一種帶超聲波預警裝置的安全帽的制作方法
【專利摘要】一種帶超聲波預警裝置的安全帽，包括安全帽殼體，還包括預警裝置，所述的預警裝置包括放置在倒“V”型突起內(nèi)的超聲波發(fā)射模塊和超聲波接收模塊，放置在安全帽內(nèi)壁的電源模塊，以及預警模塊和控制模塊；所述超聲波發(fā)射模塊的輸入端和控制模塊的輸出端相連，超聲波接收模塊的輸出端和控制模塊的輸入端相連，控制模塊的輸出端和預警模塊的輸入端相連，控制模塊、預警模塊、超聲波發(fā)射模塊、超聲波接收模塊的電源輸入端和電源模塊的輸出端相連。本實用新型通過超聲波檢測裝置來檢測位于安全帽上方的障礙物或者下落物與安全帽的距離，在距離過近時就會報警，提醒帶安全帽的施工人員提前躲避，能夠有效地避免施工人員受到人身傷害。
【專利說明】一種帶超聲波預警裝置的安全帽
[0001]【技術領域】:
[0002]本實用新型涉及一種安全帽，尤其涉及一種帶超聲波預警裝置的安全帽。
[0003]【背景技術】:
[0004]傳統(tǒng)的安全帽由帽殼、帽襯、下顎帶及其他附件組成。帽殼由殼體、帽舌、帽沿、頂筋等組成，帽襯是帽殼內(nèi)部部件的總稱，由帽箍、吸汗帶、襯帶和緩沖裝置等組成，下顎帶是系在下巴上、起固定作用的帶子，由系帶和鎖緊卡組成?，F(xiàn)有的安全帽殼體頂部大多具有V型骨架，使殼體內(nèi)壁形成兩個倒“V”型凸起，對人體頭部受墜落物及其它特定因素引起的傷害起防沖擊作用。但是，在施工人員施工過程中，如果被頭頂?shù)粝碌闹匚镌业剑挥邪踩睔んwV型骨架結(jié)構(gòu)所形成的兩個倒“V”凸起的防護作用還是遠遠不夠的，如果重物足夠高，施工人員又不能及時躲避，那么砸到施工人員頭上很容易引起腦震蕩，甚至死亡。同時施工人員又不能帶太過厚重的安全帽以免影響工作，這就對施工人員在施工時的安全造成了巨大的隱患。
[0005]實用新型內(nèi)容:
[0006]本實用新型的目的是提供一種能對施工人員高空作業(yè)時頭頂上端障礙物進行預警的安全帽，保證安全作業(yè)。不僅能對人體頭部受墜落物引起的傷害起防護作用，還能對安全帽上端障礙物情況進行預警。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用以下技術方案:
[0008]一種帶超聲波預警裝置的安全帽，包括安全帽殼體，還包括預警裝置，所述的預警裝置包括安全帽殼體上兩個倒“V”型突起內(nèi)分別設置的超聲波發(fā)射模塊和超聲波接收模塊，設置在安全帽內(nèi)壁的電源模塊、預警模塊和控制模塊，所述超聲波發(fā)射模塊的信號輸入端與控制模塊的信號輸出端相連，超聲波接收模塊的信號輸出端與控制模塊的信號輸入端相連，控制模塊的信號輸出端與預警模塊的信號輸入端相連，控制模塊、預警模塊、超聲波發(fā)射模塊、超聲波接收模塊的電源輸入端與電源模塊的電源輸出端相連。
[0009]所述的超聲波發(fā)射模塊包括中頻變壓器T、電阻R、發(fā)射頭Q1、三極管BI和電容C，發(fā)射頭Ql和電阻R并聯(lián)后連接在中頻變壓器T的次級線圈的兩端，三極管BI的基極連接控制模塊的輸出端，發(fā)射極接地G1，集電極與中頻變壓器T初級線圈一端相連，中頻變壓器T初級線圈的另一端連接電源模塊，電源模塊與地Gl之間連接電容C。
[0010]所述的超聲波接收模塊包括超聲波接收頭、CX20106A芯片和CX20106A芯片的外圍電路，接收頭Q2的一只引腳連接CX20106A的I引腳，接收頭Q2另一只引腳接地G2，接收頭Q2引腳之間還接有濾波電容Cl ；CX20106A的2引腳通過R2和C2組成的串聯(lián)網(wǎng)絡接地G2，3引腳通過電容C3接地G2，4引腳接地G2，5引腳通過電阻R5接電源模塊，6引腳通過電容C6接地G2，7引腳通過電阻R7接地G2，電阻R7 —端接電阻R6上端，另一端連接電容C8左極板，7引腳還通過電阻R6連接控制模塊輸入端，8引腳通過電容C8接地G2。
[0011]所述的控制模塊采用AT89S51單片機。
[0012]所述的電源模塊采用5V的干電池。
[0013]所述的預警模塊包括警鈴和發(fā)光二級管。
