一种具有除尘功能的智能头盔的制作方法

本发明涉及智能穿戴设备领域，特别涉及一种具有除尘功能的智能头盔。

背景技术

智能头盔是一种新型设备名词，通过技术人员结合高新科技产品，把一个普通的头盔升级后，即可达到人们所需要的智能功能（包括语音采集、视频采集、数据传输、gps定位、变焦、蓝牙存储、热成像、夜视、4g传输等其他功能），目前智能头盔广泛应用于安保、消防、电力、煤矿、化工、海关、金融、物流、市政、油田、矿山和应急指挥等多个领域。

现有的智能头盔虽然功能强大，但是用户在佩戴后，头部处于一个封闭的环境中，由于头部周围空气流通不畅，导致用户呼吸不适，长期佩戴后，由于未进行及时的通风，用户的头部容易出汗，使头盔内的空气更加污浊，进而影响用户的呼吸健康，即使少量的智能头盔上设有通风孔，但是这些通风孔结构简单，无法对空气进行有效净化，用户容易吸入有害的空气，进而降低了现有的智能头盔的实用性。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种具有除尘功能的智能头盔。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种具有除尘功能的智能头盔，包括外壳、除尘机构、信号处理电路和导气机构，所述除尘机构和信号处理电路分别位于外壳的两侧，所述导气机构位于外壳的上方，所述外壳上设有挡风玻璃、摄像头、照明灯和若干控制按键，所述外壳内设有plc，所述摄像头、照明灯和控制按键均与plc电连接；

所述除尘机构包括进气管、出气管、蓄水盒和两个水管，所述蓄水盒固定在外壳上，两个水管分别位于蓄水盒的远离外壳一侧的顶端和底端，两个水管中，位于上方的水管倾斜向上设置，位于下方的水管倾斜向下设置，所述水管的远离蓄水盒的一端设有第一堵块，所述进气管的一端位于蓄水盒的上方，所述进气管的另一端位于蓄水盒内的底部，所述出气管的一端与蓄水盒的顶端连通，所述出气管的另一端设置在外壳内，所述出气管与信号处理电路连接；

所述信号处理电路包括集成电路u1、第五电阻r5、第六电阻r6、第七电阻r7、第一电容c1、第二电容c2和第三电容c3，所述集成电路u1的型号为1b31，所述集成电路u1的传感器电源端通过电桥电路接地，所述集成电路u1的输入端与电桥电路连接，所述集成电路u1的负电源端外接-15v直流电压电源，所述集成电路u1的负电源端分别通过第一电容c1和第二电容c2接地，所述集成电路u1的公共端接地，所述集成电路u1的电源端外接15v直流电压电源，所述集成电路u1的基准端通过第三电容c3接地，所述集成电路u1的阀值端通过第五电阻r5与集成电路u1的333.3倍阀值端连接，所述集成电路u1的桥激励输出调节端通过第六电阻r6和第七电阻r7组成的串联电路与集成电路u1的可调端连接。

作为优选，为了加强对空气的除尘降温效果，所述蓄水盒内设有若干延缓组件，所述延缓组件从上而下均匀分布在蓄水盒内，所述延缓组件包括两个挡板，两个挡板分别固定在蓄水盒的两侧的内壁上，所述挡板倾斜设置。

作为优选，为了往净化盒的网板上添加活性炭粉末，所述加料组件包括第一电机、第一连杆、第二连杆、第三连杆和加料块，所述第一电机固定在加料盒的内壁上，所述第一电机与plc电连接，所述第一电机与第一连杆传动连接，所述第一连杆通过第二连杆与第三连杆的顶端铰接，所述加料块的形状为圆锥形，所述加料块的底面固定在第三连杆的底端。

作为优选，为了保证加料块的平稳移动，所述加料组件还包括固定环，所述固定环固定在加料盒的内壁上，所述固定环套设在第三连杆上。

作为优选，为了带动吸气罩移动，所述平移单元包括第二电机、缓冲块、第二驱动轴和移动块，所述第二电机和缓冲块分别固定在净化盒的两侧的内壁上，所述第二驱动轴设置在第二电机和缓冲块之间，所述第二电机与第二驱动轴传动连接，所述第二电机与plc电连接，所述移动块套设在第二驱动轴上，所述吸气罩固定在移动块的下方，所述移动块的与第二驱动轴的连接处设有与第二驱动轴匹配的螺纹。

