CN104095334A - 智能安全帽 - Google Patents

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CN104095334A
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CN
China
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microcontroller
decoding module
safety helmet
headset
intelligent safety
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CN201410374069.0A
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汪祝年
陈从武
王卫国
孙艳
陈兵
施伟成
王乔道
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CHONGQING SOUTHERN ELECTRIC TECHNOLOGY Co Ltd
State Grid Corp of China SGCC
State Grid Jiangsu Electric Power Co Ltd
Zhenjiang Power Supply Co of Jiangsu Electric Power Co
Original Assignee
CHONGQING SOUTHERN ELECTRIC TECHNOLOGY Co Ltd
State Grid Corp of China SGCC
State Grid Jiangsu Electric Power Co Ltd
Zhenjiang Power Supply Co of Jiangsu Electric Power Co
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Abstract

本发明公开了一种智能安全帽。它包括安全帽本体、对讲装置以及电源，对讲装置包括喉振耳麦、与喉振耳麦连接的噪声处理器、与噪声处理器连接的音频编解码模块、与音频编解码模块连接的微控制器、与音频编解码模块连接的音频输出装置、与微控制器连接的无线通信装置、与微控制器连接的GPS定位模块以及与微控制器连接的显示屏；安全帽本体的后部设置有电路容纳腔，噪声处理器、音频编解码模块、微控制器、无线通信装置以及GPS定位模块均集装于电路容纳腔内，显示屏集装于安全帽本体的帽缘上。采用上述的结构后，实现了集安全帽为一体的嘈杂环境远距离的语音的清楚传输，其结构设置十分合理，使用也十分方便。

Description

智能安全帽
 
技术领域
本发明涉及一种安全帽，特别是涉及一种具有对讲功能的智能安全帽。
背景技术
在施工过程中，往往要用安全帽来保护头部安全；一般在施工过程中，环境嘈杂，无法远距离交流，而施工工作又需要工人们的团队合作，这样施工效率才高、施工质量高，相互的安全也必须得到保护，因此对讲机是施工工作正常、完好进行的必备工具，但是由于声音嘈杂，使用对讲机也不能很好的清楚对话，且对讲机体积大，携带不便，不利于施工效率的提高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种结构合理，使用方便，集安全帽为一体的嘈杂环境远距离语音传输的智能安全帽。
为了解决上述技术问题，本发明的智能安全帽，包括安全帽本体、对讲装置以及能够为对讲装置提供能量的电源，对讲装置包括喉振耳麦、与喉振耳麦连接的噪声处理器、与噪声处理器连接的音频编解码模块、与音频编解码模块连接的微控制器、与音频编解码模块连接的音频输出装置、与微控制器连接的无线通信装置、与微控制器连接的GPS定位模块以及与微控制器连接的显示屏；安全帽本体的后部设置有电路容纳腔，噪声处理器、音频编解码模块、微控制器、无线通信装置以及GPS定位模块均集装于电路容纳腔内，显示屏集装于安全帽本体的帽缘上。
所述喉振耳麦包括卡扣在脖子上的脖环、设置于脖环的两端的压电片以及与压电片连接的前置放大器，所述前置放大器包括运算放大器以及与运算放大器并联的反馈电容。
所述噪声处理器包括与喉振耳麦连接的语音采集装置；与语音采集装置连接的A/D转换器；与A/D转换器连接的DSP处理器；与DSP处理器连接的D/A转换器以及与DSP处理器连接的数据存储器。
所述DSP处理器为TMS320C5410芯片。
所述电源为外置电源，电源上设置有用于挂在腰上的挂钩。
所述显示屏为触摸屏。
采用上述的结构后，由于设置的安全帽本体和具有喉振耳麦的对讲装置，喉振耳麦能够采集语音信号，能够达到防止杂音干扰通话效果，避免了所处环境嘈杂的影响，对讲装置中的无线通信装置，实现了远距离语音信号的传输，设置的与喉振耳麦连接的噪声处理器能够对喉振耳麦产生的噪声进行处理，最终实现了集安全帽为一体的嘈杂环境远距离的语音的清楚传输，其结构设置十分合理，使用也十分方便。
附图说明
图1是本发明智能安全帽的结构示意图；
图2是本发明智能安全帽中对讲装置的原理框图；
图3是本发明智能安全帽中噪声处理器的原理框图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，对本发明智能安全帽作进一步详细说明。
如图所示，本发明的智能安全帽，包括安全帽本体1、对讲装置2以及能够为对讲装置提供能量的电源，电源为外置电源，电源上设置有用于挂在腰上的挂钩；对讲装置2包括喉振耳麦20、与喉振耳麦20连接的噪声处理器21、与噪声处理器21连接的音频编解码模块22、与音频编解码模块22连接的微控制器23、与音频编解码模块22连接的音频输出装置24、与微控制器23连接的无线通信装置26、与微控制器23连接的GPS定位模块25以及与微控制器23连接的显示屏27；安全帽本体1的后部设置有电路容纳腔11，噪声处理器21、音频编解码模块22、微控制器23、无线通信装置26以及GPS定位模块25均集装于电路容纳腔11内，显示屏27集装于安全帽本体1的帽缘10上，音频编解码模块22对语音信号进行编码和解码处理，显示屏27为触摸屏用于向微控制器23输入想要对话的带对讲机的安全帽号码，GPS定位模块25用于对安全帽所在位置进行定位，方便以后搜索。
所说的喉振耳麦20包括卡扣在脖子上的脖环200、设置于脖环200的两端的压电片201以及与压电片201连接的前置放大器，该前置放大器为电荷放大器且用于放大来自压电片201的低频电压信号，该前置放大器包括运算放大器202以及与运算放大器202并联的反馈电容203；该反馈电容203用于改变运算放大器202的高输入阻抗并为运算放大器202提供直流负反馈以减小零点漂移、使输出的放大电压稳定；所说的噪声处理器21包括与喉振耳麦20连接的语音采集装置210，用于对喉振耳麦20产生的电压信号进行采样处理；与语音采集装置210连接的A/D转换器211；与A/D转换器211连接的DSP处理器212；与DSP处理器212连接的D/A转换器213以及与DSP处理器212连接的数据存储器214，数据存储器214用于存储背景噪声和随机噪声的功率谱，DSP处理器212对来自A/D转换器211的数字语音信号进行FFT变换，从而得到带噪声语音的功率谱，将带噪声语音的功率谱减去噪声的功率谱得到清楚语音的功率谱，然后通过IFFT变换后得到清楚语音数字信号，其中DSP处理器212为TMS320C5410芯片，噪声处理器21用于对喉振耳麦20产生的语音信号进行去噪处理。
工作时，打开开关，在微控制器23的控制下对讲装置2开始工作；用户发出声音，对讲装置2的喉振耳麦20的压电片201收到发声时喉的震动时施加的压力，压电片201上由于压电效应产生电压，由于发声时喉的震动对压电片201的压力是较小的，压电片201输出的电压减小，前置放大器对压电片201产生的电压进行放大处理；噪声处理器21对来自喉振耳麦20的电压信号去除噪声，随后音频编解码模块22对语音信号进行编码处理，在微控制器23的作用下将编码后的语音通过无线通信装置26发射到通话的带对讲机的安全帽上。
以上仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本发明的专利保护范围之内。

