基于PLC與WIFI數據傳輸的移動監查及定位的安全帽系統的制作方法

本實用新型涉及安全施工領域，尤其涉及一種基于PLC與WIFI數據傳輸的移動監查及定位的安全帽系統。

背景技術：

如今在大型高危項目的施工行業中，安全事故頻發，嚴重威脅施工工人的人身安全，一旦發生危險難以精確找尋到被困工人，而錯過最佳搶救時間，從而造成不可挽回的后果，并且對于事后事故原因的追查也比較困難。當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，起著保護頭、臉和頸部的作用，而內部仍有空間未能充分利用，來更好的監管施工，對發生事故時能更好的進行施救。因此安全帽作為施工工人必備的首要安全保障設備，對其智能化將變的非常重要。

技術實現要素：

針對上述技術缺陷問題，本實用新型提出了一種基于PLC與WIFI數據傳輸的移動監查及定位的安全帽。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。

為了解決上述技術缺陷問題，本實用新型的技術方案如下：

基于PLC與WIFI數據傳輸的移動監查及定位的安全帽系統，包括安全帽裝置、WIFI路由器、協議轉換器、數據終端；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；安全帽裝置與協議轉換器通過 WIFI路由器進行連接通訊；協議轉換器與數據終端通過PLC通訊。

進一步的，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。

進一步的，攝像頭上安裝有廣域鏡，廣域鏡上覆蓋有透明保護殼。

進一步的，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，中央處理器將其數字信號轉碼后，將視頻采集器采集的圖片信息發送到圖像處理器，圖像處理器對圖片信息進行處理后，將圖片信息發送回中央處理器，中央處理器將其傳送至WIFI功能電路后，將信息傳向協議轉換器。

進一步的，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定位信息發送到定位后臺。

進一步的，協議轉換器包括 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；PLC通訊電路包括電力線接口、調制解調和微控制器；調制解調與微控制器、電力線接口通過電路通訊。

進一步的，蓄電池（3）呈弧形狀貼與安全帽本體后部內壁。

本實用新型的有益效果在于 ：（1）本實用新型結構設計簡單、合理，制作方便，實用性強，便于實時監控工地，遇緊急情況可第一時間了解工地詳情，并進行相關緊急處理，以確保工人的人身安全。（2）將采集到的視頻信息進行了優化處理，將視頻幀數確認在肉眼的極限范圍內，從而減少不必要的資源浪費。（3）對視頻畫面經過了壓縮、增強和復原，使畫面效果更加還原真實。（4）視頻信息傳輸和GPS定位信息傳輸都通過WIFI來實現，省去了到處布線的麻煩。（5）本實用新型對攝像頭增加了廣域鏡，擴大了監控視線。（6）本實用新型對攝像頭增加了透明保護殼，提高了攝像頭的使用壽命。（7）本實用新型既具有 PLC 通信的便捷、成本低等優點，又具有 WIFI通信的無線互聯、易于遠程傳輸等優點。

附圖說明

圖1 為本實用新型中提供的一種基于PLC與WIFI數據傳輸的移動監查及定位的安全帽系統的總體結構圖；

圖 2 為本實用新型中提供的一種基于PLC與WIFI數據傳輸的移動監查及定位的安全帽系統的結構示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，一種基于PLC與WIFI數據傳輸的移動監查及定位的安全帽系統，包括安全帽裝置、WIFI路由器、協議轉換器、數據終端；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；安全帽裝置與協議轉換器通過 WIFI路由器進行連接通訊；協議轉換器與數據終端通過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功能電路進行協議編碼傳輸出去。 WIFI傳輸標準為 IEEE802.11b/g/n 的無線路由。協議轉換器由 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。

安全帽將監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議轉換器，協議轉換器將 WIFI 信息處理轉化為 PLC 通訊電路并耦合到電力線中，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。

如圖 2所示，一種基于PLC與WIFI數據傳輸的移動監查及定位的安全帽系統，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 傳輸到 PCB電路2中的視頻采集，經過視頻采集將模擬信號轉變為數字信號。中央處理器通過電路獲取視頻采集轉化后的數字信號，并將視頻篩選為25幀每秒。中央處理器再將數字信號通過電路信號傳遞到圖像處理，由其對圖像進行壓縮，增強和復原，是畫面效果更好更反應真實現場。圖像處理將處理后的畫面回傳給中央處理器，中央處理器將其轉化為 WIFI 可識別的協議信號，由 WIFI傳向服務器。

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，將自己的位置信號通過連入中央處理器，再由中央處理器編碼為 WIFI 信號，將GPS定位信息發送到定位后臺來實現定位。

所述蓄電池3則為 PCB電路2獨立提供電力，來保障正常運行所需的電力。

以上所述僅是本實用新型的優選實施方式，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。