作为优选，为了保证吸气罩的平稳移动，所述平移单元还包括限制杆，所述限制杆位于第二驱动轴的上方，所述限制杆的两端分别固定在净化盒的两侧的内壁上，所述移动块套设在限制杆上。

作为优选，为了将净化后的空气通入外壳内，所述导气机构包括导气盒和排气管，所述导气盒固定在外壳的上方，所述导气管与导气盒的一侧连通，所述导气盒的另一侧通过排气管与外壳连通，所述导气盒内设有电热丝和导气组件，所述电热丝与plc电连接。

作为优选，为了实现导气功能，所述导气组件包括第三电机、第三驱动轴和两个导气单元，所述第三电机固定在导气盒的远离电热丝的一侧的内壁上，所述第三电机与plc电连接，所述第三电机与第三驱动轴传动连接，两个导气单元分别位于第三驱动轴的两侧，所述导气单元包括若干扇叶，所述扇叶均匀分布在第三驱动轴上。

作为优选，为了检测进入导气盒内的空气温度，所述导气盒内还设有温度传感器，所述温度传感器与plc电连接。

作为优选，所述电桥电路包括第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3和第四电阻r4，所述集成电路u1的传感器电源端分别通过第一电阻r1和第二电阻r2组成的串联电路、第三电阻r3和第四电阻r4组成的串联电路接地，所述集成电路u1的正输入端分别与第一电阻r1和第二电阻r2连接，所述集成电路u1的负输入端分别与第三电阻r3和第四电阻r4连接。

本发明的有益效果是，该具有除尘功能的智能头盔通过除尘机构去除了引入的空气中的灰尘杂质，并对空气进行降温，与现有的除尘机构相比，该除尘机构结构简单，主要依靠水溶液进行除尘，降低了除尘成本，不仅如此，信号处理电路具有增益可调的作用，能够满足不同等级的输入信号的采集，提高了信号处理电路的可靠性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的具有除尘功能的智能头盔的结构示意图；

图2是本发明的具有除尘功能的智能头盔的除尘机构的俯视图；

图3是本发明的具有除尘功能的智能头盔的信号处理电路的电路原理图；

图4是本发明的具有除尘功能的智能头盔的导气机构的结构示意图；

图中：1.外壳，2.挡风玻璃，3.摄像头，4.照明灯，5.控制按键，6.进气管，7.出气管，8.水管，9.第一堵块，10.加料管，11.加料盒，12.连接管，13.净化盒，14.网板，15.吸气罩，16.回收管，17.气泵，18.排料管，19.回收盒，20.挡板，21.第一电机，22.第一连杆，23.第二连杆，24.第三连杆，25.加料块，26.固定环，27.第二电机，28.缓冲块，29.第二驱动轴，30.移动块，31.限制杆，32.导气盒，33.排气管，34.电热丝，35.第三电机，36.第三驱动轴，37.扇叶，38.温度传感器，39.支杆，40.太阳能板，41.蓄水盒，42.第二堵块，43.导气管。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1所示，一种具有除尘功能的智能头盔，包括外壳1、除尘机构、信号处理电路和导气机构，所述除尘机构和信号处理电路分别位于外壳1的两侧，所述导气机构位于外壳1的上方，所述外壳1上设有挡风玻璃2、摄像头3、照明灯4和若干控制按键5，所述外壳1内设有plc，所述摄像头3、照明灯4和控制按键5均与plc电连接；

用户使用该头盔时，将外壳1佩戴在头部，通过挡风玻璃2可方便用户的双眼观察前方，利用外壳1上的控制按键5，可控制摄像头3进行图像拍摄，利用照明灯4可实现夜间照明，同时通过控制按键5还可操作除尘机构、信号处理电路和导气机构对外壳1内部进行换气，在这里，除尘机构主要除去空气中的灰尘、大型颗粒物等杂质，信号处理电路具有增益可调的作用，能够满足不同等级的输入信号的采集，提高了信号处理电路的可靠性。

