智能安全帽UWB定位技术算法研究

定位技术是智能安全帽的关键技术,针对室内复杂环境中非视距信号(NLOS)误差导致定位精度低的问题,提出一种消除非视距误差的计算方法来提高定位精度。首先以到达时间差(TDOA)算法进行超宽带(UWB)测距;再以基于接收信号参数NLOS识别算法计算NLOS误差;总误差剔除NLOS误差后的误差作为部分状态向量进行卡尔曼滤波,重构消除NLOS误差的测距值;最后用Chan定位算法算出定位目标精确位置。经过实验验证,该方法能够在非视距环境下达到亚米级的定位精度,稳定可靠,适用于复杂环境下的高精度定位,较好地解决了智能安全帽在室内复杂环境下的定位问题。

基于有色金属非煤矿山的智能安全帽系统

基于集成物联网理论、无线宽带和RFID(射频识别技术)等关键技术,设计智能安全帽系统。围绕安全帽这一载体进行模块整合以及功能分解,现场实现网页端和移动端的应用,既满足了井下作业人员对智能安全帽的的安全需求,又解决了管理人员的监管需求。

城镇供电行业抢维调度中智能安全帽的应用分析

城镇供电企业中电力调配、故障抢修工作十分重要,其关系着城镇居民的用电体验。由于电力调配和故障抢修的危险性较高,工作人员应穿戴好安全防护装备,避免发生安全事故。智能安全帽的应用,可大幅度提升电力调配与故障维修人员的工作安全系数。本文针对城镇供电行业抢维调度中智能安全帽的应用进行分析,阐明其现存问题,提出优化措施,以期借鉴。

智能安全帽及其管控平台设计

近年来,建筑工地突发事故导致人员伤亡的事件不在少数,为了降低伤亡率,最大化保障工人身体健康,设计了一款智能安全帽并配备管控平台。硬件部分以STM32开发板为核心,结合了温湿度模块、4G模块、摄像头模块、心率血氧模块、气体传感器、北斗定位模块等;软件部分基于腾讯云服务器,结合MySQL数据库,搭建网站用于查询智能安全帽所收集的用户信息,并采用可视化显示大屏显示监测信息,以便管理者及时了解佩戴安全帽的工人的基本信息。经实验表明,此设计能够满足预期需求,实现及时有效地对佩戴安全帽的工人信息的采集和传送,为建筑工人的生命安全保驾护航。

主动辨识预警式智能安全帽的设计

智能安全帽除了具备安全帽的基本功能外,内部主要集成了主控模块(芯片),无线广播接收模块,音频处理模块,送话模块,电源模块,智能电子识别模块等,通过自动触发和点播的方式,实现自动接收施工生产现场危险源辨识预警等安全信息。佩戴这种安全帽施工生产人员进入场地后能进行二次危险辨识及新增动态危险源的实时辨识,该方案易于与万物做成集成产品,可以与授权的手机形成互联(通过开发APP),提高了施工生产危险辨识的效率,使辨识更具针对性和及时性,可以有效地帮助施工生产企业降低安全事故的发生概率。

基于电子围栏与智能安全帽的水利工程施工智能安全管理系统研究

本文结合国内外施工现场人员智能化安全管理现状,指出了目前施工现场人员智慧化管理过程中存在的问题,再通过研究水利工程施工现场智能化人员安全管理框架设计,为智慧工地中的人员智能化安全管理平台的研究提供理论支撑,最后以智能安全帽为前端感知设备,结合电子围栏功能,构建工地电子分区,开发相应的功能,实现对施工人员的安全监控。

结合智能安全帽的建筑工人施工安全行为绩效考核及激励机制

为实时监控现场工人不安全行为,有效降低建筑事故发生率,实现主动的安全与组织管理模式,结合基于智能安全帽的施工人员不安全行为监测与管理系统,构建了工人安全行为绩效考核模型并设计激励机制。通过在温银施工项目的应用,进行了现场工人安全行为绩效的横向与纵向对比。研究结果表明:依据现场行为进行监控和绩效考核能够有效地改善工人的安全行为,有助于形成施工现场的安全生产竞争氛围,有助于建筑工地的安全管理。

一种基于云边端协同的智能安全帽设计与实现

文章对用于工程施工场景下的智能安全帽进行设计与研发,以“云—边—端”协同为技术架构,融合物联网、移动互联网、边缘计算、云计算和AI技术,实现了基于安全帽的安全生产环境信息、人定位与体征数据、人员行为异常以及点对点通信等功能,使安全帽成为施工作业环境的感知端、通信端以及智能预警设备,边缘侧的处理充分调度各个环节资源,解决了智能安全帽传感器过于集中问题,同时有效降低了云侧服务器载荷。

基于智能安全帽的大型水电工程安全智能管控技术

安全管理是施工过程管理的核心之一,然而目前大型水电工程主要是基于人工记录与统计的方式进行施工安全管控,缺乏建设安全智能管控技术研究。针对该问题,开展了基于智能安全帽的大型水电工程安全智能管控技术体系研究。基于空间定位技术,实现现场施工人员的实时空间定位;以现场施工过程管控为目标,实现现场动静态电子围栏智能生成;以空间定位为基础,以动静态电子围栏为框架,通过人员履职监管与预警信息智能推送,实现全方位安全隐患排查与施工作业安全管控。以我国西南某大型水电工程为例进行应用研究,结果表明该研究提出的安全智能管控技术将安全隐患排查覆盖率提升至100%,安全管理人员出勤率提升20%。

