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申请/专利权人：南京秀堂数码科技有限公司

摘要：本发明公开了一种安全生产作业人员疲劳预警系统，包括用于采集作业人员工作视频的视频采集模块，所述视频采集模块连接用于对作业人员进行疲劳分析的视频分析模块，所述视频分析模块通过数据传输模块连接控制模块，所述控制模块连接预警系统，所述预警系统包括用于对疲劳人员进行提示的冷风系统和语音播放系统，所述控制模块还连接对环境温度进行采集的温度传感器；本发明的预警系统由冷风系统和语音播放系统组成，两者结合能够有效的提示疲劳人员，不会使疲劳人员因突然的预警声音而受到惊吓。

主权项：1.一种安全生产作业人员疲劳预警系统，包括用于采集作业人员工作视频的视频采集模块，所述视频采集模块连接用于对作业人员进行疲劳分析的视频分析模块，所述视频分析模块通过数据传输模块连接控制模块，其特征在于：所述控制模块连接预警系统，所述预警系统包括用于对疲劳人员进行提示的冷风系统和语音播放系统，所述控制模块还连接对环境温度进行采集的温度传感器；所述控制模块通过转速调节电路与所述冷风系统的风扇电机连接，用于调节风扇电机的转速；所述调节电路包括驱动芯片，所述驱动芯片与控制模块连接，所述驱动芯片的输出端连接风扇电机；所述语音播放系统包括喇叭和功放电路，所述功放电路的输入端连接所述控制模块，所述功放电路的输出连接所述喇叭；具体电路为：控制模块的控制信号输入至驱动芯片的IN1-IN4端口、ENA端口ENB端口，所述驱动芯片的GND端接地，所述驱动芯片的VSS端分别连接电源A端、电容C4的一端和电容C5的一端，所述电容C4的另一端和电容C5的另一端均接地，所述驱动芯片的VS端分别连接电源B端、稳压管D1的负极、稳压管D2的负极、稳压管D3的负极、稳压管D4的负极、电容C1的正极和电容C2的正极，所述电容C1和电容C2的负极均接地；所述驱动芯片的OUT1端分别连接稳压管D1的正极、稳压管D5的负极和风扇电机的A+端，所述风扇电机的A-端分别连接稳压管D2的正极、稳压管D6的负极和驱动芯片的OUT2端，所述驱动芯片的OUT3端分别连接稳压管D3的正极、稳压管D7的负极和风扇电机的B+端，所述风扇电机的B-端分别连接稳压管D4的正极、稳压管D8的负极和驱动芯片的OUT4端，所述驱动芯片的ISENA和ISENB端均连接地端、稳压管D5的正极、稳压管D6的正极、稳压管D7的正极、稳压管D8的正极；控制模块的控制信号输入功放电路的输入端，所述功放电路的输入端连接电容C6的正极，所述电容C6的负极连接电容C7的负极，所述电容C7的正极连接功放芯片的1端，所述功放芯片的2端连接电容C8的正极，所述电容C8的负极分别连接电阻R2的一端和电阻Ri的一端，所述电阻R1的另一端连接电容C6的负极，所述电阻R2的另一端连接功放芯片的4端，所述功放芯片的3端连接电容C6的负极，所述功放芯片的5端分别连接电源C、电容C9的正极和电容C10的正极，所述电容C9的负极和电容C10的负极均接地；所述功放芯片的4端还连接电容C12的正极，所述电容C12的负极分别连接电容C11的正极和喇叭的一端，所述电容C11的负极连接电阻R3的一端，所述R3和喇叭的另一端均连接电容C6的负极，所述电容C6的负极接地。

全文数据：一种安全生产作业人员疲劳预警系统技术领域[0001]本发明涉及疲劳预警领域，具体涉及一种安全生产作业人员疲劳预警系统。背景技术[0002]在矿山开采生产过程中，矿井提升是矿井生产系统中的关键环节，是联系地面和井下的“咽喉”部位，决定着矿井的生产能力和井下开采生产作业人员的生命安全，在矿山开采安全生产中占有非常重要的地位。在提升系统操作运行中，由于提升系统操作人员可能受其自身的个体因素、环境因素、生活事件因素和生物节律因素影响，上班过程中极易造成注意力不集中。工作人员在对提升系统的在线信号、设施、设备技术参数及井下视频在线系统观察不仔细的情况下，不当操作可能诱发重大事故的发生。