CN201523706U - 2.4g无线音频通信报警头盔 - Google Patents

2.4g无线音频通信报警头盔 Download PDF

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一种2.4G无线音频通信报警头盔,具有帽体(1)和帽体下方设置的安全系带(16),帽体(1)内部设有内衬(15a,15b),其特征在于,所述帽体(1)外表面设置至少一个凹槽(2),所述凹槽(2)内设置薄膜型太阳能电池(3),在帽体(1)靠近左耳上方的外表面和靠近右耳上方的外表面分别设有第一盒体(4)和第二盒体(5),所述第一盒体(4)内设置2.4G无线射频模块(21),所述第二盒体(5)内设置高压报警模块(35),所述头盔还具有一个耳机(17)和一个麦克风(18)。利用头盔内的无线射频模块和高压报警模块实现信号的无线传输和安全防护。

Description

2.4G无线音频通信报警头盔
技术领域
本实用新型涉及一种头盔,尤其涉及一种2.4G无线音频通信报警头盔。
背景技术
随着无线技术的发展,无线通讯得到了越来越广泛的应用。一些城市建筑、道路施工、电路维护等野外施工工地常使用无线手持对讲机进行通讯,但手持对讲机通话质量差且需要占用一只手,因而无法保证工作效率以及工作人员的安全。
在建设,检修,维护高压输电线路或其进行它带电作业时,操作人员的头部有触电或受到落物碰撞和撞击的可能,因此操作人员需要佩戴头盔。但普通的头盔对于是否具有触电危险无报警指示,事故安全隐患很大。
市场上现有的头盔普遍存在结构简单,功能单一的缺点,虽然一些头盔进行改进增加了无线通讯的功能,但其采用传统的433MHZ频段设计的思路,通讯方式仅仅局限在单工或半双工方式上且存在杂音大,音质差,电磁辐射大等缺点,难以满足工业现场的实际需要。
2.4GHz ISM(Industry Science Medicine)是世界公开通用的无线频段,免费开放,无需到相关委员会申请。内置无线射频模块和高压报警模块的“2.4G无线音频通信报警头盔”采用先进的2.4G扩频TDMA(Time Division Multiple Access)编码技术及AFH(AdaptiveFrequency Hopping)自适应跳频技术,可与无线网卡及蓝牙设备共享2.4G频带,具有通话质量高,通讯成本低,电磁辐射小,抗干扰能力强等多个优点。可从根本上解放工作人员的双手,免除通讯过程对其作业进程的影响,提高了队员间的协作能力,能有效解决现有头盔功能单一、工作人员间交流不便、通讯成本高等问题。
发明内容
本实用新型的目的是针对现有技术的缺陷和不足,提出一种设计合理,性能稳定可靠,通话时间长的具有无线通讯和高压报警功能头盔。
本实用新型的另一个目的,在于提供一种节能环保,安全舒适,时尚美观的多功能头盔。
为实现上述目的,本实用新型采用的技术方案为:一种2.4G无线音频通信报警头盔,具有硬质刚性材料制成的帽体和帽体下方设置的安全系带,帽体内部设有内衬,帽体外表面设置至少一个凹槽,所述凹槽内设置薄膜型太阳能电池,在帽体靠近左耳上方的外表面和靠近右耳上方的外表面分别设有第一盒体和第二盒体,所述第一盒体内设置2.4G无线射频模块,第二盒体内设置高压报警模块,所述第一盒体和所述第二盒体通过内置长螺丝穿透头盔帽体,与头盔固定。所述头盔还具有一个耳机和一个麦克风。