[0014]本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，完全可以和原有安全帽的結(jié)構(gòu)融為一體，不用過多增加原有安全帽的重量和厚度，完全不影響施工人員工作。
[0015]本實用新型可以對施工人員頭頂障礙物、下落物提前預警，讓施工人員可以有充分的時間躲開這些物體，大大增加了施工人員施工時安全性。
[0016]【專利附圖】

【附圖說明】:
[0017]圖1為本實用新型所述的預警裝置原理框圖；
[0018]圖2為本實用新型所述的發(fā)射模塊電路圖；
[0019]圖3為本實用新型所述的接收模塊電路圖；
[0020]圖4為本實用新型所述的預警模塊電路圖；
[0021]圖5為本實用新型所述的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]【具體實施方式】:
[0023]如圖1、5所示，一種帶超聲波預警裝置的安全帽，包括安全帽殼體，還包括放置在倒“V”型凸起內(nèi)的超聲波發(fā)射模塊a和超聲波接收模塊b，放置在安全帽內(nèi)壁的電源模塊d、預警模塊e和控制模塊c ;所述超聲波發(fā)射模塊a的輸入端與控制模塊c的輸出端相連，超聲波接收模塊b的輸出端與控制模塊c的輸入端相連，控制模塊c的輸出端與預警模塊e的輸入端相連，控制模塊C、預警模塊e、超聲波發(fā)射模塊a、超聲波接收模塊b的電源輸入端和電源模塊d的電源輸出端相連。
[0024]如圖2、5所示，超聲波發(fā)射模塊a包括中頻變壓器T、電阻R、發(fā)射頭Q1、三極管BI和電容C，發(fā)射頭Ql和電阻R并聯(lián)后連接在中頻變壓器T的次級線圈的兩端，三極管BI的基極作為超聲波發(fā)射模塊a的輸入端連接單片機AT89S51，發(fā)射極接地Gl，集電極與中頻變壓器T初級線圈一端相連，中頻變壓器T初級線圈的另一端連接電源模塊d，電源模塊d與地Gl之間連接電容C。當使用本安全帽時，打開安全帽預警裝置開關，單片機AT89S51將高頻信號輸出至三極管BI的基極，作為超聲波發(fā)射模塊a的輸入信號，輸入信號通過三極管BI后電流放大，經(jīng)過放大后的電流經(jīng)過三極管BI的集電極流過中頻變壓器T到達超聲波發(fā)射頭Q1，由于感性的中頻變壓器T和容性的超聲波發(fā)射頭Ql構(gòu)成振蕩電路，所以流經(jīng)的電流的功率和電壓都將被放大，放大后的信號達到超聲波發(fā)射頭Ql所需條件，由超聲波發(fā)射頭Ql發(fā)出超聲波。
[0025]如圖3、5所示，發(fā)射出去的超聲波遇到障礙物或者下落物后被發(fā)射，被位于安全帽上的超聲波接收模塊b上的接收頭Q2所接收，接收模塊采用CX20106A芯片。接收頭Q2一只引腳連接CX20106A的I引腳，接收頭Q2另一只引腳接地G2，接收頭Q2兩引腳之間還接有濾波電容Cl ；CX20106A的2引腳與地之間連接有R2和C2組成的串聯(lián)網(wǎng)絡，它們是負反饋串聯(lián)網(wǎng)絡的一個組成部分，改變它們的數(shù)值能改變前置放大器的增益和頻率特性。增大電阻R2或減小C2，將使負反饋量增大，放大倍數(shù)下降，反之則放大倍數(shù)增大；3引腳與地G2之間連接檢波電容C3，電容量小時為峰值檢波，瞬間靈敏度較高；4引腳為接地G2端；5引腳與電源VCC之間接入一個電阻R5，用以設置芯片內(nèi)部集成的帶通濾波器的中心頻率，阻值越大，中心頻率越低；6引腳與地G2之間接一個積分電容C6，如果該電容過大，會使探測距離變短；7引腳為集電極開路輸出方式，該引腳與地之間必須接一個上拉電阻R7作為保護電阻，電阻R7 —端接電阻R6上端，另一端連接電容CS左極板，7引腳同時作為信號輸出端使處理過的信號經(jīng)電阻R6傳入單片機AT89S51 ;8引腳與地G2之間接有電容C8。接收頭Q2接收到的信號經(jīng)過接收模塊放大、濾波、整形之后輸入單片機AT89S51。