目前没有能够对作业人员的工作疲劳状态进行实时的监测提醒的自动化装置存在，同时在需要对作业人员进行提醒时往往采用声光报警器进行提示，突然出现的声音特别容易使作业人员收到惊吓，由于矿山报警基本采用声光报警，因此疲劳预警很容易和其他的报警系统相混，引起其他人员的恐慌。发明内容[0003]本发明的目的在于:提供一种安全生产作业人员疲劳预警系统，解决了目前对矿山作业人员进行疲劳预警时采用声光报警器容易使作业人员受到惊吓和与其他报警系统相混造成恐慌的技术问题。[0004]本发明采用的技术方案如下：[0005]—种安全生产作业人员疲劳预警系统，包括用于采集作业人员工作视频的视频采集模块，所述视频采集模块连接用于对作业人员进行疲劳分析的视频分析模块，所述视频分析模块通过数据传输模块连接控制模块，所述控制模块连接预警系统，所述预警系统包括用于对疲劳人员进行提示的冷风系统和语音播放系统，所述控制模块还连接对环境温度进行采集的温度传感器。[0006]进一步的，所述控制模块通过转速调节电路与所述冷风系统的风扇电机连接，用于调节风扇电机的转速。[0007]进一步的，所述调节电路包括驱动芯片，所述驱动芯片与控制模块连接，所述驱动芯片的输出端连接风扇电机。[0008]进一步的，所述语音播放系统包括喇叭和功放电路，所述功放电路的输入端连接所述控制模块，所述功放电路的输出连接所述喇叭。[0009]综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：[0010]1.本发明的预警系统由冷风系统和语音播放系统组成，两者结合能够有效的提示疲劳人员，当环境温度高于一定值时，采用冷风系统进行提醒，能够使疲劳人员从触觉上面感受到冷，慢慢提起精神，既能起到很好的提示作用，又不会使疲劳人员受到惊吓，避免疲^人员因为受到惊吓产生错误操作；当环境温度低于一定值时，冷风作用不明显，语音播放系统进行辅助提醒，可起到双重提醒的作用。[0011]2.控制模块通过转速调节电路对冷风系统的风扇转速进行调节，能够使冷风的风量逐渐增大，控制模块通过语音调节电路对语音播放系统的音量进行调节，能够使音量逐渐增大，两者均能起到更好的提示作用。附图说明[0012]本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：[0013]图1是本发明的整体架构图；[0014]图2是本发明转速调节电路的电路图；[0015]图3是本发明中语音播放系统的电路图；[0016]图4是本发明中控制模块的电路图。具体实施方式[0017]本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和或步骤以外，均可以以任何方式组合。[0018]下面结合图1-4对本发明作详细说明。[0019]一种安全生产作业人员疲劳预警系统，包括用于采集作业人员工作视频的视频采集模块，所述视频采集模块连接用于对作业人员进行疲劳分析的视频分析模块，所述视频分析模块通过数据传输模块连接控制模块，所述控制模块连接预警系统，所述预警系统包括用于对疲劳人员进行提示的冷风系统和语音播放系统，所述控制模块还连接对环境温度进行采集的温度传感器。[0020]进一步的，所述控制模块通过转速调节电路与所述冷风系统的风扇电机连接，用于调节风扇电机的转速。[0021]进一步的，所述调节电路包括驱动芯片，所述驱动芯片与控制模块连接，所述驱动芯片的输出端连接风扇电机。[0022]进一步的，所述语音播放系统包括喇叭和功放电路，所述功放电路的输入端连接所述控制模块，所述功放电路的输出连接所述喇叭。[0023]具体实施例1[0024]一种安全生产作业人员疲劳预警系统，包括用于采集作业人员工作视频的视频采集模块，所述视频采集模块连接用于对作业人员进行疲劳分析的视频分析模块，疲劳分析为现有方法，只需加载到视频分析模块中即可随作业人员的疲劳情况进行分析。[0025]所述视频分析模块通过数据传输模块连接控制模块，数据传输采用无线传输方式，比如ZigBee无线网络或者Wifi无线传输方式。