一种基于自动监控的智能安全帽及其佩戴方法
技术领域
本发明涉及帽类制品，用于一些高危行业如高空作业、隧道施工、爆破等作业安全防护，具体来说，是一种基于自动监控的智能安全帽及其佩戴方法。
背景技术
安全帽作为一种最常见和实用的个人防护用具，可以有效地避免和降低作业人员头部受到冲击、刺穿、挤压等伤害，安全帽正确佩戴要求必须系紧下颌带。
目前，作业现场对安全帽的安全管理主要以人工检查的方式为主，存在监管费用高、效果差、主观干扰大等一系列问题，无法有效地预控安全帽违规使用，由此引发的致死、致伤事故屡见不鲜。因此，鉴于现有的安全帽不能很好地解决上述的问题，本发明由此产生。
专利文献201210357200.3(申请日：2012-09-21)提供了一种安全帽，包括安全帽本体；安全帽还包括：电子记录装置，电子记录装置安装在安全帽本体上。安全帽本体可以保护佩戴者的头部，防止冲击物的伤害，电子记录装置可以对佩戴者的操作行为进行记录。并且，由于电子记录装置安装在安全帽本体上，所以该电子记录装置可以实现对佩戴者的操作行为的实时记录，有利于通过分析该操作记录找到生产中的安全漏洞，避免安全事故的发生。
但是，上述技术方案无法监控安全帽是否正确佩戴，尤其是无法监控是否正确系紧下颌带，实践中，很多工人，会系上下颌带，但是没有正确放置在下颌，且系紧，不符合GB2811-2007《安全帽标准》3.11下颌带佩戴标准，由于作业人员的疏忽、麻痹等，在安全帽使用过程中未系下颌带现象十分多见，一旦发生高处坠落、物体打击等事故，极易造成安全帽脱落，无法提供头部保护作用，导致作业人员严重致伤或死亡。
发明内容
本发明目的是旨在提供了一种能监控安全帽是否正确佩戴，尤其是能监控是否正确系紧下颌带的一种基于自动监控的智能安全帽。
为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：
一种基于自动监控的智能安全帽，包括帽体、电子标签、电源供应器、读写器、下颌带，所述电子标签、电源供应器同时内置于帽体内壁，所述读写器和电子标签匹配，且独立外置；所述下颌带包括左下颌带和右下颌带，所述左下颌带内设有左下颌带导线，所述右下颌带内设有右下颌带导线；
当所述左下颌带和右下颌带未系上，电子标签与电源供应器为断路状态，电源供应器无法向电子标签供电，因此不会产生对外信号被读写器所识别；
当所述左下颌带和右下颌带系上，电子标签与电源供应器为通路状态，电源供应器能向电子标签供电，因此会产生对外信号被读写器所识别。
采用上述技术方案的发明，作业人员正确佩戴安全帽，系上下颌带时，两根内置导线的左下颌带和右下颌带相连接，电子标签与电源供应器即连接为通路，电源供应器向电子标签在供电，电子标签再产生对外信号，被读写器所识别，显示该作业人员佩戴安全帽为“正常”。
当作业人员未系上安全帽下颌带，电子标签与电源供应器为断路状态，电源供应器无法向电子标签在供电，因此不会产生对外信号被读写器所识别。
据此可自动识别出作业区内未正确佩戴安全帽的作业人员信息。
综上，本安全帽通过电子标签是否向读写器发出作业人员的个人信息，判定作业人员是否系上安全帽下颌带，实现对作业区安全帽佩戴状态的全程精确监控。
进一步限定，还包括下颌带监测装置，所述下颌带监测装置包括位于帽体侧壁的限位结构，位于下颌带上端的触发结构，所述触发结构包括第一卡子，第一凸起，所述第一卡子两侧分别设有第一凸起，所述第一凸起内部预设有用于穿过电源导线的第一通孔，所述限位结构包括用于容纳第一卡子的第一凹槽，用于插入第一凸起的第一柱体，感应探头，指示灯，限位盖，所述限位盖一端活动连接第一凹槽边缘，所述限位盖另一端卡合连接第一凹槽另一边缘，所述第一凹槽下部对称设有第一柱体，所述第一柱体内部设有第一空腔，所述第一凹槽上部设有能收缩的感应探头，所述帽体外壁设有指示灯，所述指示灯连通感应探头。
打开限位盖，用第一卡子挤压感应探头，调整第一卡子位置，保持第一凸起和第一柱体的中心线在一条直线上，因为受力挤压，感应探头被压缩，第一卡子位于第一凹槽上部，此时，指示灯熄灭，电源供应器无法向电子标签供电，因此不会产生对外信号被读写器所识别；
关闭限位盖，系上左下颌带与右下颌带，正确系紧下颌带，第一卡子会沿着第一凹槽向下移动，让第一凸起延伸进第一柱体，因为未受力挤压，感应探头弹出，此时，指示灯亮起，电子标签与电源供应器为通路状态，电源供应器能向电子标签供电。
