独立北斗定位的智能安全帽、执法记录仪助力 露天煤棚隧道人员管理平台建设
1. 概述
1.1 项目概述
在隧道施工过程中,极易受到地理环境的影响,经常都需要进行隧道开挖工程.隧道施工具有较大的危险性,做好安全施工方面的工作至关重要,在隧道施工过程中,需要科学管理,控制各环节,采取可行的防护对策,及时有效应对和处置隧道突发公共事件,确保施工人员的生命财产安全,避免造成严重的经济损失.。目前安全生产运行逐步由传统管理向智能化转型阶段，传统企业的生产运行管理面临着管控难、溯源难、效率低等问题。
管控难：需要对作业人员巡视违规操作、外场人员考勤管理、规范的监管工作，均存在大量管理盲区；如现安有视频监控等设备，但仅停留在固定场景后台监控和发现异常后溯源的功用，未能有效实现管理的智能控制，监管难成为目前现场质量/安全管理的一大难题。
溯源难: 现场巡检虽采用了纸质记录或系统流程管控，但均存在现场信息缺失、信息量少，碎片化的图文记录导致溯源难的问题。
效率低下：智能化手段不足、效率低、追溯难、移动远程管控难、针对以上现状及存在的困难，现计划依托物联网及互联网技术，引入视频监控、检测技术围绕着“质量远程管控、工作效能提升”目标，以人像识别算法、互联网、物联网技术为核心，分模块-包括“基本现场质量效能提升”和“场景细化效能提升提升企业管理水平、工作质量。
1.2 设计依据
依据的相关规范，不限于以下内容：
Ø 《全球定位系统(GPS/北斗)测量规范》GB/T 18314-2001
Ø 《信息技术设备的安全》GB4943-90
Ø 《信息技术设备的无线电干扰极限和测量方法》GB9254-88
Ø 《计算机软件产品开发文件编制指南》国家标准GB8567-88
1.3 设计原则
本项目设计时遵循技术先进、功能齐全、性能稳定、节约成本的原则。并综合考虑施工、维护及操作因素，并将为今后的发展、扩建、改造等因素留有扩充的余地。满足不同场景下的客户对安全帽性能的要求，在产品价格方面，满足不同企业的需求；设计方案具有科学性、合理性、可操作性。其具有以下原则：
整个系统选型、软硬件设备的配置均符合高新技术的潮流，关键的北斗（GPS）技术、TD-LTE、WIFI、在国内外定位工程项目中已经广泛应用。
在满足功能的前提下，系统设计具有先进性，并且在今后一段时间内保持一定的先进性。
Ø 架构合理性
可以支持蓝牙基站定位和TD-LTE、WIFI、4G技术架构使各个子系统组成稳定可靠大系统，使其能安全平稳地运行，有效地消除各子系统可能产生的网络数据传输瓶颈，只有稳定的网络环境才能确保各设备数据传输的实时性、准确性形成完整的数据管理体系。
Ø 统一的技术标准
整个系统要采用统一的技术标准。统一技术标准的好处是可以很好的实现数据资源的共享，避免重复建设，降低建设成本。而且，对于系统日后的扩容、升级都会带来很大的方便。
Ø 经济性
在满足系统功能及性能要求的前提下，尽量降低系统建设成本。采用经济实用的技术和设备，综合考虑系统的建设、升级和维护费用，不盲目投入。建设采用先重点、后一般，分期投入、分期建设。
Ø 可维护性
所设计的系统和采用的产品应该是简单、实用、易操作、易维护。系统的易操作和易维护是保证非计算机专业人员使用好本系统的条件。并且，系统应具备自检、故障诊断及故障弱化功能，在出现故障时，应能得到及时、快速的维护。
Ø 安全性
对系统采取必要的安全保护措施，防止病毒感染、黑客攻击，防雷击、过载、断电和人为破坏，具有高度的安全和保密性。
2. 需求分析
２.１国家政策
国家大力推行智能监管，提升市场监管能力，智能安全帽行业对中国人的生活已经产生了较为深刻的影响，从市场情况、行业服务、服务情况、市场规模各个方面切入到了生活的方方面面。
会有利于提高民众生活质量贯彻落实《中共中央国务院关于推进安全生产领域改革发展的意见》，落实中央提出的“新基建”指示目标。
智能安全帽政策走势1
国家层面更加重视，花费更多的人力、物力、财力来解决该行业存在的问题。
智能安全帽政策走势2
社会层面更加重视，因此有利于为政策制定做社会层面的驱动。
智能安全帽政策走势3
各城市层面更加重视，各个城市竞相调研并引进新概念与制定新政策。
智能安全帽政策走势4
国际上更加重视，积极开拓创新
2.2市场发展趋势
3.3技术因素
科技赋能大数据、云计算、物联网、4G/5G等逐步从一线城市过渡到2、3线城市，实现智能安全帽科技体验的普及化。
3. 建设目标
建立完善高效的人员定位、可视化行为识别系统，帮助企业精确了解作业区域人员位置，远程可视化通信精准高效指挥，音视频通话/图像识别，为统筹调度指挥提供准确、快速的信息资料。
1、管控中心实时查看作业人员位置及分布情况，实时调度。
2、终端设备可内置蓝牙模块配合基站定位、北斗天线组件，人员位置定位精准。
3、管控中心统计作业面各环节进度、报警数据，及时策划。
4、管控中心实时调用作业人员视频记录，行为可追溯。
3.1经济效益
减少不同的作业设备需要不同的管理系统，减少因建设投入大、建设投入重复性高，这样所带来的资源浪费，避免信息孤岛、数据不统一，可视化管理平台提高工作和管理效率，降低企业运营成本。
3.2社会效益
一体化智能安全帽为现场作业提供了便捷、集中统一、智能等多功能支撑，推动了在各种行业，以“互联网+”思维发展智能穿戴设备。
4. 系统设计
4.1总体设计
本系统具有定位、视频通话、语音对讲，SOS求援，跌落报警、撞击报警、静默报警，电子围栏，轨迹回放、任务管理等功能为一体的可视化安全生产综合管控系统。
图1 人员定位系统拓扑图
基于智能设备终端的安全生产综合管控系统由综合管理平台、系统是通过WEB版实现的在线管理，因此系统登录采用在线用户信息验证模式，用户只要在登录入口进行一次登录，就可以利用这个凭证系统进行授权的模块操作，而无需在切换子系统登录或模块时重新输入用户名和密码进行身份验证。
登录模块提供在线记忆功能，本人初次登录后，下次登录可自动提示用户的账户信息，快速进入系统。
前端作业人员采用人脸识别认证，通过设备终端识别人员信息，落实实名制一人一帽。
4.2系统架构
图2 可视化系统架构图
4.3前端设备
4.3.1 4G智能安全帽
北斗（GPS）智能设备终端解决了前端作业人员在日常作业的同时实现现场情况的实时上报、与同事/领导高效沟通的重要问题，真正意义上的解放双手。可以实现高清视频采集、语音通讯对讲、无线传输、本地存储等功能，多种警示颜色可选。
图4 4G智能安全帽图例
1. 硬件参数
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类型 |
项目 |
描述 |
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外观 |
