本實用新型涉及安全領域，尤其涉及基于一種 PLC與 WIFI的大數據傳輸系統(tǒng)的安全帽系統(tǒng)。

背景技術：

隨著科技的不斷進步，為了減少建筑施工事故，降低建設資源浪費和工地施工人員管理等問題。人們開始嘗試建立工地實時信息系統(tǒng)，以期控制風險，降低資源成本。因此使得大信息量的交互傳輸成為迫在眉睫的問題。

目前有人發(fā)明了一種基于 PLC背板總線協(xié)議實現局域網 WIFI通信的智能模塊( 公開號 ：CN105072708A)。 在該系統(tǒng)中，實現了PLC與WIFI之間的信息交互，且該系統(tǒng)結構簡單，使用方便，傳輸效率較高，給家庭用戶和普通工業(yè)應用控制帶來了便利。但是，該系統(tǒng)難以在工地這種大數據量的信息，且擴展配對 WIFI數量不確定的情況下，很難進行很好的適用。所以整個系統(tǒng)只適用家庭用戶和普通中小型工業(yè)應用控制等數據量不是很大的環(huán)境中，而建筑施工環(huán)境下急需高速率、高質量的數據傳輸處理，來有效監(jiān)督建筑施工，控制風險降低成本的狀況。

技術實現要素：

針對上述技術缺陷問題，本實用新型提出了基于一種 PLC( 電力載波通信 )與 WIFI的大數據傳輸系統(tǒng)的安全帽系統(tǒng)。為大型高危項目的施工安全監(jiān)管提供可靠的數據傳輸技術。

本實用新型的技術方案如下：

基于一種 PLC與 WIFI的大數據傳輸系統(tǒng)的安全帽系統(tǒng)，包括智能安全帽、WIFI路由器、協(xié)議轉換器、數據終端；所述智能安全帽包括攝像頭、PCB電路和蓄電池；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、音頻采集器、圖像處理器；所述智能安全帽的WIFI功能電路與協(xié)議轉換器通過WIFI路由器進行連接通訊；協(xié)議轉換器與數據終端通過PLC通訊。

進一步的，智能安全帽包括攝像頭、PCB電路和蓄電池；智能安全帽本體的前端裝有攝像頭，智能安全帽本體的頂部安裝有PCB電路，PCB電路與攝像頭相連接，智能安全帽本體的后部有蓄電池，蓄電池與PCB電路相連接。

進一步的，智能安全帽頂部的PCB電路弧形嵌入在安全帽頂部內壁。

進一步的，智能安全帽頂部的PCB電路包括中央處理器、GPS定位器·、WIFI功能電路、視頻采集器、音頻采集器、圖像處理器；GPS定位器、WIFI功能電路、視頻采集器、音頻采集器、圖像處理電路與中央處理器通過電路連接并受其控制。

進一步的，協(xié)議轉換器包括 WIFI 功能電路、MCU、PLC通訊電路；WIFI 功能電路與 MCU通過 HDMI和 RS232 兩個接口相連；MCU與 PLC通訊電路通過 SPI 口連接。

進一步的，WIFI功能電路包括802.11 控制器、802.11 控制驅動器、HDMI接口、RS232接口和系統(tǒng)設置電路；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 控制驅動器通過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。

進一步的，數據終端包括 PLC通訊電路、服務器；PLC通訊電路與服務器通過 SPI 口連接。

進一步的，PLC通訊電路之間由電力線接口通過電網進行數據連接；所述PLC通訊電路包括電力線接口、調制解調及微控制器；調制解調與微控制器、電力線接口通過基礎電路交互數據。

本實用新型具有積極的效果 ：(1) 本實用新型將WIFI 和 PLC 結合在一 起，取長補短，形成了一套新的數據傳輸系統(tǒng)。系統(tǒng)將信號覆蓋最大化，減少盲區(qū)，并使現大數據量交互傳輸，為施工監(jiān)督平臺提供實時數據。(2) 本實用新型充分利用了施工建筑早已布置的電線資源，不必增加新的布線。（3）本實用新型既具有 PLC 通信的便捷、成本低等優(yōu)點，又具有 WIFI 通信的無線互聯、易于遠程傳輸等優(yōu)點。（4）本實用新型優(yōu)化了數據交互結構，提高了信息的保真率和傳輸效率，能更好的應用于大型工地施工場合。

