淺談多功能防護(hù)安全帽設(shè)計(jì)

1、    淺談多功能防護(hù)安全帽設(shè)計(jì)    肖明東孫煒摘要：目前電力工人現(xiàn)場工作攜帶工具較多，而通訊、照明度在工作中必不可少，安全施工更是工作中的重點(diǎn)。文章旨在研究、發(fā)明一種集成防護(hù)、照明、通訊功能的安全帽，既減輕施工中的不便利，又可以增強(qiáng)防護(hù)安全。關(guān)鍵詞：安全帽；2.4g語音多方通話；近電感應(yīng)；led照明中圖分類號：td793 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：a 文章編號：1009-2374（2013）32-0037-021 概述1.1 電力安全生產(chǎn)現(xiàn)狀目前，電力施工人員在現(xiàn)場工作存在如下缺陷：1.1.1 使用手持式對講機(jī)或手機(jī)，在施工過程中不便于接聽。1.1.2 從重量上和

2、數(shù)量上以及工作的便利性方面來說，對講機(jī)和手機(jī)的攜帶不方便。1.1.3 遇夜間或在明亮度不足的現(xiàn)場作業(yè)，工作存在照明困難。1.1.4 沒有有點(diǎn)預(yù)警的個人防護(hù)產(chǎn)品功能。1.1.5 錄音筆的使用僅局限于班前班后會，沒有施工全過程錄音功能。1.2 課題研究的意義實(shí)現(xiàn)了佩戴人員多向通話，現(xiàn)場工作連續(xù)、完整錄音；具備靈敏可靠的有電報(bào)警、來電告知功能，提高了電力工人防觸電預(yù)警能力；可提供明亮工作環(huán)境，且產(chǎn)品具有小型化、輕質(zhì)化以及便于攜帶的特點(diǎn)，可充分滿足安全及防護(hù)要求。2 系統(tǒng)總體方案的設(shè)計(jì)2.1 總體結(jié)構(gòu)多功能安全帽由安全帽、照明燈、近電報(bào)警器、無線主機(jī)、無線通話機(jī)組成，如圖1所示。2.2 各項(xiàng)功能設(shè)計(jì)通

3、話系統(tǒng)采用2.4g無線技術(shù)，其頻段處于2.4052.485ghz（科學(xué)、醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)）之間，所以簡稱為2.4g無線技術(shù)。這個頻段里是國際規(guī)定的免費(fèi)頻段，而且2.4g無線技術(shù)不同于之前的27mhz無線技術(shù)，它的工作方式是全雙工模式傳輸，在抗干擾性能上要比27mhz有著絕對的優(yōu)勢。綜合2.4g、藍(lán)牙以及27mhz這三種常用的無線傳輸技術(shù)，2.4g有著自己獨(dú)到的優(yōu)勢所在。圖1自動錄音功能、有聲自動錄音，配備usb接口，可拷貝至硬盤保存，不間斷錄音時(shí)長不少于8小時(shí)（根據(jù)存儲空間大小確定）。測試參數(shù)如下：存儲容量：2gb播放性能：線性pcm（wav）44.1/48/96khz 16信噪比：93db以上（1

4、khz ihf-a）24bit 時(shí)頻率范圍：22.05khz：2010000hz（02db）圖2 照明系統(tǒng)多功能安全帽照明特性測試參數(shù)：測試條件額定電壓/3.7v 工作電流<0.3a 額定容量2ah工作電壓3.7v 點(diǎn)燈持續(xù)時(shí)間/h10照度/lx1800剛開燈、距燈1m處光源電流/ma200電源電壓3.7v近電報(bào)警使用近電報(bào)警專用模塊實(shí)現(xiàn)功能。五段式電壓等級選擇性有電報(bào)警裝置集成，可根據(jù)不同工作環(huán)境在220/380、10kv、35kv、110kv、220kv之間選擇。感應(yīng)距離設(shè)定為安全距離范圍內(nèi)。3 電路的設(shè)計(jì)與計(jì)算3.1 2.4g無線發(fā)射控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)2.4g無線核心芯片采用lt890

