā)送所述ID號，所述遠程計算機調(diào)用內(nèi)建數(shù)據(jù)庫內(nèi)該唯一 ID號相對應(yīng)的施工人員信息，以確定該施工人員是否有進入所述非安全區(qū)域內(nèi)的權(quán)限，若無則及時啟動所述報警裝置以警示該施工人員迅速 離開所述重型施工設(shè)備的非安全區(qū)域。
全文摘要
本發(fā)明具體涉及一種基于音頻信號的安全防衛(wèi)系統(tǒng)及其應(yīng)用方法，該安全防衛(wèi)系統(tǒng)包括音頻收發(fā)裝置、感知設(shè)備、遠程計算機以及現(xiàn)場報警裝置，所述音頻收發(fā)裝置安裝于重型施工設(shè)備上，同時感知設(shè)備佩戴于施工人員身上；所述音頻收發(fā)裝置實時向外發(fā)送音頻信號，音頻信號的覆蓋半徑限于該重型施工設(shè)備的N米非安全區(qū)域內(nèi)，當(dāng)施工人員進入該非安全區(qū)域并長時間逗留，則感知設(shè)備接收到音頻信號之后得到觸發(fā)并將帶有唯一ID號的音頻信號反饋回音頻收發(fā)裝置，所述遠程計算機獲取該異常信息后判斷是否要啟動現(xiàn)場的報警裝置。本發(fā)明的優(yōu)點是，安全防衛(wèi)系統(tǒng)構(gòu)成簡單，成本較低，可實時全面地監(jiān)測重型施工設(shè)備周圍非安全區(qū)域內(nèi)的情況，有效避免人員傷亡。
文檔編號G08B21/02GK103116963SQ201310033618
公開日2013年5月22日 申請日期2013年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月30日
發(fā)明者周松, 葛以衡, 趙國強, 曹華, 陳立生 申請人:上海城建市政工程(集團)有限公司