一種可用藍牙控制的多功能電力安全帽的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種安全帽，特別是一種可用藍牙控制的多功能電力安全帽。
【背景技術】
[0002]安全帽是電力工人最基本的防護工具，目前大多數安全帽功能都比較單一，而在電力作業過程中，電力工人需要攜帶的工器具往往很多。因此將一些簡易、實用的功能嵌入到安全帽中有重要意義。
[0003]現有技術中，有將照明、測距、電場測量及預警等功能嵌入到安全帽中。中國專利:ZL 201420174643.3《一種帶有超聲波預警及提示裝置的電力安全帽》，通過超聲波測距技術來檢測障礙物到安全帽的距離，可以提示作業人員與障礙物保持安全距離。然而其缺點在于:所選用的超聲波測距模塊量程較小，最大測量范圍只能達到4.0m。在電力作業過程中，有時候需要與帶電設備保持的安全距離可達到9m左右，如《國家電網公司電力安全工作規程》規定與100kV帶電設備保持的安全距離為8.7m，與±800kV帶電設備保持的安全距離為9.3m。
[0004]安全帽的測距功能不僅可以用來提示作業人員與障礙物保持距離，防止碰撞以及物體墜落打擊，還可以用來精確測量與帶電設備的安全距離。比如在帶電作業過程中，確保輸電線路帶電作業的安全距離是一項至關重要的工作，關乎帶電作業人員人身安全和線路的正常運行。在實際工作當中確定安全距離的方法主要分兩種:配備專責監護人和使用測距儀器。配備專責監護人，這種方式主要憑借專責監護人員自身的工作經驗，采用目測方式來完成。這種方式存在一定的主觀性，有可能會使判斷結果與實際情況有一定誤差，從而無法完全保障帶電作業的安全性。因此配置專用的測距儀器相比于專責監護人的主觀判斷具有更高的測量精度，可減少由于安全距離判斷失誤造成的安全隱患。而在安全帽上直接嵌入低成本的測距功能相比于專用測距儀器，具有成本更低，更方便攜帶，并且在電力作業工程中可以實時監測與帶電設備的設備，實時提醒作業人員與帶電設備保持足夠的安全距離，同時配置電場強度檢測功能，實時測量作業人員所處位置的電場強度，防止作業人員誤入高場強區域或帶電間隔，保證作業人員的生命安全。
[0005]在現有的多功能安全帽中，嵌入的功能越來越多，而在實際工作中，有一些功能不需要一直開著，從安全帽的舒適角度，多功能的安全帽不宜配置過重的電池和功能模塊，且為了增加整個多功能安全帽的電池續航能力，有時候需要關閉一些多余的功能。因此需要設計一種功能開關可以獨立控制多功能安全帽的各項功能模塊的投入和退出運行，以便根據實際工作需要作業人員有選擇性的投入某些功能。而安全帽戴在頭上，在安全帽上設計各種功能開關不便于作業人員操作。
【發明內容】
[0006]本實用新型提供一種可用藍牙控制的多功能電力安全帽，各個功能模塊可以在安全帽本體上控制，也可以借助藍牙設備，比如:戴在手上的智能手環控制各個功能模塊:各個功能模塊都可單獨投入或退出，方便作業人員根據實際需要開啟相應的功能，同時還可增加系統的續航能力。
[0007]本實用新型所采用的技術方案是:
[0008]—種可用藍牙控制的多功能電力安全帽，包括安全帽本體，安全帽本體上設置有電源模塊、單片機模塊、超聲波測距模塊、電場測量模塊、LED照明模塊、蜂鳴器報警模塊、語音提示報警模塊、藍牙模塊。所述單片機模塊分別連接超聲波測距模塊、電場測量模塊、LED照明模塊、蜂鳴器報警模塊、語音提示報警模塊、藍牙模塊。安全帽本體上外側安裝有功能開關。
[0009]所述超聲波測距模塊用于測量與帶電設備之間的距離；電場測量模塊用于檢測作業人員所處位置的電場強度;LED照明模塊用于夜間照明或者用于夜間作業;蜂鳴器報警模塊、語音提示報警模塊用于提前提示作業人員與障礙物保持距離。
