一种基于北斗导航的安全帽系统
技术领域
本发明涉及安全帽领域，尤其涉及一种基于北斗导航的安全帽系统。
背景技术
在电力施工或处于偏远地区施工时，对施工人员的位置监测是对施工人员的个人安全实施监管的必要手段。现有技术中，通常是由施工人员携带定位器，向监控中心实时发送定位信息实现定位。但是运用这种传统的方式进行定位监控时，需要给施工人员额外配置一部定位器，施工人员在使用过程中对定位器进行携带，在环境恶劣的情况下，多设备携带会影响工作效率，而额外配置定位器也会令项目成本增加。
安全帽是一种用于保护用户头部安全不受侵害的头部装置，常见用于项目施工工地。传统的安全帽仅仅具备防护功能，使用单调，并不具备定位功能；但是无论在电力施工或者处于偏远地区施工时，安全帽都是必不可少的设备。
发明内容
本发明提供了一种基于北斗导航的安全帽系统，通过在安全帽中设置智能定位主板电路，利用智能定位主板电路中的北斗RNSS定位模块和北斗RDSS通信模块获取得到实际的定位信息并发送到监控中心，以解决传统的定位监控方式令施工人员携带设备不便导致降低工作效率的技术问题，从而通过安全帽发送施工人员的实际定位信息，进而实现对电力施工或处于偏远地区施工的施工人员进行远距离监控，并提高施工人员的工作效率。
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种基于北斗导航的安全帽系统，包括：安全帽本体和智能定位主板电路；
所述智能定位主板电路包括RNSS定位模块、RDSS通信模块、GPRS模块、处理器和电池；
所述RNSS定位模块用于接收卫星定位信号；所述RDSS通信模块用于与外部卫星定位系统进行应答；所述处理器用于根据所述RNSS定位模块接收的卫星信号和所述RDSS通信模块的应答结果进行处理，得到实际定位信息；所述GPRS模块用于将所述实际定位信息发送至监控中心；所述电池用于通过电池充电电路为整个智能定位主板电路提供电能供电；
所述RNSS定位模块为北斗RNSS定位模块，所述RDSS通信模块为北斗RDSS通信模块；
所述智能定位主板电路设置在所述安全帽本体内部。
作为优选方案，所述北斗RDSS通信模块包括北斗RDSS收发天线和北斗定位收发模块，所述北斗定位收发模块通过所述北斗RDSS收发天线与外部卫星定位系统进行应答。
作为优选方案，所述北斗RNSS定位模块包括北斗RNSS天线、RNSS LNA电路和北斗定位模块；所述北斗定位模块用于通过所述RNSS LNA电路控制所述北斗RNSS天线接收由卫星系统发出的卫星定位信号。
作为优选方案，所述北斗定位模块包括北斗二代模块。
作为优选方案，所述北斗定位模块替换为GPS模块。
作为优选方案，所述GPRS模块内置信号收发天线。
作为优选方案，所述电池为聚合物锂电池。
作为优选方案，所述基于北斗导航的安全帽系统还包括：电源管理模块，所述电源管理模块用于对所述电池供电进行智能优化管理。
作为优选方案，所述基于北斗导航的安全帽系统还包括：升压电路，所述升压电路用于接收所述电源管理模块发出的升压指令，对供电电路中的电压进行升压。
作为优选方案，所述基于北斗导航的安全帽系统还包括：蓝牙模块，所述蓝牙模块与所述处理器相连接。
相比于现有技术，本发明实施例具有如下有益效果：
本发明通过在安全帽中设置智能定位主板电路，利用智能定位主板电路中的北斗RNSS定位模块和北斗RDSS通信模块获取得到实际的定位信息并发送到监控中心，以解决传统的定位监控方式令施工人员携带设备不便导致降低工作效率的技术问题，从而通过安全帽发送施工人员的实际定位信息，进而实现对电力施工或处于偏远地区施工的施工人员进行远距离监控，并提高施工人员的工作效率。
附图说明
图1：为本发明实施例中的基于北斗导航的安全帽系统结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参照图1和表1，本发明优选实施例提供了一种基于北斗导航的安全帽系统，包括：安全帽本体和智能定位主板电路；
所述智能定位主板电路包括RNSS定位模块、RDSS通信模块、GPRS模块、处理器和电池；
所述RNSS定位模块用于接收卫星定位信号；所述RDSS通信模块用于与外部卫星定位系统进行应答；所述处理器用于根据所述RNSS定位模块接收的卫星信号和所述RDSS通信模块的应答结果进行处理，得到实际定位信息；所述GPRS模块用于将所述实际定位信息发送至监控中心；所述电池用于通过电池充电电路为整个智能定位主板电路提供电能供电；在本实施例中，所述GPRS模块内置信号收发天线。在本实施例中，所述电池为聚合物锂电池。
