本發明屬于移動終端定位技術領域，尤其涉及一種基于智能安全帽應用的室外定位系統及方法。

背景技術：

水電工程不單具有涉及范圍廣、影響程度深、人口搬遷任務重等特點，土地、廠礦、基礎設施乃至城鎮的規劃和建設的過程，都需要使用大量的文檔資料和繁雜的空間與非空間信息，如何對數據資料進行有效地管理、查詢和利用，關系到水電工程工作的效率和成果的可靠性。

目前，水電工程移民實物指標實質上就是各種資源在特定的地理空間上重新進行配置，所以移民的工作內容往往離不開地理位置信息。如何高效的進行信息采集及精準定位是一項關鍵的制約因素。因此在工作過程中隨時掌握現場工程狀況，及時了解項目定位信息具有重要的指導作用，可更直接、更準確，更及時地進行信息反饋。

安全帽作為室外工程作業必備的安全防護工具之一，它能對人體頭部受墜落物及其他特定因素引起的傷害起到緩沖防護作用。因此，我國對絕大多數戶外作業特別是高空等危險戶外作業均嚴格要求作業人員佩戴安全帽。但是，在實際作業過程中，由于作業地點分散、作業空間限制及安全帽工具有效保管等原因極易造成監管漏洞，尤其是監管人員不足，信息化程度不高的作業環境下無法及時發現安全隱患。

技術實現要素：

本發明的發明目的是：為了解決現有技術中存在的以上問題，本發明提出了一種基于智能安全帽應用的室外定位系統及方法。

本發明的技術方案是：一種基于智能安全帽應用的室外定位系統，包括佩戴于用戶頭部的安全帽，還包括均安裝在所述安全帽上的gsm模塊、gps模塊、人體感應模塊、微處理器、報警模塊以及設置在云端的服務器；所述微處理器分別與所述gsm模塊、gps模塊、人體感應模塊、報警器電氣連接，所述gsm模塊通過網絡與所述服務器通訊連接；所述gsm模塊用于采集安全帽的gsm定位信息，并將采集的gsm定位信息傳輸至所述微處理器；所述gps模塊用于采集安全帽的gps定位信息，并將采集的gps定位信息傳輸至所述微處理器；所述人體感應模塊用于檢測佩戴安全帽的人體信息，并將檢測數據傳輸至所述微處理器；所述微處理器用于接收所述gsm模塊、gps模塊、人體感應模塊傳輸的數據并進行處理，并將處理后的數據反饋給所述gsm模塊和報警器；所述報警器根據所述微處理器反饋的報警信號開啟報警。

進一步地，所述gsm模塊包括gsm卡，通過gprs數據網絡與服務器進行數據通訊。

進一步地，所述微處理器接收所述gsm模塊傳輸的gsm定位信息和gps模塊傳輸的gps定位信息、計算安全帽的地理位置信息并通過gsm模塊傳輸至服務器。

進一步地，所述微處理器接收所述人體感應模塊傳輸的檢測數據，根據檢測數據判斷安全帽是否佩戴于用戶頭部，當判斷結果為安全帽未佩戴于用戶頭部時生成報警信號并傳輸至所述報警器。

進一步地，還包括與所述微處理器電氣連接的sos模塊。

進一步地，所述sos模塊用于通過所述微處理器和gsm模塊與所述服務器進行通訊。

特別地，本發明還公開了一種基于智能安全帽應用的室外定位方法，包括以下步驟：

a、利用安裝在安全帽上的gsm模塊采集安全帽的gsm定位信息，并將采集的gsm定位信息傳輸至微處理器；

b、利用安裝在安全帽上的gps模塊采集安全帽的gps定位信息，并將采集的gps定位信息傳輸至微處理器；

c、利用微處理器接收步驟a中gsm模塊傳輸的gsm定位信息和步驟b中gps模塊傳輸的gps定位信息，計算安全帽的地理位置信息并通過gsm模塊傳輸至服務器；

d、利用服務器接收步驟c中微處理器傳輸的安全帽地理位置信息，完成對用戶的室外定位。

進一步地，還包括利用安裝在安全帽上的人體感應模塊檢測佩戴安全帽的人體信息，并將檢測數據傳輸至所述微處理器；利用微處理器接收所述人體感應模塊傳輸的檢測數據，根據檢測數據判斷安全帽是否佩戴于用戶頭部，當判斷結果為安全帽未佩戴于用戶頭部時生成報警信號并傳輸至所述報警器；利用報警器根據微處理器反饋的報警信號開啟報警。

進一步地，還包括利用sos模塊通過微處理器和gsm模塊與服務器進行通訊。

本發明的有益效果是：本發明利用gsm模塊和gps模塊采集定位信息，采用gsm+gps的方式準確獲取用戶的實時地理位置信息，并利用服務器實時查看用戶的地理位置信息，實現對用戶的室外準確定位；同時，利用人體感應模塊監控用戶是否正常佩戴安全帽，預防安全隱患的發生；此外，還利用sos模塊與服務器建立遠程通訊，確保緊急情況下用戶的人身安全。

附圖說明

圖1是本發明的基于智能安全帽應用的室外定位系統的結構示意圖。

圖2是本發明的基于智能安全帽應用的室外定位方法的流程示意圖。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

