一种具备实时监测功能的防护头盔
阅读说明:本技术 一种具备实时监测功能的防护头盔 (Protective helmet with real-time monitoring function ) 是由 高小迪 孙世梅 韩明晨 周诗如 孙赫 孙祖航 冯子阳 傅贵 于 2021-09-09 设计创作,主要内容包括:本发明提供一种具备实时监测功能的防护头盔,其包括头盔主体和监测组件;监测组件包括了体温监测结构、心率监测结构、GPS定位结构、求救按钮、脱帽监测结构、跌落预警传感器、有毒气体监测传感器、环境温度传感器和环境湿度传感器。通过这些基本的传感器结构,能够对于人体或者周围环境进行很好的实时监测和相应地做出判断和命令,进而使得人员作业的时候更好地适应环境,以更好的操作方式解决作业中遇到的问题,更好地保证了作业人员的安全。(The invention provides a protective helmet with a real-time monitoring function, which comprises a helmet main body and a monitoring assembly, wherein the helmet main body is provided with a helmet body; the monitoring assembly comprises a body temperature monitoring structure, a heart rate monitoring structure, a GPS positioning structure, a distress button, an uncapping monitoring structure, a falling early warning sensor, a toxic gas monitoring sensor, an ambient temperature sensor and an ambient humidity sensor. Through these basic sensor structures, can carry out fine real-time supervision and make judgement and order correspondingly to human body or surrounding environment, and then adapt to the environment better when making personnel's operation to the problem that meets in the operation is solved to better operation mode, has guaranteed operating personnel's safety better.)
技术领域
本发明涉及一种工程用安全设备,具体涉及一种具备实时监测功能的防护头盔。
背景技术
在建筑、工程等领域内,由于作业环境复杂,会遇到各式各样的危险,因此佩戴安全帽或者头盔进行防护。
然而,现有的防护头盔的结构功能相对单一,其仅仅能够起到头部保护的作用,然而其并不具有智能化的识别功能,这样就使得对于人员的一些基本生理信息无法及时掌控,这样就对于科学管理和安全管理造成了难度。在进行一些危险作业等工作之前,如果单独地设置一个人体基本生理的体检过程,则势必造成了人员成本和基础成本的提升,并且这种检测也不具有实时性,这样就使得对于作业人员在佩戴头盔进行危险作业的时候无法及时把控操作人员的身体状况和周围情况。
发明内容
为解决上述技术中存在的问题,本发明提供一种能够实现对于作业人员通过佩戴的防护头盔而实现掌控作业人员的生理指标信息,以加强科学、针对性实时管理的装置结构。
本发明提供的一种具备实时监测功能的防护头盔,其包括头盔主体和监测组件;在所述头盔主体内设置有生命体征监测结构,所述生命体征监测结构包括体温监测结构;通过体温监测结构实时地对于用户的体温参数进行监测,并且监测得到体温参数实时无线传输给远程控制平台,远程控制平台对于该用户的体温参数进行实时监测;另外,得到的体温参数通过信息播报或者显示的方式发送给用户。
上述方案的有益效果为:通过对于人员体温的实时监测就能够很好地掌握人员的生理指标,并且根据这个指标就能够基本判断出人员的健康情况,进而及时的做出相应命令或者操作,以更好地保证作业人员的安全。
一个优选的方案是,还包括心率监测结构;通过心率监测结构则实时地对于用户的心率参数进行监测,并且监测得到心率参数实时无线传输给远程控制平台,远程控制平台对于该用户的心率参数进行实时监测;另外,得到的心率参数通过信息播报或者显示的方式发送给用户;