耳机和麦克风集成在一根导线上,且导线上设置有一个固定夹和一个线长控制盘。第一盒体外部包括:一个与麦克风相连的PWM音频输入口;一个与耳机相连的立体声音频输出口;一个充电电源接口;一个单刀双掷式电源开关控制键;一个对码按键;两个不同颜色的LED工作状态指示灯。第一盒体设置2.4G无线射频模块,所述模块包括:3.3V可充电锂电池、信号采集电路、信号收发电路、对码电路,稳压电路,噪声抑制电路。第二盒体外部包括一个50欧姆增益天线和一个报警电压选择开关,所述天线可设置于帽檐或头盔内壁头顶部。第二盒体由高压信号传感器、音响器、电源接口和过载保护电路组成。所述头盔外表面设置至少一个凹槽与第一盒体以及第二盒体彼此相连通,用于设置实现太阳能电池与无线射频模块和高压报警模块电路连接的元件。所述薄膜型太阳能电池为可弯曲聚合物基板制成的太阳能电池。所述头盔包括一薄膜型太阳能电池和一3.3V可充电锂电池,所述3.3V可充电锂电池可作为头盔的备用电源。
无线射频模块为头盔进行无线全双工通讯的核心,设置于帽体靠近左耳上方的外表面一盒体内。该射频模块由3.3V可充电锂电池、信号采集电路、信号收发电路、对码电路,稳压电路,噪声抑制电路组成。此外,该射频模块具有一与麦克风相连的PWM音频输入口,一与耳机相连的立体声音频输出口和一个充电电源接口。盒体的外部设有一单刀双掷式电源开关控制键,一对码按键和两个不同颜色的工作状态指示灯。帽体靠近右耳上方设有另一盒体,该盒体用于设置高压报警模块,该盒体外部设有50欧姆的增益天线和一报警电压选择开关。此外,所述高压报警模块由高压信号传感器,音响器,过载保护电路,电源接口组成。
本实用新型所述的薄膜型太阳能电池的基板由特制的可弯曲聚合物制成,可依据头盔的形状嵌入头盔外表面的凹槽内。
本实用新型所述的盒体依据相应模块的大小由专用绝缘防水防电磁辐射的材料制成。
本实用新型在麦克风上设置有声控开关,手动开关和音量调节旋钮,线长控制盘,固定夹。
本实用新型还可以在高压报警模块上设置过载保护电路。
本实用新型还可以将增益天线做成盘状,安装在头盔的顶部或头盔的帽檐内。
本实用新型的有益效果是:
1.待机时间长,通讯质量高。采用主供电源太阳能电池及备用3.3V锂电池,可有效应对阴天下雨或太阳能电池损坏等意外状况,且两个备用电源极大提高了头盔的工作时间,尤其适于远距离通话,长时间作业的工作现场。采用先进的2.4G扩频技术,以及噪声抑制电路,能有效的消除沙沙声,提高通讯质量。
2.结构紧凑,布局合理。合理利用头盔的空间,在其外侧设置无线射频模块,高压报警模块及薄膜型太阳能电池,保持佩戴重心不变。
3.使用安全舒适。头盔的帽体由硬质刚性材料制成,既能减轻头盔的重量又能增加抗击力,头盔的内衬由透气性强且柔软的海绵软垫制成,且增加由韧性软塑料制成的内衬支撑,可有效防震,缓冲冲击力。安全系带由牢固而又柔软的特制材料制成,佩戴舒适。
4.使用寿命高。两盒体均由绝缘防水防电磁辐射的特质材料制成,可有效阻隔头盔内的汗液,水汽,保护模块上的元器件。耳机和麦克风的导线上设置有线长控制器,可根据佩戴者的需要调节导线长度,从而调节耳机和麦克风的位置。在不使用时可将导线卷入线长控制器内,保护并防止导线老化。
5.两盒体的底部通过一长螺丝巧妙的与头盔固定,不会露出螺丝帽与螺丝钉尖部,既美观又安全
6.性价比高。设置于头盔上的多个模块丰富了头盔的功能,为佩戴人员提供了更多的选择。
7.绿色环保。充分利用太阳能,有利于节约能源和环境保护。
附图说明
图1是本实用新型的2.4G无线音频通信报警头盔结构示意图;
图2是本实用新型的2.4G无线音频通信报警头盔结构俯视图;
图3是本实用新型的2.4G无线音频通信报警头盔的第一盒体和第二盒体的结构示意图;
图4是本实用新型的2.4G无线音频通信报警头盔的无线发射模块的结构框图;
图5是本实用新型的2.4G无线音频通信报警头盔的高压报警模块的结构框图。
具体实施方式
以下结合附图说明和具体实施方式对本实用新型做进一步详细的描述。