[0026]所述控制模块连接预警系统，所述预警系统包括用于对疲劳人员进行提示的冷风系统和语音播放系统，所述冷风系统采用冷风扇;所述控制模块还连接对环境温度进行采集的温度传感器。[0027]所述控制模块控制冷风系统是否工作，控制冷风系统最简单的方式为控制冷风系统电源的开闭；控制模块通过转速调节电路与所述冷风系统的风扇电机连接，用于调节风扇电机的转速;所述调节电路包括驱动芯片，所述驱动芯片与控制模块连接，所述驱动芯片的输出端连接风扇电机；[0028]具体电路为:控制模块的控制信号输入至驱动芯片的INI-IN4端口、ENA端口ENB端口，所述驱动芯片的GND端接地，所述驱动芯片的VSS端分别连接电源A端、电容C4的一端和电容C5的一端，所述电容C4的另一端和电容C5的另一端均接地，所述驱动芯片的VS端分别连接电源B端、稳压管D1的负极、稳压管D2的负极、稳压管D3的负极、稳压管D4的负极、电容C1的正极和电容C2的正极，所述电容C1和电容C2的负极均接地；[0029]所述驱动芯片的0UT1端分别连接稳压管D1的正极、稳压管D5的负极和风扇电机的A+端，所述风扇电机的A-端分别连接稳压管D2的正极、稳压管D6的负极和驱动芯片的0UT2端，所述驱动芯片的0UT3端分别连接稳压管D3的正极、稳压管D7的负极和风扇电机的B+端，所述风扇电机的B-端分别连接稳压管D4的正极、稳压管D8的负极和驱动芯片的0UT4端，所述驱动芯片的ISENA和ISENB端均连接地端、稳压管D5的正极、稳压管D6的正极、稳压管D7的正极、稳压管D8的正极。[0030]所述语音播放系统包括喇叭和功放电路，所述功放电路的输入端连接所述控制模块，所述功放电路的输出连接所述喇叭;所述控制模块不仅向语音播放系统发送控制信号，还控制语音播放系统的开闭，最简单的方式为控制电源C的闭合与断开。[0031]具体电路为：[0032]控制模块的控制信号输入功放电路的输入端，所述功放电路的输入端连接电容C6的正极，所述电容C6的负极连接电容C7的负极，所述电容C7的正极连接功放芯片的1端，所述功放芯片的2端连接电容C8的正极，所述电容C8的负极分别连接电阻R2的一端和电阻Ri的一端，所述电阻R1的另一端连接电容C6的负极，所述电阻R2的另一端连接功放芯片的4端，所述功放芯片的3端连接电容C6的负极，所述功放芯片的5端分别连接电源C、电容C9的正极和电容C10的正极，所述电容C9的负极和电容C10的负极均接地；[0033]所述功放芯片的4端还连接电容C12的正极，所述电容C12的负极分别连接电容C11的正极和喇叭的一端，所述电容Cl1的负极连接电阻R3的一端，所述R3和喇叭的另一端均连接电容C6的负极，所述所述电容C6的负极接地。[0034]具体实施例2[0035]本实施例基于实施例1，提供个组件具体的型号和连接关系。[0036]一种安全生产作业人员疲劳预警系统，视频采集模块采用的型号为MT9M032,视频分析模块采用加载有疲劳分析程序的计算机中进行分析即可，疲劳分析为现有方法；[0037]数据传输模块为采用ZigBee无线传感点，与外部的ZigBee无线网络进行连接，实现控制模块和视频分析模块之间的数据交互;所述控制模块采用的型号为:AT89C51-Z;[0038]所述控制模块连接预警系统，所述预警系统包括用于对疲劳人员进行提示的冷风系统和语音播放系统，所述冷风系统采用冷风扇，型号为AC120-16BRW，需要对冷风扇进行改进，即冷风扇的风扇电机采用外部控制的方式，其他结构和功能保持不变，所述控制模块通过转速调节电路与所述冷风系统的风扇电机连接，具体电路为：[0039]控制模块的控制信号从P1•0-P1•6端口输出，输入至驱动芯片的IN1-IN4端口、ENA端口ENB端口，所述驱动芯片的型号为L298N，所述驱动芯片的GND端接地，所述驱动芯片的VSS端分别连接电源A端、电容C4的一端和电容C5的一端，所述电源A的大小为5V，所述电容C4的另一端和电容C5的另一端均接地，所述电容C4的大小为1OOyF，所述电容C5的大小为O.luF；[0040]所述驱动芯片的VS端分别连接电源B端、稳压管D1的负极、稳压管D2的负极、稳压管D3的负极、稳压管D