所述头盔主体内设置有GPS定位结构或者北斗导航定位结构,通过GPS定位结构或者北斗导航定位结构对于用户的实时位置进行位置定位,并且对于用户的行进轨迹路线形成电子轨迹路线图形,并且把电子轨迹路线图形传送给远程控制平台,远程控制平台根据电子轨迹路线图形判断用户的行进路线是否正确,并且与标准轨迹图形进行实时匹配,并且当发生明显偏离的时候发出提醒信号;还包括zigbee定位系统,zigbee定位系统用于在室内给予用户定位信息。
一个优选的方案是,所述头盔主体外设置有求救按钮,所述求救按钮与远程控制平台建立信号连接;在危险发生的时候,用户按下求救按钮,信号相应地传输到远程控制平台,远程控制平台则相应地做出救援措施。
一个优选的方案是,所述头盔主体内设置有脱帽监测结构,所述脱帽监测结构为体温传感器或者压力传感器;当头盔主体离开用户的头部之后,则会相应地触发体温传感器或者压力传感器的感测信号值发生变化,即体温传感器感测到的温度降低,而压力传感器感测到的压力降低,相应地触发报警信号,并且把该信号传送到远程控制平台。
一个优选的方案是,所述头盔主体上设置有跌落预警传感器,所述跌落预警传感器包括加速度传感器和平衡传感器;当用户在操作环境下发生跌落的时候,则通过加度数传感器和平衡传感器的感应和信号变化做出判断,并且及时开启防护装置以对于用户进行保护,并且同时把危险信号传送到远程控制平台。
一个优选的方案是,所述安装杆上设置有有毒气体监测传感器,所述有毒气体监测传感器至少包括了硫化物传感器、氮化物传感器;通过硫化物传感器、氮化物传感器对于周围环境中存在的空气污染物进行实时检测,并且把检测得到的信息值上传到远程控制平台,并且信息值及时播报给用户,用户相应地做出判断。
一个优选的方案是,所述头盔主体上设置有环境温度传感器和环境湿度传感器,通过环境温度传感器和环境湿度传感器对于周围环境中的温度信息和湿度信息进行实时检测,并且把检测得到的信息值上传到远程控制平台,并且信息值及时播报给用户,用户相应地做出判断;所述安装杆上设置有照明结构,通过照明结构的设置,以为周围的环境操作提供充足的光照环境。
本发明提供的具备实时监测功能的防护头盔的使用方法,把所述防护头盔应用在建筑、矿山、化工、冶金的高危领域。
头盔主体包括外层壳、内层壳和调节组件,所述调节组件设置在外层壳和内层壳之间;所述调节组件具有环形圆柱体、横向连接柱、第一多边横向连接体、第二多边横向连接体、第三多边横向连接体、第一连接杆、第二连接杆、连接板、弧形连接块、驱动齿轮和驱动电机,所述环形圆柱体设置在外层壳与内层壳底部之间,多个所述横向连接柱分别设置在环形圆柱体上,所述第一多边横向连接体、第二多边横向连接体、第三横向连接体分别设置在多个横向连接柱上,多个所述第三多边横向连接体分别设置在多个横向连接柱上,所述第一连接杆下端铰接设置在第一多边横向连接体上,所述第二连接杆下端铰接设置在第二多边横向连接体上,所述第一连接杆与第二连接杆下端分别铰接设置在第三多边横向连接体上,多个所述连接板分别铰接设置在相邻的多边横向连接体上的第一连接杆与第二连接杆上端,多个所述弧形连接块的外侧下端分别与多个所述连接板连接,多个所述弧形连接块的内侧分别紧贴在内层壳的外侧,所述第一多边横向连接体的一端设置有从动齿轮,所述驱动齿轮与从动齿轮啮合连接,所述驱动电机与驱动齿轮连接。
本发明提供一种具备实时监测功能的防护头盔,其包括头盔主体和监测组件;监测组件包括了体温监测结构、心率监测结构、GPS定位结构、求救按钮、脱帽监测结构、跌落预警传感器、有毒气体监测传感器、环境温度传感器和环境湿度传感器。通过这些基本的传感器结构,能够对于人体或者周围环境进行很好的实时监测和相应地做出判断和命令,进而使得人员作业的时候更好地适应环境,以更好的操作方式解决作业中遇到的问题,更好地保证了作业人员的安全。
附图说明
图1是本发明具备实时监测功能的防护头盔内部集成的多种传感器的功能示意图;
图2是本发明头盔主体的结构示意图;
图3是本发明具头盔主体调节组件的结构示意图;
图4是图3中A区的放大结构示意图;
图5是本发明头盔主体剖视图的结构示意图。
具体实施方式
第一实施例:
如图1所示,本发明提供的一种具备实时监测功能的防护头盔,其包括头盔主体和监测组件;在所述头盔主体内设置有生命体征监测结构,所述生命体征监测结构包括体温监测结构;通过体温监测结构实时地对于用户的体温参数进行监测,并且监测得到体温参数实时无线传输给远程控制平台,远程控制平台对于该用户的体温参数进行实时监测;另外,得到的体温参数通过信息播报或者显示的方式发送给用户。
对于体温监测结构,其设置位置可以位于头盔主体的内部前侧位置,即人员的额头位置,即对于人员的额头位置进行体温监测。另外,还可以把体温监测结构设置在人体的其它位置,并且通过无线信息传送把信息传送给头盔内的控制器和远程控制平台。
第二实施例:
还包括心率监测结构;通过心率监测结构则实时地对于用户的心率参数进行监测,并且监测得到心率参数实时无线传输给远程控制平台,远程控制平台对于该用户的心率参数进行实时监测;另外,得到的心率参数通过信息播报或者显示的方式发送给用户;心率监测结构可以位于人体的其它位置例如采用手环的方式测定心率,并且心率参数通过无线传输的方式把信号发送给远程控制平台。
