Development of Smart Helmet System with GSM And IoT for Hazardous Gas Detection
DOI:
https://doi.org/10.35778/t0h5ms16الكلمات المفتاحية:
قبعة الأمان الذكية، انترنت الأشياء، المتحكم، شريحة إي أس بي، نظام تحديد المواقع المدمج، تقنية ارسال واستقبال الرسائل ادجي اس ام، المتحكم الدقيقالملخص
أحدث ظهور الخوذات الذكية ثورة في إجراءات السلامة في مختلف الصناعات، لا سيما في قطاعات النفط والغاز والتعدين وقيادة الدراجات النارية. تدمج هذه الأجهزة المبتكرة تقنيات متقدمة لتعزيز سلامة المستخدم، ومراقبة الحالة الصحية، وتوفير اتصال بيانات فوري. تهدف هذه الورقة البحثية إلى تصميم خوذة ذكية تعزز سلامة العمال في البيئات الصناعية الخطرة باستخدام أجهزة استشعار وتقنيات اتصال لاسلكية لمراقبة وتحليل البيانات المتعلقة بالغازات السامة ومستويات الضوضاء ودرجات الحرارة المرتفعة، وإرسال تنبيهات فورية للعمال في حالة وجود مخاطر تتعلق بالسلامة. يعتمد التحول الرقمي المستمر في هذه الصناعة، والذي يُشار إليه غالبًا باسم "النفط والغاز 4.0"، بشكل متزايد على تقنيات مثل إنترنت الأشياء والذكاء الاصطناعي والأتمتة لمواجهة هذه التحديات، مع التركيز بشكل أساسي على الصيانة التنبؤية وتحسين العمليات، والأهم من ذلك، سلامة العمال. تستخدم الخوذة الذكية مستشعر غاز MQ2 للكشف عن الغازات الخطرة، ووحدة GPS لتحديد الموقع الجغرافي في الوقت الفعلي، ووحدة ESP32 WiFi لإرسال البيانات مباشرة إلى هاتف ذكي أو لوحة تحكم سحابية، مما يتيح المراقبة الفورية والاستجابة لحالات الطوارئ. تقوم الخوذة بإرسال تنبيهات SMS للطوارئ عبر GSM900 وبيانات مباشرة إلى هاتف ذكي أو لوحة تحكم سحابية باستخدام بروتوكولات إنترنت الأشياء مثل MQTT أو HTTP.
التنزيلات
المراجع
[1] Lee, P., Kim, P., Zitouni, P., Khandoker, P., Jelinek, P., Hadjileontiadis, P., Lee, P., Jeong, P., & Xsl•, F. (2022). Trends in Smart Helmets With Multimodal Sensing for Health and Safety: Scoping Review. JMIR mHealth and uHealth, 10. https://doi.org/10.2196/40797
[2] Devaiah, D. (2025). HELM: A Next-Generation Safety Innovation. International Journal for Research in Applied Science and Engineering Technology. https://doi.org/10.22214/ijraset.2025.67263
[3] Choi, Y., & Kim, Y. (2021). Applications of Smart Helmet in Applied Sciences: A Systematic Review. Applied Sciences, 11, 5039. https://doi.org/10.3390/app11115039
[4] Campero-Jurado, I., Sánchez, S., Gomez, J., Rodríguez, S., & Corchado,J. (2020). Smart Helmet 5.0 for Industrial Internet of Things Using Artificial Intelligence. Sensors (Basel, Switzerland), 20. https://doi.org/10.3390/s20216241
[5] Babu, P., Yasodha, L., Jagadeesh, D., Devi, M., Anusha, N., & Riya, P. (2025). Design Smart Helmet System with GSM for Safety Monitoring Systems. International Journal of Scientific Research in Science and Technology. https://doi.org/10.32628/ijsrst251222631
[6] Dhananjay, P. (2025). IOT Based Smart Helmet. International Journal for Research in Applied Science and Engineering Technology. https://doi.org/10.22214/ijraset.2025.70461
[7] Sumon, F., Gul, J., Rehman, H., Raza, A., & Khan, Z. (2024). Development of a Multi-Functional Smart Helmet for Enhanced Rider Safety and Health Monitoring. 2024 6th International Symposium on Advanced Electrical and Communication Technologies (ISAECT), 1-6. https://doi.org/10.1109/isaect64333.2024.10799872
[8] Kanase, S., Teli, S., Jadhav, S., Patil, J., Kanase, T., & Pawar, A. (2023). Design and Development of Smart Helmet. Journal of The Institution of Engineers (India): Series C, 104, 253-259. https://doi.org/10.1007/s40032-023-00918-z
[9] Kalli, V. (2024). A Review on Smart Helmet for Enhance Safety. International Journal for Research in Applied Science and Engineering Technology. https://doi.org/10.22214/ijraset.2024.65719.
