一種適於戶外作業安全監控的無線音頻通信系統的製作方法

2023-05-26 03:52:06 1

專利名稱：一種適於戶外作業安全監控的無線音頻通信系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及戶外作業安全監控指揮裝置的技術領域，特別涉及一種適於戶外作業安全監控的無線音頻通信系統。
背景技術：
電力系統、石油化工等行業的戶外作業，以及搶險救災、重大隱患排除等突發性事件的場合普遍呈現出危險度高、安全問題尤其是人身安全問題突出和作業技術水平要求較高的特點。一旦出現安全事故，不僅造成設備損壞、系統穩定運行破壞，甚至造成人員傷亡，因此這些場合都迫切需要對作業人員的規範操作進行實時監控，並由現場指揮人員提供實時的指導。但往往這些場合絕大多數處於偏遠野外或環境遭到破壞，無法提供可靠、實時的通訊手段來實現上述要求。目前主要應用於上述場合戶外作業監控的主要技術手段包括:無線語音對講機系統，該類通訊設備大量應用於當前的戶外作業過程中，起到了較好的作用。但此類設備的缺點也非常突出:只能支持一對多通話，即某一時刻只能有一方講話，其他同頻設備同時只能接收，無法實現多方同時通話；且通話時需要手動操作，給施工作業造成了一定的安全隱患。目前也出現了支持視頻的可視對講機系統，但只能支持點對點的視頻監控，無法從多個角度獲取作業人員的操作視頻。內通系統，該系統主要應用於航站樓、居民樓宇、賓館等內部的語音和視頻通訊，可方便地實現實時多方通話，實時視頻監控等功能。但其存在的主要問題是一般為固定式安裝，系統龐大複雜，便攜性和移動性較差，不能適應上述場合流動性、突發性和便攜性的要求，而且一般系統價格昂貴，很難大面積推廣應用。軍用作戰內通系統:該類產品品質要求很高，保密性也很強，其單兵系統較重，且除音視頻外，它一般還集成了多項測控功能，如GPS信號、人體生命特徵參數等，主要存在的問題是價格非常昂貴，一般應用系統難以承受。此外，在上述目前主要應用於場合安全戶外作業監控的主要技術手段中，前方施工人員的語音終端與現場採集單元之間通常還是採用有線連接方式，這樣將給施工人員的操作帶來諸多的不便，容易妨礙作業人員的肢體活動和出現超出有線連接長度範圍後連接線脫落的現象，給施工過程中的安全保障造成了嚴重威脅。中國實用新型專利《藍牙通訊系統》(申請號:CN201120232676.5 )公開的是:一種藍牙通訊系統，包括:耳機本體、與耳機本體無線連接的耳機藍牙適配器、至少一音頻輸出設備、與所述音頻輸出設備連接的音頻輸出設備的藍牙適配器；所述音頻輸出設備的藍牙適配器與耳機藍牙適配器之間通過藍牙連接。該系統使得用戶只需佩戴一個耳機本體，便可以實現與多個音頻輸出設備之間進行藍牙通訊，給用戶帶來了方便。但該專利未實現前方施工人員的語音終端與現場採集單元之間安全、可靠和不間斷的無線連接。因此，在已有的戶外作業安全監控指揮系統的基礎上，進一步利用現有先進的無線通話技術，實現前方施工人員的語音終端與現場採集單元之間安全、可靠和不間斷的無線連接，能進一步拓展戶外作業安全監控指揮裝置的應用場合，提高戶外作業安全監控指揮裝置的使用方便性，進一步提高戶外作業的安全技術水平，進一步保障戶外作業人員的人身安全，更好地適應各種野外及惡劣複雜環境中實時多方雙向音視頻通訊的要求，且系統操作簡便，佩戴舒適。該技術將具有非常廣闊的應用價值和市場前景。

