基于传感器的安全帽佩戴检测系统的制作方法

1.本发明涉及安全检测技术领域，尤其涉及一种基于传感器的安全帽佩戴检测系统。


背景技术：

2.目前，很多发电公司的检修和维护工作对外承包给了有资质的检修公司，厂内有技术改造或基建等其他项目时还会增加其他外包商。外包商现场工作人员个人素质的高低不同，对于安全文明施工的认知也不同，因此为保证这些外包项目人员和其他临时外来人员现场作业时的安全文明施工行为，避免影响企业安全生产和人身安全，需确保现场施工人员按要求佩戴相应安全设备。安全帽是防物体打击和坠落时头部碰撞的头部防护装置，现场施工人员通过佩戴安全帽，用以防护头部，免受坠落的物件伤害。但经常存在施工工人没有按照规定佩戴安全帽的情况发生，对安全帽的佩戴情况进行实时的监控，并检测是否按照规定佩戴安全帽至关重要。
3.传统的安全帽佩戴的检测方法，通过单纯的图像识别进行检测是否佩戴安全帽，这种情况受到光线强度、安全帽特征、图像识别算法、图像清晰度的影响较大，且安全帽种类繁多、部分普通帽子和安全帽相近等因素，导致不能很好的检测，导致安全帽佩戴的检测结果准确度不高。


技术实现要素：

4.本发明提供了一种基于传感器的安全帽佩戴检测系统，用于提高安全帽佩戴检测的准确率。
5.本发明第一方面提供了一种基于传感器的安全帽佩戴检测系统，所述基于传感器的安全帽佩戴检测系统包括：安全帽子系统、后台检测子系统、视频监控子系统和定位基站子系统，所述安全帽子系统和所述后台检测子系统无线通信连接，所述视频监控子系统和所述后台检测子系统无线通信连接，所述定位基站子系统分别和所述安全帽子系统、所述后台检测子系统无线通信连接；所述后台检测子系统用于：接收所述视频监控子系统实时采集的施工现场带有安全帽的待检测监控视频，并对所述待检测监控视频进行实时检测生成检测结果；以及将所述检测结果下发至所述安全帽子系统；所述安全帽子系统用于：接收所述后台检测子系统下发的检测结果，并根据所述检测结果生成操作指令；以及接收所述定位基站子系统下发的定位指令，并根据所述定位指令将位置信息发送至所述后台检测子系统。
6.可选的，在本发明第一方面的第一种实现方式中，所述安全帽子系统包括传感器模块、供电模块和监测模块，所述传感器模块和所述监测模块无线通信连接，所述传感器模块和所述供电模块电路连接，所述监测模块和所述供电模块电路连接；所述传感器模块用于：获取安全帽佩戴参数并将所述安全帽佩戴参数下发至所述
监测模块；所述监测模块用于：根据所述安全帽佩戴参数生成控制指令，并将所述控制指令下发至所述供电模块；所述供电模块用于：接收所述控制指令，并根据所述控制指令控制电路导通或关闭。
7.可选的，在本发明第一方面的第二种实现方式中，所述监测模块包括下颚带扣佩戴监测模块和安全帽主体内侧佩戴监测模块；所述下颚带扣佩戴监测模块用于：接收所述传感器模块下发的安全帽佩戴参数，根据所述安全帽佩戴参数监测下颚带扣是否佩戴正确并生成下颚带扣佩戴监测结果；所述安全帽主体内侧佩戴监测模块用于：接收所述传感器模块下发的安全帽佩戴参数，根据所述安全帽佩戴参数安全帽主体内侧是否符合标准佩戴参数并生成安全帽主体内侧佩戴监测结果。
8.可选的，在本发明第一方面的第三种实现方式中，所述安全帽子系统还包括led模块和警报蜂鸣振动模块，所述led模块和所述警报蜂鸣振动模块分别和所述供电模块电路连接；所述led模块用于：接收所述供电模块发送的电路导通指令，并根据所述电路导通指令显示灯光；所述警报蜂鸣振动模块用于：接收所述供电模块发送的电路导通指令，并根据所述电路导通指令发出蜂鸣声和高频振动。
9.可选的，在本发明第一方面的第四种实现方式中，所述安全帽子系统还包括工作状态指示模块，所述工作状态指示模块和所述定位基站子系统无线通信连接，所述工作状态指示模块和所述供电模块电路连接；所述工作状态指示模块用于：接收定位基站子系统发送的位置信息，并根据所述位置信息判断是否进入施工区域，得到判断结果，以及根据所述判断结果控制工作状态指示灯打开或关闭。