如图2所示，所述除尘机构包括进气管6、出气管7、蓄水盒41和两个水管8，所述蓄水盒41固定在外壳1上，两个水管8分别位于蓄水盒41的远离外壳1一侧的顶端和底端，两个水管8中，位于上方的水管8倾斜向上设置，位于下方的水管8倾斜向下设置，所述水管8的远离蓄水盒41的一端设有第一堵块9，所述进气管6的一端位于蓄水盒41的上方，所述进气管6的另一端位于蓄水盒41内的底部，所述出气管7的一端与蓄水盒41的顶端连通，所述出气管7的另一端设置在外壳1内，所述出气管7与信号处理电路连接；

除尘机构中，通过拔出上方的第一堵块9，可由水管8往蓄水盒41内添加水溶液，拔出下方的第一堵块9，蓄水盒41中的水溶液排出。外部的空气通过进气管6进入蓄水盒41内的底部，在底部形成气泡，气泡在水溶液中向上流动，利用水溶液吸收气泡内的灰尘、大型颗粒物，实现初步净化，同时，水溶液还能吸收空气的热量，对气泡进行降温，而后气泡上升至水溶液的液面处，经过除尘后的空气通过出气管7进入信号处理电路内。

如图3所示，所述信号处理电路包括集成电路u1、第五电阻r5、第六电阻r6、第七电阻r7、第一电容c1、第二电容c2和第三电容c3，所述集成电路u1的型号为1b31，所述集成电路u1的传感器电源端通过电桥电路接地，所述集成电路u1的输入端与电桥电路连接，所述集成电路u1的负电源端外接-15v直流电压电源，所述集成电路u1的负电源端分别通过第一电容c1和第二电容c2接地，所述集成电路u1的公共端接地，所述集成电路u1的电源端外接15v直流电压电源，所述集成电路u1的基准端通过第三电容c3接地，所述集成电路u1的阀值端通过第五电阻r5与集成电路u1的333.3倍阀值端连接，所述集成电路u1的桥激励输出调节端通过第六电阻r6和第七电阻r7组成的串联电路与集成电路u1的可调端连接。

该电路把传感器的测量信号变换为0—1ov电压输出。加上电源后，内部基准电压预置为1ov，桥激励输出调节端连接到集成电路u1的可调端时增大桥激励输出电压，若减小桥激励电压输出，则在集成电路u1的阀值端和333.3倍阀值端之间接入电阻。桥测量电桥输出信号通过集成电路u1的正输入端和负输入端送至集成电路u1内部的仪器放大器。放大器增益由集成电路u1的桥激励输出调节端和可调端之间的电阻决定，调节第七电阻r7，即调节放大器的增益。

作为优选，为了加强对空气的除尘降温效果，所述蓄水盒41内设有若干延缓组件，所述延缓组件从上而下均匀分布在蓄水盒41内，所述延缓组件包括两个挡板20，两个挡板20分别固定在蓄水盒41的两侧的内壁上，所述挡板20倾斜设置。利用倾斜的挡板20使气泡在水溶液中流动的路径增长，从而延长了水溶液与气泡的接触时间，加强了对空气的除尘和降温效果。

如图3所示，所述加料组件包括第一电机21、第一连杆22、第二连杆23、第三连杆24和加料块25，所述第一电机21固定在加料盒11的内壁上，所述第一电机21与plc电连接，所述第一电机21与第一连杆22传动连接，所述第一连杆22通过第二连杆23与第三连杆24的顶端铰接，所述加料块25的形状为圆锥形，所述加料块25的底面固定在第三连杆24的底端。

当需要往网板14上添加活性炭粉末时，plc控制第一电机21启动，带动第一连杆22转动，通过第二连杆23使第三连杆24在竖直方向上往复移动，带动加料块25上下移动，加料块25向上移动时，加料盒11通过连接管12与净化盒13连通，加料盒11内的活性炭粉末通过连接管12落在净化盒13内的网板14上方，当加料块25向下移动至连接管12的顶端时，加料块25堵住连接管12，防止活性炭粉末继续落在网板14的上方，从而实现了往净化盒13内定量添加活性炭粉末的功能。

