本實(shí)用新型涉及安全施工領(lǐng)域，尤其涉及一種基于PLC與WIFI數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊苿?dòng)監(jiān)查及定位的安全帽系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

如今在大型高危項(xiàng)目的施工行業(yè)中，安全事故頻發(fā)，嚴(yán)重威脅施工工人的人身安全，一旦發(fā)生危險(xiǎn)難以精確找尋到被困工人，而錯(cuò)過最佳搶救時(shí)間，從而造成不可挽回的后果，并且對(duì)于事后事故原因的追查也比較困難。當(dāng)前安全帽可以抵御突如其來的打擊, 抵御高空墜落的碎片等物體，起著保護(hù)頭、臉和頸部的作用，而內(nèi)部仍有空間未能充分利用，來更好的監(jiān)管施工，對(duì)發(fā)生事故時(shí)能更好的進(jìn)行施救。因此安全帽作為施工工人必備的首要安全保障設(shè)備，對(duì)其智能化將變的非常重要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述技術(shù)缺陷問題，本實(shí)用新型提出了一種基于PLC與WIFI數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊苿?dòng)監(jiān)查及定位的安全帽。這種安全帽，不僅具有安全功能，而且具有中央處理器、WIFI功能電路、視頻采集、圖像處理和 GPS 定位功能。

為了解決上述技術(shù)缺陷問題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下：

基于PLC與WIFI數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊苿?dòng)監(jiān)查及定位的安全帽系統(tǒng)，包括安全帽裝置、WIFI路由器、協(xié)議轉(zhuǎn)換器、數(shù)據(jù)終端；安全帽裝置包括安全帽本體、安全帽本體的前端裝有攝像頭，安全帽本體的頂部安裝有PCB電路，安全帽本體的后部有蓄電池；PCB電路包括中央處理器、GPS定位器、WIFI功能電路、視頻采集器、圖像處理器；安全帽裝置與協(xié)議轉(zhuǎn)換器通過 WIFI路由器進(jìn)行連接通訊；協(xié)議轉(zhuǎn)換器與數(shù)據(jù)終端通過PLC通訊。

進(jìn)一步的，安全帽裝置包括安全帽本體、安全帽本體的前端裝有攝像頭，安全帽本體的頂部安裝有PCB電路，PCB電路與攝像頭相連接，安全帽本體的后部有蓄電池，蓄電池與PCB電路相連接。

進(jìn)一步的，所述 PCB電路包括中央處理器、GPS定位器、WIFI功能電路、視頻采集器、圖像處理器；GPS定位器、WIFI功能電路、視頻采集器、圖像處理器與中央處理器通過電路連接并受其控制。

進(jìn)一步的，攝像頭上安裝有廣域鏡，廣域鏡上覆蓋有透明保護(hù)殼。

進(jìn)一步的，安全帽本體的頂部安裝的 PCB電路中的中央處理器與視頻采集器、圖像處理器通訊，中央處理器將其數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)碼后，將視頻采集器采集的圖片信息發(fā)送到圖像處理器，圖像處理器對(duì)圖片信息進(jìn)行處理后，將圖片信息發(fā)送回中央處理器，中央處理器將其傳送至WIFI功能電路后，將信息傳向協(xié)議轉(zhuǎn)換器。

進(jìn)一步的，安全帽本體的頂部裝安裝的 PCB電路中的 GPS定位器與中央處理器通信，中央處理器將其傳送至WIFI功能電路后，將GPS定位信息發(fā)送到定位后臺(tái)。

進(jìn)一步的，協(xié)議轉(zhuǎn)換器包括 WIFI 功能電路、MCU、PLC通訊電路；WIFI 功能電路與 MCU通過 HDMI和 RS232 兩個(gè)接口相連；MCU與 PLC通訊電路通過 SPI 口連接。

進(jìn)一步的，WIFI功能電路包括802.11 控制器、802.11 控制驅(qū)動(dòng)器、HDMI接口、RS232接口和系統(tǒng)設(shè)置電路；802.11 控制器通過HDMI接口、RS232接口將獲取的信息傳遞到中央處理器；802.11 控制驅(qū)動(dòng)器通過HDMI接口、RS232接口將從中央處理器獲得的信息傳送到WIFI路由器。

進(jìn)一步的，數(shù)據(jù)終端包括 PLC通訊電路、服務(wù)器；PLC通訊電路與服務(wù)器通過 SPI 口連接；PLC通訊電路包括電力線接口、調(diào)制解調(diào)和微控制器；調(diào)制解調(diào)與微控制器、電力線接口通過電路通訊。

進(jìn)一步的，蓄電池（3）呈弧形狀貼與安全帽本體后部?jī)?nèi)壁。

本實(shí)用新型的有益效果在于 ：（1）本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、合理，制作方便，實(shí)用性強(qiáng)，便于實(shí)時(shí)監(jiān)控工地，遇緊急情況可第一時(shí)間了解工地詳情，并進(jìn)行相關(guān)緊急處理，以確保工人的人身安全。（2）將采集到的視頻信息進(jìn)行了優(yōu)化處理，將視頻幀數(shù)確認(rèn)在肉眼的極限范圍內(nèi)，從而減少不必要的資源浪費(fèi)。（3）對(duì)視頻畫面經(jīng)過了壓縮、增強(qiáng)和復(fù)原，使畫面效果更加還原真實(shí)。（4）視頻信息傳輸和GPS定位信息傳輸都通過WIFI來實(shí)現(xiàn)，省去了到處布線的麻煩。（5）本實(shí)用新型對(duì)攝像頭增加了廣域鏡，擴(kuò)大了監(jiān)控視線。（6）本實(shí)用新型對(duì)攝像頭增加了透明保護(hù)殼，提高了攝像頭的使用壽命。（7）本實(shí)用新型既具有 PLC 通信的便捷、成本低等優(yōu)點(diǎn)，又具有 WIFI通信的無線互聯(lián)、易于遠(yuǎn)程傳輸?shù)葍?yōu)點(diǎn)。