外观 |
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颜色 |
白色，红色，蓝色，黄色 |
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标识 |
· 前方预留标识印刷区 · 侧方预留标识印刷区 · 后方预留标识印刷区 |
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尺寸与重量 |
材质 |
ABS材质 |
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尺寸 |
301.8*228.2*149mm(长*宽*高）《满足GB/T2811-2019标准中有关安全帽尺寸相关规定》 |
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重量 |
≤680g |
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材质与防护性能 |
冲击吸收 |
按照GB/T2811-2019标准设计 |
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防穿刺 |
按照GB/T2811-2019标准设计 |
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IP等级 |
在IP66的基础上，可防护酒精喷洒 |
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防跌落 |
2米处跌落不造成功能失效 |
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计算与存储 |
CPU |
MT8768 |
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RAM |
4GB |
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Flash |
64GB |
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系统 |
Android 10 |
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通信与定位 |
通信频段 |
· LTE-FDD频段 B1/B3/B7/B8 · LTE-TDD频段 B38/B39/B40/B41 · WCDMA频段 B1/B2/B5/B8 · TD-SCDMA频段 B34/B39 · EVDO/CDMA 频段BC0 · GSM 频段850/900/1800/1900MHz |
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定位 |
支持GPS、北斗定位 |
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WIFI |
支持a/b/g/n |
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Bluetooth |
支持Bluetooth 4.2 1、安全帽可以连接蓝牙耳机，耳机可播出语音播报内容，可接听语音通话。 2、安全帽的蓝牙连接可连接蓝牙信标。 |
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天线 |
1个主天线+1个LTE分集天线+1个（WIFI&BT）天线（二合一）+GPS陶瓷天线1个，近电天线 |
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外部接口 |
数据与充电口 |
Type-C 接口、磁吸充电接口 |
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SIM CaBV插槽 |
支持Nano SIM卡 |
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TF CaBV插槽 |
支持 ( 最大支持512G） |
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电池 |
电池规格 |
· 容量：5000mah · 可拆卸 |
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外设 |
扬声器 |
单扬声器 |
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麦克风 |
双麦克风 |
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LED头灯 |
支持 |
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摄像头 |
· 工业200万工业像素 120°广角 · 720P/1080P |
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传感器 高度传感 陀螺仪 G-Sensor 距离感 |
· 温度报警（cpu温度） · 脱帽报警 · 撞击报警 · 跌落报警 |
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按键 |
· 长按开关机/短按开关闭录制 · 长按对讲键/短按重置高度/取消跌落撞击报警音效 · 短按SOS紧急呼叫/长按SOS键电量查询（在网状态下） · 短按照明键开关照明灯 · 短按拍照键拍照/长按拍照键进入（取消）隐私模式 · 音量加键+ · 音量减键- |
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指示灯 |
充电指示灯 |
· 开机蓝灯快闪 · 工作蓝灯慢闪 · 充电中红灯常亮 · 充满电绿灯常亮 |
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配件 |
电源 |
1个 5V2A |
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数据线 |