[0026]如圖4、5所示，接收信號到達控制單元C，控制單元c利用超聲波測距技術，通過超聲波傳播距離等于超聲波傳播的時間乘以速度計算后(超聲波測距技術是成熟技術，已經(jīng)被大家廣泛的應用到了測距領域)，如果發(fā)現(xiàn)障礙物或者下落物與安全帽之間間隔距離越來越短，控制單元c則向預警單元e發(fā)送信號，Il為聲音輸入信號，12為燈光輸入信號，信號經(jīng)三極管B2放大以后到達警鈴Q3使警鈴Q3報警，然后到達發(fā)光二級管使發(fā)光二級管閃光，提醒施工人員注意躲避障礙物或者下落物，其中電阻R8、R9起保護電路作用?？刂茊卧猚設有開關鍵，當不需要預警功能時可關閉，放置在安全帽內(nèi)壁。
[0027]本實用新型操作簡單，電源模塊VCC采用5V干電池供電，接收單元采用CX20106A芯片，靈敏度高，控制單元采用AT89S51單片機，反應速度快，可以精確地測出障礙物或者下落物的瞬時距離，因此，可以有效地避免施工人員受到不必要的傷害。
【權(quán)利要求】
1.一種帶超聲波預警裝置的安全帽，包括安全帽殼體，其特征在于:還包括預警裝置，所述的預警裝置包括安全帽殼體上兩個倒“V”型突起內(nèi)分別設置的超聲波發(fā)射模塊和超聲波接收模塊，設置在安全帽內(nèi)壁的電源模塊、預警模塊和控制模塊，所述超聲波發(fā)射模塊的信號輸入端與控制模塊的信號輸出端相連，超聲波接收模塊的信號輸出端與控制模塊的信號輸入端相連，控制模塊的信號輸出端與預警模塊的信號輸入端相連，控制模塊、預警模塊、超聲波發(fā)射模塊、超聲波接收模塊的電源輸入端與電源模塊的電源輸出端相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶超聲波預警裝置的安全帽，其特征在于:所述的超聲波發(fā)射模塊包括中頻變壓器T、電阻R、發(fā)射頭Q1、三極管BI和電容C，發(fā)射頭Ql和電阻R并聯(lián)后連接在中頻變壓器T的次級線圈的兩端，三極管BI的基極連接控制模塊的輸出端，發(fā)射極接地G1，集電極與中頻變壓器T初級線圈一端相連，中頻變壓器T初級線圈的另一端連接電源模塊，電源模塊與地Gl之間連接電容C。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種帶超聲波預警裝置的安全帽，其特征在于:所述的超聲波接收模塊包括超聲波接收頭、CX20106A芯片和CX20106A芯片的外圍電路，接收頭Q2的一只引腳連接CX20106A的I引腳，接收頭Q2另一只引腳接地G2，接收頭Q2引腳之間還接有濾波電容Cl ；CX20106A的2引腳通過R2和C2組成的串聯(lián)網(wǎng)絡接地G2，3引腳通過電容C3接地G2，4引腳接地G2，5引腳通過電阻R5接電源模塊，6引腳通過電容C6接地G2，7引腳通過電阻R7接地G2，電阻R7 —端接電阻R6上端，另一端連接電容C8左極板，7引腳還通過電阻R6連接控制模塊輸入端，8引腳通過電容CS接地G2。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種帶超聲波預警裝置的安全帽，其特征在于:所述的控制模塊采用AT89S51單片機。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種帶超聲波預警裝置的安全帽，其特征在于:所述的電源模塊采用5V的干電池。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種帶超聲波預警裝置的安全帽，其特征在于:所述的預警模塊包括警鈴和發(fā)光二級管。
【文檔編號】G01S11/14GK204181040SQ201420597928
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年10月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月16日
【發(fā)明者】李錳, 李鵬 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)河南省電力公司駐馬店供電公司