请一并参见图1和图2,它是本实用新型一个优选实施例的结构示意图,从外型上,本实用新型头盔与普通头盔基本没有差别,只是在头盔两侧增加了两个盒体。实际上,这两个盒体是无限通讯装置和高压报警装置。帽体1大致呈半球形核体,帽檐14大体呈半圆环型,其安全系带16可以为一根或两根,本实施例中,安全系带16为由特制材料制成的一根系带,所述安全系带16的两端可以设置于帽体1,也可以设置于帽檐14,还可以设置于帽体1和帽檐14的连接处,用于将具有无线通讯和高压报警功能的头盔稳定的固定于佩戴者的头部。头盔的内衬15(a)由透气性强的柔软海绵垫制成,具有吸汗、保护头部等功能,内衬15(b)由具有韧性的软塑料制成,可以增强防护头部,防震,减缓冲力等功能。
如图1所示,帽体1的外表面设有一凹槽2,所述凹槽2用于固定薄膜型太阳能电池3,所述凹槽2可以根据所需的薄膜型太阳能电池3的数目而定,可以是一个或多个。帽体1的左右两侧分别设有第一盒体4和第二盒体5,所述第一盒体4用于设置2.4G无线射频模块21,所述第二盒体5用于设置高压报警模块35,所述第一盒体4和所述第二盒体5通过内置长螺丝穿透头盔帽体1,与头盔固定。优选的,所述凹槽2与所述第一盒体4及第二盒体5彼此相通,用以设置实现薄膜型太阳能电池3与无线射频模块21及高压报警模块35电路连接的元件,向无线射频模块21及高压报警模块35提供电能。所述电路连接元件可以是电阻,电容或导线等。当然,薄膜型太阳能电池3与第一盒体4和第二盒体5也可以通过其他方式设置于帽体1上,只要帽体1设有相应的固定结构即可。
因为本实施例中的薄膜型太阳能电池3的基板是由可弯曲聚合物制成,所以可以配合帽体1的形状设计成不同几何形状,使外型美观时尚,并根据需求设置不同数量。因此,设置于凹槽2内的薄膜型太阳能电池3可以是一块也可以是多块。本实施例中,帽体1设置有一块太阳能电池3,所述太阳能电池3设置于靠近第一盒体4的上方。所述太阳能电池3可通过多种方式固定于帽体1上,例如采用粘贴或螺钉锁固的方式。本实施例中,薄膜型太阳能电池3采用粘贴的形式固定于凹槽2内。
如图1所示,所述头盔的耳机17和麦克风18集成在一根导线上,且导线上设置有一个固定夹20和一个线长控制盘19。所述固定夹20可将耳机和麦克风固定在佩戴者的衣服上,防止耳机脱落造成的通讯不便。所述线长控制盘19可以根据佩戴者的需求控制导线长度,调节耳机17和麦克风18的位置。在不使用头盔时,可将导线完全卷入控制盘19内,保护导线,提高头盔的使用寿命。
所述无线射频模块21和高压报警模块35分别设置于第一盒体4和所述第二盒体5内,并于薄膜型太阳能电池3形成电路连接,以使得薄膜型太阳能电池3可以对无线射频模块21和高压报警模块35提供电能。薄膜型太阳能电池3被太阳光照射时可以输出电压和电流,本实施例中,太阳能电池3作为主供电电源。
如图1所示,第一盒体4的外部的一个侧面设有一与麦克风相连的PWM音频输入口6,一与耳机相连的立体声音频输出口7,一充电电源接口10,一单刀双掷式电源开关控制键8,一对码按键9。所述所有输入输出接口全部采用工业标准化配置。第一盒体4的外部的另一个侧面设有红色11、绿色12两个不同颜色的LED工作状态指示灯。当将电源开关控制键8向上移动时,红色LED11工作状态指示灯点亮,此时表明电源电路已经接通,系统可以准备进入工作状态。当长按对码键9,绿色LED12工作状态指示灯闪烁2次,此时表明两个头盔已经进入通讯同步模式。在有效的通讯距离内,红色LED11与绿色LED12长亮,若发现绿色LED12闪烁不定,则表明同步不稳定或同步中断。所述头盔具有声音自动控制功能,即在电源导通的情况下头盔处于工作状态,不通话时则处于待机状态,降低功耗。
参见图3和图4,在本实施例中,2.4G无线射频模块21由3.3V可充电锂电池27、信号采集电路23、信号收发电路24、对码电路22,稳压电路25,噪声抑制电路26组成,所述全部电路均集成在一张PCB电路板上。所述3.3V可充电锂电池27可作为备用供电电源使用,以便应对阴天或主供电电源损坏等突发状况。所述信号采集电路23主要负责模拟音频信号的滤波,收集。所述信号收发电路24采用主流无线射频芯片nRF24L01实现音频信号的接收和发射。当使用备用3.3V锂电池27做供电电源时,为了提高通讯质量,必须消除锂电池27输出电压的纹波,所述稳压电路25可实现上述要求。所述噪声抑制电路26是消除电路噪声26,提高通讯距离和通讯质量的关键。