Type-C 1米 |
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内衬 |
1付 |
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工作环境 |
工作温度 |
-10℃～60℃ |
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工作湿度 |
10%～60% |
2. 功能参数
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类型 |
项目 |
输入 |
输出 |
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状态相关 |
开机 |
1. 关机状态中 2. 长按电源键按钮开机 |
1. 系统开机 2. 向服务器传送安全帽上线报文 3. 接受服务器确认报文 |
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关机 |
1. 开机状态中 2. 长按开关机按钮关机 |
1. 向服务器传送安全帽下线报文 2. 接受服务器确认报文 3. 系统关机 |
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心跳包 |
开机状态中（每10秒） |
1. 向服务器传送心跳包报文 2. 报文包括：电池电量，电池电压，温度、定位等 3. 后台可以配置（5秒、10秒、30秒）；（默认10秒状态出货） |
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定位信息 |
开机状态中（每10秒） |
1. 向服务器传定位坐标报文 2. 后台需要具备轨迹回放功能 |
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警报相关 |
温度报警 |
温度超过阈值 |
安全帽通过扬声器播报温度警报cpu温度） |
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脱帽报警 |
脱帽传感器检测到脱帽
|
当帽子脱离员工头部之后会发出报警声音信号提醒，脱帽报警时间可以根据不同客户的需求进行不同的时间参数配置 |
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撞击报警 |
帽子受到外力撞击时，会发出报警声音信号提醒 |
1. 安全帽通过扬声器播报撞击警报 2. 安全帽向服务器发送撞击警报报文 |
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低电报警 |
系统发现电量低 |
1. 低于5%安全帽通过扬声器播报一次低电报警 2. 低于1%安全帽持续通过扬声器10分钟播报一次低电报警 |
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电子围栏 |
支持 |
1、帽子超出管理者设置的禁止离开区域，后台和帽子同时发出警告提示 2、帽子进入管理者设置的禁止进入区域，后台和帽子同时发出警告提示 |
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静默报警 |
支持 |
当员工帽子静止不动会发出报警声音信号提醒）静默报警时间可以根据不同客户的应用场景进行不同的时间参数配置 |
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交互相关 |
电量查询 |
用户通过长按SOS键进行查询 |
1. 安全帽通过扬声器播报电量百分比（需在线才播报） 2. 安全帽向服务器发送电量查询记录报文 |
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音量调节 |
用户通过短按音量加减键 |
1. 安全帽响应调整音量 2. 安全帽通过扬声器播报调整成果确认 |
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拍照 |
用户通过短按拍照键 |
1. 安全帽拍照 2. 安全帽通过扬声器播报快门声 3. 安全帽向服务器发送照片 |
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录像 |
用户通过短按电源键 |
1. 安全帽开始录像 2. 安全帽通过扬声器播报开启录制 3. 收到停止录像指令时播报关闭录制 4. 安全帽停止录像 5. 安全帽将录像保存到到本地，指挥中心根据需要打开后台配置开关上传视频至服务器 |
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对讲 |
用户长按住对讲按键 |
1. 安全帽通过扬声器发出“滴声”提示音 2. 安全帽将用户步话语音发往服务器 |
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LED灯 |
用户通过短按照明键 |
LED灯打开或者关闭 |
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视频通话 |
安全帽收到指挥中心发出视频通话指令 |
1. 安全帽通过扬声器发出提示音 2. 指挥中心可以看见现场情况并进行实时通话 3. 直至指挥中心挂断通话 |
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紧急呼叫 |
用户短按SOS按键 |
1. 安全帽通过扬声器发出提示音 2. 安全帽呼叫指挥中心并进行实时视频通话 3. 直至指挥中心挂断通话 |
smarteye 智能头盔规格书
3. 硬件参数
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类型 |
项目 |
描述 |
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外观 |
外观 |
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颜色 |
根据需求定制（白、红、黄、蓝） |
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LOGO |
前方可打客户定制的logo |