實用新型內容本實用新型的目的在於提供一種適於戶外作業安全監控的無線音頻通信系統，通過藍牙耳機、音視頻採集終端和現場多路採集終端及網絡終端多方雙向相互之間的通訊，實現前方施工人員的語音終端與現場採集單元之間及網絡終端提供多方雙向、安全、可靠和不間斷的無線連接，極大地提高戶外作業的安全技術水平，進一步保障戶外作業人員的人身安全，更好地適應各種野外及惡劣複雜環境中實時多方雙向音視頻通訊的要求，保證裝置的音頻、視頻同步、同距。同時該系統操作簡便、佩戴舒適、具有很高的便攜性和移動性。本實用新型的技術方案是:一種適於戶外作業安全監控的無線音頻通信系統，包括視頻採集終端，視頻採集終端內配置藍牙適配器，藍牙適配器的音頻輸入、輸出分別與視頻採集終端內編碼器的音頻輸出、輸入相連接，其特徵在於:它還包括藍牙耳機，所述藍牙耳機可與所述藍牙適配器進行無線配對連接。其有益效果是:從而實現視頻採集終端與佩戴藍牙耳機的前方施工人員之間的無線音頻聯繫，可免除工作人員與視頻採集終端之間有線連接引起工作人員操作的不便。藍牙耳機無需手工操作，無需抗幹擾的語音控制系統，可確保在與藍牙適配器10米範圍內不間斷地連接通過所設計的自動重新連接電路確保信號連接不被中斷。如上所述的無線音頻通信系統，其特徵在於:它還包括後臺伺服器，所述視頻採集終端通過無線連接方式連接至所述後臺伺服器。其有益效果是:通過後臺伺服器的解碼編碼，實現指揮人員與藍牙耳機佩戴人員的實時多方雙向通訊。如上所述的無線音頻通信系統，其特徵在於:所述的視頻採集終端包括編碼器、無線數位訊號收發器、攝像頭、藍牙適配器、充電器和蓄電池；藍牙適配器與藍牙耳機配對；蓄電池連接至編碼器、無線數位訊號收發器、攝像頭、藍牙適配器，為整個系統供電；充電器連接至蓄電池，實現對蓄電池的充電；無線數位訊號收發器、攝像頭和藍牙適配器均連接至編碼器；編碼器對來自攝像頭的視頻信號和來自藍牙適配器的音頻信號進行處理，通過無線數位訊號收發器發送至後臺伺服器。本實用新型的有益效果是:本發明的戶外作業安全監控指揮裝置的無線音頻通信系統充分利用了先進的無線藍牙通信技術，實現了前方施工人員的語音終端與現場採集單元之間及網絡終端提供多方雙向、安全、可靠和不間斷的無線連接保證裝置的音頻、視頻同步、同距。本實用新型能有效提高戶外作業的安全技術水平，進一步保障作業人員的人身安全。同時結構簡單、具有很高的便攜性和移動性，性價比極高，具有極強的實用性和廣闊的市場推廣前景。


:圖1是適於戶外作業安全監控的無線音頻通信系統構成圖；圖2是視頻採集終端的原理結構框圖。
具體實施方式
:[0016]附圖標記說明:11 一藍牙耳機，12—視頻採集終端、13—後臺服務、201—編碼器、202—攝像頭、203—藍牙適配器、204—無線數位訊號收發器、205—充電器、206—蓄電池。
以下結合附圖對本實用新型專利進一步說明。附圖1為本實用新型的戶外作業安全監控指揮裝置的無線音頻通信系統的系統結構圖。包括藍牙耳機11，視頻採集終端12和後臺服務13。藍牙耳機11由作業人員隨身佩戴，實時通話信息通過頻帶為2.4GHz的無線通信網絡與視頻採集終端12進行雙向通信；視頻採集終端12安裝於作業人員作業現場周圍，用於拍攝作業人員的實時操作，與採集作業人員進行實時雙向語音通信；後臺伺服器13安裝於作業現場的某個位置，通過無線通信網絡與視頻採集終端12進行雙向音視頻通信。亦可進行多方雙向語音通訊。且保證裝置的音頻、視頻同步、同距。結合附圖2說明附圖1中視頻採集終端12的工作原理和具體實現方法:包括編碼器201，攝像頭202，藍牙適配器203，無線數位訊號收發器204，蓄電池206和充電器205。無線數位訊號收發器204、攝像頭202和藍牙適配器203均連接至編碼器201。編碼器201對來自攝像頭202的視頻信號和來自藍牙適配器203的音頻信號進行處理，通過無線數位訊號收發器204發送至後臺伺服器13。藍牙適配器203與藍牙耳機配對，實現藍牙耳機與藍牙適配器202之間的雙向無線音頻通信。蓄電池206連接至編碼器201、無線數位訊號收發器204、攝像頭202和藍牙適配器203，向這些部件供電。而充電器205連接至蓄電池206，實現對蓄電池206的充電。編碼器201可通過採用現有的成熟技術或直接購買現有設備實現。音視頻編碼器將傳送來的模擬音視頻信號轉換為數位訊號，經由音視頻信號發送器及天線，通過無線通信網絡傳送至監控伺服器。