一种可用蓝牙控制的多功能电力安全帽的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种安全帽，特别是一种可用蓝牙控制的多功能电力安全帽。
【背景技术】
[0002]安全帽是电力工人最基本的防护工具，目前大多数安全帽功能都比较单一，而在电力作业过程中，电力工人需要携带的工器具往往很多。因此将一些简易、实用的功能嵌入到安全帽中有重要意义。
[0003]现有技术中，有将照明、测距、电场测量及预警等功能嵌入到安全帽中。中国专利:ZL 201420174643.3《一种带有超声波预警及提示装置的电力安全帽》，通过超声波测距技术来检测障碍物到安全帽的距离，可以提示作业人员与障碍物保持安全距离。然而其缺点在于:所选用的超声波测距模块量程较小，最大测量范围只能达到4.0m。在电力作业过程中，有时候需要与带电设备保持的安全距离可达到9m左右，如《国家电网公司电力安全工作规程》规定与100kV带电设备保持的安全距离为8.7m，与±800kV带电设备保持的安全距离为9.3m。
[0004]安全帽的测距功能不仅可以用来提示作业人员与障碍物保持距离，防止碰撞以及物体坠落打击，还可以用来精确测量与带电设备的安全距离。比如在带电作业过程中，确保输电线路带电作业的安全距离是一项至关重要的工作，关乎带电作业人员人身安全和线路的正常运行。在实际工作当中确定安全距离的方法主要分两种:配备专责监护人和使用测距仪器。配备专责监护人，这种方式主要凭借专责监护人员自身的工作经验，采用目测方式来完成。这种方式存在一定的主观性，有可能会使判断结果与实际情况有一定误差，从而无法完全保障带电作业的安全性。因此配置专用的测距仪器相比于专责监护人的主观判断具有更高的测量精度，可减少由于安全距离判断失误造成的安全隐患。而在安全帽上直接嵌入低成本的测距功能相比于专用测距仪器，具有成本更低，更方便携带，并且在电力作业工程中可以实时监测与带电设备的设备，实时提醒作业人员与带电设备保持足够的安全距离，同时配置电场强度检测功能，实时测量作业人员所处位置的电场强度，防止作业人员误入高场强区域或带电间隔，保证作业人员的生命安全。
[0005]在现有的多功能安全帽中，嵌入的功能越来越多，而在实际工作中，有一些功能不需要一直开着，从安全帽的舒适角度，多功能的安全帽不宜配置过重的电池和功能模块，且为了增加整个多功能安全帽的电池续航能力，有时候需要关闭一些多余的功能。因此需要设计一种功能开关可以独立控制多功能安全帽的各项功能模块的投入和退出运行，以便根据实际工作需要作业人员有选择性的投入某些功能。而安全帽戴在头上，在安全帽上设计各种功能开关不便于作业人员操作。
【发明内容】
[0006]本实用新型提供一种可用蓝牙控制的多功能电力安全帽，各个功能模块可以在安全帽本体上控制，也可以借助蓝牙设备，比如:戴在手上的智能手环控制各个功能模块:各个功能模块都可单独投入或退出，方便作业人员根据实际需要开启相应的功能，同时还可增加系统的续航能力。
[0007]本实用新型所采用的技术方案是:
[0008]—种可用蓝牙控制的多功能电力安全帽，包括安全帽本体，安全帽本体上设置有电源模块、单片机模块、超声波测距模块、电场测量模块、LED照明模块、蜂鸣器报警模块、语音提示报警模块、蓝牙模块。所述单片机模块分别连接超声波测距模块、电场测量模块、LED照明模块、蜂鸣器报警模块、语音提示报警模块、蓝牙模块。安全帽本体上外侧安装有功能开关。
[0009]所述超声波测距模块用于测量与带电设备之间的距离；电场测量模块用于检测作业人员所处位置的电场强度;LED照明模块用于夜间照明或者用于夜间作业;蜂鸣器报警模块、语音提示报警模块用于提前提示作业人员与障碍物保持距离。
