CN111981912A - 声光驱散系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种声光驱散系统，包括：声光驱散主机，其包括电动云台、设于所述电动云台上的声波驱散装置、驱散灯装置，其中，所述声波驱散装置包括动圈式高声压级发声单元、以阵列形式设于动圈式高声压级发声单元周向的多个压电式高声压级发声单元；控制模块，其与声波驱散装置、驱散灯装置及电动云台连接。本发明具有提供照明、广播宣传、音频播放等功能，同时利用高强照度周期性频闪和高强声压级变频驱散音对目标群体进行远距离驱散，以保护重要目标不被群体目标冲击的有益效果。

Description

声光驱散系统

技术领域

本发明涉及声光驱散技术领域。更具体地说，本发明涉及一种声光驱散系统。

背景技术

当今社会处于快速和谐发展阶段，但是，偶尔也会因为各种不安定因素发生群体暴力事件，为了适应现代社会反恐防暴的特点，世界各国近年来大力发展非接触式和无环境污染的防暴装备。

声光驱散系统是有效的非杀伤型的反恐防暴驱散武器，201510078002.7公开了“一种车载式声光协同驱散装置”，201910323983.5公开了“特种车载声光像驱散器系统”，其基本原理是通过高强度噪声及特定频率声波刺激人的听觉器官，致使人无法忍受而离开，达到驱散人群的效果，同时被驱散的人群也不会产生永久伤害。但是在应用的过程中，现有的声光驱散系统存在使用强声定向驱散过程中，驱散效果及远距离传输声音清晰度两个关键指标互相制约的问题。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种声光驱散系统，在使用强声定向驱散过程中，远距离传输声音清晰度高。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种声光驱散系统，包括：

声光驱散主机，其包括电动云台、设于所述电动云台上的声波驱散装置、驱散灯装置，其中，所述声波驱散装置包括动圈式高声压级发声单元、以阵列形式设于动圈式高声压级发声单元周向的多个压电式高声压级发声单元；

控制模块，其与声波驱散装置、驱散灯装置及电动云台连接，用于控制声波驱散装置、驱散灯装置及电动云台工作。

优选的是，所述声光驱散主机还包括倒置凸字形主机机壳，所述主机机壳具有容纳声波驱散装置的倒置凸字形空腔，其中，所述动圈式高声压级发声单元设于所述空腔上方空间内的压电式高声压级发声单元阵列中心处。

优选的是，所述驱散灯装置包括至少一盏驱散灯，每盏驱散灯包括灯壳、沿照射方向可移动设于所述灯壳前端的灯罩，其中，所述驱散灯的前透镜嵌设于所述灯罩内，以移动灯罩调节对应驱散灯光束角；

所述控制模块控制调节驱散灯的照度等级、光束角。

优选的是，所述驱散灯装置包括2n盏驱散灯，等分为两组，两组驱散灯对称设于所述主机机壳两侧，所述灯壳为长方体形，当n>1时，每组驱散灯上下叠设。

优选的是，所述电动云台包括旋转装置，其包括安装板、固设于所述安装板上的大齿轮、与所述大齿轮啮合设置的小齿轮、同轴可转动设于所述大齿轮内圈内的中心轴承、固设于所述中心轴承顶面的底座、固设于所述底座上的旋转电机，其中，所述旋转电机的输出轴竖直向下穿过所述底座与所述小齿轮同轴固接，以带动小齿轮沿大齿轮周向转动。

优选的是，所述电动云台还包括：

推杆式俯仰装置，其包括相对设置于所述底座上的一对推杆组件，每个推杆组件包括耳板、可旋转固设于所述耳板内侧面的旋转轴承、固设于所述旋转轴承自由端的夹持板、固设于所述轴承外侧壁的连杆、铰接于所述底座上的推杆电机，其中，所述推杆电机的自由端与所述连杆铰接，所述主机机壳下端固设于两夹持板间，推杆电机通过控制模块进行操控，以带动所述主机机壳做俯仰运动；

外壳，其罩设于所述底座上，提供当主机机壳水平设置时的支撑。

优选的是，所述控制模块控制调节驱散灯的照度等级具体为使驱散灯在正常照明和强光驱散照明间进行两档切换和无极调节、使驱散灯在最强照度等级下周期性频闪；

所述控制模块控制调节驱散灯的光束角具体为使光束角可在8°、16°间进行切换和8°-16°间无级调节。

优选的是，所述的声光驱散系统，还包括：警示彩灯，其设于所述主机机壳顶部，包括分区域设置的红、蓝、绿、黄4种颜色的LED灯，所述警示彩灯与所述控制模块连接，控制模块控制警示彩灯在交替闪烁模式或全闪烁模式下进行周期性频闪。

