本發(fā)明涉及電力安全領域,尤其涉及一種變電站檢修操作監(jiān)測安全防護裝置。
背景技術:
當變電站需要檢修時,通常工期較為短,工期緊,任務重,加班加點的持續(xù)工作,尤其在炎熱的夏季,檢修人員冒著酷暑頂著烈日進行檢修維護。這種超負荷工作,給檢修人員的身體帶來了極大的考驗,如果不做好安全防護工作將導致人員出現(xiàn)意外。
現(xiàn)有技術中變電站檢修時只能對環(huán)境因素進行單項檢測,從而使工作人員在檢修時,無法同時完成對變電站全部環(huán)境因素的檢測確認,導致安全問題存在隱患。另一方面,上述單項檢測使用設備較多,需要攜帶在身上不便,影響作業(yè),而且多個檢測裝置無法協(xié)同檢測,將會導致檢修人員疏忽,而導致意外。
技術實現(xiàn)要素:
為了克服上述現(xiàn)有技術中的不足,本發(fā)明的目的在于,提供一種變電站檢修操作監(jiān)測安全防護裝置,包括:頭盔以及與頭盔連接的制氧裝置;
頭盔設有外殼,與人體頭部接觸的內網(wǎng),帽帶,防護面罩;
外殼的內部設有與外殼內部固定連接的安裝梁,安裝梁上安裝有無線通信裝置,儲電裝置,定位裝置;
外殼的外表面設有太陽能電池板,照明裝置,用于感應配電室內氧含量的氧含量傳感器、控制裝置、溫控器、檢測組件,散熱風扇、儲電裝置、六氟化硫傳感模塊、一氧化碳檢測模塊、面部識別攝像頭、環(huán)境攝像頭、數(shù)據(jù)傳輸電路、充電電路、供電電路、數(shù)據(jù)儲存裝置;
數(shù)據(jù)儲存裝置用于儲存控制裝置獲取及發(fā)出的數(shù)據(jù)信息,檢測組件檢測的數(shù)據(jù)信息,六氟化硫傳感模塊感應的數(shù)據(jù)信息,一氧化碳檢測模塊感應的數(shù)據(jù)信息、面部識別攝像頭攝取的數(shù)據(jù)信息以及環(huán)境攝像頭攝取的數(shù)據(jù)信息;
供電電路與儲電裝置電連接,供電電路用于儲電裝置通過供電電路與外部移動設備連接,使儲電裝置給外部移動設備充電;
供電電路包括:供電輸出控制模塊、供電USB接口、電源芯片、二極管Dg1、電容Cg1、電容Cg2、電容Cg3;所述電源芯片五號管腳與供電輸出控制模塊電連接,所述電源芯片一號管腳與二極管Dg1正極端連接,二極管Dg1負極端與供電USB接口連接,電源芯片七號管腳分別與電源VCC連接及通過電容Cg1接地,電容Cg2的兩端分別連接電源芯片的六號和八號管腳,電容Cg3一端連接在電源芯片一號管腳與二極管Dg1正極端之間,電容Cg3另一端接地,電源芯片二、三、四號腳接地;二極管Dg1用于防止電源芯片在非工作狀態(tài)下供電USB接口接入的電壓加至電源芯片上;
充電電路與儲電裝置電連接,充電電路用于使外電源通過充電電路給儲電裝置充電;
充電電路包括:充電USB接口、場效應管一、場效應管二、電阻Rc、電感Lc和電容Cc;所述電感Lc和電容Cc組成LC振蕩電路;所述場效應管一漏極與場效應管二的柵極連接,所述場效應管一源極接地,場效應管二的源極與儲電裝置電連接,場效應管二的漏極通過LC振蕩電路與充電USB接口連接;電感Lc和電容Cc組成LC振蕩電路用于減少充電電源的波動,電阻Rc用于使場效應管二充電前處于關斷狀態(tài);
所述數(shù)據(jù)傳輸電路與數(shù)據(jù)儲存裝置連接,用于數(shù)據(jù)傳輸電路通過與外部設備連接,使數(shù)據(jù)儲存裝置與外部設備進行數(shù)據(jù)傳輸;
所述數(shù)據(jù)傳輸電路包括:數(shù)據(jù)USB接口、晶體管Qs、電阻Rs1、電阻Rs2、電阻Rs3、電阻Rs4、電容Cs1、電容Cs2;電阻Rs1和電容Cs1組成RC濾波電路一,電阻Rs2和電容Cs2組成RC濾波電路二;所述晶體管基極與USB接口連接,所述晶體管發(fā)射極通過電阻Rs3和RC濾波電路二接地;所述晶體管集電極通過電阻Rs4和RC濾波電路一接地;RC濾波電路一和RC濾波電路二用于濾除數(shù)據(jù)傳輸中的雜波;
外殼上設有帽檐,帽檐設有散熱風扇;帽帶上設有話筒、接聽裝置;
溫控器包括測溫探頭和風扇控制電路,所述測溫探頭固設在外殼上,所述風扇控制電路分別與散熱風扇和儲電裝置連接,風扇控制電路用于當環(huán)境溫度超過預設值時,風扇控制電路控制散熱風扇運行;當環(huán)境溫度低于預設值時,風扇控制電路控制散熱風扇停止運行;
所述話筒和接聽裝置分別設置在帽帶的兩側;
所述無線通信裝置,定位裝置、太陽能電池板、照明裝置,氧含量傳感器、控制裝置、散熱風扇、檢測組件、一氧化碳檢測模塊、六氟化硫傳感模塊、面部識別攝像頭和環(huán)境攝像頭分別與儲電裝置連接,使儲電裝置供電;
六氟化硫傳感模塊、一氧化碳檢測模塊、無線通信裝置,定位裝置、氧含量傳感器、檢測組件、面部識別攝像頭和環(huán)境攝像頭分別與控制裝置電連接;
六氟化硫傳感模塊用于感應環(huán)境內的六氟化硫濃度,并將感應的六氟化硫濃度傳輸給控制裝置;
檢測組件包括:煙霧傳感器,強光傳感器,溫度傳感器,濕度傳感器,二極管Cc1、二極管Cc2、二極管Cc3、二極管Cc4、二極管Cc5、二極管Cc6、電阻Rc1、調節(jié)電阻Rc2、調節(jié)電阻Rc3、調節(jié)電阻Rc4、調節(jié)電阻Rc5、調節(jié)電阻Rc6、電阻Rc7、電阻Rc8、報警器Lc;
二極管Cc1和電阻Rc8串聯(lián)連接;電阻Rc7和調節(jié)電阻Rc2串聯(lián)連接,電阻Rc1和電阻Rc7并聯(lián),再與調節(jié)電阻Rc2的滑動端及二極管Cc1控制端連接;電阻Rc1和電阻Rc7并聯(lián)的一端分別與控制裝置連接,通過二極管Cc3與調節(jié)電阻Rc3滑動端連接,通過二極管Cc4與調節(jié)電阻Rc4滑動端連接,通過二極管Cc5與調節(jié)電阻Rc5滑動端連接,通過二極管Cc6與調節(jié)電阻Rc6滑動端連接;調節(jié)電阻Rc2用于調節(jié)檢測組件的整體靈敏度;報警器Lc與控制裝置連接;