[10] Riya, J., Chowdhury, M., Usha, S., Howlader, S., Ahmad, S., & Islam, M. (2023). A Smart Helmet: Ensuring Safety of Bike Riders. 2023 3rd International Conference on Robotics, Electrical and Signal Processing Techniques (ICREST), 305-310. https://doi.org/10.1109/icrest57604.2023.10070031
[11] Rokade, H. (2025). IOT Based Coal Mine Safety Monitoring and Alerting Smart Helmet. International Journal for Research in Applied Science and Engineering Technology. https://doi.org/10.22214/ijraset.2025.70819
[12] Kokate, R. (2024). IoT Based Smart Helmet for Industry Rutuja Kokate. INTERANTIONAL JOURNAL OF SCIENTIFIC RESEARCH IN ENGINEERING AND MANAGEMENT. https://doi.org/10.55041/ijsrem32444
[13] Maheshwari, V., Khandelwal, T., Gulati, D., & Agarwal, D. (2025). Smart Helmet: A Comprehensive Solution for Rider Safety. 2025 3rd International Conference on Disruptive Technologies (ICDT), 922-926. https://doi.org/10.1109/icdt63985.2025.10986370
[14] Gerentes, G., Leonidis, A., Stivaktakis, N., Korozi, M., & Stephanidis, C. (2024). Enhancing Motorcycle Safety through Augmented Reality: Design and Development of a Smart Helmet Prototype. AHFE International. https://doi.org/10.54941/ahfe1005675
[15] Prakash, G., Sandhya, B., Anitha, M., Krishnnapriya, S., & Lavanya, D. (2024). Revolutionizing Worker's Safety: IoT-Enabled Smart Helmet for Real-Time Protection and Monitoring. 2024 International Conference on Power, Energy, Control and Transmission Systems (ICPECTS), 1-4. https://doi.org/10.1109/icpects62210.2024.10780206
[16] Torres-Barriuso, J.; Lasarte, N.; Piñero, I.; Roji, E.; Elguezabal, P. Digitalization of the Workflow for Drone-Assisted Inspection and Automated Assessment of Industrial Buildings for Effective Maintenance Management. Buildings 2025, 15, 242. https://doi.org/10.3390/buildings15020242.
[17] Cannella, F.; Di Francia, G. PV Large Utility Visual Inspection via Unmanned Vehicles. In Proceedings of the 2024 20th IEEE/ASME International Conference on Mechatronic and Embedded Systems and Applications (MESA), Genova, Italy, 2 September 2024; IEEE: Piscataway, NJ, USA, 2024; pp. 1–8.
[18] Halder, S.; Afsari, K. Robots in Inspection and Monitoring of Buildings and Infrastructure: A Systematic Review. Appl. Sci. 2023, 13, 2304. https://doi.org/10.3390/app13042304
[19] Nnaji, C.; Awolusi, I.; Park, J.; Albert, A. Wearable Sensing Devices: Towards the Development of a Personalized System for Construction Safety and Health Risk Mitigation. Sensors 2021, 21, 682. https://doi.org/10.3390/s21030682
[20] Rane, Nitin and Choudhary, Saurabh and Rane, Jayesh, Leading-edge Wearable Technologies in Enhancing Personalized Safety on Construction Sites: A Review (November 13, 2023). Available at SSRN: https://ssrn.com/abstract=4641480 or http://dx.doi.org/10.2139/ssrn.4641480
[21] Akinloluwa Babalola, Patrick Manu, Clara Cheung, Akilu Yunusa-Kaltungo, Paulo Bartolo, Applications of immersive technologies for occupational safety and health training and education: A systematic review, Safety Science, Volume 166, 2023, 106214, ISSN 0925-7535, https://doi.org/10.1016/j.ssci.2023.106214
[22] Mohammed Said Obeidat, Hala Qasim Dweiri, Hazem Jamil Smadi, Unveiling workplace safety and health empowerment: Unraveling the key elements influencing occupational injuries, Journal of Safety Research, Volume 91, 2024, Pages 126-135, ISSN 0022-4375, https://doi.org/10.1016/j.jsr.2024.08.013
[23] Bogdan, S.; Alisher, U.; Togmanov, M. Development of System Using Computer Vision to Detect Personal Protective Equipment Violations. In Proceedings of the 2024 5th International Conference on Communications, Information, Electronic and Energy Systems (CIEES), Veliko Tarnovo, Bulgaria, 20 November 2024; IEEE: Piscataway, NJ, USA, 2024; pp. 1–4.
[24] S, K., Loksai, T., Naidu, V., Kumar, S., & B, V. (2024). Multi-Domain Smart Safety Helmet. International Research Journal on Advanced Engineering Hub (IRJAEH). https://doi.org/10.47392/irjaeh.2024.0181
