独立北斗定位4G/5G智能安全帽助力中国中煤“无视频不作业要求”

发布时间: 2025-12-02 12:40:46

4.3智能安全帽

为了实现中国中煤“无视频不作业要求”,在生产现场规划所有作业人员进入生产现场均佩戴智能安全帽,将现场作业的实时监控画面、声音等信息实时回传到管理平台。智能安全帽管理平台能够接入到中国中煤智慧电厂平台。

4.3.1 总体架构

智能安全帽系统通过内置的传感器(定位模块、加速度传感器、摄像头、气体检测、心率传感器等)采集作业人员状态与环境信息,并通过 4G、Wi-Fi 或专网基站将数据实时回传到平台。整体网络结构分为 前端设备层、通信传输层、平台管理层三个部分:

1. 前端设备层(智能安全帽终端)

  集成定位(北斗/GPS)、摄像头、语音对讲、传感器模块。

  数据通过安全加密协议传输。

  支持断点缓存与离线上传,保证数据完整性。

2. 通信传输层

  支持 4G 专网、Wi-Fi 覆盖或工业物联网(LoRa/NB-IoT)网络。

  核心交换机 + 汇聚交换机架构,保证低时延与高带宽。

  通过 VPN 或专用 APN 与管理平台进行安全连接。

3. 平台管理层

  部署 智能安全帽管理smarteye平台,包括实时监控、视频回传、语音通信、告警推送、数据存储与分析。

  平台可部署在本地数据中心,也可结合云端实现弹性扩展。

4.3.2 智能安全帽管理平台

1. 人员管理:绑定人员信息与安全帽设备 ID,实现“一人一帽”。

2. 实时监控:实时显示作业人员位置、视频画面、环境数据。

3. 告警联动:跌倒检测、超时停留、有害气体超标、未佩戴检测,触发声光报警及平台告警。

4. 语音通信:支持与安全帽双向语音对讲,提高调度效率。

5. 数据存储与分析:集中存储视频流、传感器数据,并提供统计报表、风险分析。

6. 系统扩展:预留与企业 OA、应急指挥系统、视频监控平台的对接接口。

4.3.3智能安全帽要求

智能安全帽作为厂区人员安全管控与作业协同的核心终端,需满足硬件性能、功能完整性、系统兼容性及安全合规性要求,具体要求如下:

4.3.3.1基础参数说明

(1)颜色:白色、红色、蓝色、黄色,前方、侧方、后方均预留标识印刷区(需提供实物图片)。

(1)尺寸:需符合《GB/T2811-2019 标准设计》规定(需提供尺寸图片)。

(1)重量:固定 650g,采用 ABS 材质,材质需符合国家劳动防护用品原则 GB2811 规定,具备基础防护特性。

(1)冲击吸收:严格按照 GB/T2811-2019 标准设计。

(1)防穿刺:严格按照 GB/T2811-2019 标准设计。

(1)防跌落:2 米处跌落不造成功能失效。

1. 整体防护级别:IP66。

2. 处理器:天玑 900。

3. 智能安全帽系统:Android 10。

4. 运行内存(RAM):标配 4GB。

5. Flash 存储:标配 64GB。

6. 存储空间:支持双 TF Card 插槽,每个卡槽最高支持 512G 存储空间,支持国网加密 IC(接口方式可选 SPI 或 TF 卡)。

7. 通讯:支持双 NANO SIM 卡(可通过 AI 语音切换),支持 4G、LTE、WCDMA、GSM、WIFI 通讯;其中,WIFI 支持 IEEE802.1a/b/g/n,蓝牙支持 BT5.1。

8. 通信频段:LTE-FDD频段B1/B3/B5/B8.LTE-TDD频段  B34/B38/B39/B40/B41,WCDMA频段  2100Mhz。TD-SCDMA频段 B34/B39,GSM 频段900/1800MHz。

9. 天线:标配 1 个主天线 + 1 个 LTE 分集天线 + 1 个(WIFI&BT)二合一天线 + 1 个 GPS 陶瓷天线 + 1 条近电天线(选配);可选配螺旋天线。