強光傳感器一端連接電源,另一端通過調節(jié)電阻Rc3接地,調節(jié)電阻Rc3調節(jié)強光傳感器的靈敏度;煙霧傳感器一端連接電源,另一端通過調節(jié)電阻Rc4接地,調節(jié)電阻Rc4調節(jié)煙霧傳感器的靈敏度;溫度傳感器一端連接電源,另一端通過調節(jié)電阻Rc5接地,調節(jié)電阻Rc5調節(jié)溫度傳感器的靈敏度;濕度傳感器一端連接電源,另一端通過調節(jié)電阻Rc6接地,調節(jié)電阻Rc6調節(jié)濕度傳感器的靈敏度;煙霧傳感器,強光傳感器,溫度傳感器,濕度傳感器分別感應的煙霧量,強光量,溫度量,濕度量,并將煙霧量,強光量,溫度量,濕度量傳輸至控制裝置;當接收煙霧量,強光量,溫度量,濕度量超出預設值時,將超出數(shù)據(jù)信息發(fā)送給控制裝置,控制裝置接收超出數(shù)據(jù)信息并通過無線通信裝置傳輸至上位機,同時當煙霧量,強光量,溫度量,濕度量任一量超出預警值時,控制裝置控制報警器Lc發(fā)出報警聲;
內網(wǎng)設有與人體頭部接觸的除臭層;
除臭層包括上吸汗透氣層,所述上吸汗透氣層的底部設有上除臭層,所述上除臭層的底部設有中芯層,所述中芯層的底部設有下除臭層,所述下除臭層的底部設有下吸汗透氣層;
所述上吸汗透氣層和下吸汗透氣層均由腈綸纖維和錦綸纖維混紡制成,上除臭層和下除臭層均由竹炭纖維和甲殼素纖維編織成網(wǎng)眼結構制成,所述中芯層由氯綸和粘膠纖維混紡制成;
防護面罩包括:竹炭纖維布,在竹炭纖維布上貼合有透氣膜、透氣膜上貼合有毛圈織物濾層、導濕織物層、重離子微孔膜層和紗布層,所述竹炭纖維布與透氣膜之間設有防輻射層,防輻射層由兩股經(jīng)紗和一股緯紗按規(guī)律浮沉交織而成,所述兩股經(jīng)紗內含有銀纖維;
所述控制裝置包括:氧含量接收模塊、溫度接收模塊、濕度接收模塊、六氟化硫濃度接收模塊、面部區(qū)域設置模塊、面部識別模塊、視頻預處理模塊、視頻放大處理模塊、心率信號消噪處理模塊、心率值轉換模塊、心率與攝氧量折算模塊、報警提示模塊、攝氧量比較模塊;
六氟化硫濃度接收模塊用于接收六氟化硫傳感模塊感應的環(huán)境內六氟化硫的濃度;
溫度接收模塊用于接收溫度傳感器感應配電室內的溫度;濕度接收模塊用于接收濕度傳感器感應配電室內的濕度;氧含量接收模塊用于接收氧含量傳感器感應配電室內的氧含量;
所述面部區(qū)域設置模塊用于設置面部敏感區(qū)域;
所述面部識別攝像頭用于獲取面部視頻圖像;
所述面部識別模塊用于從獲取的面部視頻圖像中的每一幀中選取面部敏感區(qū)域作為后續(xù)的心率信號的提取區(qū)域;當在獲取的視頻中,某一幀中的選取面部敏感區(qū)域失敗時,使用上一幀中的面部敏感區(qū)域作為當前幀中的面部敏感區(qū)域;
所述視頻預處理模塊用于對選取的面部敏感區(qū)域的視頻幀進行計量,當計量的幀數(shù)達到預設幀數(shù)時,將所述視頻幀發(fā)送至視頻放大處理模塊;當計量的幀數(shù)未達到預設幀數(shù)時,繼續(xù)計量視頻幀直至達到預設幀數(shù);
所述視頻放大處理模塊用于對所述視頻預處理模塊發(fā)送的視頻幀進行視頻放大處理,將放大處理后的視頻幀在RGB顏色空間內進行分解,形成三幅單通道圖像;分別計算三通道圖像的面部敏感區(qū)域內像素的空間平均值,形成對應每一幀的紅綠藍三個信號值,信號值范圍在0~255之間,每一幀的紅綠藍三個信號值形成三個原始信號序列,以使從每一幀中放大出心率信號;
所述心率信號消噪處理模塊用于對原始心率信號序列進行帶通濾波處理,以調整信號波形和消除噪聲的影響;
所述心率值轉換模塊用于對消除噪聲的三個信號序列分別進行FFT變換,計算三個信號序列的對應功率譜密度,選取G通道信號序列中最大功率對應的頻率作為心率的計算值;
所述心率與攝氧量折算模塊用于將心率的計算值折算成使用人員的攝氧量;
所述攝氧量比較模塊用于將心率與攝氧量折算模塊折算的使用人員的攝氧量與預設的攝氧量進行比較,當使用人員的攝氧量低于預設的攝氧量時,報警提示模塊發(fā)出報警提示;
制氧裝置包括:固定板,固定板上安置有制氧機構、輸氣管、氧氣緩沖室、呼吸嘴、氧氣凈化室、制氧控制開關;
固定板上設有兩個安裝扣,兩個安裝扣上分別設有吊帶,外殼的邊緣處設有綁接孔,吊帶與帽帶綁接,或與綁接孔相綁接;
制氧機構通過輸氣管與氧氣緩沖室連接,氧氣緩沖室通過輸氣管與氧氣凈化室,氧氣凈化室通過輸氣管與呼吸嘴連接;
制氧機構包括:制氧殼體,制氧殼體內設有多個制氧倉,靠近制氧殼體內壁設有輸氧通道,每個制氧倉的出氧口分別與輸氧通道連接,每個制氧倉的出氧口上設有出氧電磁閥,制氧殼體上設有殼體出氧口,殼體出氧口上設有出氧傳感器;
制氧倉包括:過氧化鈉倉和水倉;過氧化鈉倉和水倉之間設有隔板,隔板上設有連通孔,連通孔上設有制氧電磁閥;過氧化鈉倉內部設有過氧化鈉,水倉內部設有水;
制氧控制開關分別與出氧傳感器、出氧電磁閥、控制裝置和制氧電磁閥電連接;
制氧控制開關包括:制氧開關、出氧量感應模塊、出氧電磁閥控制模塊、制氧電磁閥控制模塊、出氧量傳輸模塊;
所述出氧量感應模塊用于接收出氧傳感器感應的出氧量;
所述制氧開關用于接收使用人員的控制開關指令;
所述制氧電磁閥控制模塊用于當制氧開關用于接收使用人員的開啟制氧指令時,控制打開一個制氧電磁閥,使過水倉內的水流入過氧化鈉倉,水和過氧化鈉反應產(chǎn)生氧氣,并在預設的時間間隔逐一打開制氧電磁閥,使過氧化鈉和水混合制氧;
所述出氧電磁閥用于當制氧電磁閥打開后,控制出氧電磁閥打開,使氧氣流至輸氧通道,并流出制氧機構;
所述出氧量傳輸模塊用于將出氧傳感器感應的出氧量傳輸至控制裝置;
所述視頻放大處理模塊包括:視頻放大處理電路;
所述視頻放大處理電路包括:電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電容C1、電容C2、三極管Q1、放大器U1;
