一种集照明、摄像、对讲功能于一体的智能安全帽
技术领域
本发明涉及安全帽领域，尤其涉及一种集照明、摄像、对讲功能于一体的智能安全帽。
背景技术
安全帽是用来保护头顶而戴的钢制或类似原料制的浅圆顶帽子，防止冲击物伤害头部的防护用品。安全帽由帽壳、帽衬、下颊带和后箍组成。帽壳呈半球形，坚固、光滑并有一定弹性，打击物的冲击和穿刺动能主要由帽壳承受。帽壳和帽衬之间留有一定空间，可缓冲、分散瞬时冲击力，从而避免或减轻对头部的直接伤害，其中冲击吸性性能、耐穿刺性能、侧向刚性、电绝缘性、阻燃性是对安全帽的基本技术性能的要求。因为安全帽主要用来保护头顶而戴的浅圆顶帽子，防止冲击物伤害头部的防护用品，所以其功能单一。目前，随着社会的发展和功能需求的变化，逐渐衍生出主要以照明及防护用的矿工安全帽，其主要以通信及防护用的无线通信安全帽及其他特殊用途安全帽。
矿用安全帽：选用高抗冲ABS工程塑料注塑加工而成、内衬棉织帆布，安全帽置有强光照明，外接双电源。其优点为抗冲击性能优于普通安全帽，对于大负荷冲击有较好的头部保护功能；具备区域照明功能，且具备较强的续航能力；但是其的体积及单重较大并且适用的局限性较大
带摄像头的无线通信安全帽：线传输，适用于远程施工监控及作业指导。其优点为P2P实时监控；实时无线影像资料传输；可以无线对讲。但是其重量较大；不适合照明条件不好及通讯条件不好的情况下使用；价格高昂。
特殊用途安全帽：此类安全帽的特点是更单一和专业的特殊用途，如耐高温防火的消防安全帽、防爆炸用的排爆安全帽、220V-500KV近电报警安全帽等。
综上所述,现阶段电气化铁路(地铁)施工中使用的安全帽主要分为两种类型。其一是安全性能较为成熟的普通安全帽，其特点是功能单一、价格便宜、使用范围广泛。另一类是安全帽，其主要具有以下特征：功能多样(摄像、数据实时传送、后台监控、无线通信等)、技术成熟，结构也呈现出多样化发展，其缺点是在无通信信号的长隧道内或山区里施工时，其无线通信智能功能受限，且其价格昂贵，不利于大范围的推广使用。而且目前在各种项目施工过程中仍还是有很多不幸的事故发生，为减少施工中发生安全质量事故或安全质量隐患，需要更加便捷方便的监督施工项目安全管理。同时，目前较好的操作方法及施工工艺都不能进行有效工作记录，从而无法进行经验传承。
发明内容
本发明的目的是，提供一种集照明、摄像、对讲功能于一体的智能安全帽，可有效提高施工安全质量，进行经验传承。
为实现该目的，提供了一种集照明、摄像、对讲功能于一体的智能安全帽，包括安全帽本体，还包括设置于安全帽本体上的记录机构和对讲机集成机构；所述记录机构包括与安全帽本体连接外置安装座和通过外置安装座固定于安全帽本体上的内置安装座，所述内置安装座前端面上设置有摄像头和LED照明灯，所述内置安装座内设置有电池、CPU处理器和CPU处理器供电模块，所述电池分别与摄像头、LED照明灯和CPU处理器供电模块信号连接。
优选地，所述对讲机集成机构包括对讲机本体、设置于对讲机本体上端的天线、设置于对讲机本体前端面按钮面板、设置于对讲机本体前端面并且在按钮面板旁的显示屏、设置于对讲机本体内部的控制电路板，所述天线、显示屏和按钮面板分别与控制电路板信号连接，所述对讲机本体的下端还设置有耳机及充电器插口。
优选地，所述按钮面板上设置有电源及菜单键、向上键和向下键与控制电路板信号连接。
优选地，所述记录机构设置于安全帽本体的前端面上并且记录机构的内置安装座的前端面上还设置有按钮组。
优选地，所述按钮组包括第一开关和第二开关，所述第一开关和第二开关之间设置有指示灯，所述第一开关用于LED照明灯控制和TF格式化控制，所述第二开关用于电源控制和录像开始或暂停控制。
优选地，所述内置安装座的前端面上还设置有麦克风，所述麦克风与CPU处理器信号连接。
优选地，所述内置安装座的侧面还设置有嵌槽，所述嵌槽设置有复位键、TF卡槽和USB插槽，所述复位键、TF卡槽和USB插槽均与CPU处理器信号连接。
优选地，所述摄像头为130万像素、单层玻璃透镜、视角55度的摄像头；或所述摄像头为200万像素、五层玻璃透镜、视角130度的摄像头；或所述摄像头为200万像素、五层玻璃透镜、视角150度的广角摄像头。
优选地，所述电池采用高聚合物锂离子电磁。
