CN209514077U - 一种工业级带有sos应急装置的头盔定位器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种工业级带有SOS应急装置的头盔定位器，通过北斗卫星定位系统数据采集回传云端服务管理中心，通过移动无线通讯模块中的GSM单元进行2G数据回传云端服务管理中心，实现北斗定位回传。采用北斗定位系统，同时也采用wifi采集获取热点信息数据进行算法处理，实现wifi定位。通过移动通讯模块进行2G数据回传云端服务器，同时采用两套定位模块，确保定位精确采用的SOS报警模块一键启动紧急救援，发生紧急情况或需要求援时，按下求救键,相关LED灯开始闪烁，紧急救援指令通过定位系统回传云端服务器的管理中心，发出报警声，并上报求救人员的基本信息及精准的位置信息。同时打开语音通话单元，云端服务管理中心实时了解人员基本状况。

Description

一种工业级带有SOS应急装置的头盔定位器

技术领域

本实用新型涉及定位器领域，尤指一种工业级带有SOS应急装置的头盔定位器。

背景技术

定位头盔主要用于工矿企业、石油炼化企业，人员定位头盔设备，使用环境应用于危险区域，防爆标准，现有技术中的定位头盔中的定位器防水性能不够好，定位精度不够；而且现在采用的只是单个GPS定位系统，当遇到GPS卫星信号不好的时候即不能实现定位；而现在的定位头盔中的定位器只有最基础的定位功能，在面对复杂的工作环境，并不能满足用户的需求。

发明内容

为解决上述问题，本实用新型提供一种工业级带有SOS应急装置的头盔定位器，通过加装SOS报警模块以及移动无线通讯模块之间的配合，实现一键启动紧急救援；同时设置有北斗定位模块以及WiFi两种定位的方式，确保定位准确。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是提供一种工业级带有SOS应急装置的头盔定位器，包括面壳、底壳，其中面壳和底壳扣合形成储存空间内设有PCBA、与PCBA连接的电池单元，，其中所述PCBA上设有无线控制模块、移动无线通讯模块、北斗定位模块、SOS报警模块、行为识别模块，所述无线控制模块包括MCU、WIFI单元，所述移动无线通讯模块包括GSM单元、语音通话单元，所述语音通话单元包括MIC、喇叭，所述GSM单元包括SIM卡；所述行为识别模块包括罗盘单元、陀螺仪单元，其中北斗定位模块、WIFI单元分别与MCU的输入端连接，所述SOS报警模块、罗盘单元以及陀螺仪单元分别与MCU的输入端连接，所述GSM单元与MCU的输出端连接，MIC、喇叭分别与GSM单元的双向连接。

具体地，所述PCBA上还安装有蜂鸣器、提示LED灯，其中蜂鸣器、提示LED灯分别与MCU的输出端连接。

具体地，WIFI单元与MCU之间通过SPI接口连接，MCU与罗盘单元之间通过IIC接口连接，MCU与所述北斗定位模块之间通过IIC接口连接，MCU与陀螺仪单元之间通过IIC接口连接，GSM单元与MCU之间通过UART接口连接。

具体地，所述SOS报警模块包括SOS按键，所述PCBA上固定安装有开关机键固定件、SOS按键固定件，所述开关机键固定件上固定有开关机键，所述SOS按键设置在SOS按键固定件上；所述底壳外露面开有透音孔，所述透音孔上安装有喇叭网；其中GSM单元包括SIM卡，所述底壳外侧面开有椭圆形SIM卡安装孔，所述SIM卡安装在SIM卡安装孔，且SIM卡安装孔上设置有SIM卡塞；所述所述底壳外侧面开有复位键安装孔，所述复位键安装孔上安装有复位键，所述复位键为具有行程的条形硅胶一体成型。

具体地，还包括背夹，所述面壳扣合在背夹上。

具体地，所述MCU为Apollo MCU芯片。

具体地，所述电池单元的具体电路包括外部电源串口J1、第一保险丝F1、第一瞬态二极管TVS1、第五电容C5、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第二芯片U2、第一电阻R1、锂电池，其中外部电源串口J1的第一端口通过第一保险丝F1与第二芯片U2的VCC引脚连接，外部电源串口J1的第一端口通过第一瞬态二极管TVS1接地，其中第二芯片U2的VCC引脚通过第五电容C5接地，第二芯片U2的VCC引脚通过第一电容C1接地，第二芯片U2的VCC引脚通过第二电容C2接地；第二芯片U2的PRO引脚通过第一电阻R1接地，第二芯片U2的GCHRG引脚与Apollo MCU芯片的第二十引脚连接，第二芯片U2的STDBY引脚与Apollo MCU芯片的第十五引脚连接；第二芯片U2的BAT引脚通过第三电容C3接地，第二芯片U2的BAT引脚通过第四电容C4接地，所述第二芯片U2的BAT引脚与锂电池的正极连接。