視頻放大處理模塊的輸入端、電阻R2第一端、三極管Q1基極同時連接;電阻R2第二端、電阻R1第二端同時接地;三極管Q1集電極接電源;三極管Q1發(fā)射極、電容C1第一端、電阻R1第一端同時連接;電容C1第二端、電阻R5第二端、放大器U1正極輸入端同時連接,電阻R5第一端接地;電阻R3第一端接地;電阻R3第二端、放大器U1負極輸入端、電阻R4第一端、電容C1第一端同時連接,放大器U1負極輸出端、電阻R4第二端、電容C1第二端、電阻R6第一端同時連接,電阻R6第二端連接視頻放大處理模塊的輸出端;放大器U1、電阻R4、電容C2為信號放大電路; C1為隔直電容,C2對信號放大電路的帶寬進行限制,以濾除信號中的高頻噪聲和尖峰毛刺; 電阻R6為阻抗匹配電阻;電阻R1、電阻R2為三極管Q1的放大倍數(shù)控制電阻;視頻放大處理電路用于對所述視頻預處理模塊發(fā)送的視頻幀進行視頻放大處理;
定位裝置包括:定位芯片,定位電阻RD1,定位電阻RD2,定位電容CD1,定位燈LED;定位芯片一腳接電源,定位芯片二腳、三腳接數(shù)據(jù)輸入輸出,定位芯片五腳接地,定位芯片六腳通過定位電阻RD2接地,定位芯片六腳為復位腳通過定位電容CD1接電源;定位芯片一腳和五腳之間串聯(lián)連接有定位電阻RD1和定位燈LED;當定位芯片在定位過程中時,定位燈LED閃爍提示。
優(yōu)選地,所述氧氣凈化室內盛有水,在水面上覆有阻水透氣膜。
所述氧氣緩沖室內設有多個氧氣隔板,氧氣隔板交錯排列布置。
優(yōu)選地,控制裝置還包括:包括:時鐘電路、處理器;
所述時鐘電路用于通過對處理器的時鐘設置,完成處理器時鐘的設置;時鐘電路與處理器連接,在控制指令字符輸入后的下一個SULK時鐘的上升沿時數(shù)據(jù)被寫入,數(shù)據(jù)從低位0開始輸入處理器;在緊跟8位的控制指令字后的下一個脈沖的下降沿讀出處理器數(shù)據(jù),讀出數(shù)據(jù)時從低位0位至高位7; XI, X2引腳連接晶振,為處理器提供及時脈沖;
所述時鐘電路包括:時鐘芯片、石英振蕩模塊、時鐘放大模塊、時鐘電容Csz1、時鐘電容Csz2、時鐘電阻Rsz1、時鐘電阻Rsz2;
所述時鐘芯片內設所述時鐘芯片以秒,分,時,日期為時鐘數(shù)據(jù),通過讀或寫獲得和修改時鐘數(shù)據(jù);所述時鐘芯片內部有114個字節(jié)的靜態(tài)RAM,用于存放系統(tǒng)通過串行口臨時設定的特定字符點陣代碼;所述時鐘放大模塊、時鐘電容Csz1、時鐘電阻Rsz1組成時鐘放大電路;所述時鐘電容Csz2、時鐘電阻Rsz2組成濾波電路。
優(yōu)選地,還包括與儲電裝置連接的調壓電路;
調壓電路包括:調壓電阻RT1、調壓電阻RT2、調壓電阻RT3、調壓電阻RT4、調壓電阻RT5、調壓電容CT1、調壓電容CT2、調壓電容CT3、調壓三極管QT1、調壓三極管QT2、調壓三極管QT3、調壓三極管QT4、二極管VD T1、二極管VDT2;
調壓電容CT1兩端連接調壓電路的輸入端,調壓電路的輸入端連接儲電裝置;調壓電阻RT1第一端連接輸入端的正極,調壓電阻RT1第二端、調壓三極管QT2基極,調壓電容CT2第一端,調壓三極管QT3集電極同時連接,調壓三極管QT2基極連接輸入端的正極,調壓三極管QT3發(fā)射極連接調壓三極管QT1基極,調壓三極管QT1集電極連接輸入端的正極,調壓三極管QT1發(fā)射極連接輸出端正極,調壓電容CT2第二端接負極;調壓電阻RT2、調壓電阻RT4、調壓電阻RT5串聯(lián)連接,調壓電阻RT2一端連接調壓三極管QT1發(fā)射極和輸出端正極;調壓電阻RT5一端連接負極;調壓三極管QT3發(fā)射極連接至調壓電阻RT2與調壓電阻RT4之間,并通過連接二極管VDT1正極,二極管VD T2正極接負極;調壓三極管QT3基極通過調壓電阻RT3接輸出端正極,調壓三極管QT3基極還與調壓三極管QT4集電極連接,調壓三極管QT4發(fā)射極連接負極,調壓三極管QT4基極連接調壓電阻RT5滑動端;調壓電容CT3兩端連接調壓電路的輸出端;通過調節(jié)調壓電阻RT5的阻值可以調整調壓電路的輸出電壓;調壓三極管QT1、調壓三極管QT2用于防止線路過壓,控制調壓電路的通斷;調壓電容CT1、調壓電容CT3、二極管VDT1、二極管VDT2用于濾波。
優(yōu)選地,所述制氧電磁閥控制模塊包括:時令執(zhí)行模塊;
所述時令執(zhí)行模塊包括:定時器、定時電阻Rd1、定時電阻Rd2、定時電阻Rd3、定時電阻Rd4、定時電容Cd1、定時電容Cd2、定時電容Cd3、定時電容Cd4、定時電容Cd5、定時電容Cd6;定時器的一腳和二腳通過定時電阻Rd1接地,定時器的一腳和二腳還通過定時電阻Rd2接電源;定時器的三腳和四腳接電源;定時器的六腳分別通過定時電阻Rd1接電源,通過定時電容Cd6接時令執(zhí)行模塊的輸入端;定時器的七腳接地,定時器的八腳分別通過定時電阻Rd4接電源,通過定時電容Cd5接時令執(zhí)行模塊的輸出端一;定時器的九腳接時令執(zhí)行模塊的輸出端二;定時器的十腳通過定時電容Cd4接地,定時器的十一腳通過定時電容Cd3接地,定時器的十二腳、定時器的十三腳分別通過定時電阻Rd3接電源,通過定時電容Cd2接地;
定時電阻Rd2和定時電容Cd1用于設置定時器的打開每個制氧電磁閥之間的時間間隔;定時器用于設置打開所有制氧電磁閥所需要的時長;
定時電阻Rd3和定時電容Cd2用于設置定時器的第二時間間隔;
定時電阻Rd4和定時電容Cd5用于接收計數(shù)脈沖,在打開一個制氧電磁閥并經(jīng)過預設的時間間隔后,產(chǎn)生一脈沖打開后一個制氧電磁閥。
從以上技術方案可以看出,本發(fā)明具有以下優(yōu)點:
