CN211831168U - 一种用于安全帽的无线语音系统和群组系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种用于安全帽的无线语音系统和群组系统，包括语音MIC、背景MIC、第一音频处理模块、CPU、第二音频处理模块、播放模块、无线模块、存储器、功能按键模块、显示模块和系统电源模块；所述语音MIC置于安全帽前端，所述背景MIC置于安全帽后端。主要实现短距离范围内的多人施工现场，同时语言通信、会议、施工、协调、调度、指挥等功能，并安装于作业人员的安全帽内。

Description

一种用于安全帽的无线语音系统和群组系统

技术领域

本实用新型属于无线通讯领域，尤其涉及一种用于安全帽的无线语音系统和群组系统。

背景技术

现有的生产建设施工现场，在协调生产，管理、调度、指挥时，必须对生产施工作业人员面对面安排、调度、指挥，需要多方管理人员来回奔波，现有的通信方式大多采用对讲机、手机来协调、管理、调度，这种方式大多只能一对一的对讲，同时生产作业施工人员在作业时，使用对讲机、手机很不方便，容易造成由于沟通不畅、协调不及时的安全生产事故。

实用新型内容

为克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种用于安全帽的无线语音系统和群组系统，实现短距离范围内的多人施工现场，同时语言通信、会议、施工、协调、调度、指挥等功能，并安装于作业人员的安全帽内。

本实用新型的技术方案如下：

一种用于安全帽的无线语音系统，包括语音MIC、背景MIC、第一音频处理模块、CPU、第二音频处理模块、播放模块、无线模块、存储器、功能按键模块、显示模块和系统电源模块；所述语音MIC置于安全帽前端，所述背景MIC置于安全帽后端；其中所述CPU 分别与所述第一音频处理模块、所述第二音频处理模块、所述无线模块、所述存储器、所述功能按键模块、所述显示模块和所述系统电源模块连接；所述第一音频处理模块分别与所述语音MIC和所述背景MIC连接；所述第二音频处理模块与所述播放模块连接。

优选的，所述第一音频处理模块包括音频压缩与编码纠错处理单元、噪音消除单元、第一模数转换单元、前端滤波单元；所述音频压缩与编码纠错处理单元与所述CPU连接，所述噪音消除单元与所述第一模数转换单元连接，所述第一模数转换单元与所述前端滤波单元连接，所述前端滤波单元分别与所述语音MIC和所述背景MIC连接。

优选的，所述第二音频处理模块包括第二模数转换单元和音频功放单元；所述第二模数转换单元与所述CPU连接，所述音频功放单元分别与所述第二模数转换单元和所述播放模块连接。

优选的，所述存储器，用于保存各群组的详细信息，包括群组的名称、成员、名单、功能、信道、通话时长等各类信息与数据。

优选的，所述按键模块用于查询所述存储器内的信息。

优选的，所述无线模块包括WIFI 无线模块、LORA无线模块、4G无线模块和5G无线模块。

优选的，所述播放模块包括喇叭。

优选的，一种无线语音群组系统，包含上述所述的用于安全帽的无线语音系统，所述无线语音群组系统由多个所述用于安全帽的无线语音系统通过所述无线模块连接组成。

本实用新型的有益效果是：本实用新型主要实现短距离范围内的多人施工现场，同时语言通信、会议、施工、协调、调度、指挥等功能，并安装于作业人员的安全帽内。而且可方便在一定距离内邀请多人进行通话，方便各种施工现场直接协调、管理与调度多方人员共同施工等，无需其它的通讯设备，还能方便地安装在安全帽内。

附图说明

图1为本实用新型一种用于安全帽的无线语音系统的原理框图。

图2为本实用新型第一音频处理模块的原理框图。

图3为本实用新型第二音频处理模块的原理框图。

图4为本实用新型一种无线语音群组系统的原理框图。

图5为本实用新型一种无线语音群组系统的网络拓扑结构图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型实施方式的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型实施方式，并不用于限制本实用新型实施方式。