[0010]功能开关用于对超声波测距模块、电场测量模块、LED照明模块、蜂鸣器报警模块、语音提示报警模块进行独立控制。
[0011 ] 所述单片机模块2为AVR的ATmegal6单片机。
[0012]所述超声波测距模块包括第一超声波测距模块L1、第二超声波测距模块L2，分别安装在安全帽本体的正上方、正前方，用于同时对正前方、正上方的障碍物或者带电设备进行测距。
[0013]所述电场测量模块包括球形电场传感器、信号处理电路、二阶带通滤波电路、电平抬升电路;球形电场传感器连接信号处理电路，信号处理电路连接二阶带通滤波电路，二阶带通滤波电路连接电平抬升电路，电平抬升电路连接单片机模块的AD 口。
[0014]所述信号处理电路包括依次连接的:第一级低通滤波电路、输入缓存电路、仪表放大电路。
[0015]所述LED照明模块包括LED灯、锁存器，所述LED灯连接手动开关SI或者继电器;LED照明模块通过安装在安全帽本体上的手动开关SI或者继电器进行本体控制;LED照明模块通过蓝牙模块、单片机模块进行智能控制，所述锁存器连接单片机模块。
[0016]所述蜂鸣器报警模块包括蜂鸣器BUZl、三极管Ql，蜂鸣器BUZl、三极管Ql分别连接单片机模块。
[0017]所述语音提示报警模块包括语音芯片ISD4004、音频放大器LM386，滑动变阻器RV1、扬声器LS1，语音芯片ISD4004通过滑动变阻器RVl连接音频放大器LM386，音频放大器LM386连接扬声器LSI。
[0018]所述蓝牙模块为主从一体的HC-05蓝牙串口模块，HC-05蓝牙串口模块通过串口与单片机模块;蓝牙模块通过SA开关连接功能开关。
[0019]所述电源模块包括+5V电路模块、-5V电路模块、3.3V电路模块、2.5V电路模块。
[0020]所述蓝牙模块可以与佩戴在手上的带有蓝牙功能的手环建立蓝牙连接，手环用于控制各个功能模块。
[0021 ]本实用新型一种可用蓝牙控制的多功能电力安全帽，技术效果如下:
[0022]1)、功能丰富、实用，相比于专用仪器，具有携带方便，价格便宜。
[0023]2)、操作方式灵活，各个功能模块可以在安全帽本体上控制，也可以借助蓝牙设备，比如戴在手上的智能手环控制各个功能模块，各个功能模块都可单独投入或退出，方便作业人员根据实际需要开启相应的功能，同时还可增加系统的续航能力。
[0024]3)、LED照明模块功能独立稳定，不受其他模块的影响，操作方便、灵活。
[0025]4)、各个功能模块既可以通过安全帽本体的按钮或开关控制，还可以通过蓝牙的方式控制。
[0026]5)、电场测量模块能实时检测所处位置的电场强度，并可以根据电场强度的大小分级报警提示，防止作业人员误入带电间隔或高电场区域。
[0027]6)、超声波测距模块能实时检测所处位置正上方和正前方的障碍物或带电设备的距离，并可以根据距离的大小分级报警提示，防止作业人员误碰障碍物。
[0028]7)、LED照明模块的电源直接取自锂电池，和功能模块的电源互相独立，且LED照明模块的控制信号通过锁存器锁存，确保照明模块不受单片机模块的影响。
【附图说明】
[0029]下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明:
[0030]图1是本实用新型电力安全帽结构示意图；
[0031 ]图2是本实用新型的超声波测距模块电路图；
[0032]图3是本实用新型的电场测量模块电路图；
[0033]图4是本实用新型的LED照明模块电路图；
[0034]图5是本实用新型的蜂鸣器报警模块电路图；
[0035]图6是本实用新型的语音提示报警模块电路图；
[0036]图7是本实用新型的蓝牙模块电路图；
[0037]图8是本实用新型的电源模块