附圖說明

圖1 為本實(shí)用新型中提供的一種基于PLC與WIFI數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊苿?dòng)監(jiān)查及定位的安全帽系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)圖；

圖 2 為本實(shí)用新型中提供的一種基于PLC與WIFI數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊苿?dòng)監(jiān)查及定位的安全帽系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，一種基于PLC與WIFI數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊苿?dòng)監(jiān)查及定位的安全帽系統(tǒng)，包括安全帽裝置、WIFI路由器、協(xié)議轉(zhuǎn)換器、數(shù)據(jù)終端；安全帽裝置包括安全帽本體、安全帽本體的前端裝有攝像頭1，安全帽本體的頂部安裝有PCB2，安全帽本體的后部有蓄電池3；PCB電路2包括中央處理器、GPS定位器、WIFI功能電路、視頻采集器、圖像處理器；安全帽裝置與協(xié)議轉(zhuǎn)換器通過 WIFI路由器進(jìn)行連接通訊；協(xié)議轉(zhuǎn)換器與數(shù)據(jù)終端通過PLC通訊。安全帽裝置包括攝像頭、PCB電路和蓄電池；安全帽裝置的PCB電路包括中央處理器、GPS定位器、WIFI、視頻采集、音頻采集、圖像處理。將視頻采集、音頻采集器獲得的數(shù)據(jù)信息，通過 HDMI傳輸?shù)街醒胩幚砥鳎珿PS定位器獲得的定位信息通過 RS232 傳輸?shù)街醒胩幚砥?，中央處理器?duì)傳過來的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類處理，將視頻信息通過 HDMI傳輸?shù)綀D像處理電路，進(jìn)行圖像處理，再通過 HDMI傳回中央處理器，由中央處理器將處理后的信息傳到 WIFI功能電路，由 WIFI功能電路進(jìn)行協(xié)議編碼傳輸出去。 WIFI傳輸標(biāo)準(zhǔn)為 IEEE802.11b/g/n 的無線路由。協(xié)議轉(zhuǎn)換器由 WIFI 功能電路、 MCU、PLC通訊電路組成；WIFI 功能電路與 MCU通過 HDMI和 RS232 兩個(gè)接口相連；對(duì)視頻音頻信息通過 HDMI傳輸，對(duì)于 GPS信息通過 RS232 傳輸。MCU與 PLC通訊電路通過 SPI（串行外設(shè)接口）口連接。數(shù)據(jù)終端由 PLC通訊電路、服務(wù)器組成；PLC通訊電路與服務(wù)器通過 SPI 口連接。

安全帽將監(jiān)控到的數(shù)據(jù)通過內(nèi)置的 WIFI功能電路將各種數(shù)據(jù)通過路由器傳輸給協(xié)議轉(zhuǎn)換器，協(xié)議轉(zhuǎn)換器將 WIFI 信息處理轉(zhuǎn)化為 PLC 通訊電路并耦合到電力線中，通過電網(wǎng)將大量數(shù)據(jù)傳輸入服務(wù)器，服務(wù)器對(duì)已做處理的數(shù)據(jù)層層解碼，將數(shù)據(jù)存入對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)庫中。

如圖 2所示，一種基于PLC與WIFI數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊苿?dòng)監(jiān)查及定位的安全帽系統(tǒng)，安全帽裝置包括安全帽本體、安全帽本體的前端裝有攝像頭1，安全帽本體的頂部安裝有PCB電路2（電路板電路），PCB電路2與攝像頭1相連接，安全帽本體的后部有蓄電池3，蓄電池3與PCB電路2相連接。

所述 PCB電路2包括中央處理器、GPS定位器、WIFI功能電路、視頻采集器、圖像處理電路。通過安全帽本體的前端裝的攝像頭1將拍攝到的畫面通過 HDMI 傳輸?shù)?PCB電路2中的視頻采集，經(jīng)過視頻采集將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)。中央處理器通過電路獲取視頻采集轉(zhuǎn)化后的數(shù)字信號(hào)，并將視頻篩選為25幀每秒。中央處理器再將數(shù)字信號(hào)通過電路信號(hào)傳遞到圖像處理，由其對(duì)圖像進(jìn)行壓縮，增強(qiáng)和復(fù)原，是畫面效果更好更反應(yīng)真實(shí)現(xiàn)場(chǎng)。圖像處理將處理后的畫面回傳給中央處理器，中央處理器將其轉(zhuǎn)化為 WIFI 可識(shí)別的協(xié)議信號(hào)，由 WIFI傳向服務(wù)器。

所述安全帽本體的頂部裝安裝的 PCB電路2中的 GPS定位功能電路，將自己的位置信號(hào)通過連入中央處理器，再由中央處理器編碼為 WIFI 信號(hào)，將GPS定位信息發(fā)送到定位后臺(tái)來實(shí)現(xiàn)定位。

所述蓄電池3則為 PCB電路2獨(dú)立提供電力，來保障正常運(yùn)行所需的電力。

以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型保護(hù)范圍內(nèi)。