优选的是，所述的声光驱散系统，还包括：高清摄像头，其设于所述主机机壳顶部，且与所述控制模块连接。

优选的是，所述的声光驱散系统，还包括：外接电源，外接电源、声光驱散主机、控制模块间通过连接线缆采用电连接器连接，外接电源为声光驱散系统提供能源供给。

本发明至少包括以下有益效果：

声光驱散系统可以安装与车辆、装甲车、舰船和岗哨站点等处，可提供照明、广播宣传、音频播放等功能，同时还可以利用高强照度周期性频闪和高强声压级变频驱散音对目标群体进行远距离驱散，以保护重要目标不被群体目标冲击，具体为：

第一，声波驱散装置由两种不同特性的发声单元组成，两种单元进行有效的阵列组合和排列布局，使得发出的声波峰峰叠加，声强得到了大幅度提高，强烈的变频驱散音会使目标人群难以忍受，使其攻击性和威胁性降低，从而达到了驱散目的，并且该声波强度不会对人耳造成永久性损害；同时，在进行手咪喊话、广播宣传等需要表达意思的过程中，保持高声强的同时提升了声波远距离传输的清晰度，其中，声波的最远传播距离超过1000m；

第二、通过控制模块调节驱散灯的照度等级，对驱散灯实现一级调控，进一步，所述驱散灯通过内部机构的变化进一步调控驱散灯的光束角，实现对驱散灯的二级调控，一级调控配合二级调控实现对驱散灯光强、光面的组合调控，提高装置适用范围，同时还可通过控制模块控制驱散灯的照明和驱散工作模式。

第三、采用电机带动齿轮机构转动，进而带动电动平台及设于其上的声光驱散主机进行周向转动，包括左旋和右旋，实现周向转动同时提高整个装置的稳定性，同时相对于传统转台，通过齿轮机构内部的设计增大旋转接触面积，降低对旋转电机的负荷，提升可靠性；

推杆式俯仰装置通过连接部配合耳板、旋转轴承、夹持板、推杆电机工作，降低推杆电机在整个工作过程中与底座间的夹角，使整个装置实现旋转的同时提高空间利用率；

控制模块脱离声光驱散主机设置，进一步提高声光驱散主机重量轻、结构强、外观优异的特点，同时，便于维修。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明的其中一种技术方案所述声光驱散系统的结构示意图；

图2为本发明的其中一种技术方案所述声光驱散主机的结构示意图；

图3为本发明的其中一种技术方案所述声光驱散主机的结构示意图；

图4为本发明的其中一种技术方案所述声光驱散主机的爆炸结构示意图；

图5为本发明的其中一种技术方案所述驱散灯装置的结构示意图；

图6为本发明的其中一种技术方案所述电动云台的爆炸结构示意图。

附图标记具体为：声光驱散主机1；旋转装置10；安装板100；大齿轮101；中心轴承103；底座104；旋转电机105；推杆式俯仰装置11；耳板110；旋转轴承111；夹持板112；连杆113；推杆电机114；外壳12；主机机壳13；空腔130；声波驱散装置14；动圈式高声压级发声单元140；压电式高声压级发声单元141；驱散灯装置15；驱散灯150；灯壳151；灯罩152；前透镜153；警示彩灯16；高清摄像头17；连接线缆2；控制模块3；电控系统4；控制器5。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

如图1-6所示，本发明提供一种声光驱散系统，包括：

声光驱散主机1，其包括电动云台、设于所述电动云台上的声波驱散装置14、驱散灯装置15，其中，所述声波驱散装置14包括动圈式高声压级发声单元140、以阵列形式设于动圈式高声压级发声单元140周向的多个压电式高声压级发声单元141；