變電站檢修操作監(jiān)測安全防護裝置功能多樣,結構緊湊、不僅能夠保障作業(yè)人員的人身安全,并具有無線通訊功能,方便人們在施工現(xiàn)場指揮作業(yè),提高了工作效率;緩沖圈能有效地減輕沖力,提高了安全帽的安全性;散熱風扇和溫控裝置可根據(jù)設定的溫度實施降溫,起到散熱的作用;設有太陽能電池板,從而可利用太陽能而節(jié)約能源,可以通過定位裝置快速鎖定佩戴者位置,防塵口罩可以避免佩戴者吸入現(xiàn)場粉塵,保證佩戴者的舒適度。
當六氟化硫濃度、一氧化碳量、煙霧量,強光量,溫度量,濕度量任一量超出預警值時,控制裝置控制報警器Lc發(fā)出報警聲,可以提醒使用者當前環(huán)境處于預警狀態(tài)。同時控制裝置可將煙霧量,強光量,溫度量,濕度量超出預設值通過無線通信裝置傳輸至上位機,使上位機的管理人員實時了解配電室內部環(huán)境情況信息,以便及時作出正確指揮,保護人員安全。
面部識別攝像頭可以面部視頻圖像,從獲取的面部視頻圖像中的每一幀中選取面部敏感區(qū)域作為后續(xù)的心率信號的提取區(qū)域;當使用人員的攝氧量低于預設的攝氧量時,提示工作人員佩戴制氧裝置,同時通過面部識別攝像頭獲取人員身體狀態(tài);當人員身體狀態(tài)不適,或出現(xiàn)狀況時,提示人員使用制氧裝置吸氧。開啟制氧開關,使過水倉內的水流入過氧化鈉倉,水和過氧化鈉反應產(chǎn)生氧氣。使用人員將呼吸嘴對準口部進行吸氧。在數(shù)據(jù)信息的獲取,處理,制氧,吸氧整個過程穩(wěn)定可靠,制氧機構制氧效率高,制得的氧氣濃度高,純凈,可滿足缺氧環(huán)境下工作人員的供氧需求。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明的技術方案,下面將對描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為變電站檢修操作監(jiān)測安全防護裝置的整體結構圖;
圖2為檢測組件電路圖;
圖3為除臭層示意圖;
圖4為防護面罩示意圖;
圖5為面部敏感區(qū)域示意圖;
圖6為面部敏感區(qū)域示意圖;
圖7為制氧裝置結構圖;
圖8為視頻放大處理電路電路圖;
圖9為時令執(zhí)行模塊電路圖;
圖10為定位裝置電路圖;
圖11為時鐘電路電路圖;
圖12為調壓電路電路圖;
圖13為變電站檢修操作監(jiān)測安全防護裝置的整體示意圖;
圖14為供電電路電路圖;
圖15充電電路電路圖;
圖16數(shù)據(jù)傳輸電路電路圖。
具體實施方式
為使得本發(fā)明的目的、特征、優(yōu)點能夠更加的明顯和易懂,下面將結合本具體實施例中的附圖,對本發(fā)明中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,下面所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例,而非全部的實施例?;诒緦@械膶嵤├?,本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例,都屬于本專利保護的范圍。
本發(fā)明提供了一種變電站檢修操作監(jiān)測安全防護裝置,如圖1至14所示,包括:頭盔以及與頭盔連接的制氧裝置18;
頭盔設有外殼1,與人體頭部接觸的內網(wǎng)2,帽帶13,防護面罩14;
外殼1的內部設有與外殼1內部固定連接的安裝梁4,安裝梁4上安裝有無線通信裝置3,儲電裝置6,定位裝置7;
外殼的外表面設有太陽能電池板8,照明裝置9,用于感應配電室內氧含量的氧含量傳感器81、控制裝置101、溫控器、檢測組件82,六氟化硫傳感模塊36、一氧化碳檢測模塊37、面部識別攝像頭11、環(huán)境攝像頭16、數(shù)據(jù)傳輸電路、充電電路、供電電路、數(shù)據(jù)儲存裝置;
數(shù)據(jù)儲存裝置95用于儲存控制裝置101獲取及發(fā)出的數(shù)據(jù)信息,檢測組件82檢測的數(shù)據(jù)信息,六氟化硫傳感模塊36感應的數(shù)據(jù)信息,一氧化碳檢測模塊37感應的數(shù)據(jù)信息、面部識別攝像頭11攝取的數(shù)據(jù)信息以及環(huán)境攝像頭16攝取的數(shù)據(jù)信息;
供電電路與儲電裝置6電連接,供電電路用于儲電裝置6通過供電電路與外部移動設備連接,使儲電裝置給外部移動設備充電;
供電電路包括:供電輸出控制模塊97、供電USB接口98、電源芯片91、二極管Dg1、電容Cg1、電容Cg2、電容Cg3;所述電源芯片五號管腳與供電輸出控制模塊97電連接,所述電源芯片一號管腳與二極管Dg1正極端連接,二極管Dg1負極端與供電USB接口98連接,電源芯片七號管腳分別與電源VCC連接及通過電容Cg1接地,電容Cg2的兩端分別連接電源芯片的六號和八號管腳,電容Cg3一端連接在電源芯片一號管腳與二極管Dg1正極端之間,電容Cg3另一端接地,電源芯片二、三、四號腳接地;二極管Dg1用于防止電源芯片91在非工作狀態(tài)下供電USB接口98接入的電壓加至電源芯片91上;
充電電路與儲電裝置6電連接,充電電路用于使外電源通過充電電路給儲電裝置6充電;充電電路包括:充電USB接口96、場效應管一92、場效應管二93、電阻Rc、電感Lc和電容Cc;所述電感Lc和電容Cc組成LC振蕩電路;所述場效應管一92漏極與場效應管二93的柵極連接,所述場效應管一92源極接地,場效應管二93的源極與儲電裝置6電連接,場效應管二93的漏極通過LC振蕩電路與充電USB接口96連接;電感Lc和電容Cc組成LC振蕩電路用于減少充電電源的波動,電阻Rc用于使場效應管二93充電前處于關斷狀態(tài);
所述數(shù)據(jù)傳輸電路與數(shù)據(jù)儲存裝置95連接,用于數(shù)據(jù)傳輸電路通過與外部設備連接,使數(shù)據(jù)儲存裝置95與外部設備進行數(shù)據(jù)傳輸;
