一种双层壳体结构的监控安全帽
技术领域
本发明涉及建筑业中头部防护领域，具体涉及一种双层壳体结构的监控安全帽。
背景技术
安全帽是用来保护头顶而戴的钢制或类似原料制的浅圆顶帽子，防止冲击物伤害头部的防护用品。由帽壳、帽衬、下颊带和后箍组成。帽壳呈半球形，坚固、光滑并有一定弹性，打击物的冲击和穿刺动能主要由帽壳承受。帽壳和帽衬之间留有一定空间，可缓冲、分散瞬时冲击力，从而避免或减轻对头部的直接伤害。冲击吸性性能、耐穿刺性能、侧向刚性、电绝缘性、阻燃性是对安全帽的基本技术性能的要求。安全帽，其作用机理为：当作业人员头部受到坠落物的冲击时，安全帽帽壳、帽衬在瞬间先将冲击力分解到头盖骨的整个面积上，然后利用安全帽缓冲结构的弹性变形、塑性变形和允许的结构破坏将大部分冲击能量吸收，使最后作用到人员头部的冲击力降低到4900N以下，从而起到保护作业人员头部的作用。安全帽的帽壳材料对安全帽整体抗击性能起重要的作用。现有的安全帽在实际使用过程中不仅需要防止平面物体的撞击，还必须要防止尖锐物体的撞击，而现有的安全帽对于抗撞击的能力还有待提高。
发明内容
本发明目的在于提供一种双层壳体结构的监控安全帽，提高安全帽的防冲击能力。
本发明通过下述技术方案实现：
一种双层壳体结构的监控安全帽，包括第一层壳体和第二层壳体，所述第一层壳体和第二层壳体均为半球结构，所述第二层壳体设置在第一层壳体下侧；所述第一层壳体的边缘和第二层壳体的边缘密封将第一层壳体与第二层壳体形成密闭空间；密闭空间中填装有润滑剂。
现有的安全帽承受压力的原因在于在帽壳和帽衬之间滞留25mm～50mm的间隙，当物体打击安全帽时，帽壳会在冲击荷载的作用下而产生变形吸收物体冲击能量，避免物体坠落对头顶部的直接影响，并且，帽壳为椭圆形或半球形，帽壳受打击点的承受的力向周围传递，通过帽衬缓冲减少的力可达2/3以上，其余的力经帽衬的整个面积传递给人的头盖骨，这样就把帽壳上的着力点变成了头盖骨上的着力面，从而避免了冲击力在头盖骨上产生应力集中，减少了单位面积受力。由上述可见，现有的安全帽是通过安全帽的阻碍，降低了下落物体的动能，从而化解了一部分受力，而剩余的力量是将撞击时受到的力量进行分散至整个头盖骨，减小头盖骨单位面积内受到的压强，避免头盖骨的损伤，在这个撞击的过程中，力量的朝向是没有发生较大的变化。上述过程对于平面物体的撞击的防护效果较好，但也有可能被撞破，对于尖锐物体的撞击，其防护效果较差，很容易被刺穿。
本发明设置了第一层壳体与第二层壳体，并在第一层壳体和第二壳体形成的密闭空间中填充润滑剂，本发明分两种情况：
第一种情况，物体撞击没有撞破安全帽；当物体从高处落下撞击本发明时，本发明的第一层壳体首先接触下落物体，接触的瞬间，由于第一层壳体的阻碍，降低了下落物体的动能，化解了一部分力量，而剩余的力量由着力点开始分散至整个第一层壳体，由整个头盖骨承受剩余的力量；
第二种情况，物体撞击撞破安全帽，当物体从高处落下撞击本发明时，本发明的第一层壳体首先接触下落物体，接触的瞬间，由于第一层壳体的阻碍，降低了下落物体的动能，化解了一部分力量，而剩余的力量将第一层壳体撞破，物体首先接触润滑剂，润滑剂虽然不能弱化撞击的力量，但是可以轻易的将力量的方向改变，物体在润滑剂的作用下改变作用方向，避免了物体直接指向头盖骨；如果是尖锐物体接触润滑剂，尽管润滑剂对于尖锐物体的方向改变不会像平面物体的方向改变大，但是由于第一层壳体与润滑剂在接触过程中已经对下落物体的力量弱化了很多，第二层壳体便能起到现有安全帽相同的抵挡效果。
进一步地，第一层壳体包括第一硬质塑料壳和第一保护膜，第一保护膜覆盖在第一硬质塑料壳的内表面，所述内表面为靠近第二层壳体的表面。
进一步地，第二层壳体包括第二硬质塑料壳和第二保护膜，第二保护膜覆盖在第二硬质塑料壳的外表面，所述外表面为靠近第一层壳体的表面。
由于上述所用的润滑剂起到的作用在于润滑功能，这样的润滑剂在市场上有很多种类，其中不乏有对塑料产生腐蚀的润滑剂，因此在第一层壳体的内表面和第二层壳体的外表面设置一层保护膜，防止润滑剂对塑料进行腐蚀，从而保证了安全帽的使用寿命。
进一步地，第一层壳体的球心与第二层壳体的球心重合；密闭空间中，第一层壳体与第二层壳体的在同一径向上的最远距离在2mm～5mm的范围内。由于安全帽是戴在头部的，头部的所有重量都是有脊柱支撑，尽管人类的脊柱承压能力很强，但是安全帽的重量较大，长期对脊柱产生压迫，也会造成人类脊柱方面的疾病，因此，考虑到安全帽的重量，限制第一层壳体和第二层壳体之间的距离，即限制了密闭空间的容量，也就避免了填入的润滑剂较多，增加了安全帽的重量。
