01项目概述
智猫智能安全带 面向高空作业场景,在现有全身式安全带的 顶部挂钩、肩部织带、各卡扣插扣点上加装独立传感器模块, 并在安全带本体上集成中控设备(如腹部位置), 实时采集佩戴状态与挂钩固定状态,实现「不正确佩戴 → 中控就地蜂鸣 → 后台告警 → 手机推送」的三级闭环。
02系统架构与数据流向
本地判定 + 蜂鸣预警
说明:中控设备是安全带本体的一部分,通常挂在腹部位置,负责汇聚各传感器数据、做本地合规判定, 一旦某个监测点不合格,中控设备直接蜂鸣 / 预警提醒作业人员; 同时中控设备将数据上传云平台,由后台与手机 App 做远程告警与记录。
03传感器清单(核心)
以下为已识别的传感器点位与职责。注意:一个安全带上面有两个顶部挂钩,系统要判断的是这两个挂钩之间的间距。
| 编号 | 安装位置 | 监测内容 | 判定用途 | 供电 / 通信 | 状态 |
|---|---|---|---|---|---|
| S1 | 顶部挂钩 A(同一安全带) | 与同一安全带顶部挂钩 B 之间的间距 | 两挂钩间距过小 → 判定为不安全挂法 | 自带电池 / 无线(两挂钩间测距通信) | 待确认 |
| S2 | 顶部挂钩 B(同一安全带) | 与同一安全带顶部挂钩 A 之间的间距 | 同上(双向测距,互为参照) | 自带电池 / 无线(两挂钩间测距通信) | 待确认 |
| S3 | 肩部(织带) | 与本安全带顶部挂钩之间的距离(高度差) | 判断挂钩是否过肩(必须高于肩部) | 自带电池 / 无线测距 | 待确认 |
| S4 | 胸部卡扣 | 扣合状态(压力 / 插合) | 判断胸部卡扣是否扣好 | 自带电池 / 无线 | 待确认 |
| S5 | 腹部卡扣 | 扣合状态(压力 / 插合) | 判断腹部卡扣是否扣好 | 自带电池 / 无线 | 待确认 |
| S6 | 左胯部卡扣 | 扣合状态(压力 / 插合) | 判断左侧胯部卡扣是否扣好 | 自带电池 / 无线 | 待确认 |
| S7 | 右胯部卡扣 | 扣合状态(压力 / 插合) | 判断右侧胯部卡扣是否扣好 | 自带电池 / 无线 | 待确认 |
| S8 | 中控设备(腹部位置) | 汇聚各传感器数据、本地判定、蜂鸣预警 | 不合格时直接蜂鸣 / 预警;负责上传数据 | 自带电池 / 无线 | 待确认 |
- 中控设备的具体形态、型号、安装方式是什么?是独立设备还是与腹部卡扣传感器一体?
- 中控设备是否自带蜂鸣器?蜂鸣音量、报警音模式是否可配置?
- 肩部模块是否具备 红外 / 人体感知 能力?如果有,是它自动识别肩膀位置;如果没有, 则只能以"肩部模块自身位置"作为人体基准点,靠它与本安全带顶部挂钩模块的距离来反推。
- 同一安全带的两个顶部挂钩模块之间,用何种方式测距(UWB / 超声波 / 蓝牙RSSI / 激光)?量程与精度是多少?
- 所有卡扣位置到底装了 4 个还是 5 个?(胸部 1、腹部 1、左右胯各 1,合计 4 个;需以实物为准)
04判定逻辑与阈值
4.1 同一安全带上两个顶部挂钩间距(下限判定)
即这是一个 "下限告警":间距 ≥ X 为合规,间距 < X 触发报警。
阈值 X 需根据安全带规格与现场工况标定,厂家给出建议值后我方写入固件;两个挂钩模块之间需具备双向测距通信能力。
4.2 挂钩"过肩"判定
由于不同人身高差异大,不能用一个绝对高度,因此需要 肩部模块作为人体基准点, 通过 肩部模块(S3)↔ 本安全带顶部挂钩模块 的实测距离 结合几何关系换算高度差。
会议上给出的示例余量为 50cm(如"高于肩部 50cm"),此为口头示例值, 最终阈值需结合挂钩实际几何位置与实测数据标定。
4.3 卡扣扣合判定
每个卡扣点均有传感器,输出扣合状态或压力值。只需判断该值是否达到"已扣紧"阈值,无需复杂算法。判定结果分「已扣好 / 未扣好 / 传感器异常」三态。
4.4 阈值汇总表
| 监测项 | 判定逻辑 | 阈值 | 报警条件 | 状态 |
|---|---|---|---|---|
| 同安全带两挂钩间距 | S1 ↔ S2 间距 ≥ X | X = 待标定 | 间距 < X | 待确认 |
| 过肩判定 | 本挂钩高度 − 肩部高度 ≥ H | H = 待标定(示例 50cm) | 未过肩 | 待确认 |
| 胸部卡扣 | 压力 / 插合值 ≥ P | P = 待标定 | 未扣紧 | 待确认 |
| 腹部卡扣 | 压力 / 插合值 ≥ P | P = 待标定 | 未扣紧 | 待确认 |
| 左 / 右胯卡扣 | 压力 / 插合值 ≥ P | P = 待标定 | 未扣紧 | 待确认 |
| 电池电量 | 电量 ≥ Q | Q = 待定(建议 20%) | 低电量提醒 | 待确认 |
补充建议:实际落地时阈值为可配置参数(后台下发),避免因不同规格安全带、不同工种而需要重新烧录固件。
05报警与联动机制
待补充:报警升级策略(首次提醒 → 持续未纠正 → 升级上报)、报警静默/消音、误报过滤(防抖时间窗口)、 报警记录留存与导出。
06通信与接口