10.可选的，在本发明第一方面的第五种实现方式中，所述后台检测子系统包括图像检测模块和推送模块，所述图像检测模块和所述视频监控子系统无线通信连接，所述推送模块和所述图像检测模块无线通信连接，所述推送模块和所述安全帽子系统无线通信连接；所述图像检测模块用于：接收所述视频监控子系统实时采集的施工现场带有安全帽的待检测监控视频，并对所述待检测监控视频进行实时检测生成检测结果；所述推送模块用于：将所述检测结果下发至所述安全帽子系统。
11.可选的，在本发明第一方面的第六种实现方式中，所述安全帽子系统还用于对安全帽的点位进行编号，得到编号信息；所述定位基站子系统用于：接收所述编号信息，并根据所述编号信息判断信息是否正确。
12.可选的，在本发明第一方面的第七种实现方式中，所述定位基站子系统用于：对预置的工作区域三维模型进行数据的交互，以对危险区域进行实时监控；以及根据预置的人员编号信息判断安全帽佩戴人员是否具备资质出现在现场的工作区域。
13.可选的，在本发明第一方面的第八种实现方式中，所述安全帽子系统和所述后台检测子系统无线通信连接，所述无线连接可以采用wifi、4g、5g、非授权频段专网、蓝牙或uwb。
14.可选的，在本发明第一方面的第九种实现方式中，所述后台检测子系统还用于：对所述视频监控子系统采集的视频数据进行存储。
15.本发明提供的技术方案中，所述基于传感器的安全帽佩戴检测系统包括：安全帽子系统、后台检测子系统、视频监控子系统和定位基站子系统，所述安全帽子系统和所述后台检测子系统无线通信连接，所述视频监控子系统和所述后台检测子系统无线通信连接，所述定位基站子系统分别和所述安全帽子系统、所述后台检测子系统无线通信连接。本发明通过在安全帽中设置了安全帽佩戴数据获取的传感器，并根据人工智能后台对监控视频进行安全帽佩戴检测，根据这两个检测结果对安全帽佩戴是否规范进行综合判断，有效的提高了安全帽佩戴检测的准确率。
附图说明
16.图1为本发明实施例中基于传感器的安全帽佩戴检测系统的第一个实施例示意图；图2为本发明实施例中基于传感器的安全帽佩戴检测系统的第二个实施例示意图。
具体实施方式
17.本发明实施例提供了一种基于传感器的安全帽佩戴检测系统，用于提高安全帽佩戴检测的准确率。本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等（如果存在）是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”或“具有”及其任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
18.为便于理解，下面对本发明实施例的具体流程进行描述，请参阅图1，本发明实施例中基于传感器的安全帽佩戴检测系统的第一个实施例包括：所述基于传感器的安全帽佩戴检测系统包括：安全帽子系统101、后台检测子系统102、视频监控子系统103和定位基站子系统104，所述安全帽子系统101和所述后台检测子系统102无线通信连接，所述视频监控子系统103和所述后台检测子系统102无线通信连接，所述定位基站子系统104分别和所述安全帽子系统101、所述后台检测子系统102无线通信连接；所述后台检测子系统102用于：接收所述视频监控子系统103实时采集的施工现场带有安全帽的待检测监控视频，并对所述待检测监控视频进行实时检测生成检测结果；以及将所述检测结果下发至所述安全帽子系统101；所述安全帽子系统101用于：接收所述后台检测子系统102下发的检测结果，并根
据所述检测结果生成操作指令；以及接收所述定位基站子系统104下发的定位指令，并根据所述定位指令将位置信息发送至所述后台检测子系统102。
19.本发明实施例中，所述基于传感器的安全帽佩戴检测系统包括：安全帽子系统、后台检测子系统、视频监控子系统和定位基站子系统，所述安全帽子系统和所述后台检测子系统无线通信连接，所述视频监控子系统和所述后台检测子系统无线通信连接，所述定位基站子系统分别和所述安全帽子系统、所述后台检测子系统无线通信连接。本发明通过在安全帽中设置了安全帽佩戴数据获取的传感器，并根据人工智能后台对监控视频进行安全帽佩戴检测，根据这两个检测结果对安全帽佩戴是否规范进行综合判断，有效的提高了安全帽佩戴检测的准确率。