基于FAST特征的智能安全帽静态报警方法的研究

目前有关智能安全帽大多只是关注工作人员是否佩戴安全帽和他们的异常操作,而对作业人员本身的异常状态则基本忽略,针对上述现状,文章提出了一种基于FAST特征的智能安全帽报警方法,检测佩戴智能安全帽人员的非正常状态(晕厥、猝死等静止状态)并进行报警。利用智能安全帽上搭载的摄像头采集图像数据,使用FAST特征检测算法快速提取特征,然后比较2幅图像的特征是否匹配,以此检测当前安全帽是否处于静止状态。实验结果表明,这种基于FAST特征检测的方法能够有效判断佩戴智能安全帽的人员是否处于静止状态,从而进行报警,在工人单独作业的情况下有较高的实用价值。

基于IMU智能安全帽姿态估计

提出一种基于9轴IMU的智能安全帽姿态估计算法,实现智能安全帽实时姿态估计。通过对IMU采集到的物体加速度和物体所在地磁感应强度数据进行分解,得到物体静态四元数数据;然后根据物体角速度数据和四元数的微分关系对动态四元数进行估计,实现物体的姿态估计。同时,文中提出修正转轴补偿的方法,解决由于物体俯仰角为±π/2时分解四元数计算横滚角时出现的奇异值问题。实验结果显示,文中算法可以实现智能安全帽的姿态估计,在估算精度和实现性上均有良好表现。

公路工程中智能安全帽功能定位研究

分析智能安全帽的基本要求和现有技术,确定其在公路工程建设中应用的可能性。选择不同背景的公路工程建设管理人员,对智能安全帽的关注程度及功能需求进行调研。根据调查人员的特点以及对智能安全帽了解程度,确定各调查人员的自身及职业权重系数,对调查结果进行处理。根据调查的处理分析结果,提出智能安全帽系统包括进入工作区域管理、人员定位管理、安全预警管理三大模块。

基于北斗的智能安全帽系统设计

文中运用单片机、北斗定位技术、通信技术、传感器等技术设计一种适用于工业生产环境下的智能安全帽穿戴设备。通过传感器设备感知人体心率脉搏、周围环境温湿度,同时运用北斗定位技术,将采集到的位置信息反馈给管理人员,提高工业生产的安全性。用户可以通过访问网页监测人员位置以及各种状态数据,为工业管理带来便捷,降低维护安全的成本。实验表明,该设计达到了预期目标。

北斗高精度定位技术在电力巡检中的应用——智能安全帽

本文拟采用基于北斗高精度定位技术,融合信息通信技术、计算机技术以及硬件集成技术,研制一种北斗高精度定位智能安全帽,实现对现场电力设施检修人员位置、现场故障情况以及人员生理健康水平的实时监测、实时语音对讲和视频传输,及时准确的将检修人员及设备信息动态反馈至后台中心控制系统,供后台管理技术人员进行高效的人员调度、检修指挥和技术支持,有效提高检修工作效率。

一种适用于电网中智能安全帽系统的研究与测试

随着电网技术的不断发展和完善,智能化成为电网技术的发展目标。本文对用于电网巡视的智能安全帽系统进行了设计、研究,提出了一种智能安全帽和与之配套的智能安全柜,详细的描述了其结构及使用方法,并对模型成品进行了相应的测试。该智能安全帽系统操作方便快捷,易于被作业人员接受,推广应用价值大。

基于安全风险管控的智能安全帽系统建设及应用

通过建立以智能安全帽作为终端的安全风险智能管控系统,对智能安全帽实时动态跟踪的重要区域、重点部位人员活动情况,采集生产现场实时信息,并结合两票管理及时发出预警信息,规范作业人员行为及时纠正错误,防止安全生产事故发生。实现安全生产的系统化、科学化、标准化和精细化管理,提高企业安全管理水平,有效防范了各类意外事故的发生。

风电场巡检智能安全帽系统设计

针对风电场巡检特殊应用场景提出智能安全帽系统的设计方案,设计了智能安全帽的模型,重点引入LoRa通信技术,并设计系统网络传输模型。

基于心率和血氧传感器的智能安全帽人体体征状态系统设计

安全帽在施工工地上使用广泛,但普通安全帽功能简单,无法在一些特殊情况下做到安全防护。文中设计了基于心率和血氧传感器的智能安全帽人体体征状态系统,运用了网络通信技术以及定位、传感器网络等物联网技术,可以有效提升安全帽的防护能力。本系统使用STM32开发板进行控制,搭载心率和血氧传感器,可实时监测用户血氧信息。当用户血氧和心率值异常时,报警系统会发出警报,同时将信息发送到服务器,服务器转发到网页端。结果表明,本设计能够实时稳定地监测用户的血氧和心率;当发生异常情况时,能够及时发出警报信息提醒救生人员进行急救。

基于智能安全帽的远程监控平台在高速公路机电施工中的应用

针对高速公路机电施工现场环境复杂、人员繁多、安全事故频发的现状,基于智能安全帽的远程监控平台,提供了现场管理、视频监控、群组通话、主动报警等功能,相关成果已在湖南省取消高速公路省界收费站施工项目中应用。

配网作业不安全行为预警智能安全帽研究与实现

安全帽作为配网日常作业过程中个体防护装备中的头部防护类装备,在开展作业活动时必不可少。通常,安全帽只能通过减震和硬度设计优化头部防护作用,但这并不是万无一失的防护,如没有时刻预警提醒,工作人员容易疏忽大意,进而放松警惕,发生安全事故。鉴于此,设计了一种配网作业不安全行为预警智能安全帽,能对配网作业中常见的不安全行为进行实时预警,并作为作业过程中安全管理的依据,为配电作业人员的安全警戒提供保障,且对于保证作业人员的生命安全和设备及电线路长期、安全、稳定地运行具有非常重要的意义。