所述RNSS定位模块为北斗RNSS定位模块，所述RDSS通信模块为北斗RDSS通信模块；在本实施例中，所述北斗RDSS通信模块包括北斗RDSS收发天线和北斗定位收发模块，所述北斗定位收发模块通过所述北斗RDSS收发天线与外部卫星定位系统进行应答。在本实施例中，所述北斗RNSS定位模块包括北斗RNSS天线、RNSS LNA电路和北斗定位模块；所述北斗定位模块用于通过所述RNSS LNA电路控制所述北斗RNSS天线接收由卫星系统发出的卫星定位信号。在本实施例中，所述北斗定位模块包括北斗二代模块。
所述智能定位主板电路设置在所述安全帽本体内部。
具体地，RNSS英文全称Radio Navigation Satellite System，由用户接收卫星无线电导航信号，是一种卫星无线电导航业务，自主完成至少到4颗卫星的距离测量，进行用户位置，速度及航行参数计算。GPS等系统是典型的RNSS系统。
RDSS英文全称Radio Determination Satellite Service，缩写RDSS，是另一种卫星无线电测定业务，用户至卫星的距离测量和位置计算无法由用户自身独立完成，必须由外部系统通过用户的应答来完成。其特点是通过用户应答，在完成定位的同时，完成了向外部系统的用户位置报告，还可实现定位与通信的集成，实现在同一系统中的NAVCOMM集成。
本发明通过RNSS与RDSS集成通信定位，是在卫星导航系统的导航卫星及运控应用系统中同时集成RNSS和RDSS两种业务。系统既可为用户提供连续定位，测速能力(即所谓无源导航定位)，又可进行无信息传输的高安全级别的位置报告。其导航与通信的集成可以互相嵌入，互为增强。
本发明安全帽的操作说明：1、开机：按住开机键超过1S，松开，此时运行指示灯常亮，设备进入初始化状态，初始化完毕，运行灯闪烁。设备进入正常工作模式，选择合适的通信方式进行位置上报。2、一键报警：按住SOS按键大于2S时间，设备进入SOS报警模式，进入成功会有滴的一声语音提醒。报警模式下，设备满频度上报求救信息。3、蓝牙连接：打开对应手机APP点击连接设备(搜索蓝牙)，连接蓝牙：以TA开头的蓝牙。
本发明安全帽的充电说明：1、供电：内置可充电锂聚合物电池。2、充电：使用相应的电源适配器对设备进行充电，充电状态下，充电灯常亮，充满灯灭。3、电量提醒：(1)通过手机客户端查看电量信息；(2)电量不足时，设备发出滴声的语音提醒；充电方式：USB充电(micro-USB接口)。如下表1所示，为本发明实施例中的安全帽参数配置表。
表1：本发明实施例中的安全帽参数配置表
本发明北斗安全帽具有北斗导航定位、北斗RDSS数据传输功能，支持北斗通信卫星的S、L频点的RDSS通信、RNSS的B1、L1频点的组合定位。尤其适合在野外人烟稀少，并且移动公网信号无覆盖的地区使用，主要用于电力线路巡检、应急抢修和救援等场合。
在另一实施例中，所述北斗定位模块替换为GPS模块。通过选择GPS模块实现多功能转换。
在另一实施例中，所述基于北斗导航的安全帽系统还包括：电源管理模块，所述电源管理模块用于对所述电池供电进行智能优化管理。在本实施例中，所述基于北斗导航的安全帽系统还包括：升压电路，所述升压电路用于接收所述电源管理模块发出的升压指令，对供电电路中的电压进行升压。
在另一实施例中，所述基于北斗导航的安全帽系统还包括：蓝牙模块，所述蓝牙模块与所述处理器相连接。通过增加蓝牙模块，可以使得安全帽具备更多的通信传输功能。
本发明的安全帽主要的功能有：1、定位功能，安全帽周期性(每分钟)将位置信息上传到应急主站；2、告警功能，主要有近电告警、脱帽告警、电子围栏告警和一键SOS。安全帽在触发到上述告警后，会通过北斗短报文通信，将信息上传到应急主站。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步的详细说明，应当理解，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围。特别指出，对于本领域技术人员来说，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