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尺寸与重量 |
材质 |
ABS材质 |
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尺寸 |
按照GB/T2811-2019标准设计， |
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重量 |
安全帽款≤500g |
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材质与防护性能 |
冲击吸收 |
按照GB/T2811-2019标准设计 |
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防穿刺 |
按照GB/T2811-2019标准设计 |
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IP等级 |
安全帽款IP66 |
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防跌落 |
1米处跌落不造成功能失效 |
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计算与存储 |
CPU |
4GM1 |
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RAM |
4MB |
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ROM |
8MB |
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通信与定位 |
通信频段 |
l FDD: B1 B3 B5 B7 B8 B20 l TDD: B38 B39 B40 B41 · GSM: Band B2\3\5\8（900/1800MHz） |
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定位 |
支持GPS、北斗定位、精准定位（硬件、结构预留RTK、UWB定位） |
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WIFI |
支持扫描热点，辅助定位 |
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Bluetooth |
支持Bluetooth 5.0或更高、辅助定位（选配） |
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天线 |
1个主天线+1个+GPS陶瓷天线1个+近电天线 |
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外部接口 |
数据与充电口 |
TypeC 口 |
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SIM CaBV插槽 |
支持Nano SIM卡 |
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电池与续航 |
电池规格 |
· 容量3000mAh · 内置 |
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外设 |
扬声器 |
单扬声器 |
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麦克风 |
单麦克风 |
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LED照明灯 |
1.5W |
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传感器 高度传感 陀螺仪 H-Sensor 距离感 |
· 脱帽报警 · 撞击报警 · 跌落报警 |
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按键 |
· 电源键：长按开关机/短按开关手电筒 · SOS键：短按SOS紧急呼救/长按开关 · 近电 · 复位按键（隐藏式）：长按5-7s帽子重启 · 长按对讲键/短按电池电量查询（在网状态下）/重置高度/取消跌落撞击报警音效 |
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指示灯 |
指示灯 |
· 开机时蓝灯常亮 · 工作蓝灯慢闪10秒1次 · 充电中红灯常亮 · 充满电绿灯常亮 |
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配件 |
适配器 |
1个 5V1A |
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数据线 |
TypeC 线一条 1米 长 |
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内衬 |
1付 |
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工作环境 |
工作温度 |
-10℃～60℃ |
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工作湿度 |
10%～60% |
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认证 |
3C |
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4. 功能要求
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类型 |
项目 |
输入 |
输出 |
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状态相关 |
开机 |
3. 关机状态中 4. 长按电源键按钮开机 |
4. 系统开机 5. 向服务器传送安全帽上线报文 6. 接受服务器确认报文 |
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关机 |
3. 开机状态中 4. 长按开关机按钮关机 |
