[发明专利]智能安全帽与人员定位管理系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及定位系统，具体涉及智能安全帽与人员定位管理系统及方法。

背景技术

目前，很多发电公司的检修和部分运行工作对外承包给了有资质的检修公司，机组大、小修时还会增加其他承包商，对这些外包项目人员和其他临时外来人员、车辆的管理已经成为企业日常安全工作的重要组成部分，也是影响企业安全生产和人身安全的重要因素。

为实现企业安全管理可控、在控，根据危险源的划分标准及安全风险要素管控重点要求，发电公司将油罐区、氢罐区、化学品仓库、锅炉房、汽机房以及其他生产厂区等进行重点监控，实施严格的人员出入管控。

为实现这一管控目标，发电公司在通过对国内外有关现场人员安全定位的相关案例和技术进行充分论证和分析的基础上，提出了采用成熟的射频识别技术(RFID)和无线通信技术，结合现代信息化管理技术和手段，开发一套人员定位安全管理系统，通过对人员、车辆的实时定位和追踪，实现对进出厂区的人员，车辆的信息及厂区内各个重点区域的人员分布的全面、及时、准确的掌握，及时发现生产现场安全隐患，避免事故发生。从而提升发电公司的安全管理水平，确保本质安全的有效落实。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供利用传感器技术、射频识别技术和无线通信技术实现的智能安全帽与人员定位管理系统及方法。

为了解决上述问题，根据本发明的第一个技术方案，一种智能安全帽，包括安全帽主体以及设置在安全帽主体上的主机处理器、RFID标签、供电模块、无线传输模块、佩戴状态监测模块，其特点是：该佩戴状态监测模块包括控制器、LED灯、直流压电蜂鸣器和二至三个电容式接近传感器；

电容式接近传感器：设置在安全帽主体内侧，当智能安全帽佩戴在头部时，人体电场、头部与电容式接近传感器的导体层间形成一个耦合电容，通过检测耦合电容的变化以确定智能安全帽的佩戴状况；电容式接近传感器输出信号到电容式感应控制器；

电容式感应控制器接收电容式接近传感器输出的信号，电容式感应控制器的内置感应算法确定头部与电容式接近传感器是否接触，当电容式接近传感器的电容容量发生变化时，电容式感应控制器输出中断脉冲到主机处理器，并输出驱动信号到直流压电蜂鸣器和LED灯；

主机处理器接收电容式感应控制器输出的中断脉冲信号，通过通讯接口读取电容式感应控制器的参数，进行处理后得到安全帽的佩戴状况，并通过无线传输模块输出到系统平台；

RFID标签用于存储佩戴者的个人信息，RFID标签采用休眠唤醒工作方式，当收到阅读器的唤醒指令时才被唤醒工作，并将佩戴者的位置信息发送给阅读器；

供电模块用于给安全帽上的各个模块提供电源；供电模块包括充电锂电池和开关；

无线传输模块将安全帽的佩戴信息传输给系统平台。

为了解决上述问题，根据本发明的第二个技术方案，一种人员定位安全管理系统，包括智能安全帽、电子标签、阅读器、系统平台以及现场告警设备构成，其特征在于：

智能安全帽，包括安全帽主体以及设置在安全帽主体上的主机处理器、RFID标签、供电模块、无线传输模块、佩戴状态监测模块，该佩戴状态监测模块包括控制器、LED灯、直流压电蜂鸣器和二至三个电容式接近传感器；

电容式接近传感器：设置在安全帽主体内侧，当智能安全帽佩戴在头部时，人体电场、头部与电容式接近传感器的导体层间形成一个耦合电容，通过检测耦合电容的变化以确定智能安全帽的佩戴状况；电容式接近传感器输出信号到电容式感应控制器；

电容式感应控制器接收电容式接近传感器输出的信号，电容式感应控制器的内置感应算法确定头部与电容式接近传感器是否接触，当电容式接近传感器的电容容量发生变化时，电容式感应控制器输出中断脉冲到主机处理器，并输出驱动信号到直流压电蜂鸣器和LED灯；

主机处理器接收电容式感应控制器输出的中断脉冲信号，通过通讯接口读取电容式感应控制器的参数，进行处理后得到安全帽的佩戴状况，并通过无线传输模块输出到系统平台；

RFID标签用于存储佩戴者的个人信息，RFID标签采用休眠唤醒工作方式，当收到阅读器的唤醒指令时才被唤醒工作，并将佩戴者的位置信息发送给阅读器；

供电模块用于给智能安全帽上的各个模块提供电源；供电模块包括充电锂电池和开关；

无线传输模块将智能安全帽的佩戴信息传输给系统平台；

电子标签佩戴在没有发放安全帽的人员上；