所述數(shù)據(jù)傳輸電路包括:數(shù)據(jù)USB接口94、晶體管Qs、電阻Rs1、電阻Rs2、電阻Rs3、電阻Rs4、電容Cs1、電容Cs2;電阻Rs1和電容Cs1組成RC濾波電路一,電阻Rs2和電容Cs2組成RC濾波電路二;所述晶體管基極與USB接口連接,所述晶體管發(fā)射極通過電阻Rs3和RC濾波電路二接地;所述晶體管集電極通過電阻Rs4和RC濾波電路一接地;RC濾波電路一和RC濾波電路二用于濾除數(shù)據(jù)傳輸中的雜波;
外部設備通過數(shù)據(jù)USB接口94與數(shù)據(jù)傳輸電路接通,這里外部設備可以包括電腦,平板等。接入數(shù)據(jù)USB接口94后,晶體管Qs動作,數(shù)據(jù)儲存裝置95與外部設備連通,進行數(shù)據(jù)傳輸。
對儲電裝置6通過充電電路進行充電時,外電源接入充電USB接口96,場效應管二93為斷開狀態(tài),此時控制裝置101判斷是否處于數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài),如果不是數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài),控制裝置101通過控制場效應管一92接通,使場效應管二93接通,外電源對儲電裝置6充電。
供電輸出控制模塊97與控制裝置電連接,儲電裝置6通過供電電路與外部移動設備連接,給外部移動設備充電時,控制裝置判斷是否有數(shù)據(jù)傳輸,當無數(shù)據(jù)傳輸時,控制裝置通過控制供電輸出控制模塊97,使電源芯片91接通,儲電裝置6給外部設備充電或供電。這樣用戶在佩戴頭盔時,可以給手持終端,如手機,平板,手燈充電或供電。而且還可以與手機,平板,電腦進行數(shù)據(jù)交互,還能實現(xiàn)對儲電裝置6的充電功能。
外殼1上設有帽檐,帽檐設有散熱風扇10;帽帶13上設有話筒12、接聽裝置15;
溫控器包括測溫探頭和風扇控制電路,所述測溫探頭固設在外殼1上,所述風扇控制電路分別與散熱風扇10和儲電裝置6連接,風扇控制電路用于當環(huán)境溫度超過預設值時,風扇控制電路控制散熱風扇10運行;當環(huán)境溫度低于預設值時,風扇控制電路控制散熱風扇10停止運行;
所述話筒12和接聽裝置15分別設置在帽帶13的兩側;
所述無線通信裝置3,定位裝置7、太陽能電池板、照明裝置,氧含量傳感器、控制裝置101、散熱風扇、檢測組件、一氧化碳檢測模塊37、六氟化硫傳感模塊36、面部識別攝像頭和環(huán)境攝像頭分別與儲電裝置連接,使儲電裝置供電;
一氧化碳檢測模塊37、六氟化硫傳感模塊36、無線通信裝置3,定位裝置7、氧含量傳感器、檢測組件82、面部識別攝像頭和環(huán)境攝像頭分別與控制裝置電連接;
六氟化硫傳感模塊36用于感應環(huán)境內的六氟化硫濃度,并將感應的六氟化硫濃度傳輸給控制裝置101;
檢測組件82包括:煙霧傳感器YC,強光傳感器GC,溫度傳感器QC,濕度傳感器SC,二極管Cc1、二極管Cc2、二極管Cc3、二極管Cc4、二極管Cc5、二極管Cc6、電阻Rc1、調節(jié)電阻Rc2、調節(jié)電阻Rc3、調節(jié)電阻Rc4、調節(jié)電阻Rc5、調節(jié)電阻Rc6、電阻Rc7、電阻Rc8、報警器Lc;
強光傳感器一端連接電源,另一端通過調節(jié)電阻Rc3接地,調節(jié)電阻Rc3調節(jié)強光傳感器的靈敏度;煙霧傳感器一端連接電源,另一端通過調節(jié)電阻Rc4接地,調節(jié)電阻Rc4調節(jié)煙霧傳感器的靈敏度;溫度傳感器一端連接電源,另一端通過調節(jié)電阻Rc5接地,調節(jié)電阻Rc5調節(jié)溫度傳感器的靈敏度;濕度傳感器一端連接電源,另一端通過調節(jié)電阻Rc6接地,調節(jié)電阻Rc6調節(jié)濕度傳感器的靈敏度;煙霧傳感器,強光傳感器,溫度傳感器,濕度傳感器分別感應的煙霧量,強光量,溫度量,濕度量,并將煙霧量,強光量,溫度量,濕度量傳輸至控制裝置;當接收煙霧量,強光量,溫度量,濕度量超出預設值時,將超出數(shù)據(jù)信息發(fā)送給控制裝置,控制裝置接收超出數(shù)據(jù)信息并通過無線通信裝置傳輸至上位機,同時當煙霧量,強光量,溫度量,濕度量任一量超出預警值時,控制裝置控制報警器Lc發(fā)出報警聲;
這樣,當六氟化硫濃度、一氧化碳量、煙霧量,強光量,溫度量,濕度量任一量超出預警值時,控制裝置控制報警器Lc發(fā)出報警聲,可以提醒使用者當前環(huán)境處于預警狀態(tài)。同時控制裝置可將煙霧量,強光量,溫度量,濕度量超出預設值通過無線通信裝置傳輸至上位機,使上位機的管理人員實時了解配電室內部環(huán)境情況信息,以便及時作出正確指揮,保護人員安全。
內網(wǎng)2設有與人體頭部接觸的除臭層;除臭層包括上吸汗透氣層31,所述上吸汗透氣層31的底部設有上除臭層32,所述上除臭層32的底部設有中芯層33,所述中芯層33的底部設有下除臭層34,所述下除臭層34的底部設有下吸汗透氣層35;
所述上吸汗透氣層31和下吸汗透氣層35均由腈綸纖維和錦綸纖維混紡制成,上除臭層32和下除臭層34均由竹炭纖維和甲殼素纖維編織成網(wǎng)眼結構制成,所述中芯層33由氯綸和粘膠纖維混紡制成。
使用時,通過上吸汗透氣層31和下吸汗透氣層35將汗液或者臭氣進行吸收,然后通過上除臭層和下除臭層進行轉化,有效的起到了抑菌除臭的作用,使除臭層能夠得到充分的使用。
防護面罩18包括:竹炭纖維布1a,在竹炭纖維布1a上貼合有透氣膜3a、透氣膜3a上貼合有毛圈織物濾層4a、導濕織物層5a、重離子微孔膜層6a和紗布層7a,所述竹炭纖維布1a與透氣膜3a之間設有防輻射層2a,防輻射層2a由兩股經(jīng)紗和一股緯紗按規(guī)律浮沉交織而成,所述兩股經(jīng)紗內含有銀纖維;