4. 向服务器传送安全帽下线报文 5. 接受服务器确认报文 6. 系统关机 |
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心跳包 |
开机状态中（每40秒） |
4. 向服务器传送心跳包报文 5. 报文包括：电池电量，电池电压，温度、定位等 6. 后台可以配置（5秒、10秒、40秒）；（默认40秒状态出货）；其余心跳需要客户定制，需开发费用。 |
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定位信息 |
开机状态中（每40秒） |
3. 向服务器传定位坐标报文 4. 后台需要具备轨迹回放功能 |
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警报相关 |
温度报警 |
温度超过阈值 |
安全帽通过扬声器播报温度警报 备注：客户选择气压HP5806 时后台需要显示环境温度 |
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脱帽报警 |
脱帽传感器检测到脱帽
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当帽子脱离员工头部之后会发出报警声音信号提醒，脱帽报警时间可以根据不同客户的需求进行不同的时间参数配置 |
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撞击报警 |
帽子受到外力撞击时，会发出报警声音信号提醒 |
1. 安全帽通过扬声器播报撞击警报 2. 短按对讲键取消撞击报警音效 3. 安全帽向服务器发送撞击警报报文
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低电报警 |
系统发现电量低 |
3. 低于3.5V电压时安全帽通过扬声器播报一次低电报警 |
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电子围栏 |
支持 |
3、帽子超出管理者设置的禁止离开区域，后台和帽子同时发出警告提示 4、帽子进入管理者设置的禁止进入区域，后台和帽子同时发出警告提示 |
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静默报警 |
支持 |
当员工帽子静止不动会发出报警声音信号提醒）静默报警时间可以根据不同客户的应用场景进行不同的时间参数配置 |
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近电报警 |
支持近电报警 |
3. 内置电压感应芯片支持220v、10kv、35kv、110kv、220kv、生产默认220v档位、后台配置可开关、可选择电压）
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交互相关 |
电量查询 |
用户通过短按对讲键进行查询 |
4. 安全帽通过扬声器播报电量百分比（需在线才播报） 5. 安全帽向服务器发送电量查询记录报文 |
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对讲 |
用户长按住对讲按键 |
3. 安全帽通过扬声器发出“准备录制”提示音 4. 安全帽将用户语音发往服务器 扬声器播放发送成功 |
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LED灯 |
用户通过短按开关机键 |
LED灯打开或者关闭 |
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紧急呼叫 |
用户短按SOS按键 |
1、安全帽通过扬声器发出提示音 2、设备离线状态下按SOS 提示“设备不在线”
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图5 智能安全帽参数
4.3.3智能手机APP-MCP
智能手机APP-MCP软件可以安装在各管理人员的Android智能手机上，实现管理人员通过移动终端、智能手机等设备对现场移动人员进行远程监管，实时随时随地接收现场音视频、位置信息（定位导航）、远程呼救信息等功能，同时亦可实现将现场的实时情况及时上报上级指挥中心，真正实现移动办公功能。
图8 手机APP示意图
4.4后端平台
可视化安全生产综合管控系统由十八部分组成。
Ø 人员定位管理系统；
Ø App定位查询系统；
Ø 人员轨迹及报警系统；
Ø 电子围栏
Ø 视频管控；
Ø SOS救援；
Ø 群组视频/语音通话；
Ø 语音对讲；
Ø 视频回放；
Ø 脱帽报警；
Ø 静默报警；
Ø 跌落报警；
可视化现场管控系统管理前端设备信息采集后以网络传输至后台管理系统，后台管理系统根据北斗定位信息及校正数据形成人员定位数据并形成人员所在位置及轨迹；通过摄像头对作业人员认证，对现场不规范行为（如：为佩戴设备终端）等进行识别统计，对各种工作状况拍摄上传识别；移动终端APP可通过无线网络与后台服务器交互数据并获取人员实时位置、视频等信息，便于随时掌握生产信息数据；人员轨迹、作业记录及报警系统将实时分析人员行进路线及违规作业记录，并予以警报。
5. 系统功能
5.1大屏数据展示功能
Ø 设备终端内置北斗天线组件，人员位置定位精准。
Ø 管控中心实时查看作业人员位置及分布情况，实时调度。
Ø 管控中心实时查看作业人员的操作状况，可远程指挥操作业务。
Ø 管控中心实时接收作业人员的安全状况，如遇报警可实时处置。
Ø 管控中心实时监控作业实施细节，发现问题，实时纠正。
Ø 管控中心统计作业面各环节进度、报警数据，及时策划。
Ø 管控中心统计作业面不规范行为统计并保存相关数据，方便分析追溯。
图10 系统管理功能示意图
5.2 高清视频功能
Ø 4G智能安全帽内置高清摄像头、麦克风、喇叭，具备音视频采集、存储、上传功能，支持同组内作业人员实时语音对讲。
Ø 管控中心支持人员分组，方便查找。
Ø 管控中心支持多屏监控，实时在线查看。
Ø 管控中心支持高清监控和高清视频通话，远程技术指导。
Ø 管控中心支持图片保存、视频录制，影像资料存档。
Ø 管控中心可随时对所有作业人员发送语音广播，信息实时通报。
图11 视频管理功能示意图
5.3隧道UWB人员定位
5.3.1定位方式
成型区定位
用于成型隧道区域的连续定位，由主从2个单UWB基站组合使用，一般典型覆盖距离为 200米半:此方法定位效果实时性好，定位准确，标续航久.