如圖1所示，為本發明的基于智能安全帽應用的室外定位系統的結構示意圖。一種基于智能安全帽應用的室外定位系統，包括佩戴于用戶頭部的安全帽，還包括均安裝在所述安全帽上的gsm模塊、gps模塊、人體感應模塊、微處理器、報警模塊以及設置在云端的服務器；所述微處理器分別與所述gsm模塊、gps模塊、人體感應模塊、報警器電氣連接，所述gsm模塊通過網絡與所述服務器通訊連接；所述gsm模塊用于采集安全帽的gsm定位信息，并將采集的gsm定位信息傳輸至所述微處理器；所述gps模塊用于采集安全帽的gps定位信息，并將采集的gps定位信息傳輸至所述微處理器；所述人體感應模塊用于檢測佩戴安全帽的人體信息，并將檢測數據傳輸至所述微處理器；所述微處理器用于接收所述gsm模塊、gps模塊、人體感應模塊傳輸的數據并進行處理，并將處理后的數據反饋給所述gsm模塊和報警器；所述報警器根據所述微處理器反饋的報警信號開啟報警。

本發明的gsm模塊安裝在安全帽上，用于采集安全帽的gsm定位信息，并將采集的gsm定位信息傳輸至所述微處理器；該功能的實現可以采用gsm定位芯片，這里的gsm定位芯片與微處理器的電氣連接方式為本領域技術人員的公知常識，本發明不作贅述。

本發明的gps模塊安裝在安全帽上，用于采集安全帽的gps定位信息，并將采集的gps定位信息傳輸至所述微處理器；該功能的實現可以采用gps定位芯片，這里的gps定位芯片與微處理器的電氣連接方式為本領域技術人員的公知常識，本發明不作贅述。gsm模塊包含gsm卡槽和gsm卡，利用gsm卡通過gprs數據網絡與服務器進行數據通訊。

本發明的人體感應模塊安裝在安全帽上，用于檢測佩戴安全帽的人體信息，并將檢測數據傳輸至所述微處理器；該功能的實現可以采用紅外傳感器，通過檢測人體熱源生成電信號傳輸至微處理器。這里的紅外傳感器與微處理器的電氣連接方式為本領域技術人員的公知常識，本發明不作贅述。

本發明的微處理器安裝在安全帽上，用于接收gsm模塊、gps模塊、人體感應模塊傳輸的數據并進行處理，并將處理后的數據反饋給所述gsm模塊和報警器；該功能的實現可以采用單片機等微型數據處理芯片。微處理器接收gsm模塊傳輸的gsm定位信息和gps模塊傳輸的gps定位信息，將gsm定位信息和gps定位信息進行融合計算得到安全帽的精確地理位置信息，并通過gsm模塊將安全帽的精確地理位置信息傳輸至服務器。這里gsm定位信息和gps定位信息的融合計算方法為本領域技術人員的公知常識，本發明不作贅述。微處理器還接收人體感應模塊傳輸的電信號，根據電信號判斷安全帽是否佩戴于用戶頭部，當判斷結果為安全帽未佩戴于用戶頭部時生成報警信號并傳輸至報警器。

為了實現在緊急情況下的遠程呼救，本發明還在安全帽上安裝有與微處理器電氣連接的sos模塊；sos模塊用于接收用戶輸入的操作指令或音視頻數據并傳輸至微處理器，再通過gsm模塊與所述服務器進行通訊。佩戴安全帽人員在室外進行作業的時候遇到突發狀況，可按下sos模塊的呼叫按鈕，向服務器后臺進行緊急呼救求助。這里的sos模塊與微處理器的電氣連接方式為本領域技術人員的公知常識，本發明不作贅述。

本發明的云端服務器用于接收gsm模塊傳輸的安全帽的精確地理位置信息以及sos模塊傳輸的呼叫數據，用戶可以在服務器后臺實時查看安全帽的精確地理位置，同時通過在服務器設定位置閾值設置電子柵欄，當安全帽移動到設置的電子柵欄外時在服務器生成預警信號并通過gsm模塊傳輸至微處理器，微處理器根據預警信號生成報警信號并傳輸至報警器。

本發明的報警器安裝在安全帽上，用于接收微處理器傳輸的報警信號開啟報警。這里的報警器與微處理器的電氣連接方式為本領域技術人員的公知常識，本發明不作贅述。

為了進一步對本發明的基于智能安全帽應用的室外定位系統作進一步詳細說明，本發明還提出了一種基于智能安全帽應用的室外定位方法。如圖2所示，為本發明的基于智能安全帽應用的室外定位方法的流程示意圖，包括以下步驟：

a、利用安裝在安全帽上的gsm模塊采集安全帽的gsm定位信息，并將采集的gsm定位信息傳輸至微處理器；

b、利用安裝在安全帽上的gps模塊采集安全帽的gps定位信息，并將采集的gps定位信息傳輸至微處理器；

c、利用微處理器接收步驟a中gsm模塊傳輸的gsm定位信息和步驟b中gps模塊傳輸的gps定位信息，計算安全帽的地理位置信息并通過gsm模塊傳輸至服務器；

d、利用服務器接收步驟c中微處理器傳輸的安全帽地理位置信息，完成對用戶的室外定位。

為了實現對用戶佩戴安全帽的情況進行實時監控，本發明還包括利用安裝在安全帽上的人體感應模塊檢測佩戴安全帽的人體信息，并將檢測數據傳輸至所述微處理器；利用微處理器接收所述人體感應模塊傳輸的檢測數據，根據檢測數據判斷安全帽是否佩戴于用戶頭部，當判斷結果為安全帽未佩戴于用戶頭部時生成報警信號并傳輸至所述報警器；利用報警器根據微處理器反饋的報警信號開啟報警。

為了實現在緊急情況下的遠程呼救，本發明還包括利用sos模塊通過微處理器和gsm模塊與服務器進行通訊。

本領域的普通技術人員將會意識到，這里所述的實施例是為了幫助讀者理解本發明的原理，應被理解為本發明的保護范圍并不局限于這樣的特別陳述和實施例。本領域的普通技術人員可以根據本發明公開的這些技術啟示做出各種不脫離本發明實質的其它各種具體變形和組合，這些變形和組合仍然在本發明的保護范圍內。