参见图1，一种用于安全帽的无线语音系统，其特征在于，包括语音MIC180、背景MIC190、第一音频处理模块150、CPU100、第二音频处理模块160、播放模块200、无线模块110、存储器120、功能按键模块130、显示模块140和系统电源模块170；所述语音MIC180置于安全帽前端，所述背景MIC190置于安全帽后端；其中所述CPU100 分别与所述第一音频处理模块150、所述第二音频处理模块160、所述无线模块110、所述存储器120、所述功能按键模块130、所述显示模块140和所述系统电源模块170连接；所述第一音频处理模块150分别与所述语音MIC180和所述背景MIC190连接；所述第二音频处理模块160与所述播放模块200连接。

在本实施例中，语音MIC180，置于安全帽前端，用于拾取采集用安全帽的工作人员语音音频信息。背景MIC190，置于安全帽后端，用于拾取采集安全帽周边的环境噪音。通过第一音频处理模块150分别对语音MIC180和背景MIC190采集的声音进行滤波处理和噪音消除，其中噪音消除是通过语音的AI算法，用语音MIC180采集到的音频信号对背景MIC190采集到的环境噪音号进行AI算法运算，消除环境噪音，保留正常的音频信号。

第一音频处理模块150处理后的音频数据发送至CPU100。第二音频处理模块160用于将CPU100 接收到的音频数据进行播放。

CPU100，用于建立群组、组网服务，建立识别ID，为多方语音通话建立服务；多群组建立、群组成员、名单、功能与管理；管理无线模块110，搜索无线通信距离内的所有相同语音系统；检测各信道的干扰信号强度，选择最小干扰信号的信道，建立无线通信信道，连接上通信距离内的所有相同语音系统，并对所有连接上的语音系统进行信号强度检测，确保无线通信正常连接；上传、下载语音数据，收发数据管理，编码纠错；管理功能按键模块130与显示模块140。

显示模块140，用于显示各项参数与数据，查询各项状态等，可以采用LED显示屏。

系统电源模块170，可以包括充电电池或一次性电池，用于给整机系统供电。

参见图2，进一步地，所述第一音频处理模块150包括音频压缩与编码纠错处理单元151、噪音消除单元152、第一模数转换单元153、前端滤波单元154；所述音频压缩与编码纠错处理单元151与所述CPU100连接，所述噪音消除单元152与所述第一模数转换单元153连接，所述第一模数转换单元153与所述前端滤波单元154连接，所述前端滤波单元154分别与所述语音MIC180和所述背景MIC190连接。

在本实施例中，音频压缩与编码纠错处理单元151，用于将语音的数字信号进行音频压缩与编码纠错处理，支持多种语音编码速率和信道编码速率，以适应各种信道环境语言传输，并加入编码纠错；包括DMR/DPMP、AMBE+2TM、RALCWI等多种语音编码压缩算法。

噪音消除单元152，通过语音的AI算法，用音频MIC采集到的音频信号对背景MIC190采集到的环境噪音号进行AI算法运算，消除环境噪音，保留正常的音频信号。

前端滤波单元154，用于对所有语音信号进行特征滤波，将周期重复的噪声信号滤除，防止语言信号受到干扰。

第一模数转换单元153，用于将模拟的语音信号转换成数字信号。

参见图3，进一步地，所述第二音频处理模块160包括第二模数转换单元161和音频功放单元162；所述第二模数转换单元161与所述CPU100连接，所述音频功放单元162分别与所述第二模数转换单元161和所述播放模块200连接。

在本实施例中，第二模数转换单元161，用于将数字音频信号转换成模拟音频信号；音频功放单元162，用于将模拟音频信号音频功放放大；播放模块200，连接音频功放，将声音进行还原。

进一步地，所述存储器120，用于保存各群组的详细信息，包括群组的名称、成员、名单、功能、信道、通话时长等各类信息与数据。

在本实施例中，存储器120可以采用FLASH存储器。

进一步地，所述按键模块用于查询所述存储器120内的信息。

在本实施例中，按键模块包括邀请键、查询键、设置键等。

进一步地，所述无线模块110包括WIFI 无线模块110、LORA无线模块110、4G无线模块110和5G无线模块110。

在本实施例中，当选择在不同的无线网络下工作时，CPU100将自动在相应的无线网络下建立语音群组、组网通信机制，并同时根据不同的无线网络使用不同的音频压缩与纠错编码，确保在不同的无线网络下语音清晰的通话；WIFI、LORA无线模块110适用于近距离无线集群与群组通信，4G、5G无线模块110适用于远距无线集群与群组通信，只要有4G、5G移动无线网络的地方，并处于同一邀请ID下，均可加入群组通信。