20.请参阅图2，本发明实施例中基于传感器的安全帽佩戴检测系统的第二个实施例包括：所述基于传感器的安全帽佩戴检测系统包括：安全帽子系统101、后台检测子系统102、视频监控子系统103和定位基站子系统104，所述安全帽子系统101和所述后台检测子系统102无线通信连接，所述视频监控子系统103和所述后台检测子系统102无线通信连接，所述定位基站子系统104分别和所述安全帽子系统101、所述后台检测子系统102无线通信连接；所述后台检测子系统102用于：接收所述视频监控子系统103实时采集的施工现场带有安全帽的待检测监控视频，并对所述待检测监控视频进行实时检测生成检测结果；以及将所述检测结果下发至所述安全帽子系统101；所述安全帽子系统101用于：接收所述后台检测子系统102下发的检测结果，并根据所述检测结果生成操作指令；以及接收所述定位基站子系统104下发的定位指令，并根据所述定位指令将位置信息发送至所述后台检测子系统102。
21.可选的，所述安全帽子系统101包括传感器模块1011、供电模块1012和监测模块1013，所述传感器模块1011和所述监测模块1013无线通信连接，所述传感器模块1011和所述供电模块1012电路连接，所述监测模块1013和所述供电模块1012电路连接；所述传感器模块1011用于：获取安全帽佩戴参数并将所述安全帽佩戴参数下发至所述监测模块1013；所述监测模块1013用于：根据所述安全帽佩戴参数生成控制指令，并将所述控制指令下发至所述供电模块1012；所述供电模块1012用于：接收所述控制指令，并根据所述控制指令控制电路导通或关闭。
22.可选的，所述监测模块1013包括下颚带扣佩戴监测模块和安全帽主体内侧佩戴监测模块；所述下颚带扣佩戴监测模块用于：接收所述传感器模块下发的安全帽佩戴参数，根据所述安全帽佩戴参数监测下颚带扣是否佩戴正确并生成下颚带扣佩戴监测结果；所述安全帽主体内侧佩戴监测模块用于：接收所述传感器模块下发的安全帽佩戴参数，根据所述安全帽佩戴参数安全帽主体内侧是否符合标准佩戴参数并生成安全帽主体内侧佩戴监测结果。
23.可选的，所述安全帽子系统101还包括led模块1014和警报蜂鸣模块1015，所述led
模块1014和所述警报蜂鸣模块1015分别和所述供电模块1012电路连接；所述led模块1014用于：接收所述供电模块1012发送的电路导通指令，并根据所述电路导通指令显示灯光；本实施例中，当安全帽处于工作状态时，安全帽上的多个佩戴传感器检测耦合电容、热敏电阻的变化以确定智能安全帽的佩戴情况，输出信号到处理器。处理器收到信号后根据逻辑判断，若人员未正确佩戴，则发出指令，驱动信号到蜂鸣器和led灯，使蜂鸣器和振动器产生报警信息，led灯显示红色，若正常佩戴，则不发出报警声和振动，且led灯显示绿色。同时将相应的状态信息传输至后台服务器进行数据的收集。每个安全帽应有独自的编号，以便于人员的管理。
24.所述警报蜂鸣振动模块1015用于：接收所述供电模块1012发送的电路导通指令，并根据所述电路导通指令发出蜂鸣声和高频振动。
25.本实施例中，通过安全帽所装配传感器对安全帽的佩戴方式进行识别。在安全帽正确佩戴时，下颚带扣会扣在人体下巴处，下颚带扣内部装配的压力传感器会接触到人体，同时在安全帽主体内侧能接触到额头的位置也装配有温度传感器，两个传感器同时工作，并将产生的信号返回给帽体上的处理器。进一步地，处理器将相关信号整合后，通过无线传输模块发送给后台服务器。同时，安全帽所装配的定位标签与现场的定位基站进行数据通讯，将所在实时位置告知后台服务器。进一步的安全帽处理器带有警报蜂鸣器和振动器，当人员未正确佩戴安全帽时蜂鸣器和振动器主动报警。进一步地，安全帽所处位置为危险区域时，安全帽处理器接受后台检测子系统的报警消息，进行蜂鸣振动报警。