优选地，所述LED照明灯采用5.0x5.0mm表面贴片发光二极管。
本发明与现有技术相比，其有益效果在于：
本发明通过设置CPU处理器来控制摄像头和LED照明灯并且设置对讲机构进行实时对讲，可有效提高施工安全质量，进行经验传承。本发明通过设置记录机构对工作进行记录能够实现安全防护功能、事故现场还原功能、施工质量后台还原功能和先进施工工艺工法记录推广功能，从而达到提示施工安全质量的目的。本发明通过设置记录机构的内置安装座和外置安装座为相互独立又密不可分的共存使得防水性高，同时所有零部件都是通过自攻螺丝固定，结构巧妙，外形美观大方，便于拆卸、安装和维护，因此具有很强的实用性。
附图说明
图1是本发明实施例的安全帽记录仪正面结构示意图；
图2是本发明实施例的安全帽记录仪左视结构示意图；
图3是本发明实施例的安全帽记录仪右视结构示意图；
图4是本发明实施例的对讲机结构示意图；
图5是本发明实施例的对讲机显示屏分布示意图。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明作进一步的描述，但不构成对本发明的任何限制，任何在本发明权利要求范围所做的有限次的修改，仍在本发明的权利要求范围内。
如图1-图4所示，本发明提供了一种集照明、摄像、对讲功能于一体的智能安全帽，包括安全帽本体，还包括设置于安全帽本体上的记录机构1和对讲机集成机构2；记录机构1包括与安全帽本体连接外置安装座11和通过外置安装座11固定于安全帽本体上的内置安装座12，内置安装座12前端面上设置有摄像头13和LED照明灯14，内置安装座12内设置有电池、CPU处理器和CPU处理器供电模块，电池分别与摄像头13、LED照明灯14和CPU处理器供电模块信号连接。对讲机集成机构2包括对讲机本体24、设置于对讲机本体24上端的天线21、设置于对讲机本体24前端面按钮面板23、设置于对讲机本体24前端面并且在按钮面板23旁的显示屏22、设置于对讲机本体24内部的控制电路板，天线21、显示屏22和按钮面板23分别与控制电路板信号连接，对讲机本体24的下端还设置有耳机及充电器插口25。按钮面板23上设置有电源及菜单键231、向上键232和向下键233与控制电路板信号连接。
记录机构1设置于安全帽本体的前端面上并且记录机构1的内置安装座12的前端面上还设置有按钮组16。按钮组16包括第一开关161和第二开关162，第一开关161和第二开关162之间设置有指示灯163，第一开关161用于LED照明灯控制和TF格式化控制，第二开关162用于电源控制和录像开始或暂停控制。内置安装座12的前端面上还设置有麦克风15，麦克风15与CPU处理器信号连接。内置安装座12的侧面还设置有嵌槽17，嵌槽17设置有复位键171、TF卡槽172和USB插槽173，复位键171、TF卡槽172和USB插槽173均与CPU处理器信号连接。
摄像头13为130万像素、单层玻璃透镜、视角55度的摄像头；或摄像头13为200万像素、五层玻璃透镜、视角130度的摄像头；或摄像头13为200万像素、五层玻璃透镜、视角150度的广角摄像头。电池采用高聚合物锂离子电磁，其容量为1800mAH或4000mAH。LED照明灯14采用5.0x5.0mm表面贴片发光二极管。
在本实施例中，嵌槽17设置于内置安装座12的右侧。第一开关161为短按打开照明灯，短按关闭照明灯；第二开关162为短按开机，开机后短按开始录像或暂停，长按关机。记录机构1的TF卡格式化功能，第一开关161长按5秒，进入TF卡格式化，如果TF卡错误或都读写不到卡，指示灯163的红色灯闪烁提示。
在本实施例中，安全帽本体，用于佩戴者头部的安全防护及记录机构1的安装；安全帽本体机械性能为头模所受冲击力的最大值均不应超过500KG，该款安全帽材质选用ABS高强塑料，具有很强的冲击吸性性能、耐穿刺性能、侧向刚性、电绝缘性、阻燃性等安全帽国标GB2811-2007的要求。摄像头13用于施工或检查中的摄像记录，摄像头13为L305-SENSOR-V01，五层玻璃透镜视角130°，其工作温度-30℃～70℃。USB插槽173所接USB储存卡用于影音资料的记录，USB储存卡性能参数为32或64G，10倍速，型号：32为64G。LED照明灯14用于施工中的使用者前方有效范围内照明，发光颜色为白色，LED照明灯14的晶片材质为InGaN。
