一种施工现场工人智能定位监测装置及其监测系统的制作方法

本发明涉及定位监测，具体为一种施工现场工人智能定位监测装置及其监测系统。

背景技术：

1、施工现场工人智能定位监测装置主要通过使用gps或北斗卫星定位系统对施工现场的工人进行实时定位，通过接收来自卫星的信号，准确获取工人的位置信息，并且能够提供实时的移动轨迹记录，然而现有的施工现场工人智能定位监测装置在使用时并不方便对工人的行为进行监测，安全性较低。

2、现有的施工现场工人智能定位监测装置存在的缺陷是：

3、1、在专利文件cn219039768u中，通过对rfid天线在收发数据信息时的天线信号进行导向来提高定位的精度，并没有考虑到现有的施工现场工人智能定位装置在使用时并不带有脱帽监测的功能；

4、2、在专利文件cn213665243u中，主要考虑如何降低灰尘对定位监测设备的影响，并没有考虑到现有的施工现场工人智能定位装置在使用时拆装检修的便捷性较高；

5、3、在专利文件cn220415467u中，主要通过增加防护机构提高定位检测装置的实用性，没有考虑到现有的施工现场工人智能定位装置并不带有防撞监测和倒地监测的问题；

6、4、在申请文件kr1020170024323a中，主要考虑如何提高移动对象的确定精度，并没有考虑到现有的施工现场工人智能定位装置在使用时功能单一，且在发生意外事故时报警不及时。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种施工现场工人智能定位监测装置及其监测系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种施工现场工人智能定位监测装置，包括安全帽主体和帽壳，所述帽壳的内表面安装有头盔，所述头盔的外表面内嵌有等距布置的压力传感器一，且压力传感器一的外表面与帽壳的内表面相贴合；

3、所述头盔的内表面安装有防护垫，所述防护垫的内表面内嵌有等距布置的温度传感器和压力传感器二，且压力传感器二与温度传感器间隔分布，所述防护垫的内表面安装有缓冲垫，所述缓冲垫的内表面内嵌安装有均匀布置的魔术贴，所述魔术贴的内表面粘黏有毛毡面，所述毛毡面的内表面安装有吸汗垫；

4、所述头盔的底部安装有下颚带，且下颚带、帽壳、头盔、防护垫和缓冲垫组成安全帽主体，所述安全帽主体的外表面安装有定位监测模块，且定位监测模块与压力传感器一、温度传感器和压力传感器二电性连接。

5、优选的，所述帽壳的外表面安装有连接块，连接块的顶部设置有卡槽，卡槽的内部嵌合有卡块，定位监测模块包括安装在卡块一侧外壁上的安装盒。

6、优选的，所述安装盒的正面、背面以及顶部均内嵌安装有激光雷达，安装盒的一侧外壁设置有置物槽，置物槽的内部安装有微型摄像头一，安装盒的一侧外壁安装有气体浓度检测仪、信息采集器和警示灯，气体浓度检测仪位于微型摄像头一的下方，气体浓度检测仪位于警示灯的下方，警示灯位于微型摄像头一的后方，警示灯与压力传感器一、温度传感器、压力传感器二、气体浓度检测仪和激光雷达电性连接。

7、优选的，所述帽壳的外表面连接有报警按钮和安装块，报警按钮位于安装块和连接块的中间，安装块的正面内嵌安装有摄像头二。

8、优选的，所述安装盒的一侧外壁安装有身份标签，且身份标签位于气体浓度检测仪的下方，信息采集器的一侧外壁安装有语音播报器和定位标签，且定位标签位于语音播报器的下方。

9、优选的，所述吸汗垫的内表面安装有拉带，且拉带呈倒“u”字形结构，拉带用于将吸汗垫从缓冲垫上撕下。

10、优选的，包括数据采集单元、数据分析单元、行为分析单元、事故预警单元和报警单元，所述数据采集单元用于采集来自压力传感器一、温度传感器、压力传感器二、激光雷达、定位标签以及身份标签的信息，数据分析单元用于对采集到的信息进行统计和分析操作，行为分析单元根据统计分析的结果监测分析施工现场环境以及工人行为，事故预警单元根据行为分析单元监测分析的结果向管理端发送预警报告，报警单元包括主动报警模块和被动报警模块；

