基于多傳感器的船舶修造人員安全帽佩戴監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種基于多傳感器的船舶修造人員安全帽佩戴監(jiān)測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]船舶修造行業(yè)屬于勞動力和技術(shù)密集型行業(yè)，在船體建造中，焊接工時約占船體建造總工時的30%?40%，焊接成本占船體建造總成本的30%?50%。船舶焊接工作量很大，萬噸級油船對接焊縫在20KM左右；十萬噸級油船，對接焊縫在50KM左右；此外，萬噸級集裝箱船、散裝貨船、汽車運輸船等大型船舶，對接焊縫在長達30KM左右。
[0003]我國船舶修造行業(yè)屬于高危行業(yè)，事故頻發(fā)，造成人員財產(chǎn)損失。為保障從業(yè)人員安全，需佩戴安全帽以防止高空墜物、作業(yè)墜落等造成的危險。但是從業(yè)人員不遵守安全規(guī)定，擅自不戴安全帽作業(yè)情況屢屢發(fā)生。本專利，設(shè)計了基于反射式紅外傳感器、三軸加速度傳感器與攝像頭的安全帽佩戴監(jiān)測系統(tǒng)，可有效監(jiān)測不佩戴安全帽等情況，并實時報警，保障從業(yè)人員人身安全。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)合理，工作性能好的基于多傳感器的船舶修造人員安全帽佩戴監(jiān)測系統(tǒng)。
[0005]本實用新型的技術(shù)解決方案是:
[0006]一種基于多傳感器的船舶修造人員安全帽佩戴監(jiān)測系統(tǒng)，其特征是:包括安全帽體，安全帽體的內(nèi)部頂端設(shè)置用于感測人體頭頂?shù)姆瓷涫郊t外光電傳感器，在安全帽體上固定安裝三軸加速度傳感器；集成有單片機內(nèi)核的Zigbee片上系統(tǒng)、反射式紅外光電傳感器接口電路、三軸加速度傳感器接口電路均安裝在焊接人員安全帽內(nèi)；在船舶艙室頂部裝有攝像頭和驅(qū)動攝像頭工作的第一 zigbee模塊，在艙門處安裝有將圖像信息通過無線網(wǎng)絡(luò)輸出至監(jiān)控室的第二 zigbee模塊；反射式紅外光電傳感器、三軸加速度傳感器分別通過反射式紅外光電傳感器接口電路、三軸加速度傳感器接口電路與集成有單片機內(nèi)核的Zigbee片上系統(tǒng)連接，集成有單片機內(nèi)核的Zigbee片上系統(tǒng)與第一 zigbee模塊連接，第一 zigbee模塊與第二 zigbee模塊連接，第一 zigbee模塊將攝像頭拍攝的圖像傳輸給第二zigbee 模塊。
[0007]本實用新型結(jié)構(gòu)合理，工作性能好。有益效果主要表現(xiàn)在:
[0008]通用性強。針對船舶修造中最常用的安全帽進行監(jiān)測，可有效監(jiān)測作業(yè)人員作業(yè)時，不戴安全帽、的違規(guī)操作現(xiàn)象。并通過三軸加速度傳感器，可有效檢測人員的異常情況。
[0009]成本低、功能強。采用廉價的光電等傳感器。采用帶有單片機內(nèi)核的Zigbee片上系統(tǒng)實現(xiàn)信息處理。具有高性價比。
[0010]智能化能度高。采用紅外光電傳感器、三軸加速度傳感器多傳感器進行檢測，通過對多傳感器信息的綜合分析，得到作業(yè)人員作業(yè)過程中安全帽佩戴情況。
【附圖說明】
[0011]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。
[0012]圖1是本實用新型一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0013]一種基于多傳感器的船舶修造人員安全帽佩戴監(jiān)測系統(tǒng)，包括安全帽體1，安全帽體的內(nèi)部頂端設(shè)置用于感測人體頭頂?shù)姆瓷涫郊t外光電傳感器2，在安全帽體上固定安裝三軸加速度傳感器3 ;集成有單片機內(nèi)核的Zigbee片上系統(tǒng)4、反射式紅外光電傳感器接口電路5、三軸加速度傳感器接口電路6均安裝在焊接人員安全帽內(nèi)；在船舶艙室頂部裝有攝像頭7和驅(qū)動攝像頭工作的第一 zigbee模塊8，在艙門處安裝有將圖像信息通過無線網(wǎng)絡(luò)輸出至監(jiān)控室的第二 zigbee模塊9 ;反射式紅外光電傳感器、三軸加速度傳感器分別通過反射式紅外光電傳感器接口電路、三軸加速度傳感器接口電路與集成有單片機內(nèi)核的Zigbee片上系統(tǒng)連接，集成有單片機內(nèi)核的Zigbee片上系統(tǒng)與第一 zigbee模塊連接，第一 zigbee模塊與第二 zigbee模塊連接，第一 zigbee模塊將攝像頭拍攝的圖像傳輸給第二zigbee 模塊。