26.可选的，所述安全帽子系统101还包括工作状态指示模块1016，所述工作状态指示模块1016和所述定位基站子系统104无线通信连接，所述工作状态指示模块1016和所述供电模块1012电路连接；所述工作状态指示模块1016用于：接收定位基站子系统104发送的位置信息，并根据所述位置信息判断是否进入施工区域，得到判断结果，以及根据所述判断结果控制工作状态指示灯打开或关闭。
27.本实施例中，当工作人员准备进入现场工作时，打开安全帽中的工作状态开关，此时安全帽进入工作状态，若没有按要求正确佩戴，将会产生报警声音，并将状态实时传输至后台检测子系统。若工作人员进入现场没打开工作状态开关，通过视频监控子系统进行比对后，后台服务器会产生报警信息并进行截图，通过配套应用程序提醒监管人员。
28.可选的，所述后台检测子系统102包括图像检测模块1021和推送模块1022，所述图像检测模块1021和所述视频监控子系统103无线通信连接，所述推送模块1022和所述图像检测模块1021无线通信连接，所述推送模块1022和所述安全帽子系统101无线通信连接；所述图像检测模块1021用于：接收所述视频监控子系统103实时采集的施工现场带有安全帽的待检测监控视频，并对所述待检测监控视频进行实时检测生成检测结果；所述推送模块1022用于：将所述检测结果下发至所述安全帽子系统101。
29.本实施例中，通过实时从现场的视频监控子系统中读取视频，并将视频通过预置的深度学习模型进行抽帧、识别等处理，对视频图像中的人员的头部区域进行动态识别，采用形状识别或颜色识别的方式，针对现场的人员的安全帽进行辅助性识别对比。进一步地，根据安全帽内的定位传感器与所在区域的定位基站进行人员定位，并与视频监控摄像机进
行数据联动，从而将视频中的人员与所编号的安全帽进行对应，确保视频看到的人员与佩戴智能安全帽的为同一人。
30.可选的，所述视频监控子系统103还用于对安全帽的点位进行编号，得到编号信息；所述定位基站子系统104用于：接收所述编号信息，并根据所述编号信息判断信息是否正确。
31.可选的，所述定位基站子系统104用于：对预置的工作区域三维模型进行数据的交互，以对危险区域进行实时监控；以及根据预置的人员编号信息判断安全帽佩戴人员是否具备资质出现在现场的工作区域。
32.本实施例中，安全帽的定位功能可与厂内的三维模型进行数据的交互，以完成人员位置状态、危险区域实时监控的功能，同时可根据人员编号信息确认所佩戴人员是否有相应的资质出现在现场的工作区域。
33.可选的，所述安全帽子系统101和所述后台检测子系统102无线通信连接，所述无线连接可以采用wifi、4g、5g、非授权频段专网、蓝牙或uwb。
34.可选的，所述后台检测子系统102还用于：对所述视频监控子系统103采集的视频数据进行存储。
35.本发明实施例中，所述基于传感器的安全帽佩戴检测系统包括：安全帽子系统、后台检测子系统、视频监控子系统和定位基站子系统，所述安全帽子系统和所述后台检测子系统无线通信连接，所述视频监控子系统和所述后台检测子系统无线通信连接，所述定位基站子系统分别和所述安全帽子系统、所述后台检测子系统无线通信连接。本发明通过在安全帽中设置了安全帽佩戴数据获取的传感器，并根据人工智能后台对监控视频进行安全帽佩戴检测，根据这两个检测结果对安全帽佩戴是否规范进行综合判断，有效的提高了安全帽佩戴检测的准确率。
36.本发明如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器（read-only memory， rom）、随机存取存储器（random access memory，ram）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
37.以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。