有毛圈織物濾層4a采用超細纖維制成的圈織物濾層,負責過濾粒徑較大的粒子,增加容塵量,減輕無紡布濾材的過濾負擔,同時賦予口罩柔軟舒適美觀的主體外形風格;竹炭纖維布可消除異味。導濕織物層貼近皮膚,結構相對疏松,可快速疏散傳導人體呼出的水汽,以增加舒適感。防護面罩18還具有抗菌、吸汗和抗輻射作用。
所述控制裝置101包括:氧含量接收模塊61、溫度接收模塊62、濕度接收模塊63、六氟化硫濃度接收模塊64、一氧化碳接收模塊65、面部區(qū)域設置模塊66、面部識別模塊67、視頻預處理模塊68、視頻放大處理模塊69、心率信號消噪處理模塊70、心率值轉換模塊71、心率與攝氧量折算模塊73、報警提示模塊74、攝氧量比較模塊75;
溫度接收模塊62用于接收溫度傳感器感應配電室內的溫度;濕度接收模塊63用于接收濕度傳感器感應配電室內的濕度;氧含量接收模塊61用于接收氧含量傳感器感應配電室內的氧含量;
人體皮膚的特殊結構和有其引發(fā)的光學現(xiàn)象是進行皮膚圖像處理的理論依據(jù),人體皮膚是一個含有多層結構的半透明體,不同的研究人員對皮膚的具體分層有不同的看法。將皮膚看成半透明結構體如圖3所示,分別是角質層,表皮層,含有動脈和靜脈毛細血管的真皮層,以及含有脂肪的皮下組織層。皮膚的每一層與入射光之間產(chǎn)生的光學現(xiàn)象不盡相同,不同皮膚層中的色素對光的吸收也不同。本實施例主要體現(xiàn)表皮層和真皮層對光的吸收和反射特性,這也是導致反射光能量變化的主要原因。
入射光線在和皮膚接觸的過程中產(chǎn)生了復雜的光學現(xiàn)象。入射光線到達皮膚的表面時,大約有5%被直接反射掉,剩下的大部分將進入皮膚的下表面。入射光在進入表皮層之后有一部分被黑色素吸收,一部分被散射,而剩余部分的光將穿透表皮層進入下面的真皮層。而由于血色素的存在,在真皮層中同樣存在著對光線的吸收和散射現(xiàn)象。不同之處是,光線在表皮層大多是進行前向散射的,所以相對而言比較簡單。而進入到真皮層之后,光線將產(chǎn)生前向散射和后向散射,特別是在真皮層的上層-乳突層之后的散射現(xiàn)象較為嚴重,使得部分入射光返回到空氣中。在真皮層之下的網(wǎng)狀層,大部分為前向散射,光線將一直到達皮下組織并被反射入射光線除去有一部分從表面和下表面反射回空氣中之外,剩余的全部被皮膚中的色素吸收。雖然皮膚中含有的色素種類多種多樣,但存在于表皮層的黑色素和真皮層的血色素對光線的吸收最為明顯,因此,當皮膚中黑色素及其它組織結構未變時,血色素的多少直接影響入射光的吸收,并最終改變進入 CCD 的反射光能量。
面部區(qū)域設置模塊用于設置面部敏感區(qū)域;面部敏感區(qū)域包括人的眼睛、臉部、鼻子和嘴巴,當人眨眼或張嘴是將引起感興趣區(qū)域內像素的變化。具體面部敏感區(qū)內的像素的變化是血液流經(jīng)人臉毛細血管時引起膚色的變化,即視頻中人臉區(qū)域的像素變化。
如圖5、圖6顯示了面部敏感區(qū)域,面部敏感區(qū)域設定雙眼間的距離為4d,選取長和寬分別為8d和10d的矩形,即為黑色虛線區(qū)域所示,這就是獲取的面部敏感區(qū)域;接著在雙眼距離的中點位置上方的d距離處選取一個長和寬分別為3d和3d/2的矩形,為重點分析的面部敏感區(qū)域;在雙眼中點的下方的0.5d處選取長和寬分別為8d和3d的矩形,為重點分析的面部敏感區(qū)域。在檢測獲取面部敏感區(qū)域時,每一幀視頻圖像都是以這三部分的位置區(qū)域作為面部敏感區(qū)域來分析和折算得到心率。
所述面部區(qū)域設置模塊66用于設置面部敏感區(qū)域;所述面部識別攝像頭用于獲取面部視頻圖像;面部識別攝像頭采用高分辨率的攝像頭,以提高獲取視頻圖像的清晰度,保證心率轉換的準確性。
所述面部識別模塊67用于從獲取的面部視頻圖像中的每一幀中選取面部敏感區(qū)域作為后續(xù)的心率信號的提取區(qū)域;當在獲取的視頻中,某一幀中的選取面部敏感區(qū)域失敗時,使用上一幀中的面部敏感區(qū)域作為當前幀中的面部敏感區(qū)域;面部識別模塊的面部區(qū)域識別為攝像頭或攝像機所具有的功能,為常用的手段。這里面部識別模塊從獲取的面部視頻圖像中的每一幀中選取面部敏感區(qū)域作為后續(xù)的心率信號的提取區(qū)域;由于人在移動中,可能在每一圖像的獲取上出現(xiàn)偏差,則使用上一幀中的面部敏感區(qū)域作為當前幀中的面部敏感區(qū)域,使圖像獲取具有一定的連續(xù)性。
所述視頻預處理模塊68用于對選取的面部敏感區(qū)域的視頻幀進行計量,當計量的幀數(shù)達到預設幀數(shù)時,將所述視頻幀發(fā)送至視頻放大處理模塊;當計量的幀數(shù)未達到預設幀數(shù)時,繼續(xù)計量視頻幀直至達到預設幀數(shù);這樣的預設幀數(shù)是根據(jù)控制裝置所攜帶的處理器運算能力所決定的。運算能力強則可以預設較多的幀數(shù),處理能力弱則預設較少的幀數(shù)。
所述視頻放大處理模塊69用于對所述視頻預處理模塊發(fā)送的視頻幀進行視頻放大處理,將放大處理后的視頻幀在RGB顏色空間內進行分解,形成三幅單通道圖像;分別計算三通道圖像的面部敏感區(qū)域內像素的空間平均值,形成對應每一幀的紅綠藍三個信號值,信號值范圍在0~255之間,每一幀的紅綠藍三個信號值形成三個原始信號序列,以使從每一幀中放大出心率信號;
當視頻幀的長度達到規(guī)定長度時,本實施例設使用的時間長度是30秒,即視頻幀的長度為30秒乘以視頻的幀率,就對視頻片段進行視頻放大處理,放大后的視頻進行心率信號的提取。視頻幀數(shù)每隔1秒才更新一次,進行下一次視頻放大處理,也就是說相鄰兩次視頻放大處理的視頻中有90%的視頻幀是相同的。將處理后視頻中的每一幀的RGB通道分開,并分別計算各通道面部敏感區(qū)域內像素的空間平均值,這樣就得到0~255之間的三個值。對應于視頻中的每一幀的感興趣區(qū)域就形成了紅、綠、藍三段原始心率信號。