- 传输方式:无线网络传输(非离线),现场有局域网 / 无线网络环境。
- 传感器 ↔ 中控:具体协议由厂家定义,我方需要拿到传输协议文档。
- 中控 ↔ 云平台:由我方按厂家协议对接,或按 MQTT / HTTP 自定义封装。
- 接口要求:厂家必须提供 API 接口文档 或 串口/协议帧格式说明, 包含数据字段定义、单位、上报频率、校验方式。
07软件平台
| 端 | 平台 | 主要功能 |
|---|---|---|
| 中控设备(嵌入式固件) | 嵌入式(安全带腹部位置) | 汇聚传感器数据、本地合规判定、蜂鸣预警、数据上传 |
| 移动端 App | Android / iOS / HarmonyOS(全平台) | 实时状态查看、报警推送、佩戴记录、人员绑定 |
| 后台管理端 | Web | 设备管理、人员管理、报警记录、数据统计与导出、阈值配置 |
信创要求:本项目 不需要 信创适配,常规 Android / iOS / 鸿蒙三端覆盖即可。
08硬件与结构要求
- 中控设备集成:中控设备需集成在安全带腹部位置,体积与重量需控制,避免影响作业动作。
- 可拆卸设计:传感器模块以可拆卸方式固定于挂钩与织带,不破坏安全带本体,便于维护更换。
- 独立电池:每个传感器模块及中控设备自带电池,需明确续航时间、更换/充电方式、低电量提示策略。
- 外观设计:由我方主导外观设计,完成后模块固定死在指定位置(可拆卸结构)。
- 蜂鸣器要求:中控设备自带蜂鸣器,需明确音量、报警音模式、是否支持消音。
- 防护等级:高空户外作业,需明确 IP 防护等级要求(待确认)。
- OTA:建议支持固件远程升级,便于后续阈值与算法迭代。
09待确认问题清单
点击条目可标记为已确认。
- 中控设备的具体形态、型号、安装方式是什么?是否与腹部卡扣传感器一体?厂家
- 中控设备是否自带蜂鸣器?音量、报警音模式是否可配置?厂家
- 顶部挂钩传感器的具体名称、型号、测量原理(UWB / 超声波 / 蓝牙RSSI / 激光?),量程与精度是多少?厂家
- 同一安全带的两个顶部挂钩模块之间如何互相测距与通信?是否需要配对、组网?厂家
- 肩部传感器是否具备红外或人体感知能力?若无,如何确定"肩膀位置"?厂家
- 卡扣传感器是压力式还是开关式?输出连续压力值还是通断信号?阈值范围多少?厂家
- 卡扣总数确认:胸部 1 + 腹部 1 + 左右胯 2 = 4 个,是否准确?腰部是否另有独立传感器?厂家
- 每个传感器的API 接口 / 传输协议文档,以及一份真实数据样例。厂家
- 通信协议类型:Wi-Fi / BLE / LoRa / 4G?是否支持现场局域网?上报频率多少?厂家
- 电池续航时间、更换方式、低电量报警阈值。厂家
- 同一安全带两挂钩间距安全阈值 X 的建议值(现场标定)。我方+厂家
- "过肩"判定余量 H 的最终取值(50cm 为示例,需确认)。我方
- 是否需要定位功能(人员位置)、作业票 / 审批流程联动。我方
- IP 防护等级、防爆要求、工作温度范围。我方+厂家
- 后台是否需要历史数据存储周期、报表导出格式要求。我方
- 厂家技术对接人姓名与电话(接口对不通时直接电话沟通)。厂家
10需厂家提供的资料清单
| 序号 | 资料项 | 用途 | 优先级 |
|---|---|---|---|
| 01 | 各传感器及中控设备名称 + 型号清单 | 选型核对、备件采购 | 必须 |
| 02 | 各传感器及中控测量参数与量程精度 | 算法阈值设计 | 必须 |
| 03 | API 接口文档 / 协议帧格式 | 软件对接开发 | 必须 |
| 04 | 传输协议说明(无线类型、频率、组网方式) | 系统架构设计 | 必须 |
| 05 | 一份真实数据样例 | 验证协议理解是否正确 | 必须 |
| 06 | 中控设备蜂鸣器规格与报警策略 | 报警逻辑开发 | 重要 |
| 07 | 电池规格与续航数据 | 功耗评估 | 重要 |
| 08 | 传感器及中控尺寸重量与安装方式 | 外观结构设计 | 重要 |
| 09 | 厂家技术对接人联系方式 | 联调支持 | 重要 |
11交付物与里程碑(建议)
| 阶段 | 内容 | 输出物 |
|---|---|---|
| M1 · 需求锁定 | 拿到厂家型号、接口文档、真实数据样例;实物穿戴确认各点位及中控位置 | 本需求说明书定稿 V1.0 |
| M2 · 方案设计 | 系统架构、通信方案、中控集成方案、外观结构方案、阈值初值 | 技术方案书 + 结构图纸 |
| M3 · 嵌入式开发 | 传感器数据采集、中控固件(判定算法 + 蜂鸣报警)、数据上传 | 固件 + 联调记录 |
| M4 · 平台开发 | 后台管理端 + Android / iOS / HarmonyOS App | 三端应用 + 后台系统 |
| M5 · 集成测试 | 实物穿戴测试、中控蜂鸣验证、误报率验证、阈值标定 | 测试报告 + 标定参数表 |
| M6 · 交付 | 样机交付、使用说明、售后维护方案 | 整套系统 + 文档 |