参见图3,所述第二盒体5的外部的一个侧面设有一50欧姆增益天线13及一报警电压选择开关30。所述增益天线13既用来无线收发音频信号,又用来监测头盔周围环境中高压信号的强度,一旦周围环境中高压信号的强度达到报警范围,音响器就会发出音响信号,对佩戴者进行触电危险警告。所述报警电压选择开关30可以根据现场作业的实际需要,调节高压报警电压值,在本实施例中,高压报警电压值设有4个档,分别为10KV、35KV、110KV和220LV。
参见图5,第二盒体5内置高压报警模块35,所述高压报警模块35至少包括一天线13,一音响器33,一高压信号传感器32,一电源接口31和一过载保护电路34和一报警电压选择开关30。所述音响器33由蜂鸣片做成,高压报警模块35的电源即可采用薄膜型太阳能电池3供电,也可以采用3.3V备用锂电池27供电。当无线通讯装置工作电压出现异常时,所述过载保护电路34将自动切断电源,保护头盔及佩戴者的安全。
本实用新型的另一个优选实施例是,将所述50欧姆增益天线13制成圆盘状,放置在所述头盔帽体1的帽檐14内或放置于头盔帽体1的顶部,既能避免天线触碰高压电线或危险物体,又实用美观。
可以理解的是,对于本领域的普通技术人员来说,可以根据本实用新型的技术构思做出其他各种相应的改变和变形,而所有的这些改变与变形都应属于本实用新型权利要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种2.4G无线音频通信报警头盔,具有帽体(1)和帽体下方设置的安全系带(16),帽体(1)内部设有内衬(15a,15b),其特征在于,所述帽体(1)外表面设置至少一个凹槽(2),所述凹槽(2)内设置薄膜型太阳能电池(3),在帽体(1)靠近左耳上方的外表面和靠近右耳上方的外表面分别设有第一盒体(4)和第二盒体(5),所述第一盒体(4)内设置2.4G无线射频模块(21),所述第二盒体(5)内设置高压报警模块(35),所述头盔还具有一个耳机(17)和一个麦克风(18)。
2.如权利要求1所述的2.4G无线音频通信报警头盔,其特征在于,所述第一盒体(4)外部包括:一个与麦克风(18)相连的PWM音频输入口(6);一个与耳机(17)相连的立体声音频输出口(7);一个充电电源接口(10);一个单刀双掷式电源开关控制键(8);一个对码按键(9);两个不同颜色的LED工作状态指示灯(11,12)。
3.如权利要求1所述的2.4G无线音频通信报警头盔,其特征在于,所述2.4G无线射频模块(21)包括:3.3V可充电锂电池(27)、信号采集电路(23)、信号收发电路(24)、对码电路(22)、稳压电路(25),噪声抑制电路(26)。
4.如权利要求1所述的2.4G无线音频通信报警头盔,其特征在于,所述第二盒体(5)外部包括:一个50欧姆增益天线(13)和一个报警电压选择开关(30),所述天线(13)设置于帽檐或头盔内壁头顶部,所述第二盒体(5)还具有高压信号传感器(32)、音响器(33)、电源接口(31)和过载保护电路(34)。
5.如权利要求1所述的2.4G无线音频通信报警头盔,其特征在于,所述第一盒体(4)和所述第二盒体(5)通过内置长螺丝穿透头盔帽体(1),与头盔固定。
6.如权利要求1所述的2.4G无线音频通信报警头盔,其特征在于,所述耳机(17)和麦克风(18)集成在一根导线上,且导线上设置有一个固定夹(20)和一个线长控制盘(19),所述麦克风上设置有声控开关、手动开关和音量调节旋钮。
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