[0010]功能開關用于對超聲波測距模塊、電場測量模塊、LED照明模塊、蜂鳴器報警模塊、語音提示報警模塊進行獨立控制。
[0011 ] 所述單片機模塊2為AVR的ATmegal6單片機。
[0012]所述超聲波測距模塊包括第一超聲波測距模塊L1、第二超聲波測距模塊L2，分別安裝在安全帽本體的正上方、正前方，用于同時對正前方、正上方的障礙物或者帶電設備進行測距。
[0013]所述電場測量模塊包括球形電場傳感器、信號處理電路、二階帶通濾波電路、電平抬升電路;球形電場傳感器連接信號處理電路，信號處理電路連接二階帶通濾波電路，二階帶通濾波電路連接電平抬升電路，電平抬升電路連接單片機模塊的AD 口。
[0014]所述信號處理電路包括依次連接的:第一級低通濾波電路、輸入緩存電路、儀表放大電路。
[0015]所述LED照明模塊包括LED燈、鎖存器，所述LED燈連接手動開關SI或者繼電器;LED照明模塊通過安裝在安全帽本體上的手動開關SI或者繼電器進行本體控制;LED照明模塊通過藍牙模塊、單片機模塊進行智能控制，所述鎖存器連接單片機模塊。
[0016]所述蜂鳴器報警模塊包括蜂鳴器BUZl、三極管Ql，蜂鳴器BUZl、三極管Ql分別連接單片機模塊。
[0017]所述語音提示報警模塊包括語音芯片ISD4004、音頻放大器LM386，滑動變阻器RV1、揚聲器LS1，語音芯片ISD4004通過滑動變阻器RVl連接音頻放大器LM386，音頻放大器LM386連接揚聲器LSI。
[0018]所述藍牙模塊為主從一體的HC-05藍牙串口模塊，HC-05藍牙串口模塊通過串口與單片機模塊;藍牙模塊通過SA開關連接功能開關。
[0019]所述電源模塊包括+5V電路模塊、-5V電路模塊、3.3V電路模塊、2.5V電路模塊。
[0020]所述藍牙模塊可以與佩戴在手上的帶有藍牙功能的手環建立藍牙連接，手環用于控制各個功能模塊。
[0021 ]本實用新型一種可用藍牙控制的多功能電力安全帽，技術效果如下:
[0022]1)、功能豐富、實用，相比于專用儀器，具有攜帶方便，價格便宜。
[0023]2)、操作方式靈活，各個功能模塊可以在安全帽本體上控制，也可以借助藍牙設備，比如戴在手上的智能手環控制各個功能模塊，各個功能模塊都可單獨投入或退出，方便作業人員根據實際需要開啟相應的功能，同時還可增加系統的續航能力。
[0024]3)、LED照明模塊功能獨立穩定，不受其他模塊的影響，操作方便、靈活。
[0025]4)、各個功能模塊既可以通過安全帽本體的按鈕或開關控制，還可以通過藍牙的方式控制。
[0026]5)、電場測量模塊能實時檢測所處位置的電場強度，并可以根據電場強度的大小分級報警提示，防止作業人員誤入帶電間隔或高電場區域。
[0027]6)、超聲波測距模塊能實時檢測所處位置正上方和正前方的障礙物或帶電設備的距離，并可以根據距離的大小分級報警提示，防止作業人員誤碰障礙物。
[0028]7)、LED照明模塊的電源直接取自鋰電池，和功能模塊的電源互相獨立，且LED照明模塊的控制信號通過鎖存器鎖存，確保照明模塊不受單片機模塊的影響。
【附圖說明】
[0029]下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明:
[0030]圖1是本實用新型電力安全帽結構示意圖；
[0031 ]圖2是本實用新型的超聲波測距模塊電路圖；
[0032]圖3是本實用新型的電場測量模塊電路圖；
[0033]圖4是本實用新型的LED照明模塊電路圖；
[0034]圖5是本實用新型的蜂鳴器報警模塊電路圖；
[0035]圖6是本實用新型的語音提示報警模塊電路圖；
[0036]圖7是本實用新型的藍牙模塊電路圖；
[0037]圖8是本實用新型的電源模塊