进一步地，润滑剂采用石蜡、油脂、颗粒塑料球体中的一种。润滑剂的作用在于改变下落物体的方向，因此，只要能使下落物体改变方向的物质都可以。而石蜡、油脂以及颗粒塑料球体在市场上物质丰富且成本也低。
进一步地，在第一层壳体的外侧周围设置有一圈轨道，所述轨道上均匀设置有4个摄像头。在第一层壳体外侧设置四个摄像头，可以保证摄像头进行全方位监控，一方面方便工地管理层监控工人在施工现场是否违规作业，从监管层提高工人的安全意识，另一方面也可以监控施工现场的环境，在产生重大事故时可以调取监控还原事故现场，减少民工与建筑工地之间的矛盾。
进一步地，摄像头与轨道之间设置有方向调整装置。
进一步地，方向调整装置在竖直平面上的转动角度在160°以下。
进一步地，密闭空间中还设置有压力传感器、定位装置，所述压力传感器用于检测冲击时的压力并在超过一定压力对定位装置进行触发，所述定位装置在触发后将位置发给医院以及事故监管部门。设置压力传感器对压力进行感应，有助于判断受到的冲击是无意的还是轻微的或者是重大的事故，在事故发生时及时将事故发生的地点发送至医院，缩短伤者等待救助的时间，将事故发生地发送至事故监管部门，便于事故后期的妥善处理。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
1、本发明设置第一层壳体和第二层壳体以及润滑剂，提高了安全帽的抗撞击能力，进一步减小了安全事故造成的人身伤害程度，冲击吸收性能提高了5倍，抗穿刺性能提高了4倍；
2、本发明设置摄像头，一方面方便工地管理层监控工人在施工现场是否违规作业，从监管层提高工人的安全意识，另一方面也可以监控施工现场的环境，在产生重大事故时可以调取监控还原事故现场，减少民工与建筑工地之间的矛盾。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明剖视结构示意图；
图2为本发明摄像头安装示意图。
附图中标记及对应的零部件名称：
1-第一层壳体，2-第二层壳体，3-帽沿，4-衬带，5-顶部固定装置，6-吊带，7-轨道，8-摄像头。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例
如图1所示，一种双层壳体结构的监控安全帽，包括第一层壳体1和第二层壳体2，所述第一层壳体1和第二层壳体2均为半球结构，所述第二层壳体2设置在第一层壳体1下侧；所述第一层壳体1的边缘和第二层壳体2的边缘密封将第一层壳体1与第二层壳体2形成密闭空间；密闭空间中填装有润滑剂。润滑剂采用石蜡、油脂、颗粒塑料球体中的一种，优选油脂。
第一层壳体1包括第一硬质塑料壳和第一保护膜，第一保护膜覆盖在第一硬质塑料壳的内表面，所述内表面为靠近第二层壳体2的表面。
第二层壳体2包括第二硬质塑料壳和第二保护膜，第二保护膜覆盖在第二硬质塑料壳的外表面，所述外表面为靠近第一层壳体1的表面。第一硬质塑料壳和第二硬质塑料壳采用聚碳酸酯塑料。
第一层壳体1的球心与第二层壳体2的球心重合；密闭空间中，第一层壳体1与第二层壳体2的在同一径向上的最远距离在2mm的范围内。
现有安全帽对于冲击吸收性能为5KG锤从1米高冲击吸收4900N，抗刺穿性能为3KG锥体从1m高穿刺不触及头模，本发明采用本实施例进行实验，得出本发明对于冲击吸收性能为5KG锤从5米高冲击能吸收4900N，抗穿刺性能为3KG锥体从4米高穿刺不触及头模。由此可以得到，本发明明显提高了安全帽的抗撞击的能力。当增加了第一层壳体和第二层壳体之间的距离后，其冲击吸收性能和抗穿刺性能都进一步提高。
实施例2
如图2所示，本实施例与实施例1的区别在于，在第一层壳体1的外侧周围设置有一圈轨道7，所述轨道7上均匀设置有4个摄像头。摄像头8与轨道7之间设置有方向调整装置。
方向调整装置在竖直平面上的转动角度在160°以下。
实施例3
本实施例与实施例1的区别在于，密闭空间中还设置有压力传感器、定位装置，所述压力传感器用于检测冲击时的压力并在超过一定压力对定位装置进行触发，所述定位装置在触发后将位置发给医院以及事故监管部门。本实施例中的压力传感器、定位装置以及相关的信号处理装置均为现有技术。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，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。