10. 定位:标配 GPS、北斗定位;可选配 RTK、UWB 定位。

11. 视频:摄像头分标配与选配两类;标配 2100 万像素、1080P 格式、110 度视角、PDAF 快速对焦;选配 1200 万像素、1080P 格式、具备防抖功能。

12. 音频:配备双 BOX 喇叭(功率 8 欧 @1 瓦),3 个贴片式麦克风(主 MIC、副 MIC 〈降噪>语音 MIC),支持语音播报、语音通话及对讲功能。

13. 照明:配备 LED 头灯,最大支持 1W 功率,分 2 个档位(1 档 0.5W、2 档 1W,默认 1 档);尾部设有警示灯,触发方式为 AI 呼叫;支持激光灯辅助指向(单点指向)。

14. 外部接口:Type-C 接口(16PIN,支持充电及 USB2.0 数据传输);可选配 4PIN 磁吸充电口;3.5MM 接口(二选一:有线耳机孔、生命体征模块接口);气体检测接口(单个基座,6PIN,支持 UART/GPIO 通讯,可选配甲烷、一氧化碳、硫化氢、氧气、氨气检测模块 〈多选一)。

15. 传感器:标配距离传感器、陀螺仪(支持脱帽报警、跌落撞击报警);可选配气压 IC(支持登高监测、环境温度报警)、近电 IC(支持近电报警);同时支持显示 CPU 温度。

16. 电池规格:标配 5000mAh 普通电池,可选配 5000mAh 防爆电池;电池可拆卸,支持单体充电,配备充电指示灯。

17. 电源适配器:功率 5V/2A;配套数据线为 Type-C 接口,线长 1 米,带数据传输功能。

18. 马达:采用插接式扁平马达。

19. 工作温度:-10℃~60℃。

20. 工作湿度:10%~90%。

21. 安全帽安标:具备 GB/T2811-2019 证书。

4.3.3.2智能安全帽搭载设备

1. 通信频段:LTE-FDD频段B1/B3/B5/B8.LTE-TDD频段  B34/B38/B39/B40/B41,WCDMA频段  2100Mhz。TD-SCDMA频段 B34/B39,GSM 频段900/1800MHz。

2. 定位:标配 GPS、北斗定位;可选配 RTK、UWB 定位,支持蓝牙信标扫描定位(支持信标围栏报警、帽子本地报警)。

3. Bluetooth:支持 BT5.1;可连接蓝牙耳机(适配挂脖式、入耳式、挂耳式),耳机可播出语音播报内容、接听语音通话。

4. 天线:标配 1 个主天线 + 1 个 LTE 分集天线 + 1 个(WIFI&BT)二合一天线 + 1 个 GPS 陶瓷天线 + 1 条近电天线(选配);可选配螺旋天线。

5. 喇叭:类型为 BOX 喇叭,功率 8 欧 @1 瓦,配置为双喇叭。

6. 麦克风:类型为贴片式,配置为主 MIC、副 MIC(降噪)、语音 MIC。

7. 马达:类型为插接式、扁平马达。

8. LED 头灯:支持手动上下角度调节,最大支持 1W 功率,分 2 个档位(1 档 0.5W、2 档 1W);支持激光灯辅助指向(单点指向)。

9. CPU:天玑 900。

10. 系统:Android 10。

11. SIM Card 插槽:支持双 NANO SIM 卡,可通过 AI 语音切换;第一次开机优先主卡,主卡不可用时切换至副卡,切换后保存上次配置,双卡不可用时提示网络不可用。

12. 电池:支持 5000mAh 普通电池(标配)、5000mAh 防爆电池(选配),电池可拆卸,支持单体充电,配备充电指示灯。

13. 本地存储:内存为 4GB RAM+64GB Flash,支持双 TF 卡扩展,每个卡槽最高支持 512G。

14. 通信方式:支持 4G、LTE、WCDMA、GSM、WIFI(IEEE802.1a/b/g/n)、BT5.1。

15. 视频:支持高清拍照(标配 2100 万像素、1080P;选配 1200 万像素、1080P、防抖)和录像(1080P),标配摄像头支持 PDAF 快速对焦。