4的负极、电容C1的正极和电容C2的正极，所述电容C1和电容C2的负极均接地，所述电源B的大小为12V，所述电容C1的大小为lOOuF，所述电容C2的大小为O.luF;[OO41]所述驱动芯片的0UT1端分别连接稳压管D1的正极、稳压管D5的负极和风扇电机的A+端，所述风扇电机的A-端分别连接稳压管D2的正极、稳压管D6的负极和驱动芯片的0UT2端，所述驱动芯片的0UT3端分别连接稳压管D3的正极、稳压管D7的负极和风扇电机的B+端，所述风扇电机的B-端分别连接稳压管D4的正极、稳压管D8的负极和驱动芯片的0UT4端，所述驱动芯片的ISENA和ISENB端均连接地端、稳压管D5的正极、稳压管D6的正极、稳压管D7的正极、稳压管D8的正极。[0042]所述控制模块还连接对环境温度进行采集的温度传感器，所述温度传感器的型号为XH-T107:[0043]所述语音播放系统包括喇叭和功放电路，所述功放电路的输入端连接所述控制模块，所述功放电路的输出连接所述喇叭;具体电路为：[0044]控制模块的控制信号从端口P2.0输出，输入功放电路的输入端，所述功放电路的输入端连接电容C6的正极，所述电容C6的大小为4.7yF，所述电容C6的负极连接电容C7的负极，所述电容C7的大小为4.7yF，所述电容C7的正极连接功放芯片的1端，所述功放芯片的型号为TDA2003,所述功放芯片的2端连接电容C8的正极，所述电容C8的大小为220yF，所述电容C8的负极分别连接电阻R2的一端和电阻R1的一端，所述电阻R2的大小为220Q，所述电阻R1的大小为2.2D，所述电阻R1的另一端连接电容C6的负极，所述电阻R2的另一端连接功放芯片的4端，所述功放芯片的3端连接电容C6的负极，所述功放芯片的5端分别连接电源C、电容C9的正极和电容C10的正极，所述电源C的大小为12V，所述电容C9的大小为220UF，所述电容C10的大小为0.22UF，所述电容C9的负极和电容C10的负极均接地；[0045]所述功放芯片的4端还连接电容C12的正极，所述电容C12的大小为470UF，所述电容C12的负极分别连接电容C11的正极和喇叭的一端，所述电容C11的大小为0.22UF，所述电容C11的负极连接电阻R3的一端，所述电阻R3的大小为10Q，所述R3和喇叭的另一端均连接电容C6的负极，所述所述电容C6的负极接地。[0046]本发明的工作原理为:视频采集模块将采集的视频信号发送至视频分析模块进行分析，得出该作业人员是否疲劳，当分析出作业人员疲劳后，发送信号至控制模块，控制模块根据温度传感器采集的温度信息，当环境温度高于18度时，控制模块控制冷风系统工作，并通过输入不同脉冲宽度的控制信号调节风扇电机的转速，冷风系统工作1分钟后，控制模块发出渐变式的语音信号至语音播放系统，使语音播放系统发出音量由低变高的语音信号;当视频分析模块分析出作业人员不疲劳后，发送信号至控制模块，控制模块控制冷风系统和语音播放系统断开，完成预警过程。

权利要求：1.一种安全生产作业人员疲劳预警系统，包括用于采集作业人员工作视频的视频采集模块，所述视频采集模块连接用于对作业人员进行疲劳分析的视频分析模块，所述视频分析模块通过数据传输模块连接控制模块，其特征在于:所述控制模块连接预警系统，所述预警系统包括用于对疲劳人员进行提示的冷风系统和语音播放系统，所述控制模块还连接对环境温度进行采集的温度传感器。2.根据权利要求1所述的一种安全生产作业人员疲劳预警系统，其特征在于:所述控制模块通过转速调节电路与所述冷风系统的风扇电机连接，用于调节风扇电机的转速。3.根据权利要求1所述的一种安全生产作业人员疲劳预警系统，其特征在于:所述调节电路包括驱动芯片，所述驱动芯片与控制模块连接，所述驱动芯片的输出端连接风扇电机。4.根据权利要求1所述的一种安全生产作业人员疲劳预警系统，其特征在于:所述语音播放系统包括喇叭和功放电路，所述功放电路的输入端连接所述控制模块，所述功放电路的输出连接所述喇叭。

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