具体地，所述PCBA上设有电源检测单元，其中电源检测单元的具体电路包括第三十二电阻R32、第十六电阻R16、第十七电阻R17，其中第三十二电阻R32的一端与Apollo MCU芯片中的AD引脚连接，另一端与通过第十七电阻R17接地；所述第十六电阻R16的一端通过第十七电阻R17接地，另一端与第二芯片U2的BAT引脚连接。

具体地，所述第二芯片U2的具体型号为TP4056。

具体地，所述电池单元给MCU供电电压为3.3V，所述MCU给罗盘单元供电电压为3.3V，所述MCU给北斗定位模块供电电压为3.3V，所述MCU给陀螺仪单元供电电压为3.3V，所述MCU给移动无线通讯模块供电电压为4.0V。

本实用新型的有益效果在于：

1.通过北斗卫星定位系统数据采集回传云端服务管理中心，通过移动无线通讯模块中的GSM单元进行2G数据回传云端服务管理中心，实现北斗定位回传。采用北斗定位系统，北斗定位技术是我国自主研发的定位技术，在使用中稳定性好亚太地区覆盖范围全面、信号接收强、定位准、保密性能好；同时也采用wifi采集获取热点信息数据进行算法处理，实现wifi定位。通过移动通讯模块进行2G数据回传云端服务器，同时采用两套定位模块，确保定位精确。

2.采用的SOS报警模块一键启动紧急救援，发生紧急情况或需要求援时，按下求救键,相关LED灯开始闪烁，紧急救援指令通过定位系统回传云端服务器的管理中心，发出报警声，并上报求救人员的基本信息及精准的位置信息。同时打开语音通话单元，云端服务管理中心实时了解人员基本状况。

附图说明

图1是本实用新型原理框图。

图2是本实用新型中Apollo MCU芯片的结构图。

图3是本实用新型中电池单元具体电路图。

图4是本实用新型中电源检测单元具体电路图。

附图标号说明：，44-无线控制模块，441-WIFI单元，442-MCU，45-行为识别模块，451-罗盘单元，452-陀螺仪单元，47-提示LED灯，39-蜂鸣器，48-SOS报警模块，49-北斗定位模块，50-移动无线通讯模块；501-GSM单元，502-语音通话单元，51-云端服务管理中心。

具体实施方式

下面结合具体实施例和说明书附图对本实用新型予以详细说明。

请参阅图1-4所示，本实用新型关于一种工业级带有SOS应急装置的头盔定位器，包括面壳、底壳和位于面壳和底壳扣合形成空间内部的PCBA、与PCBA连接的电池单元，所述底壳与面壳扣合处套有密封硅胶圈，其中所述PCBA上设有无线控制模块44、移动无线通讯模块50、北斗定位模块49、SOS报警模块48、行为识别模块45，所述无线控制模块44包括MCU442、WIFI单元441，所述移动无线通讯模块50包括GSM单元501、语音通话单元502，所述语音通话单元502包括MIC、喇叭，所述GSM单元501包括SIM卡；所述行为识别模块45包括罗盘单元451、陀螺仪单元452，其中北斗定位模块49、WIFI单元441分别与MCU442的输入端连接，所述SOS报警模块48、罗盘单元451以及陀螺仪单元452分别与MCU442的输入端连接，所述GSM单元501与MCU442的输出端连接，MIC、喇叭分别与GSM单元501的双向连接，所述PCBA上还安装有蜂鸣器39、提示LED灯47，其中蜂鸣器39、提示LED灯47分别与MCU442的输出端连接。

北斗卫星定位数据采集回传云端服务管理中心51，通过移动无线通讯模块50中的GSM单元501进行2G数据回传云端服务管理中心51，实现北斗定位回传。采用北斗定位系统，北斗定位技术是我国自主研发的定位技术，在使用中稳定性好亚太地区覆盖范围全面、信号接收强、定位准、保密性能好。实现通过WIFI采集获取热点信息数据进行算法处理，实现WIFI定位。通过移动通讯模块进行2G数据回传云端服务管理中心51。而且采用的SOS报警模块48一键启动紧急救援，发生紧急情况或需要求援时，按下求救键，紧急救援指令回传服务器管理中心，发出报警声，并上报求救人员的基本信息及精准的位置信息。同时打开语音通话单元502，管理中心实时了解人员基本状况。