控制模块3，其与声光驱散主机1连接，即与声光驱散主机1的声波驱散装置14、驱散灯装置15及电动云台连接，用于控制声波驱散装置14、驱散灯装置15及电动云台工作。

在上述技术方案中，控制模块3控制声波驱散装置14、驱散灯装置15、电动云台工作，其中，声波驱散装置14在控制模块3的控制调节下可以完成手咪喊话、广播宣传、音频播放及变频强声驱散等功能。动圈式高声压级发声单元140配合多个压电式高声压级发声单元141会对手咪喊话、广播宣传、音频播放的清晰度、传输距离起到提高和增强的效果，实现在使用强声定向驱散过程中，提高远距离传输声音清晰度低的功效，使用过程中，声光驱散装置可根据使用需要，安装于车辆、装甲车、舰船和岗哨站点等处，应用方案多样灵活，声波驱散装置14、驱散灯装置15可以同时工作或单系统工作，可以根据情况进行选择；采用这种技术方案，由于声波驱散装置14由两种不同特性的发声单元组成，两种单元进行有效的组合和排列布局，使得发出的声波峰峰叠加，声强得到了大幅度提高，强烈的变频驱散音会使目标人群难以忍受，使其攻击性和威胁性降低从而达到了驱散目的，并且该声波不会对人耳造成永久性损害，同时，在进行手咪喊话、广播宣传等需要表达意思的过程中，保持高声强的同时提升了声波远距离传输的清晰度。

在另一种技术方案中，所述声光驱散主机1还包括倒置凸字形主机机壳13，所述主机机壳13具有容纳声波驱散装置14的倒置凸字形空腔130，其中，所述动圈式高声压级发声单元设于所述空腔上方空间内的压电式高声压级发声单元阵列中心处。压电式高声压级发声单元141设置的原理在于以可达到的最小间隔设置。采用这种方案，可以使声波的最远传播距离超过1000m、1000m距离识读率大于等于80％，所述主机机壳13的传声侧具体为发声孔板，所述发生孔板上设置发声孔，所述孔板内侧壁覆设防水防尘屏蔽布。

在另一种技术方案中，所述驱散灯装置15包括至少一盏驱散灯150，每盏驱散灯150包括灯壳151、沿照射方向可移动设于所述灯壳151前端的灯罩152，其中，所述驱散灯150的前透镜153嵌设于所述灯罩152内，以移动灯罩152调节对应驱散灯150光束角；

所述控制模块3控制调节驱散灯150的照度等级、光束角。采用这种方案，通过控制模块3设置调控电流进而调节驱散灯150的照度等级，对驱散灯150实现一级调控，进一步，将所述驱散灯150的前透镜153嵌设于所述灯罩152内，并通过控制灯罩152的移动带动前透镜153移动调控驱散灯150光束角，实现对驱散灯150的二级调控，一级调控配合二级调控实现对驱散灯150光强、光面的组合调控，提高装置适用范围。

在另一种技术方案中，所述驱散灯装置15包括2n盏驱散灯150，2n盏驱散灯150等分为两组，两组驱散灯150对称设于所述主机机壳13两侧，所述灯壳151为长方体形，每组驱散灯150上下叠设。采用这种方案，所述灯壳151内间隔设置至少两个电机，每个电机的输出轴上固接丝杆，所述灯罩152内侧与所述丝杆匹配固接有螺帽，以使电机转动带动丝杆转动，丝杆转动带动灯罩152沿对应方向移动，进一步，还包括至少一个导向组件，所述导向组件包括分设于所述灯罩152和所述灯壳151上的导向杆和导向槽，以限定灯罩152相对于灯壳151的移动，驱散灯150为远距离超高亮度LED驱散灯，采用4盏驱散灯150，2盏为一组，组合后安装在设备两侧。

在另一种技术方案中，所述电动云台包括旋转装置10，其包括安装板100、固设于所述安装板100上的大齿轮101、与所述大齿轮101啮合设置的小齿轮、同轴可转动设于所述大齿轮101内圈内的中心轴承103、固设于所述中心轴承103顶面的底座104、固设于所述底座104上的旋转电机105，其中，所述旋转电机105的输出轴竖直向下穿过所述底座104与所述小齿轮同轴固接，以带动小齿轮沿大齿轮101周向转动。采用这种方案安装板100用于与待安装位置固接，中心轴承103相对于所述大齿轮101可转动设置，且中心轴承103顶面高度高于所述大齿轮101顶面高度，大齿轮101、小齿轮配合旋转电机105构成声光驱散主机1配置的旋转装置10，可调整声波驱散装置14、驱散灯装置15的发射方向，旋转装置10可实现左旋或右旋360°旋转，采用旋转电机105带动小齿轮相对于大齿轮101转动，进而带动底座104相对于安装板100转动，实现左旋或右旋360°旋转，提高整个装置转动的稳定性，同时相对于传统圆台，通过小齿轮和大齿轮101增大旋转接触面积，降低对旋转电机105的性能要求。