指示灯163设置有红色、蓝色和绿色，其中指示灯163显示状态定义：红色灯，充电时红灯一直亮，充满后红灯灭；蓝色灯，短按第一开关161进入启动阶段指示灯163显示为红蓝色，3秒钟启动完成后进入开机阶段指示灯为蓝色一直亮，录像状态指示灯163显示蓝色闪烁，关机状态指示灯163灭，电池电压低时蓝色灯快闪关机；绿色灯，充饱电时绿灯一直亮，其中绿色灯可以在不开机也可以一直亮。
记录机构1还设置磁盘功能，将本发明的麦克风15和USB插槽173与电脑通过数据线连接进入U盘模式，从而可以通过电脑在里面查看录像文件。
如图5，显示屏22的显示内容及其功能或作用为：信道数字符号301为显示当前信道；按键锁符号302用于按键锁定显示；电池符号303用于当前电池电量显示；VOX 304为语音激活PTT显示；DCS 305为控制显示；CTC 306为音频信号CTCSS的子信道的显示；REPL。307为通信状态显示。
在本实施例中，对讲机集成机构2按键定义：电源及菜单键231为对讲机的打开/关闭,同时在开机状态为进入菜单功能作用；向上键232用于开机后调大音量和通话频道选择；向下按键233用于开机后调小音量和通话频道选择。显示屏22为显示当前对讲机的所有信息。耳机及充电器插口25用于插入耳机进行对讲或接入充电器进行充电。对讲机集成机构2使用通用USB输出适配器，该适配器电压输出为5V，电流大于1000mah。对讲机集成机构2内置1450mah可充电电池。对讲机集成机构2有效的使用范围为2km。对讲机集成机构2在对讲过程中为一人讲多人听，从而避免对讲过程中声音混乱。
在本实施例中，对讲机集成机构2的音量调节：待机时选择向上键232或向下键233调节本机音量大小、调节时显示屏22显示01-08数字、并发出相应大小提示音。当接收讯号时，调节音量到01档或08档有提示音，其他则无提示音。对讲机集成机构2的锁键功能：同时长按向上键232和向下键233，锁住机身3个按键；再同时长按向上键232和向下键233则为解锁；按键锁住后，机身任意按键操作机身发出“Beep”提示音，且都为无效操作。对讲机集成机构2的频道选择：待机状态，短按电源及菜单键231一次进入频道选择模式，使用向上键232或向下键233选择需要设置的频道号码；本对讲机共有20个频道可供选择，确认频道后按电源及菜单键231一次或者按外接的耳机对讲键一次系统将保存设置并退出当前模式；如果6秒内无按键操作，系统将会自动保存当前设置并退出频道选择模式。对讲机集成机构2的发送讯号：用户使用正常语音与耳机麦克风保持2-3cm并按住外接耳机的对讲键，即为发送语音讯号；当完成语音时松开对讲键，对讲机则转为等待接收讯号状态。对讲机集成机构2的接收讯号：对讲机不发射讯号时会自动转入等待接收讯号状态，如果距离范围内的相同频道有讯号发出，对讲机自动接收讯号并就收到的讯号传达到用户。对讲机集成机构2的电池电量提示：显示屏22内电池符号303内小方块显示当前电池电量状态并且随着使用情况逐渐减少。电量过低时，本机每30秒发出“Beep”声提醒用户及时充电，若不及时补充电量，本机将会自动关机。
在本实施例中，记录机构1通过采用微电路作为控制系统，启动时间可为1-3s，选用广角摄像头作为拍摄部件，能够在突发事故发生过程中，及时进行事故的记录，出现安全质量事故后能真实还原安全质量事故并且能够合理做出处理意见及制定防范措施，从达到降低安全质量隐患、提升生产效率的目的。记录机构1的储存空间可达到64G，能够存储50小时1080P高清视频影像资料，能够在施工人员及质检人员工作过程中，自动完成施工过程的记录，实现后台安全质量监控检查。对高空作业、隐蔽工程及特殊作业等难以做到全面检查的施工项目，运行本发明后可以通过查看施工人员的施工录像进行现场还原，提高检查效率，避免资源的浪费和当事人双方的损失，保证工程的质量和工程顺利完成。由于电气化铁路(地铁)工程施工条件恶劣，导致好的操作方法、施工工艺无法进行有效记录，通过本发明可以完整记录施工过程，当做范例，对年轻的员工进行培训，实现经验传承。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。