作为优选，为了保证加料块25的平稳移动，所述加料组件还包括固定环26，所述固定环26固定在加料盒11的内壁上，所述固定环26套设在第三连杆24上。利用固定环26固定了第三连杆24的移动方向，使加料块25保持平稳的移动。

如图3所示，所述平移单元包括第二电机27、缓冲块28、第二驱动轴29和移动块30，所述第二电机27和缓冲块28分别固定在净化盒13的两侧的内壁上，所述第二驱动轴29设置在第二电机27和缓冲块28之间，所述第二电机27与第二驱动轴29传动连接，所述第二电机27与plc电连接，所述移动块30套设在第二驱动轴29上，所述吸气罩15固定在移动块30的下方，所述移动块30的与第二驱动轴29的连接处设有与第二驱动轴29匹配的螺纹。

当需要带动吸气罩15移动时，plc控制第二电机27启动，使第二驱动轴29保持旋转，第二驱动轴29通过螺纹作用在移动块30上，使移动块30沿着第二驱动轴29的轴线进行移动，进而带动吸气罩15移动。

作为优选，为了保证吸气罩15的平稳移动，所述平移单元还包括限制杆31，所述限制杆31位于第二驱动轴29的上方，所述限制杆31的两端分别固定在净化盒13的两侧的内壁上，所述移动块30套设在限制杆31上。固定杆的位置固定，从而使移动块30沿着固定的方向进行移动，保证了吸气罩15的平稳移动。

如图4所示，所述导气机构包括导气盒32和排气管33，所述导气盒32固定在外壳1的上方，所述导气管43与导气盒32的一侧连通，所述导气盒32的另一侧通过排气管33与外壳1连通，所述导气盒32内设有电热丝34和导气组件，所述电热丝34与plc电连接。

导气组件运行，产生气流，气流将导气管43内的空气通过电热丝34，再通过排气管33进入外壳1内，实现了通风换气的效果，在寒冷的天气，用户还可通过控制按键5给plc下达指令，使plc给电热丝34通电，对空气进行加热，使暖气进入外壳1内，使用户佩戴更舒适。

作为优选，为了实现导气功能，所述导气组件包括第三电机35、第三驱动轴36和两个导气单元，所述第三电机35固定在导气盒32的远离电热丝34的一侧的内壁上，所述第三电机35与plc电连接，所述第三电机35与第三驱动轴36传动连接，两个导气单元分别位于第三驱动轴36的两侧，所述导气单元包括若干扇叶37，所述扇叶37均匀分布在第三驱动轴36上。plc控制第三电机35启动，带动第三驱动轴36转动，使扇叶37保持旋转，从而产生气流，气流持续不断的将从导气管43进入的空气从排气管33排入外壳1内。

作为优选，为了检测进入导气盒32内的空气温度，所述导气盒32内还设有温度传感器38，所述温度传感器38与plc电连接。利用温度传感器38检测从导气管43进入导气盒32内的空气的温度，并将温度数据反馈给plc，当plc检测到温度过低时，plc给电热丝34通电，对空气进行加热，防止过冷的空气进入外壳1内，引起用户头部的不适。

作为优选，所述电桥电路包括第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3和第四电阻r4，所述集成电路u1的传感器电源端分别通过第一电阻r1和第二电阻r2组成的串联电路、第三电阻r3和第四电阻r4组成的串联电路接地，所述集成电路u1的正输入端分别与第一电阻r1和第二电阻r2连接，所述集成电路u1的负输入端分别与第三电阻r3和第四电阻r4连接。

该智能头盔进行通风换气室，利用蓄水盒41内的水溶液吸附空气中的灰尘杂质，并对空气降温，将空气进行除尘后，通入净化盒13内，信号处理电路具有增益可调的作用，能够满足不同等级的输入信号的采集，提高了信号处理电路的可靠性。

与现有技术相比，该具有除尘功能的智能头盔通过除尘机构去除了引入的空气中的灰尘杂质，并对空气进行降温，与现有的除尘机构相比，该除尘机构结构简单，主要依靠水溶液进行除尘，降低了除尘成本，不仅如此，信号处理电路具有增益可调的作用，能够满足不同等级的输入信号的采集，提高了信号处理电路的可靠性。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。