在另一种技术方案中，所述电动云台还包括：

推杆式俯仰装置11，其包括相对设置于所述底座104上的一对推杆组件，每个推杆组件包括耳板110、可旋转固设于所述耳板110内侧面的旋转轴承111(相对于耳板110可旋转设置)、固设于所述旋转轴承111自由端的夹持板112(一对夹持板112相对设置)、固设于所述旋转轴承111外侧壁的连杆113(所述连杆113包括固定套设于所述轴承外周的固定套、沿所述固定套外周向外弧形延伸的连接部)、铰接于所述底座104上的推杆电机114，其中，所述推杆电机114的自由端与所述连杆113的连接部铰接，所述主机机壳13下端固设于两夹持板112间，推杆电机通过控制模块进行操控，以带动所述主机机壳13做俯仰运动，所述连接部为弧形杆，当所述推杆电机114带动所述主机机壳13竖直设置时，所述推杆电机114处于压缩至最短状态，所述推杆电机114与所述底座104间的夹角为最大，所述推杆电机114带动所述连接部在所述旋转轴承111下方运动，以带动所述主机机壳13由竖直设置朝向水平设置运动，当所述推杆电机114带动所述主机机壳13水平设置时，所述推杆电机114处于伸长至最长状态，所述推杆电机114与所述底座104间的夹角为最小；

外壳12，其罩设于所述底座104上，将推杆式俯仰装置11的推杆电机114的主体包裹其内，同时在位于两个推杆电机114上方的外壳12提供当主机机壳13水平设置时的支撑。采用这种方案，声光驱散主机1配有推杆式俯仰装置11，可以实现声光驱散装置的回收，以降低高度，同时可以调整声波驱散装置14、驱散灯装置15的发射角度，推杆式俯仰系统可以实现从水平0°到垂直90°的调整；在调整过程中，通过连接部配合耳板110、旋转轴承111、夹持板112、推杆电机114工作，降低推杆电机114在整个工作过程中与底座104间的夹角，使整个装置实现旋转的同时提高空间利用率；

旋转装置10与推杆俯仰系统可以同时工作或单系统工作，由控制模块3直接进行控制，操作灵活简单，并带有一键复位功能，使声光驱散主机1可以在任何状态下，恢复为回收起始状态。

声光驱散主机1采用高强度铝合金精密机械加工而成，在保证强度的同时，具有重量轻、结构强、外观优异的特点；配合紧促的设置进一步的提高整体空间利用率。

在另一种技术方案中，所述驱散灯装置13通过控制模块3可控制调节其照度等级、工作模式、光束角、爆闪频率等，所述控制模块3控制调节驱散灯150的照度等级具体为使驱散灯150在正常照明和强光驱散照明间进行两档切换和无极调节、使驱散灯150在最强照度等级下周期性频闪，周期性频闪的频率可调，上述操作可使被照射目标群体无法直视，降低其威胁，并使其无法忍受逃离现场，从而达到驱散目的，并且该眩目照射不会对人眼造成永久性损害；

所述控制模块3控制调节驱散灯150的光束角具体为使光束角可在8°、16°间进行切换和8°-16°间无级调节，具体为控制模块3控制电机带动调节驱散灯150前透镜153，使其前后运动，从而调整光束角，改变照射的光斑和强度。

在另一种技术方案中，所述的声光驱散系统，还包括：警示彩灯16，其设于所述主机机壳13顶部，包括分区域设置的红、蓝、绿、黄4种颜色的LED灯，所述警示彩灯16与所述控制模块3连接，控制模块3控制警示彩灯16在交替闪烁模式或全闪烁模式下进行周期性频闪。

在另一种技术方案中，所述的声光驱散系统，还包括：高清摄像头17，其设于所述主机机壳13顶部，且与所述控制模块3连接。采用这种方案，通过高清摄像头17使控制模块3上的显示屏实时监测声波驱散装置14、驱散灯装置15的正对方向和角度，以便随时调整旋转装置10与推杆俯仰系统进行旋转动作和俯仰动作，同时摄像头可观察工作时周边环境情况，声光驱散系统还具有视频图像采集存储功能。

在另一种技术方案中，所述的声光驱散系统，还包括：外接电源，外接电源为声光驱散系统提供能源供给，外接电源、声光驱散主机1、控制模块3间通过连接线缆2采用电连接器连接。采用这种方案，控制模块3高度集成，包括电控系统4和控制器5，声光驱散装置的所有控制全部由该系机构进行操控，包括电动云台10、声波驱散装置12及驱散灯装置13的全部功能。

