本實用新型涉及一種監(jiān)測預(yù)警裝置，特別是一種作業(yè)人員人體平衡狀態(tài)監(jiān)測預(yù)警裝置。

背景技術(shù)：

建筑業(yè)是安全生產(chǎn)事故頻發(fā)的行業(yè)之一，在所有的施工現(xiàn)場致命傷害中，有超過 30％的事故是來自高處墜落，較差的姿態(tài)穩(wěn)定性已被證明是導(dǎo)致墜落風(fēng)險的主要因素之一。作業(yè)人員在工作中經(jīng)常存在敲打、轉(zhuǎn)身、安全帶換位等大幅度動作，這些動作可能會使身體失衡，極易引發(fā)墜落事故。因此，對作業(yè)人員人體平衡態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，對于控制高處作業(yè)個體不安全行為、降低墜落風(fēng)險具有重大現(xiàn)實意義。

人體平衡是指身體無論處于何種外力作用下，都能夠維持自身穩(wěn)定的一種能力。人體平衡功能常用足底壓力中心(Center of Pressure，簡稱COP)的動搖情況來評價，人體平衡的好壞反應(yīng)了發(fā)生跌落風(fēng)險的可能性和傾向性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種作業(yè)人員人體平衡狀態(tài)監(jiān)測預(yù)警裝置，通過設(shè)置多個傳感器來檢測足底的壓力信息。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型所采用的技術(shù)方案是：一種作業(yè)人員人體平衡狀態(tài)監(jiān)測預(yù)警裝置，其特征在于：包括設(shè)于鞋底內(nèi)部的壓力數(shù)據(jù)采集端，數(shù)據(jù)采集端與數(shù)據(jù)處理裝置連接，所述壓力數(shù)據(jù)采集端包括大腳趾區(qū)壓力傳感器、2-5腳趾區(qū)壓力傳感器、第二跖骨區(qū)壓力傳感器、第三跖骨區(qū)壓力傳感器、腳跟前側(cè)壓力傳感器、腳后跟內(nèi)側(cè)壓力傳感器以及腳后跟外側(cè)壓力傳感器。

優(yōu)選的，所述壓力數(shù)據(jù)采集端還包括第一跖骨區(qū)壓力傳感器和第五跖骨區(qū)壓力傳感器。

優(yōu)選的，所述壓力數(shù)據(jù)采集端還包括第四跖骨區(qū)壓力傳感器。

優(yōu)選的，所述壓力數(shù)據(jù)采集端與STM32單片機的輸入端連接，STM32單片機的輸出端連接有蜂鳴器。

優(yōu)選的，所述STM32單片機還4G無線通信模塊與控制中心連接。

優(yōu)選的，還包括電源模塊，電源模塊與STM32單片機連接，為整個裝置供電。

本實用新型提供一種作業(yè)人員人體平衡狀態(tài)監(jiān)測預(yù)警裝置，通過在鞋底設(shè)置多個壓力傳感器，來監(jiān)測鞋底各部位的受力情況，通過計算得到壓力的偏移程度，并將監(jiān)測結(jié)果通過4G無線通信模塊傳輸?shù)娇刂浦行?，?dāng)偏移程度超過預(yù)先設(shè)定的閾值時，作業(yè)人員會收到蜂鳴器發(fā)送的聲音提醒。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進(jìn)一步說明：

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

如圖1-2所示，一種作業(yè)人員人體平衡狀態(tài)監(jiān)測預(yù)警裝置，其特征在于：包括設(shè)于鞋底內(nèi)部的壓力數(shù)據(jù)采集端，數(shù)據(jù)采集端與數(shù)據(jù)處理裝置連接，所述壓力數(shù)據(jù)采集端包括大腳趾區(qū)壓力傳感器T1、腳趾區(qū)壓力傳感器T2-5、第二跖骨區(qū)壓力傳感器M2、第三跖骨區(qū)壓力傳感器M3、腳跟前側(cè)壓力傳感器MF、腳后跟內(nèi)側(cè)壓力傳感器HM以及腳后跟外側(cè)壓力傳感器HL。

優(yōu)選的，所述壓力數(shù)據(jù)采集端還包括第一跖骨區(qū)壓力傳感器M1和第五跖骨區(qū)壓力傳感器M5。

優(yōu)選的，所述壓力數(shù)據(jù)采集端還包括第四跖骨區(qū)壓力傳感器M4。

優(yōu)選的，所述壓力數(shù)據(jù)采集端與STM32單片機的輸入端連接，STM32單片機的輸出端連接有蜂鳴器。

優(yōu)選的，所述STM32單片機還4G無線通信模塊與控制中心連接。4G無線通信模塊采用LM91054G模塊。

優(yōu)選的，還包括電源模塊，電源模塊與STM32單片機連接，為整個裝置供電。

在本實施例中，由足底壓力分布數(shù)據(jù)計算COP位置坐標(biāo)的公式為：

其中p(x_i,y_i)是坐標(biāo)為(x_i,y_i)的壓敏單元上測得的分布力的大小，(x_i,y_i)是壓敏單元的X和Y方向的坐標(biāo)。

在本實施例中，用COP的偏移程度DE評價作業(yè)人員的人體平衡狀態(tài)，公式如下：

STM32單片機會利用作業(yè)人員的足底壓力數(shù)據(jù)計算COP的實時位置坐標(biāo)及偏移程度DE，當(dāng)COP偏移程度DE超過預(yù)先設(shè)定的閾值時，STM32單片機101會給預(yù)警提示端3發(fā)送相應(yīng)指令，預(yù)警提示端3會利用蜂鳴器發(fā)出聲音提醒。

上述的實施例僅為本實用新型的優(yōu)選技術(shù)方案，而不應(yīng)視為對于本實用新型的限制，本實用新型的保護(hù)范圍應(yīng)以權(quán)利要求記載的技術(shù)方案，包括權(quán)利要求記載的技術(shù)方案中技術(shù)特征的等同替換方案為保護(hù)范圍。即在此范圍內(nèi)的等同替換改進(jìn)，也在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。