16. 摄像头:标配 2100 万像素、110 度视角;选配 1200 万像素、具备防抖功能,支持角度调节。

17. 传感器:可配置气压 IC(选配)、距离传感器、陀螺仪、近电 IC(选配);支持温度报警(环境温度 〈选配>CPU 温度)、脱帽报警、跌落撞击报警。

18. 配套:标配电源适配器(5V/2A)、Type-C 数据线(1 米,带数据功能)、内衬 1 副;可选配磁吸充电线。

19. 指示灯:包含开机指示灯、充电指示灯、开关机指示灯;开机时蓝灯快闪,工作时蓝灯慢闪,充电中红灯常亮,充满电绿灯常亮;尾部设有警示灯,触发方式为 AI 呼叫。

20. 按键:1 个开关机按键 + 3 个功能按键;开关机按键:长按开关机,短按调节音量加减;对讲按键:长按对讲,短按重置高度;SOS 按键:短按紧急呼叫;拍照按键:短按拍照,长按开启 / 关闭录制。

21. 状态指示:通过指示灯展示开机、工作、充电、充满状态;尾部警示灯通过 AI 呼叫触发。

22. 充电方式:支持 Type-C 接口充电、选配 4PIN 磁吸接口充电;开机充电或关机充电时,电池电压为 3.6V 时,充电电流 1.5A~1.6A 为正常。

4.3.3.3功能设计说明

1)状态模块

开机:关机状态下,长按电源键开机;系统开机同时马达震动,播放开机语 “欢迎使用智能安全帽,AI 语音请用‘你好小安’唤醒”,保留音乐。

关机:开机状态下,长按开关机按钮 3 秒关机(保障关机体验感);向服务器传送安全帽下线报文,按够 3 秒开始走系统关机流程,按不够无动作,同时语音播报 “正在关机,谢谢使用”。

心跳包:开机状态下,每 10 秒向服务器传送心跳包报文;报文包含电池电量、电池电压、温度、定位、质保期日期等信息;后台可配置发送间隔(1 秒、5 秒、10 秒、30 秒,默认 10 秒状态出货),接收的配置时间超过范围时,自动设置为默认值 10 秒。

定位信息:开机状态下,每 10 秒向服务器传送定位坐标报文;后台须具备轨迹回放功能,定位信息包含在心跳包中;离线期间的定位信息在下次上线后自动补传。

2)警报模块

温度报警:当 CPU 温度超过阈值,或选配环境温度检测功能且环境温度超过阈值时,安全帽通过扬声器播报温度警报;需将温度类型(CPU 温度 / 环境温度)报给后台,在前端区分展示。

脱帽报警:脱帽传感器检测到脱帽后,发出报警声音信号提醒;脱帽报警时间可根据不同客户需求配置不同时间参数。

撞击报警:帽子受到外力撞击时,发出报警声音信号提醒;同时向服务器发送撞击警报报文,报警语音为 “已触发撞击报警,正在呼叫后台”,提示语播报 1 次。

跌落报警:当跌落高度≥1 米时,发出报警声音信号提醒;同时向服务器发送跌落警报报文,报警语音为 “已触发跌落报警,正在呼叫后台”,提示语播报 1 次。

低电报警:系统检测到电量低时,电量低于 5% 时通过扬声器播报 1 次低电报警,电量低于 1% 时通过扬声器每 10 分钟播报 1 次低电报警。

电子围栏:支持电子围栏功能;当帽子超出管理者设置的禁止离开区域,或进入管理者设置的禁止进入区域时,后台和帽子同时发出警告提示。

静默报警:支持静默报警功能;戴帽后,若员工帽子静止不动,发出报警声音信号提醒;静默报警时间可根据不同客户应用场景配置不同时间参数。

支持红外夜视IRCUT的4G智能安全帽BW620Y,内部主板型号有,SAE01, asr8601 ,W20, k61v1_32_bsp_1gk62v1_64_bsp, soq_azw_05_Natv,soq_azw_01_NatvAZW003aqm6816,soq_azw_01_Natv,SC161, W25比传统的白光照明灯效果要好很多,可以避免图像中间大块的亮光斑,可以在雾天使用。https://www.bilibili.com/video/BV1594y1E7tB/

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