5、0，lt8900是一款低成本、高集成度的2.4ghz的無線收發(fā)芯片，片上集成發(fā)射機(jī)、接收機(jī)、頻率綜合器、gfsk調(diào)制解調(diào)器。發(fā)射機(jī)支持功率可調(diào)，接收機(jī)采用數(shù)字?jǐn)U展通信機(jī)制，外圍搭配少數(shù)外圍被動器件共同組成多方通話系統(tǒng)。3.2 錄音電路設(shè)計(jì)錄音使用一款名為nv020s的錄音控制芯片，它是一款高音質(zhì)、長秒數(shù)的語音模塊，支持單片機(jī)串口控制?？筛鶕?jù)外部存儲器錄音10480分鐘。4 系統(tǒng)調(diào)試在器件焊接好后我們先進(jìn)行硬件調(diào)試和電源模塊調(diào)試：依據(jù)電源模塊電路圖把元器件焊接好之后，仔細(xì)檢查元器件是否焊接有誤、電路板是否存在虛焊或焊渣短路等現(xiàn)象，檢查無誤后，將各設(shè)備依次通電調(diào)試。4.1 2.4g無線通話的調(diào)試打

6、開2.4g無線主機(jī)電源，打開3臺無線分機(jī)電源，使用麥克風(fēng)及耳機(jī)進(jìn)行通話試驗(yàn)，主機(jī)與3臺無線分機(jī)可以互相通話，語音清晰，將3臺無線分機(jī)遠(yuǎn)離主機(jī)100200m處進(jìn)行通話測試。調(diào)試到語音清晰即可。4.2 錄音功能的調(diào)試語音功能設(shè)計(jì)在無線通話主機(jī)中，打開2.4g無線主機(jī)電源，打開3臺無線分機(jī)電源，使用麥克風(fēng)及耳機(jī)進(jìn)行通話，測試通話10分鐘后，使用usb數(shù)據(jù)線連接主機(jī)到計(jì)算機(jī)上，檢查存儲器中有新錄制的語音文件，打開后檢查通話錄音內(nèi)容正常。4.3 照明功能的調(diào)試將內(nèi)置電池充滿電，打開照明開關(guān)，檢查1m處燈光亮度是否正常，檢查燈體上下活動可調(diào)節(jié)。4.4 近電報(bào)警功能的調(diào)試近電報(bào)警測試。打開近電報(bào)警開關(guān)，檔位

7、調(diào)整到220v，將近電報(bào)警接近220v交流電，近電報(bào)警應(yīng)有“滴滴滴”的報(bào)警聲，調(diào)至10kv、35kv、110kv各檔位，在電力現(xiàn)場測試，超過安全距離可發(fā)生報(bào)警聲。5 結(jié)語該產(chǎn)品于2012年12月通過了基礎(chǔ)試驗(yàn)，產(chǎn)品各項(xiàng)性能指標(biāo)均能達(dá)到試驗(yàn)要求，產(chǎn)品效果和功能作用均達(dá)到設(shè)計(jì)要求。和目前國內(nèi)外現(xiàn)有的安全帽相比較，不論是功能作用等方面都有明顯的優(yōu)勢。本次開發(fā)的多功能安全帽是創(chuàng)新設(shè)計(jì)的一種新型功能產(chǎn)品，可有效提升工作效率，解放雙手，減輕工作組成員工作現(xiàn)場負(fù)擔(dān)，并具備一定安全防護(hù)功能的多功能集成產(chǎn)品，是保證電網(wǎng)安全運(yùn)行的必選產(chǎn)品功能。參考文獻(xiàn)1 張宏瑞.單片機(jī)原理及應(yīng)用m.北京：清華大學(xué)出版社，2008.2 龍脈工作室.單片機(jī)c語言入門m.北京：人民郵電出版社，2008.3 鄒