外接电源为整套声光驱散系统提供能源供给系统，可将AC220V电源及DC24V电源供给声光驱散主机1、控制器5、电动云台10、声波驱散装置12、驱散灯装置13、警示彩灯14及高清摄像头15等。控制模块3脱离声光驱散主机1，进一步提高声光驱散主机重量轻、结构合理、实战性强、外观优异的特点，同时，便于远距离安全操控及维修。

这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本发明的说明的。对本发明声光驱散系统的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (10)

1.声光驱散系统，其特征在于，包括：

声光驱散主机，其包括电动云台、设于所述电动云台上的声波驱散装置、驱散灯装置，其中，所述声波驱散装置包括动圈式高声压级发声单元、以阵列形式设于动圈式高声压级发声单元周向的多个压电式高声压级发声单元；

控制模块，其与声波驱散装置、驱散灯装置及电动云台连接，用于控制声波驱散装置、驱散灯装置及电动云台工作。

2.如权利要求1所述的声光驱散系统，其特征在于，所述声光驱散主机还包括倒置凸字形主机机壳，所述主机机壳具有容纳声波驱散装置的倒置凸字形空腔，其中，所述动圈式高声压级发声单元设于所述空腔上方空间内的压电式高声压级发声单元阵列中心处。

3.如权利要求2所述的声光驱散系统，其特征在于，所述驱散灯装置包括至少一盏驱散灯，每盏驱散灯包括灯壳、沿照射方向可移动设于所述灯壳前端的灯罩，其中，所述驱散灯的前透镜嵌设于所述灯罩内，以移动灯罩调节对应驱散灯光束角；

所述控制模块控制调节驱散灯的照度等级、光束角。

4.如权利要求3所述的声光驱散系统，其特征在于，所述驱散灯装置包括2n盏驱散灯，等分为两组，两组驱散灯对称设于所述主机机壳两侧，所述灯壳为长方体形，当n>1时，每组驱散灯上下叠设。

5.如权利要求2所述的声光驱散系统，其特征在于，所述电动云台包括旋转装置，其包括安装板、固设于所述安装板上的大齿轮、与所述大齿轮啮合设置的小齿轮、同轴可转动设于所述大齿轮内圈内的中心轴承、固设于所述中心轴承顶面的底座、固设于所述底座上的旋转电机，其中，所述旋转电机的输出轴竖直向下穿过所述底座与所述小齿轮同轴固接，以带动小齿轮沿大齿轮周向转动。

6.如权利要求5所述的声光驱散系统，其特征在于，所述电动云台还包括：

推杆式俯仰装置，其包括相对设置于所述底座上的一对推杆组件，每个推杆组件包括耳板、可旋转固设于所述耳板内侧面的旋转轴承、固设于所述旋转轴承自由端的夹持板、固设于所述轴承外侧壁的连杆、铰接于所述底座上的推杆电机，其中，所述推杆电机的自由端与所述连杆铰接，所述主机机壳下端固设于两夹持板间，推杆电机通过控制模块进行操控，以带动所述主机机壳做俯仰运动；

外壳，其罩设于所述底座上，提供当主机机壳水平设置时的支撑。

7.如权利要求3所述的声光驱散系统，其特征在于，所述控制模块控制调节驱散灯的照度等级具体为使驱散灯在正常照明和强光驱散照明间进行两档切换和无极调节、使驱散灯在最强照度等级下周期性频闪；

所述控制模块控制调节驱散灯的光束角具体为使光束角可在8°、16°间进行切换和8°-16°间无级调节。

8.如权利要求2所述的声光驱散系统，其特征在于，还包括：警示彩灯，其设于所述主机机壳顶部，包括分区域设置的红、蓝、绿、黄4种颜色的LED灯，所述警示彩灯与所述控制模块连接，控制模块控制警示彩灯在交替闪烁模式或全闪烁模式下进行周期性频闪。

9.如权利要求2所述的声光驱散系统，其特征在于，还包括：高清摄像头，其设于所述主机机壳顶部，且与所述控制模块连接。

10.如权利要求1所述的声光驱散系统，其特征在于，还包括：外接电源，外接电源、声光驱散主机、控制模块间通过连接线缆采用电连接器连接，外接电源为声光驱散系统提供能源供给。

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