11、数据采集单元包括信息采集器，数据分析单元包括安装在定位监测模块内部的中央处理器，行为分析单元包括视频监控子系统和生命体征监测模块，事故预警单元包括警示灯，报警单元联动视频监控子系统。

12、优选的，所述视频监控子系统包括微型摄像头一和摄像头二，视频监控子系统利用无线通信技术与地面基站相交互，生命体征监测模块包括佩戴在工人手腕上的智能手环，且智能手环与事故预警单元交互。

13、优选的，所述统计分析的结果包括人员和环境监测结果和轨迹监测结果，人员和环境监测结果包括身份信息监测、运动轨迹监测、脱帽监测、倒地监测、禁区监测、脱岗监测、撞击监测、近电监测、气体浓度监测，环境监测结果包括人员滞留情况监测和全天候运动轨迹监测；

14、所述主动报警模块通过预设的报警规则和算法，对实时数据进行分析和处理，在监测到异常情况时，能够主动向监控中心或工人发送报警信号，以及能够在工人遇到危险时主动报警，被动报警模块则是在工人遇到危险无法主动报警时向监控中心发送报警信号并提醒相关人员处理。

15、优选的，所述地面基站等距布设在施工现场，记其中一组地面基站到另一组地面基站的距离为s，工人的步长为sl，则工人途经两组地面基站的时间为t=s/sl；

16、

17、其中a和b分别为常数系数，a=0.371，b=0.227，h为身高，sf为步频，c为常数设置为1。

18、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

19、1、本发明通过安装有安全帽主体、压力传感器一、缓冲垫、魔术贴、毛毡面、吸汗垫、温度传感器和压力传感器二，在使用该智能定位装置前，通过魔术贴和毛毡面的粘接来将吸汗垫固定在缓冲垫上，从而提高安全帽主体佩戴的舒适性，且在佩戴后，压力传感器二能够检测到挤压力，并通过温度传感器检测人体传递给缓冲垫的热量，当压力传感器二检测不到压力或温度传感器检测到的温度不在人体佩戴温度的范围内时向监控中心发送预警信号，并连通摄像头二，并将摄像头二拍摄的画面传输给监控中心，方便监控中心判断工人是否存在未佩戴安全帽行为，且在安全帽主体受到撞击时，压力传感器一检测到压力后向监控中心报警，并通过地面基站确定工人位置，从而保证工人在无人处受到意外伤害时能及时报警。

20、2、本发明通过安装有连接块、卡槽、卡块和定位监测模块，在使用该智能定位监测装置前，首先通过卡块和卡槽的嵌合来将定位监测模块固定在连接块上，从而方便使用者只需佩戴安全帽就能够实现定位监测功能，且在一定程度上能够为后续的检修工作提供便利。

21、3、本发明通过安装有激光雷达、微型摄像头一、气体浓度检测仪、信息采集器和警示灯，在施工过程中，通过激光雷达检测靠近工人的物体或车辆，并在间距超过初始设定的阈值时警示灯亮起，并通过语音播报器提醒工人远离，从而提高施工安全性，且通过气体浓度检测仪的设置，能够时刻检测施工环境内各种气体的浓度，并在有害气体泄漏或氧气浓度减少时提醒工人注意，并通过信息采集器收集工人的生理状态和施工环境参数，并通过无线网络将收集到的数据传送至监控中心的云端服务器内，使得施工现场管理者可以通过手机app实时掌握工人的位置、生理状态和环境条件，及时发现并处理安全隐患，降低安全事故的发生概率，提高施工现场的整体安全水平。

22、4、本发明通过安装有报警按钮、安装块和摄像头二，摄像头二的设置能够在警示灯亮起时通过摄像头二拍摄视频，并将其上传至监控中心，从而方便管理人员通过视频判断现场情况以及工人是否出现滞留现象，且在发生意外事故时，工人不仅可以主动按动报警按钮报警，且还能够通过定位检测模块监测到的异常情况工人无法主动报警时被动报警，从而降低事故发生后造成伤亡的概率。