為了觀察信號的特性,需要對信號進行歸一化處理。具體歸一化處理方式為現(xiàn)有技術,是在處理前,有程序人員根據(jù)實際情況,寫入相應的歸一化公式實現(xiàn),這里不做限定。
歸一化完成之后需要對還需要對窗口內的信號進行帶通濾波處理,以消除低頻呼吸信號和高頻噪聲對心率檢測結果的影響。心率信號消噪處理模塊用于對原始心率信號序列進行帶通濾波處理,以調整信號波形和消除噪聲的影響;考慮到正常人的心率范圍為45~240,因此采用帶通濾波器的上下截止頻率分別為0.75Hz和4Hz。
心率值轉換模塊用于對消除噪聲的三個信號序列分別進行FFT變換FFT是一種DFT的高效算法,稱為快速傅立葉變換(fast Fourier transform),計算三個信號序列的對應功率譜密度,選取G通道信號序列中最大功率對應的頻率作為心率的計算值;
經(jīng)帶通濾波處理后的三個信號序列進行快速傅里葉變換來分別得到三個信號序列的功率譜密度。視頻圖像中的G通道包含的脈搏波信號較強,因此選取G通道感興趣區(qū)域中像素均值形成的信號序列的最大功率譜對應的頻率作為心率值。
心率用來描述心動周期的專業(yè)術語,是指心臟每分鐘跳動的次數(shù),以第一聲音為準。正常成年人安靜時的心率有顯著的個體差異,平均在75次/min左右。
所述心率與攝氧量折算模塊用于將心率的計算值折算成使用人員的攝氧量;
所述攝氧量比較模塊用于將心率與攝氧量折算模塊折算的使用人員的攝氧量與預設的攝氧量進行比較,當使用人員的攝氧量低于預設的攝氧量時,報警提示模塊發(fā)出報警提示;
由表中數(shù)據(jù)可見, 當心率平均值為92次/ 分以下時, 每搏耗氧量為7.576毫升, 心率為110次/分以下時每搏耗氧量為8.691毫升, 心率達130次/分以下時, 每搏耗氧量為9.130毫升, 當心率升高到150次/分時, 每搏耗氧量為9.067毫升。心率升高到165次/分時,每搏耗氧量為9.130毫升。心率達到175次/分時每搏耗氧量為9.130毫升。這樣就折算出用戶在配電室中工作時,可以得出所需要的耗氧量。當使用人員的攝氧量低于預設的攝氧量時,報警提示模塊發(fā)出報警提示;提示人員使用制氧裝置吸氧。
這樣可以獲取人員所在環(huán)境的含氧量,還可以獲取人員當前的健康狀態(tài),如果出現(xiàn)身體不適,如夏季高溫,在檢修過程中,通過面部識別就可以得到人員是否有中暑狀況。
制氧裝置18包括:固定板20,固定板20上安置有制氧機構、輸氣管21、氧氣緩沖室22、呼吸嘴23、氧氣凈化室24、制氧控制開關25;
固定板20上設有兩個安裝扣192,兩個安裝扣192上分別設有吊帶19,外殼1的邊緣處設有綁接孔191,吊帶19與帽帶13綁接,或與綁接孔191相綁接;
制氧機構通過輸氣管21與氧氣緩沖室22連接,氧氣緩沖室22通過輸氣管21與氧氣凈化室24,氧氣凈化室24通過輸氣管21與呼吸嘴23連接;
制氧機構包括:制氧殼體26,制氧殼體26內設有多個制氧倉27,靠近制氧殼體26內壁設有輸氧通道28,每個制氧倉27的出氧口分別與輸氧通道28連接,每個制氧倉27的出氧口上設有出氧電磁閥,制氧殼體26上設有殼體出氧口29,殼體出氧口29上設有出氧傳感器;所述氧氣凈化室內盛有水,在水面上覆有阻水透氣膜。
所述氧氣緩沖室內設有多個氧氣隔板,氧氣隔板交錯排列布置。
制氧倉27包括:過氧化鈉倉和水倉;過氧化鈉倉和水倉之間設有隔板,隔板上設有連通孔,連通孔上設有制氧電磁閥;過氧化鈉倉內部設有過氧化鈉,水倉內部設有水;
制氧控制開關分別與出氧傳感器、出氧電磁閥、控制裝置和制氧電磁閥電連接;
制氧控制開關包括:制氧開關83、出氧量感應模塊84、出氧電磁閥控制模塊85、制氧電磁閥控制模塊86、出氧量傳輸模塊87;
所述出氧量感應模塊84用于接收出氧傳感器感應的出氧量;
所述制氧開關83用于接收使用人員的控制開關指令;制氧開關可以采用按鈕開關。
所述制氧電磁閥控制模塊86用于當制氧開關用于接收使用人員的開啟制氧指令時,控制打開一個制氧電磁閥,使過水倉內的水流入過氧化鈉倉,水和過氧化鈉反應產(chǎn)生氧氣,并在預設的時間間隔逐一打開制氧電磁閥,使過氧化鈉和水混合制氧;預設的時間間隔根據(jù)制氧機構的體積大小承裝氧氣量來決定,這里不做具體限定。
所述出氧電磁閥用于當制氧電磁閥打開后,控制出氧電磁閥打開,使氧氣流至輸氧通道,并流出制氧機構;所述出氧量傳輸模塊87用于將出氧傳感器感應的出氧量傳輸至控制裝置。
這樣使用人員當攝氧量低于預設的攝氧量時,報警提示模塊發(fā)出報警提示;提示人員使用制氧裝置吸氧。開啟制氧開關,使過水倉內的水流入過氧化鈉倉,水和過氧化鈉反應產(chǎn)生氧氣。使用人員將呼吸嘴23對準口部進行吸氧。
所述視頻放大處理模塊包括:視頻放大處理電路;
所述視頻放大處理電路包括:電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電容C1、電容C2、三極管Q1、放大器U1;
視頻放大處理模塊的輸入端、電阻R2第一端、三極管Q1基極同時連接;電阻R2第二端、電阻R1第二端同時接地;三極管Q1集電極接電源;三極管Q1發(fā)射極、電容C1第一端、電阻R1第一端同時連接;電容C1第二端、電阻R5第二端、放大器U1正極輸入端同時連接,電阻R5第一端接地;電阻R3第一端接地;電阻R3第二端、放大器U1負極輸入端、電阻R4第一端、電容C1第一端同時連接,放大器U1負極輸出端、電阻R4第二端、電容C1第二端、電阻R6第一端同時連接,電阻R6第二端連接視頻放大處理模塊的輸出端;放大器U1、電阻R4、電容C2為信號放大電路; C1為隔直電容,C2對信號放大電路的帶寬進行限制,以濾除信號中的高頻噪聲和尖峰毛刺; 電阻R6為阻抗匹配電阻;電阻R1、電阻R2為三極管Q1的放大倍數(shù)控制電阻;視頻放大處理電路用于對所述視頻預處理模塊發(fā)送的視頻幀進行視頻放大處理;
所述制氧電磁閥控制模塊包括:時令執(zhí)行模塊;