进一步限定，所述第一空腔内设有限位挡板，复位弹簧，所述复位弹簧下端连接第一柱体底部，所述复位弹簧上端连接限位挡板。
当未正确系紧下颌带，利用复位弹簧顶起限位挡板，指示灯连通感应探头，感应探头被压缩，此时，指示灯熄灭，电源供应器无法向电子标签供电，因此不会产生对外信号被读写器所识别。
进一步限定，所述帽体包括第一帽体层，第二帽体层，所述第一帽体层和第二帽体层中间形成第一通道，所述第一通道内放置电子标签和电源供应器。
采用夹层设计，放置电子标签和电源供应器，避免电子标签和电源供应器损坏。
进一步限定，所述第一帽体层外侧设有锁扣头，所述第二帽体层内侧设有和锁扣头匹配的锁扣座，所述第一帽体层和第二帽体层通过锁扣头和锁扣座连接。
利用锁扣头和锁扣座快速连接第一帽体层和第二帽体层，更换维修电子标签和电源供应器方便。
本发明还提供了一种基于自动监控的智能安全帽佩戴方法，包括以下步骤，
步骤一，初始阶段，把第一卡子分别和左下颌带与右下颌带固定连接，同时，把电子标签和电源供应器安装在第二帽体层上，利用锁扣头和锁扣座快速连接第一帽体层和第二帽体层；
步骤二，中间阶段，打开限位盖，用第一卡子挤压感应探头，调整第一卡子位置，保持第一凸起和第一柱体的中心线在一条直线上，因为受力挤压，感应探头被压缩，第一卡子位于第一凹槽上部，此时，指示灯熄灭，电源供应器无法向电子标签供电，因此不会产生对外信号被读写器所识别；
步骤三，最终阶段，关闭限位盖，系上左下颌带与右下颌带，正确系紧下颌带，第一卡子会沿着第一凹槽向下移动，让第一凸起延伸进第一柱体，因为未受力挤压，感应探头弹出，此时，指示灯亮起，电子标签与电源供应器为通路状态，电源供应器能向电子标签供电。
需要说明的是，本技术方案，主要利用线路通断的原理，来收发信号，其中最核心的是，当下颌带正确系紧状态，发生弹性形变，产生拉力，让第一卡子下移，拉力克服复位弹簧做功，接通信号线路，来判断否正确系紧下颌带；同时，利用信号灯，起到第二层提醒作用。
本发明相比现有技术，结构简单，是一种具有环境适应性强、检测精度高的作业区安全帽佩戴状态智能监控技术，能自动识别未系下颌带的作业人员，极大地提高安全管理单位监管效率，提升作业区安全监管信息化水平。
附图说明
本发明可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明；
图1为本发明一种基于自动监控的智能安全帽立体图；
图2为图1中局部A放大图；
图3为本发明一种基于自动监控的智能安全帽正视图；
图4为图3中A-A剖面视图；
图5为图4中局部B放大图；
主要元件符号说明如下：
帽体1，第一帽体层11，锁扣头11a，第二帽体层12，锁扣座12a，第一通道13，电子标签2，电源供应器3，读写器4，下颌带5，左下颌带5a，右下颌带5b，下颌带监测装置6，限位结构7，第一凹槽71，第一柱体72，感应探头73，指示灯74，限位盖75，第一空腔76，限位挡板77，复位弹簧78，触发结构8，第一卡子81，第一凸起82。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员可以更好地理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明技术方案进一步说明。
实施例一，
如图1，图2，图3，图4，图5所示，一种基于自动监控的智能安全帽，包括帽体1、电子标签2、电源供应器3、读写器4、下颌带5，电子标签2、电源供应器3同时内置于帽体1内壁，读写器4和电子标签2匹配，且独立外置；下颌带5包括左下颌带5a和右下颌带5b，左下颌带5a内设有左下颌带导线，右下颌带5b内设有右下颌带导线；
当左下颌带5a和右下颌带5b未系上，电子标签2与电源供应器3为断路状态，电源供应器3无法向电子标签2供电，因此不会产生对外信号被读写器4所识别；
当左下颌带5a和右下颌带5b系上，电子标签2与电源供应器3为通路状态，电源供应器3能向电子标签2供电，因此会产生对外信号被读写器4所识别。
优选的，还包括下颌带监测装置6，下颌带监测装置6包括位于帽体1侧壁的限位结构7，位于下颌带5上端的触发结构8，触发结构8包括第一卡子81，第一凸起82，第一卡子81两侧分别设有第一凸起82，第一凸起82内部预设有用于穿过电源导线的第一通孔，限位结构7包括用于容纳第一卡子81的第一凹槽71，用于插入第一凸起82的第一柱体72，感应探头73，指示灯74，限位盖75，限位盖75一端活动连接第一凹槽71边缘，限位盖75另一端卡合连接第一凹槽71另一边缘，第一凹槽71下部对称设有第一柱体72，第一柱体72内部设有第一空腔76，第一凹槽71上部设有能收缩的感应探头73，帽体1外壁设有指示灯74，指示灯74连通感应探头73。