二衬区定位
用于二衬台车区及开挖面定位，由“双 UWB 基站”独立使用，一般在台车支架结构上，及车位，一般典型覆盖范围 400米(当有钢结构遮挡时，在台车尾部或中部再增加双 UWB基站);此定位方式主要用于只能在一端进行安装基站的场景，比如开挖前期部署在洞口，开挖中后期监测开挖面的人员定位统计。
由1个基站独立定位，基站距离 400m,(优点:距离长，安装点位少，但在基站附近存在一定信号薄弱区)
5.3.2定位部署
开挖前期
在开挖台车没有进入正洞时，可以只在洞口临时安装1个“双 UWB 基站”，定向天线背靠背安装，一个天线(X方向)向洞内，一个天线(Y方向)向洞外，采用网口通讯或无线自组网通讯，DC12V 供电;基站对洞内人员、车辆进行定位。
开挖中期
在隧道掘进超过 300 米后，在洞口“0 米”及“200 米”处分别安装“单 UWB 基站”各1 台进行组合定位，对成型区域的人员车辆定位，基站采用网口通讯，DC12V供电。
将原洞口的“双 UWB 基站”安装在台车上，跟随台车向前移动(如果存在多个台车,在台车上各装1个)负责监测开挖面及台车区的人员、车辆定位;在台车后端区域的墙壁上安装1个发射器与台车上的基站形成自组网，基站 DC12V 供电;同时该“双 UWB 基站向台车区域提供 2.4G 网络用于传感器数据采集。 
开挖后期
隧道开挖到一定长度后，一般超过 500 米后，在“400 米”成型区域再增加1台“单UWB 基站”，台车上的“双 UWB 基站”不变。
坐标更新
“双 UWB 基站”随着开挖进尺，坐标需要定期更新，一般采用在管理页面手动更新坐标，或由系统自动更新坐标:如采用自动更新坐标，需台车后方固定点位上,例如上图“500米”出放置坐标参考“靶标”用于系统自动更新坐标。
基站安装示例
隧道，多应用于开山的公路、铁路隧道暗挖全断面法，隧道段采用一维定位。
1.在隧洞内，由于空间大小受限，隧道现场部署1维场景，在视距范围内双 UWB基站之间距离 400米，具体安装位置可根据现场遮挡情况，以标签与基站之间无可视为原则。
2.在基站覆盖范围内为有效定位区域，在有效定位区域外不能精准定位。
3.基站天线高度距离地面默认为 2.5~3 米。
4.基站的 UWB 天线距离墙壁不可小于 40cm(建议增加L 支架);
5.4隧道地图管理
根据需要将现有地图或者经过测量获取的绘制图纸，以jpg,png的图片格式，按照1:1 的比例上传至管理平台。
隧道掌子面属高危作业区，对该区域人员定位，查询该区域施工人员身份、数量和分布情况，查询人员的实际位置、活动轨迹。本方案所设计的系统定位的原理是区域定位，根据每个定位基站的位置进行定位的,定位的精度取决于信号基站的识别距离,信号基站识别距离是可以通过软件进行调节的(0-150米)，利用无线网桥技术将定位数据传回监控管理中心。本系统可添加辅助标记和设置作业区域、危险区域、禁止区域、历史回放等功能。
5.5轨迹回放功能
Ø 设备终端具备位置信息采集处理功能，形成活动轨迹数据上传。
Ø 管控中心支持轨迹查看，精确到某一天某个时间段的活动轨迹。
Ø 管控中心支持活动轨迹动画回放。
Ø 管控中心可显示活动轨迹中的地理位置和详细时间信息。
图13 轨迹回放功能示意图
5.6电子围栏功能
系统预先在地图上绘制电子围栏，配备智能设备终端的作业人员进入该区域时，系统自动发送预警指令，提醒作业人员安全作业。同时系统还可设置将报警信息自动发送至相关管理人员，协助管理人员进行安全管理。设备终端具备位置信息实时采集功能，误入危险区域报警、超时滞留语音播报，提醒作业人员或访客规范行为。
管控中心通过电子围栏规划作业人员的作业区域，语音报警，提醒后台管理人员处理越界事件。
图14 电子围栏功能示意图
5.7任务管理功能
Ø 一人一帽，实名认证，方便任务管理。
Ø 管控中心可实时任务发布、查看、管理。
Ø 作业层通过移动端接收作业信息，及时上报施工进度。
Ø 任务期间所拍摄的照片、视频会自动跟当前工单进行绑定关联。
图15 任务管理工单-照片-视频关联示意图
图16 任务管理功能示意图
5.8报警记录功能
Ø 设备终端具有静默报警，长时间不动（如晕倒）
Ø 设备终端具备脱帽报警功能，语音播报，提醒人员规范行为。
Ø 设备终端具备温度过高预警，自动关机保护人员设备安全。
Ø 设备终端设有SOS紧急呼叫按钮，呼叫后台管理人员视频协助。
Ø 设备终端具备跌落、碰撞、，自动呼叫后台管理人员协助。
Ø 管控中心可对种报警信息进行及时处理、分类管理。
图17 报警记录功能示意图
5.9照片管理功能
Ø 设备终端一键拍摄，采集照片上传管控中心，保存现场影像信息。
Ø 管控中心可对所有人员上传的照片进行分类管理。
Ø 管控中心可对所有人员拍摄的视频文件进行分类管理。
Ø 管控中心可对所有人员拍摄的照片进行分析，并实时反馈正确信息。
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图19 照片管理功能示意图