所述時令執(zhí)行模塊包括:定時器、定時電阻Rd1、定時電阻Rd2、定時電阻Rd3、定時電阻Rd4、定時電容Cd1、定時電容Cd2、定時電容Cd3、定時電容Cd4、定時電容Cd5、定時電容Cd6;定時器的一腳和二腳通過定時電阻Rd1接地,定時器的一腳和二腳還通過定時電阻Rd2接電源;定時器的三腳和四腳接電源;定時器的六腳分別通過定時電阻Rd1接電源,通過定時電容Cd6接時令執(zhí)行模塊的輸入端;定時器的七腳接地,定時器的八腳分別通過定時電阻Rd4接電源,通過定時電容Cd5接時令執(zhí)行模塊的輸出端一;定時器的九腳接時令執(zhí)行模塊的輸出端二;定時器的十腳通過定時電容Cd4接地,定時器的十一腳通過定時電容Cd3接地,定時器的十二腳、定時器的十三腳分別通過定時電阻Rd3接電源,通過定時電容Cd2接地;
定時電阻Rd2和定時電容Cd1用于設置定時器的打開每個制氧電磁閥之間的時間間隔;定時器用于設置打開所有制氧電磁閥所需要的時長;
定時電阻Rd3和定時電容Cd2用于設置定時器的第二時間間隔;
定時電阻Rd4和定時電容Cd5用于接收計數(shù)脈沖,在打開一個制氧電磁閥并經(jīng)過預設的時間間隔后,產(chǎn)生一脈沖打開后一個制氧電磁閥;
定位裝置包括:定位芯片,定位電阻RD1,定位電阻RD2,定位電容CD1,定位燈LED;定位芯片一腳接電源,定位芯片二腳、三腳接數(shù)據(jù)輸入輸出,定位芯片五腳接地,定位芯片六腳通過定位電阻RD2接地,定位芯片六腳為復位腳通過定位電容CD1接電源;定位芯片一腳和五腳之間串聯(lián)連接有定位電阻RD1和定位燈LED;當定位芯片在定位過程中時,定位燈LED閃爍提示。
本實施例中,控制裝置101還包括:包括:時鐘電路、處理器51;
所述時鐘電路用于通過對處理器的時鐘設置,完成處理器時鐘的設置;時鐘電路與處理器連接,在控制指令字符輸入后的下一個SULK時鐘的上升沿時數(shù)據(jù)被寫入,數(shù)據(jù)從低位0開始輸入處理器;在緊跟8位的控制指令字后的下一個脈沖的下降沿讀出處理器數(shù)據(jù),讀出數(shù)據(jù)時從低位0位至高位7; XI, X2引腳連接晶振,為處理器提供及時脈沖;
所述時鐘電路包括:時鐘芯片53、石英振蕩模塊51、時鐘放大模塊52、時鐘電容Csz1、時鐘電容Csz2、時鐘電阻Rsz1、時鐘電阻Rsz2;
所述時鐘芯片53內設所述時鐘芯片以秒,分,時,日期為時鐘數(shù)據(jù),通過讀或寫獲得和修改時鐘數(shù)據(jù);所述時鐘芯片內部有114個字節(jié)的靜態(tài)RAM,用于存放系統(tǒng)通過串行口臨時設定的特定字符點陣代碼;所述時鐘放大模塊52、時鐘電容Csz1、時鐘電阻Rsz1組成時鐘放大電路;所述時鐘電容Csz2、時鐘電阻Rsz2組成濾波電路;
在控制裝置總要不斷的獲取定位信息,溫度信息,濕度信息等,因此需要提供實時時鐘功能,為數(shù)據(jù)比較及心率計算、心率與攝氧量折算提供準確無誤的實時時間,并且要求系統(tǒng)掉電之后實時時鐘能夠繼續(xù)工作,重新上電后,實時時鐘仍然提供與當前同步的時間。同時為了調試方便,該實時時鐘需具有可編程功能,能夠通過編程設定時間。控制裝置中可以包括時鐘芯片、一個高精度晶振和一塊紐扣電池。整個系統(tǒng)掉電之后,時鐘芯片正常工作所需要的電源由紐扣電池來提供。
本實施例中,安裝梁上還安裝有與儲電裝置連接的調壓電路;為了使儲電裝置能夠輸出多種不同的電壓,在儲電裝置的輸出端設置調壓電路,調節(jié)輸出電壓值以適應不同元件對電壓的要求。調壓電路可以包括一個或多個。
調壓電路包括:調壓電阻RT1、調壓電阻RT2、調壓電阻RT3、調壓電阻RT4、調壓電阻RT5、調壓電容CT1、調壓電容CT2、調壓電容CT3、調壓三極管QT1、調壓三極管QT2、調壓三極管QT3、調壓三極管QT4、二極管VD T1、二極管VDT2;
調壓電容C T1兩端連接調壓電路的輸入端,調壓電路的輸入端連接儲電裝置;調壓電阻RT1第一端連接輸入端的正極,調壓電阻RT1第二端、調壓三極管QT2基極,調壓電容CT2第一端,調壓三極管QT3集電極同時連接,調壓三極管QT2基極連接輸入端的正極,調壓三極管QT3發(fā)射極連接調壓三極管QT1基極,調壓三極管QT1集電極連接輸入端的正極,調壓三極管QT1發(fā)射極連接輸出端正極,調壓電容CT2第二端接負極;調壓電阻RT2、調壓電阻RT4、調壓電阻RT5串聯(lián)連接,調壓電阻RT2一端連接調壓三極管QT1發(fā)射極和輸出端正極;調壓電阻RT5一端連接負極;調壓三極管QT3發(fā)射極連接至調壓電阻RT2與調壓電阻RT4之間,并通過連接二極管VDT1正極,二極管VD T2正極接負極;調壓三極管QT3基極通過調壓電阻RT3接輸出端正極,調壓三極管QT3基極還與調壓三極管QT4集電極連接,調壓三極管QT4發(fā)射極連接負極,調壓三極管QT4基極連接調壓電阻RT5滑動端;調壓電容CT3兩端連接調壓電路的輸出端;通過調節(jié)調壓電阻RT5的阻值可以調整調壓電路的輸出電壓;調壓三極管QT1、調壓三極管QT2用于防止線路過壓,控制調壓電路的通斷;調壓電容CT1、調壓電容CT3、二極管VDT1、二極管VDT2用于濾波。
對所公開的實施例的上述說明,使本領域專業(yè)技術人員能夠實現(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業(yè)技術人員來說將是顯而易見的,本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下,在其它實施例中實現(xiàn)。因此,本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例,而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。