请参阅图1所示，具体地，WIFI单元441与MCU442之间通过SPI接口连接，MCU442与罗盘单元451之间通过IIC接口连接，MCU442与所述北斗定位模块49之间通过IIC接口连接，MCU442与陀螺仪单元452之间通过IIC接口连接，GSM单元与MCU442之间通过UART接口连接。

具体地，所述SOS报警模块48包括SOS按键，所述PCBA上固定安装有开关机键固定件、SOS按键固定件，所述开关机键固定件上固定有与电池单元连接的开关机键，所述SOS按键设置在SOS按键固定件上并MCU442连接。

具体地，还包括背夹，所述面壳扣合在背夹上。背夹用3M胶贴到头盔里面，具有防水功能的头盔定位器可直接扣在背夹上，便于拆卸。

具体地，所述PCBA上还安装有导光柱固定件，所述导光柱固定件上安装有导光柱，且所述导光柱位于提示LED灯47的正上方。

具体地，所述底壳外露面开有透音孔，所述透音孔上安装有喇叭网；其中GSM单元501包括SIM卡，所述底壳外侧面开有椭圆形SIM卡安装孔，所述SIM卡安装在SIM卡安装孔，且SIM卡安装孔上设置有SIM卡塞；所述所述底壳外侧面开有复位键安装孔，所述复位键安装孔上安装有复位键，所述复位键为具有行程的条形硅胶一体成型。

请参阅图2-4所示，具体地，所述MCU442为Apollo MCU芯片，所述电池单元的具体电路包括外部电源串口J1、第一保险丝F1、第一瞬态二极管TVS1、第五电容C5、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第二芯片U2、第一电阻R1、锂电池31，其中外部电源串口J1的第一端口通过第一保险丝F1与第二芯片U2的VCC引脚连接，外部电源串口J1的第一端口通过第一瞬态二极管TVS1接地，其中第二芯片U2的VCC引脚通过第五电容C5接地，第二芯片U2的VCC引脚通过第一电容C1接地，第二芯片U2的VCC引脚通过第二电容C2接地；第二芯片U2的PRO引脚通过第一电阻R1接地，第二芯片U2的GCHRG引脚与Apollo MCU芯片的第二十引脚连接，第二芯片U2的STDBY引脚与Apollo MCU芯片的第十五引脚连接；第二芯片U2的BAT引脚通过第三电容C3接地，第二芯片U2的BAT引脚通过第四电容C4接地，所述第二芯片U2的BAT引脚与锂电池31的正极连接。

请参阅图4所示，具体地，其中所述PCBA上设有电源检测单元，其中电源检测单元的具体电路包括第三十二电阻R32、第十六电阻R16、第十七电阻R17，其中第三十二电阻R32的一端与Apollo MCU芯片中的AD引脚连接，另一端与通过第十七电阻R17接地；所述第十六电阻R16的一端通过第十七电阻R17接地，另一端与第二芯片U2的BAT引脚连接。

请参阅图4所示，具体地，所述第二芯片U2的具体型号为TP4056。

由TP4056配合Apollo MCU的AD采样实现外部电源对锂电池31的充电管理及电压控制；外部电源线经过一第一保险丝F1连接到第一瞬态二极管TVS1，并联大电容第一电容C1、第二电容C2、第五电容C5，再连接到TP4056芯片电源脚VCC引脚，同时连接到芯片充电使能脚，芯片充电输出管脚BAT引脚连接锂电池31，充电电流控制脚PRO引脚连接第一电阻R1到地。充电状态信号脚GCHRG引脚、充电完成信号脚STDBY引脚通过外部上拉电阻连接到Apollo MCU；锂电池31正极通过两个精密电阻分压连接到Apollo MCU AD采样管脚。当外部检测数据产生变化时，通过Apollo MCU芯片AD采样引脚取到数值变化信息，将信息反馈给到Apollo MCU芯片进行处理。

具体地，所述电池单元给MCU442供电电压为3.3V，所述MCU442给罗盘单元451供电电压为3.3V，所述MCU442给北斗定位模块49供电电压为3.3V，所述MCU442给陀螺仪单元452供电电压为3.3V，所述MCU442给移动无线通讯模块50供电电压为4.0V。