进一步地，所述播放模块200包括喇叭。

参见图4，另一方面，本实用新型还提供一种无线语音群组系统，包含上述所述的用于安全帽的无线语音系统，所述无线语音群组系统由多个所述用于安全帽的无线语音系统通过所述无线模块110连接组成。

参见图5，在本实施例中，无线语音群组系统的网络组网为星形的网络拓扑结构，包含一个中心节点和若干个附属节点，当需要需要同时语言通信、会议、施工、协调、调度、指挥时，由招开人发起邀请，邀请人的系统将建立一个只有一个中心节点的星形网络，并搜索在无线通信范围区域的所有相同网络的信号，并自动的的组成一个通信网络，每一个附属的网络点只能通过中心节来通信，中心节点有权选择谁来加入网络或退出网络。所有的节点都具有中心节点组成网络的功能，也可作为附属节点加入到别的受邀请的网络。

在网络中只能有一个中心节点，它在网络中起了网络搭建和网络维护的功能，是整个网络的中心枢纽。附属节点在网络中，其功能最为简单，只能加入网络，为最末端的附属节点设备,只能与中心节点进行通信，如果两个终端之间需要通信，必须经过中心节点进行多跳或者单跳通信。网络中允许存在的一定数量的中心节点。各节点在网络中既可以充当中心节点，也可以充当附属节点，有信息转发和辅助中心节维护网络的功能。

本实用新型的网络连接为星状网络连接方式。在网络中属于一种最为简单的网络拓扑结构。包含一个中心节点和若干个附属节点组成。每个附属节点只能与中心节点通信，如果需要两个附属节点之间通信，必须经过中心节点进行数据转发。

以上结合附图详细描述了本实用新型例的可选实施方式，但是，本实用新型实施方式并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型实施方式的技术构思范围内，可以对本实用新型实施方式的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型实施方式的保护范围。另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型实施方式对各种可能的组合方式不再另行说明。此外，本实用新型实施方式的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型实施方式的思想，其同样应当视为本实用新型实施方式所公开的内容。

Claims (8)

1.一种用于安全帽的无线语音系统，其特征在于，包括语音MIC、背景MIC、第一音频处理模块、CPU、第二音频处理模块、播放模块、无线模块、存储器、功能按键模块、显示模块和系统电源模块；所述语音MIC置于安全帽前端，所述背景MIC置于安全帽后端；

其中所述CPU 分别与所述第一音频处理模块、所述第二音频处理模块、所述无线模块、所述存储器、所述功能按键模块、所述显示模块和所述系统电源模块连接；所述第一音频处理模块分别与所述语音MIC和所述背景MIC连接；所述第二音频处理模块与所述播放模块连接。

2.根据权利要求1所述的用于安全帽的无线语音系统，其特征在于，所述第一音频处理模块包括音频压缩与编码纠错处理单元、噪音消除单元、第一模数转换单元、前端滤波单元；所述音频压缩与编码纠错处理单元与所述CPU连接，所述噪音消除单元与所述第一模数转换单元连接，所述第一模数转换单元与所述前端滤波单元连接，所述前端滤波单元分别与所述语音MIC和所述背景MIC连接。

3.根据权利要求1所述的用于安全帽的无线语音系统，其特征在于，所述第二音频处理模块包括第二模数转换单元和音频功放单元；所述第二模数转换单元与所述CPU连接，所述音频功放单元分别与所述第二模数转换单元和所述播放模块连接。

4.根据权利要求1所述的用于安全帽的无线语音系统，其特征在于，所述存储器，用于保存各群组的详细信息，包括群组的名称、成员、名单、功能、信道、通话时长的信息与数据。

5.根据权利要求4所述的用于安全帽的无线语音系统，其特征在于，所述按键模块用于查询所述存储器内的信息。

6.根据权利要求1所述的用于安全帽的无线语音系统，其特征在于，所述无线模块包括WIFI 无线模块、LORA无线模块、4G无线模块和5G无线模块。

7.根据权利要求1所述的用于安全帽的无线语音系统，其特征在于，所述播放模块包括喇叭。

8.一种无线语音群组系统，其特征在于，包含上述权利要求1至7任一项所述的用于安全帽的无线语音系统，所述无线语音群组系统由多个所述用于安全帽的无线语音系统通过所述无线模块连接组成。

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