[0014]采用Zigbee片上系統(tǒng)內(nèi)部的有單片機內(nèi)核，對反射式紅外光電傳感器、三軸加速度傳感器狀態(tài)進行循環(huán)采樣，不斷檢測。當(dāng)檢測到紅外傳感器的接收管沒有接收到反射光，則可初步判定作業(yè)人員沒有佩戴安全帽。但采用單紅外傳感器，存在不可靠性(如作業(yè)人員頭型差異造成帽子未完全戴入等情況)，因此再通過單片機判定三軸加速度傳感器狀態(tài)，如果三軸加速度傳感器輸出信息沒有變化，則可判定帽子沒有運動。則通過單片機檢測到紅外光電傳感器接收管沒有反射光，且帽子沒有運動兩種情況同時存在時，則可判斷作業(yè)人員沒有佩戴安全帽。則由Zigbee片上系統(tǒng)發(fā)出信息給第一 Zigbee模塊，由第一 Zigbee模塊驅(qū)動攝像頭拍攝船艙照片，并由第一 Zigbee模塊將船艙照片傳輸給第二 Zigbee模塊，由第二 Zigbee模塊將圖像信息通過無線網(wǎng)絡(luò)輸出至監(jiān)控室，由監(jiān)控室管理人員判定現(xiàn)場情況并執(zhí)行管理。
[0015]采用Zigbee片上系統(tǒng)內(nèi)部的有單片機內(nèi)核，對反射式紅外光電傳感器、三軸加速度傳感器狀態(tài)進行循環(huán)采樣，不斷檢測。當(dāng)檢測到紅外傳感器的接收管接收到反射光，則可判定作業(yè)人員佩戴了安全帽。再通過單片機判定三軸加速度傳感器狀態(tài)，如果三軸加速度傳感器輸出信息長時間沒有變化(如連續(xù)30秒鐘檢測都沒有變化)，則說明帽子長時間沒有運動。則可判斷作業(yè)人員雖然佩戴安全帽，但可能工作時休息，或者發(fā)生事故造成不能運動。則由Zigbee片上系統(tǒng)發(fā)出信息給第一 Zigbee模塊，由第一 Zigbee模塊驅(qū)動攝像頭拍攝船艙照片，并由第一 Zigbee模塊將船艙照片傳輸給第二 Zigbee模塊，由第二 Zigbee模塊將圖像信息通過無線網(wǎng)絡(luò)輸出至監(jiān)控室，由監(jiān)控室管理人員判定現(xiàn)場情況并執(zhí)行管理。
【主權(quán)項】
1.一種基于多傳感器的船舶修造人員安全帽佩戴監(jiān)測系統(tǒng)，其特征是:包括安全帽體，安全帽體的內(nèi)部頂端設(shè)置用于感測人體頭頂?shù)姆瓷涫郊t外光電傳感器，在安全帽體上固定安裝三軸加速度傳感器；集成有單片機內(nèi)核的Zigbee片上系統(tǒng)、反射式紅外光電傳感器接口電路、三軸加速度傳感器接口電路均安裝在焊接人員安全帽內(nèi)；在船舶艙室頂部裝有攝像頭和驅(qū)動攝像頭工作的第一 zigbee模塊，在艙門處安裝有將圖像信息通過無線網(wǎng)絡(luò)輸出至監(jiān)控室的第二 zigbee模塊；反射式紅外光電傳感器、三軸加速度傳感器分別通過反射式紅外光電傳感器接口電路、三軸加速度傳感器接口電路與集成有單片機內(nèi)核的Zigbee片上系統(tǒng)連接，集成有單片機內(nèi)核的Zigbee片上系統(tǒng)與第一 zigbee模塊連接，第一 zigbee模塊與第二 zigbee模塊連接，第一 zigbee模塊將攝像頭拍攝的圖像傳輸給第二zigbee 模塊。
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于多傳感器的船舶修造人員安全帽佩戴監(jiān)測系統(tǒng)，安全帽體的內(nèi)部頂端設(shè)置用于感測人體頭頂?shù)姆瓷涫郊t外光電傳感器，在安全帽體上固定安裝三軸加速度傳感器；集成有單片機內(nèi)核的Zigbee片上系統(tǒng)、反射式紅外光電傳感器接口電路、三軸加速度傳感器接口電路均安裝在焊接人員安全帽內(nèi)；在船舶艙室頂部裝有攝像頭和驅(qū)動攝像頭工作的第一zigbee模塊，在艙門處安裝有將圖像信息通過無線網(wǎng)絡(luò)輸出至監(jiān)控室的第二zigbee模塊。本實用新型結(jié)構(gòu)合理，工作性能好。
【IPC分類】H04W84/18, H04L29/08, H04N7/18
【公開號】CN204669528
【申請?zhí)枴緾N201520267872
【發(fā)明人】蔣凌, 華亮, 唐子峻, 王勝鋒, 劉明, 朱海榮, 華俊豪, 季霆, 念路兵, 張晴, 劉萍
【申請人】南通大學(xué)
【公開日】2015年9月23日
【申請日】2015年4月29日