5.10 SOS一键报警
智能设备终端具备SOS一键报警功能。佩戴智能设备终端的前端作业人员遇到紧急突发问题时可直接按下SOS 键，管理中心可快速获取现场报警信息，通过进一步与现场进行音视频通信，可第一时间掌握前方实际情况，并对其进行紧急救援。
图20 SOS一键报警功能示意图
5.11视频拍录功能
智能设备终端可在不影响现场作业人员正常工作的情况下对作业现场进行拍录，实时采集现场音视频图像数据，真正实现解放作业人员双手，同步记录作业现场。
同时现场采集的音视频、图像数据可通过4G/WIFI实时回传至后台管理中心。管理中心人员收到智能设备终端回传的视频后，从视频中快速定位现场的关键信息，并通过调度台系统进行一对一或一对多通信方式快速指导。在处置突发事件过程中，可把重要监控图像推送到相关领导和处置人员的智能手机进行显示，方便各级领导和相关人员及时了解现场情况。
图21 视频拍录功能示意图
通过无线网络让指挥中心直接、形象的了解到现场的情况，另处于不同地理位置的有关人员通过该系统，共享实时视频资料，面对面计论分析形势，汇总各方面管理人员的意见，做出正确的判断各决策。
5.12视频4G实时回传
Ø 实时远程回传
智能设备终端本地拍录的音视频数据可通过WIFI/4G实时回传至后台管理中心。
Ø 本地存储联网续传
若现场网络情况较差，移动人员利用智能设备终端拍录的现场音视频图像可存储在设备终端本地。待网络条件恢复后，可自动通过WIFI/4G回传至后台管理中心。
Ø 本地存储联网远程调用
通过管控中心，远程调用指定作业人员本地储存视频。
图22 视频远程回传功能示意图
5.13群组通话功能
Ø 设备终端支持多人音频、视频会议功能。
Ø 管控中心规划并参与多人音频或视频会议，实时指挥调度。
图23 群组通话功能示意图
5.14语音对讲通信
前端现场作业人员可通过智能设备终端与管理中心人员进行实时语音通信，包括语音通话和组内对讲，管理中心可以直接有效的了解施工作业现场的信息及动态情况，同时指挥中心调度台可分别对系统中各终端的语音通话和组内对讲进行统一调度，统一管控。
5.15项目实施收益
1.人员管理--粗方向到精细转变
在引入智能安全帽之前，人员管理往往较为粗放。我们只能通过大致的考勤记录或现场观察来了解人员的到岗情况，对于他们在工作中的具体行动轨迹、作业状态等细节难以准确把握。然而，当智能安全帽投入使用后，情况发生了显著变化。通过智能安全帽上的定位系统和各种传感器，我们能够实时精确地追踪每一位佩戴者的位置，清晰地知道他们在工地的具体活动范围，这使得人员的调配和布局变得更加合理，不再是模糊的估计。
2.作业监管--现场向远程转变
在以往使用传统安全帽时，对作业的监管主要依赖于人员在现场进行巡查和监督。管理者或监管人员需要亲自到达作业现场，通过肉眼观察、询问等方式来了解作业人员的工作状态和操作是否规范，这种方式存在很大的局限性。
而当引入智能安全帽后，情况发生了显著变化。借助智能安全帽上的各种智能设备和通信技术，作业监管实现了从现场到远程的重大转变。管理者可以在远程的监控中心，通过实时传输的数据和影像，清晰地看到每一位佩戴智能安全帽的工人在不同区域的作业情况。比如，通过智能安全帽的摄像头，能远程实时查看工人的具体操作动作，是否符合安全标准和作业流程。定位系统则能让管理者随时知晓工人在工地的具体位置分布，以便进行更合理的调度和安排
3.现场作业--单一向交互转变
在使用智能安全帽之前，现场作业往往呈现出较为单一的模式。作业人员通常只是专注于自己手头的任务，彼此之间的信息交流和协作相对有限。他们可能只能通过面对面的简单沟通来传达一些基本情况，缺乏实时、高效的交互方式。
当智能安全帽投入使用后，这一局面得到了极大的改善。智能安全帽配备了先进的通信系统和交互功能，使得现场作业人员之间能够实现多人实时交互。比如，在一个大型施工现场，不同区域的工人可以通过智能安全帽的语音通话功能，随时进行沟通交流，迅速协调工作进度和解决遇到的问题。当一位工人发现了某种特殊情况或潜在风险时，他可以通过安全帽及时告知其他相关人员，让大家共同应对，不再是各自为战。而且，智能安全帽还能实现群组通话，让一个项目团队的成员可以方便地进行集体讨论和决策。作业人员还可以利用安全帽上的信息共享功能，将自己的工作进展、发现的问题等实时共享给其他人，促进信息的快速流通和整合。这种从单一作业向多人交互转变的模式，极大地提升了现场作业的协同性和效率。大家不再是孤立地工作，而是能够紧密合作、相互支持，共同推动项目的顺利进行。无论是应对复杂的任务安排，还是处理突发状况，智能安全帽都为多人交互提供了便捷的平台，让现场作业变得更加灵活、高效和有序。
4.安全生产--传统向现代转变
在使用智能安全帽之前，安全生产主要依赖于传统的管理方式和手段。通常情况下，依靠人工巡检、纸质记录、口头传达等来保障安全，存在诸多局限性和不及时性。