Claims (6)

1.一种智能安全帽，其特征在于：包括安全帽本体（1）、对讲装置（2）以及能够为对讲装置提供能量的电源，所述对讲装置（2）包括喉振耳麦（20）、与喉振耳麦（20）连接的噪声处理器（21）、与噪声处理器（21）连接的音频编解码模块（22）、与音频编解码模块（22）连接的微控制器（23）、与音频编解码模块（22）连接的音频输出装置（24）、与微控制器（23）连接的无线通信装置（26）、与微控制器（23）连接的GPS定位模块（25）以及与微控制器（23）连接的显示屏（27）；所述安全帽本体（1）的后部设置有电路容纳腔（11），噪声处理器（21）、音频编解码模块（22）、微控制器（23）、无线通信装置（26）以及GPS定位模块（25）均集装于电路容纳腔（11）内，所述显示屏（27）集装于安全帽本体（1）的帽缘（10）上。
2.按照权利要求1所述的智能安全帽，其特征在于：所述喉振耳麦（20）包括卡扣在脖子上的脖环（200）、设置于脖环（200）的两端的压电片（201）以及与压电片（201）连接的前置放大器，所述前置放大器包括运算放大器（202）以及与运算放大器（202）并联的反馈电容（203）。
3.按照权利要求1所述的智能安全帽，其特征在于：所述噪声处理器（21）包括与喉振耳麦（20）连接的语音采集装置（210）；与语音采集装置（210）连接的A/D转换器（211）；与A/D转换器（211）连接的DSP处理器（212）；与DSP处理器（212）连接的D/A转换器（213）以及与DSP处理器（212）连接的数据存储器（214）。
4.按照权利要求3所述的智能安全帽，其特征在于：所述DSP处理器（212）为TMS320C5410芯片。
5.按照权利要求1所述的智能安全帽，其特征在于：所述电源为外置电源，电源上设置有用于挂在腰上的挂钩。
6.按照权利要求1所述的智能安全帽，其特征在于：所述显示屏（27）为触摸屏。
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