附圖說明

圖 1 為本實用新型中提供的基于一種 PLC( 電力載波通信 )與 WIFI的大數據傳輸系統(tǒng)的安全帽的總體結構圖；

圖 2 為本實用新型中提供的基于一種 PLC( 電力載波通信 )與 WIFI的大數據傳輸系統(tǒng)的安全帽的 WIFI功能電路結構圖；

圖 3 為本實用新型中提供基于一種 PLC( 電力載波通信 )與 WIFI的大數據傳輸系統(tǒng)的安全帽的 PLC結構圖；

圖 4 為本實用新型中提供基于一種 PLC( 電力載波通信 )與 WIFI的大數據傳輸系統(tǒng)的安全帽的工作流程圖。

具體實施方式

請參閱圖 1，一種基于一種 PLC與 WIFI的大數據傳輸系統(tǒng)的安全帽系統(tǒng)，包括智能安全帽、WIFI路由器、協(xié)議轉換器、數據終端；所述智能安全帽包括攝像頭、PCB和蓄電池；所述PCB包括中央處理器、GPS定位器、WIFI功能電路、視頻采集器、音頻采集器、圖像處理器；所述智能安全帽的WIFI功能電路與協(xié)議轉換器通過WIFI路由器進行連接通訊；協(xié)議轉換器與數據終端通過PLC通訊。智能安全帽包括攝像頭、PCB電路和蓄電池；智能安全帽的PCB包括中央處理器、GPS定位器·、WIFI功能電路、視頻采集器、音頻采集器、圖像處理器。將視頻采集器、音頻采集器獲得的數據信息，通過 HDMI傳輸到中央處理器，GPS定位器獲得的定位信息通過 RS232 傳輸到中央處理器，中央處理器對傳過來的數據進行分類處理，將視頻信息通過 HDMI傳輸到圖像處理電路，進行圖像處理，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功能電路進行協(xié)議編碼傳輸出去。 WIFI傳輸標準為 IEEE802.11b/g/n 的無線路由。協(xié)議轉換器由 WIFI 功能電路、 MCU、PLC組成；WIFI 功能電路與 MCU通過 HDMI和 RS232 兩個接口相連；對視頻音頻信息通過 HDMI傳輸，對于 GPS信息通過 RS232 傳輸。MCU與 PLC通訊電路通過 SPI（串行外設接口）口連接。數據終端由 PLC通訊電路、服務器組成；PLC通訊電路與服務器通過 SPI 口連接。

智能安全帽將監(jiān)控到的數據通過內置的 WIFI功能電路將各種數據通過路由器傳輸給協(xié)議轉換器，協(xié)議轉換器將 WIFI 信息處理轉化為 PLC 并耦合到電力線中，通過電網將大量數據傳輸入服務器，服務器對已做處理的數據層層解碼，將數據存入對應數據庫中。從而達到為施工監(jiān)控系統(tǒng)提供實時數據的目的。

請參閱圖 2，本實用新型中 WIFI 功能電路由 802.11 控制器、802.11 控制驅動器、HDMI接口、RS232接口和系統(tǒng)設置電路構成。802.11 控制器捕獲到 WIFI 信號，將其傳遞給 802.11 控制驅動器進行加工處理將信息轉化為 WIFI傳輸信號。

請參閱圖 3，本實用新型中的 PLC通訊電路由電力線接口、調制解調及微控制器組成。電力線接口為網絡接口，通過 220V 電力線接到電網中；調制解調用于將傳輸的信息與 PLC通訊電路進行耦合；微控制器對數據信息進行必要的編碼解碼；

請參閱圖 4，本實用新型的工作流程主要分為兩個部分，協(xié)議轉換器和數據終端部分。在協(xié)議轉換器中，程序首先對 MCU 自身資源、WIFI 功能電路和 PLC通訊電路進行初始化，然后進入大循環(huán)中，等待接收 WIFI 傳輸過來的大量數據并判斷地址信息是否匹配。 如果判斷為錯誤地址，則重新進入循環(huán)等待下一個命令的到來。如果判斷為正確命令，則有響應的處理子程序進行處理，將信息進行分類后把 WIFI 準用協(xié)議信息轉化為 PLC通訊電路并將其耦合到電網中。在數據終端中，程序首先對 PLC通訊電路進行初始化，將其配置為接收狀態(tài)，等待接收 PLC通訊電路，檢測信號的載波頻率幀數據地址，判斷是否與自身地址相匹配。如果相匹配，則繼續(xù)接收信息并將經過處理存入相對應的數據庫中。 反之，則重新進入下一次循環(huán)等待接收下一幀PLC。

本實用新型能夠實現如下功能 ：1、通過智能安全帽采集信息，并通過 WIFI與 PLC將大數據傳輸到服務器中。2、采用 WIFI通信技術，覆蓋范圍靈活減少盲區(qū)、傳輸速度快、成本低。3、采用電力載波通信技術，信號傳輸信道為電力線，傳輸速度快、不需要布線且安裝方便。4、數據的保真度高，信息損失小。

以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型保護范圍內。