以上实施方式仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种工业级带有SOS应急装置的头盔定位器，其特征在于：包括面壳、底壳，其中面壳和底壳扣合形成储存空间内设有PCBA、与PCBA连接的电池单元，所述PCBA上设有无线控制模块、移动无线通讯模块、北斗定位模块、SOS报警模块、行为识别模块，所述无线控制模块包括MCU、WIFI单元，所述移动无线通讯模块包括GSM单元、语音通话单元，所述语音通话单元包括MIC、喇叭，所述GSM单元包括SIM卡；所述行为识别模块包括罗盘单元、陀螺仪单元，其中北斗定位模块、WIFI单元分别与MCU的输入端连接，所述SOS报警模块、罗盘单元以及陀螺仪单元分别与MCU的输入端连接，所述GSM单元与MCU的输出端连接，MIC、喇叭分别与GSM单元的双向连接。

2.根据权利要求1所述的一种工业级带有SOS应急装置的头盔定位器，其特征在于：所述PCBA上还安装有蜂鸣器、提示LED灯，其中蜂鸣器、提示LED灯分别与MCU的输出端连接。

3.根据权利要求1所述的一种工业级带有SOS应急装置的头盔定位器，其特征在于：WIFI单元与MCU之间通过SPI接口连接，MCU与罗盘单元之间通过IIC接口连接，MCU与所述北斗定位模块之间通过IIC接口连接，MCU与陀螺仪单元之间通过IIC接口连接，GSM单元与MCU之间通过UART接口连接。

4.根据权利要求1所述的一种工业级带有SOS应急装置的头盔定位器，其特征在于：所述SOS报警模块包括SOS按键，所述PCBA上固定安装有开关机键固定件、SOS按键固定件，所述开关机键固定件上固定有开关机键，所述SOS按键设置在SOS按键固定件上；所述底壳外露面开有透音孔，所述透音孔上安装有喇叭网；其中GSM单元包括SIM卡，所述底壳外侧面开有椭圆形SIM卡安装孔，所述SIM卡安装在SIM卡安装孔，且SIM卡安装孔上设置有SIM卡塞；所述底壳外侧面开有复位键安装孔，所述复位键安装孔上安装有复位键，所述复位键为具有行程的条形硅胶一体成型。

5.根据权利要求1所述的一种工业级带有SOS应急装置的头盔定位器，其特征在于：还包括背夹，所述面壳扣合在背夹上。

6.根据权利要求1或2或3所述的一种工业级带有SOS应急装置的头盔定位器，其特征在于：所述MCU为Apollo MCU芯片。

7.根据权利要求6所述的一种工业级带有SOS应急装置的头盔定位器，其特征在于：其中所述电池单元的具体电路包括外部电源串口(J1)、第一保险丝(F1)、第一瞬态二极管(TVS1)、第五电容(C5)、第一电容(C1)、第二电容(C2)、第三电容(C3)、第四电容(C4)、第二芯片(U2)、第一电阻(R1)、锂电池，其中外部电源串口(J1)的第一端口通过第一保险丝(F1)与第二芯片(U2)的VCC引脚连接，外部电源串口(J1)的第一端口通过第一瞬态二极管(TVS1)接地，其中第二芯片(U2)的VCC引脚通过第五电容(C5)接地，第二芯片(U2)的VCC引脚通过第一电容(C1)接地，第二芯片(U2)的VCC引脚通过第二电容(C2)接地；第二芯片(U2)的PRO引脚通过第一电阻(R1)接地，第二芯片(U2)的GCHRG引脚与Apollo MCU芯片的第二十引脚连接，第二芯片(U2)的STDBY引脚与Apollo MCU芯片的第十五引脚连接；第二芯片(U2)的BAT引脚通过第三电容(C3)接地，第二芯片(U2)的BAT引脚通过第四电容(C4)接地，所述第二芯片(U2)的BAT引脚与锂电池的正极连接。

8.根据权利要求7所述的一种工业级带有SOS应急装置的头盔定位器，其特征在于：所述PCBA上设有电源检测单元，其中电源检测单元的具体电路包括第三十二电阻(R32)、第十六电阻(R16)、第十七电阻(R17)，其中第三十二电阻(R32)的一端与Apollo MCU芯片中的AD引脚连接，另一端与通过第十七电阻(R17)接地；所述第十六电阻(R16)的一端通过第十七电阻(R17)接地，另一端与第二芯片(U2)的BAT引脚连接。

9.根据权利要求7或8所述的一种工业级带有SOS应急装置的头盔定位器，其特征在于：所述第二芯片(U2)的具体型号为TP4056。

10.根据权利要求1所述的一种工业级带有SOS应急装置的头盔定位器，其特征在于：所述电池单元给MCU供电电压为3.3V，所述MCU给罗盘单元供电电压为3.3V，所述MCU给北斗定位模块供电电压为3.3V，所述MCU给陀螺仪单元供电电压为3.3V，所述MCU给移动无线通讯模块供电电压为4.0V。