所述头盔主体内设置有GPS定位结构或者北斗导航定位结构,通过GPS定位结构或者北斗导航定位结构对于用户的实时位置进行位置定位,并且对于用户的行进轨迹路线形成电子轨迹路线图形,并且把电子轨迹路线图形传送给远程控制平台,远程控制平台根据电子轨迹路线图形判断用户的行进路线是否正确,并且与标准轨迹图形进行实时匹配,并且当发生明显偏离的时候发出提醒信号。还包括zigbee定位系统,zigbee定位系统用于在室内给予用户定位信息。
所述头盔主体外设置有求救按钮,所述求救按钮与远程控制平台建立信号连接;在危险发生的时候,用户按下求救按钮,信号相应地传输到远程控制平台,远程控制平台则相应地做出救援措施。
所述头盔主体内设置有脱帽监测结构,所述脱帽监测结构为体温传感器或者压力传感器;当头盔主体离开用户的头部之后,则会相应地触发体温传感器或者压力传感器的感测信号值发生变化,即体温传感器感测到的温度降低,而压力传感器感测到的压力降低,相应地触发报警信号,并且把该信号传送到远程控制平台。
所述头盔主体上设置有跌落预警传感器,所述跌落预警传感器包括加速度传感器和平衡传感器;当用户在操作环境下发生跌落的时候,则通过加度数传感器和平衡传感器的感应和信号变化做出判断,并且及时开启防护装置以对于用户进行保护,并且同时把危险信号传送到远程控制平台。
所述安装杆上设置有有毒气体监测传感器,所述有毒气体监测传感器至少包括了硫化物传感器、氮化物传感器;通过硫化物传感器、氮化物传感器对于周围环境中存在的空气污染物进行实时检测,并且把检测得到的信息值上传到远程控制平台,并且信息值及时播报给用户,用户相应地做出判断。
所述头盔主体上设置有环境温度传感器和环境湿度传感器,通过环境温度传感器和环境湿度传感器对于周围环境中的温度信息和湿度信息进行实时检测,并且把检测得到的信息值上传到远程控制平台,并且信息值及时播报给用户,用户相应地做出判断;所述安装杆上设置有照明结构,通过照明结构的设置,以为周围的环境操作提供充足的光照环境。
本发明提供的具备实时监测功能的防护头盔的使用方法,把所述防护头盔应用在建筑、矿山、化工、冶金的高危领域。
第三实施例;
如图2至图5所示,头盔主体10包括外层壳11、内层壳12和调节组件20,所述调节组件设置在外层壳11和内层壳12之间;所述调节组件20具有环形圆柱体21、横向连接柱22、第一多边横向连接体23、第二多边横向连接体24、第三多边横向连接体25、第一连接杆26、第二连接杆27、连接板28、弧形连接块29、驱动齿轮30和驱动电机31,所述环形圆柱体21设置在外层壳11与内层壳12底部之间,多个所述横向连接柱22分别设置在环形圆柱体21上,所述第一多边横向连接体23、第二多边横向连接体24、第三横向连接体25分别设置在多个横向连接柱22上,多个所述第三多边横向连接体25分别设置在多个横向连接柱22上,所述第一连接杆26下端铰接设置在第一多边横向连接体23上,所述第二连接杆27下端铰接设置在第二多边横向连接体24上,所述第一连接杆26与第二连接杆27下端分别铰接设置在第三多边横向连接体25上,多个所述连接板28分别铰接设置在相邻的多边横向连接体上的第一连接杆26与第二连接杆27上端,多个所述弧形连接块29的外侧下端分别与多个所述连接板28连接,多个所述弧形连接块29的内侧分别紧贴在内层壳12的外侧,所述第一多边横向连接体23的一端设置有从动齿轮32,所述驱动齿轮30与从动齿轮32啮合连接,所述驱动电机31与驱动齿轮30连接。
操作步骤为;当进入高危的工作地方时带上头盔,这时头盔的内层壳12与人员头部接触,由于每个人的头部大小不同,头盔佩戴时又大又小,当人员带上头盔觉得大时,这时启动驱动电机31带动驱动齿轮31旋转,既而带动从动齿轮32旋转,从动齿轮32带动第一多边横向连接体23向内层壳12的外侧靠拢,这时第一连接杆26跟随转动,既而带动连接板28和第二连接杆27转动,通过第二连接杆27的转动带动第三多边横向连接体25转动,由于相邻多边横向连接体的第一连接杆26和第二连接杆27通过连接板28连接在一起,当第一多边横向连接体23转动时,所有的多边横向连接体同时向内层壳12的外侧靠拢,既而带动多个连接板28向内层壳12的外侧靠拢,相继带动多个弧形连接块29同时向下夹紧内层壳12外侧,这时内层壳12会慢慢向下移动与人的头部紧贴,根据不同的头部大小,通过调节组件20来调整内层壳12大小。
另外,内层壳12的材质为弹性塑料材质,并且通过多个弧形连接块29紧贴在内层壳12的外侧上,相继的又增加了一层防护层。
另外,在弧形连接块29的顶部内侧端具有脑电波监测结构,而内层壳12具有空隙结构,空隙结构与弧形连接块29相对设置,即弧形连接块29向内压制的时候则会使得脑电波监测结构穿过空隙结构而很好地贴合在人体头部位置,并且一圈设置的弧形连接块29在多个位点形成监测位置,从而很好地对于不同大小的人员头部进行匹配贴合以完成脑电波的生理指标监测,以相应地做出判断。
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