第一空腔76内设有限位挡板77，复位弹簧78，复位弹簧78下端连接第一柱体72底部，复位弹簧78上端连接限位挡板77。
实施例二，
如图1，图2，图3，图4，图5所示，一种基于自动监控的智能安全帽，包括帽体1、电子标签2、电源供应器3、读写器4、下颌带5，电子标签2、电源供应器3同时内置于帽体1内壁，读写器4和电子标签2匹配，且独立外置；下颌带5包括左下颌带5a和右下颌带5b，左下颌带5a内设有左下颌带导线，右下颌带5b内设有右下颌带导线；
当左下颌带5a和右下颌带5b未系上，电子标签2与电源供应器3为断路状态，电源供应器3无法向电子标签2供电，因此不会产生对外信号被读写器4所识别；
当左下颌带5a和右下颌带5b系上，电子标签2与电源供应器3为通路状态，电源供应器3能向电子标签2供电，因此会产生对外信号被读写器4所识别。
优选的，还包括下颌带监测装置6，下颌带监测装置6包括位于帽体1侧壁的限位结构7，位于下颌带5上端的触发结构8，触发结构8包括第一卡子81，第一凸起82，第一卡子81两侧分别设有第一凸起82，第一凸起82内部预设有用于穿过电源导线的第一通孔，限位结构7包括用于容纳第一卡子81的第一凹槽71，用于插入第一凸起82的第一柱体72，感应探头73，指示灯74，限位盖75，限位盖75一端活动连接第一凹槽71边缘，限位盖75另一端卡合连接第一凹槽71另一边缘，第一凹槽71下部对称设有第一柱体72，第一柱体72内部设有第一空腔76，第一凹槽71上部设有能收缩的感应探头73，帽体1外壁设有指示灯74，指示灯74连通感应探头73。
优选的，第一空腔76内设有限位挡板77，复位弹簧78，复位弹簧78下端连接第一柱体72底部，复位弹簧78上端连接限位挡板77。
优选的，帽体1包括第一帽体层11，第二帽体层12，第一帽体层11和第二帽体层12中间形成第一通道13，第一通道13内放置电子标签2和电源供应器3。
优选的，第一帽体层11外侧设有锁扣头11a，第二帽体层12内侧设有和锁扣头11a匹配的锁扣座12a，第一帽体层11和第二帽体层12通过锁扣头11a和锁扣座12a连接。
上述实施例一和实施例二的区别在于，相对实施例一来说，实施例二增设限位挡板77和复位弹簧78，当未正确系紧下颌带，利用复位弹簧78顶起限位挡板77，指示灯74连通感应探头73，感应探头73被压缩，此时，指示灯74熄灭，电源供应器3无法向电子标签2供电，因此不会产生对外信号被读写器4所识别。在作业人员未系安全帽下颌带时，电源供应器与电子标签设置为断路，从而无法将电子标签信息向读写器发送，据此来识别未系下颌带的作业人员信息。该方法可以实现对安全帽佩戴状态的精确、高效、全程监控，有效减少因安全帽未正确佩戴间接引发的事故发生率。
需要指出的是，本技术方案还能在帽体1内增设危险信号接收器和震动装置，在危险源附近放置危险信号发射器，当佩戴者靠近危险源，危险信号接收器和危险信号发射器连通，危险信号接收器通过震动装置提醒佩戴者注意。
另外，本技术方案还能在帽体1内增设管理编号，便于管理者动态监控操作工位置。
一种基于自动监控的智能安全帽佩戴方法，包括以下步骤，
步骤一，初始阶段，把第一卡子分别和左下颌带与右下颌带固定连接，同时，把电子标签和电源供应器安装在第二帽体层上，利用锁扣头和锁扣座快速连接第一帽体层和第二帽体层；
步骤二，中间阶段，打开限位盖，用第一卡子挤压感应探头，调整第一卡子位置，保持第一凸起和第一柱体的中心线在一条直线上，因为受力挤压，感应探头被压缩，第一卡子位于第一凹槽上部，此时，指示灯熄灭，电源供应器无法向电子标签供电，因此不会产生对外信号被读写器所识别；
步骤三，最终阶段，关闭限位盖，系上左下颌带与右下颌带，正确系紧下颌带，第一卡子会沿着第一凹槽向下移动，让第一凸起延伸进第一柱体，因为未受力挤压，感应探头弹出，此时，指示灯亮起，电子标签与电源供应器为通路状态，电源供应器能向电子标签供电。
以上对本发明提供的一种基于自动监控的智能安全帽及其佩戴方法进行了详细介绍。具体实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