当智能安全帽广泛应用后，安全生产迎来了向现代转变的重大突破。智能安全帽集成了多种先进的技术和功能，如定位追踪、环境监测、实时通讯等。通过定位追踪，管理者可以在后台清晰准确地掌握每一个佩戴智能安全帽的工人的实时位置，这与传统依靠人力去寻找和确认相比，大大提高了对人员分布和动态的掌控能力
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微型4G无线HDMI高清4G/5G图传DVR在无人机航拍,地面接收4G5G补传系统中的应用方案
https://www.besovideo.com/detail?t=1&i=49
视频演示~无人机视频4G回传~微型小HDMI DVR装置,与单兵执法仪/头盔摄像头等统一接入可视指挥调度平台VMS/smarteye ，可升级到5G,
https://v.douyin.com/JhTQPNL/
无人机视频4G回传~微型HDMI 4G DVR用户手册，https://www.besovideo.com/detail?t=1&i=170
微型HDMI 4G DVR接入GB28181国标平台，https://www.besovideo.com/detail?t=1&i=216
(另外一种方案)无人机图传，通过5G执法记录仪USB传输到可视指挥调度平台VMS/smarteye，https://v.douyin.com/YnevTLD/
数字化煤场基于UWB的人员高精度定位系统方案，https://www.besovideo.com/detail?t=2&i=997
室内定位（UWB/蓝牙等）技术方案概述，https://www.besovideo.com/detail?t=1&i=205
室内定位之蓝牙信标配合安卓系统的智能安全帽、电力作业记录仪， https://www.besovideo.com/detail?t=1&i=267
内置RTK北斗高精度定位的智能安全帽测试报告（MQTT通信），https://www.besovideo.com/detail?t=1&i=132
内置UWB室内高精度定位的智能安全帽-软件说明， https://www.besovideo.com/detail?t=1&i=131
融合通信可视指挥调度平台smarteye与国标GB28181平台的异同与关联，https://www.besovideo.com/detail?t=1&i=287
电力专用指纹解锁5G执法记录仪BJ531~内置靠近高压电近电预警、登高预警，温度检测、生命体征检测上报平台smarteye，
https://www.besovideo.com/detail?t=2&i=1045
各类功能集大成者（跌落、撞击等各类报警、佩戴检测、危险气体采集&上报、生命体征采集上报、内置气压计+温度计实现登高检测，精度1-3米）超长待机4G智能安全帽BZ980， https://www.besovideo.com/product/detail?i=87
多源视频融合平台VMS/smarteye，免费的GB28181 server, 免费的RTMP推流server，RTSP server，车载机部标JT808,JT1078服务器、标准SIP服务器， https://www.besovideo.com/detail?t=2&i=1321
全面支持国产信创系统，在linux（麒麟、统信等信创系统）服务器上安装smarteye server的操作说明， https://www.besovideo.com/detail?t=1&i=248
关于融合通信~可视指挥调度平台VMS/smarteye的说明，https://www.besovideo.com/detail?t=1&i=304
消防智能头盔危险气体采集，红外热成像镜头感知等现场应用解决方案，https://www.besovideo.com/detail?t=1&i=117
消防~武警智能头盔、天眼摄像头、头盔记录仪、头盔摄像头、单兵执法记录仪等配合MESH自组网，COFDM在应急指挥调度中的应用，https://www.besovideo.com/detail?t=2&i=845， 视频演示， https://v.douyin.com/rqLFx6r/
消防、武警战术头盔天眼摄像头通过MESH自组网实现实时可视化指挥调度，https://v.douyin.com/rcCgr1a/
统一视频~融合通信指挥调度~安全生产可视化监管平台smarteye集成作业票、工作票、工单管理~任务派发系统,https://www.besovideo.com/detail?t=1&i=329
统一视频~融合通信指挥调度~安全生产可视化监管平台smarteye里针对执法记录仪、智能安全帽的人员考勤管理的功能使用说明，https://www.besovideo.com/detail?t=1&i=305