如型號為E330264的視頻監控終端，其主要特點為:核心技術採用直接序列擴頻DSSS和基於MPEG-4的數字視頻編碼器。具有保密性好和抗幹擾能力強的特點，實現真正的雙向移動寬帶通信。將模擬攝像流轉換成數字流，並且可以控制攝像頭的移動和控制部分監視屏幕的切換。採用MPEG4 ACE壓縮算法，數據量遠小於MEPGl以及MPEG2算法，節省磁碟空間，適用於網絡傳輸，可為用戶提供高速的視頻圖象，每路視頻流速度能夠達到25幀/每秒，能夠為用戶提供流暢的圖象效果。具有保密性好和抗幹擾能力強的特點，實現真正的雙向移動寬帶通信，碼流控制模式:固定碼流模式、自動適應帶寬，設置碼流控制模式；具有多種可調的圖像解析度。攝像頭202可通過採用現有的成熟技術或直接購買現有設備實現。可選用高清固定攝像頭或一體化智能球形攝像機，可以通過主機無線遙控，或通過3G網絡遠程遙控，實現水平360°旋轉，垂直-15°到90°旋轉，最高36倍變焦，方便靈活，無監視盲區。藍牙適配器203可通過採用現有的成熟技術或直接購買現有設備實現。例如採用BTP114藍牙適配器，直接用終端內的電池供電，將藍牙適配器的音頻輸入、輸出分別與視頻採集終端12內編碼器的音頻輸出、輸入相連接，利用藍牙耳機11與藍牙適配器203進行無線配對連接，可確保在與藍牙適配器10米範圍內的藍牙耳機11不間斷地通話。無線數位訊號收發器204可通過採用現有的成熟技術或直接購買現有設備實現。如型號為CP8B-94V的視頻信號發射、接收器，其主要特點為:信號發射和接收器是用無線(微波)進行遠距離點對點網間互聯而設計，採用5.SGHz頻段的802.1la無線網橋。它是一種在鏈路層實現Ian互聯的存儲轉發設備，可用於固定數字設備與其他固定數字設備之間的遠距離(可達50km)、高速(可達llmbps)無線組網。具有保密性好和抗幹擾能力強的特點，實現真正的雙向移動寬帶通信。蓄電池206可通過採用現有的成熟技術或直接購買現有設備實現。例如，藍牙耳機採用300mA時鋰電池供電，配置充電器，連續通話可以達到10小時，藍牙適配器採用終端設備的大容量12V鋰電池供電，外配充電器給電池充電，一次充滿電可連續工作8小時以上。充電器205可通過採用現有的成熟技術或直接購買現有設備實現。充電器採用電池廠家原廠充電器，具有過壓、過衝保護。附圖1中的藍牙耳機11可通過採用現有的成熟技術或直接購買現有設備實現。例如:繽特力藍牙耳機VOYAGER PRO，該耳機為耳鉤式，體積小，佩戴方便，降噪功能好，音質清晰。附圖1中的後臺伺服器13的具體實現詳見國家實用新型專利ZL201120549024.4，上述的監控伺服器包括乙太網交換機、視頻信號接收器及相應天線、視頻信號解碼器、人機接口設備、硬碟錄像機、儲存用硬碟、終端顯示屏、揚聲器、電池及相應充電接口。其連接關係為:視頻信號接收器及相應天線、視頻信號解碼器、人機接口設備分別連接至乙太網交換機；視頻信號解碼器、存儲硬碟、終端顯示屏及揚聲器分別連接至硬碟錄像機；硬碟錄像機與乙太網交換機相互連接。充電接口連接至電池，電池為上述各部分供電。上述的戶外作業安全監控指揮系統的結構和工作原理詳見國家實用新型專利ZL201120549024.4。本實用新型的工作原理是:前端施工人員通過佩戴的無線藍牙耳機11，將語音信號發送到視頻採集終端12內的藍牙適配器203，由藍牙適配器203將信號轉換送入視頻採集終端的編碼器201，經編碼器201進行編碼，與視頻信號一起由無線數位訊號收發器204發送，再由後臺伺服器13進行解碼，還原出聲音。在後臺伺服器13端，指揮人員的語音信號由後臺伺服器13進行編碼，發送至視頻採集終端12的無線數位訊號收發器204，無線數位訊號收發器204將接收到的信號送入編碼器201解碼，解碼後的信號送入藍牙適配器203，再由藍牙適配器203通過無線送至藍牙耳機11，由藍牙耳機11還原出主機端的指揮人員的音頻信號。藍牙耳機11採用自帶的鋰電池供電，藍牙適配器203採用視頻採集終端內電池供電，通話時間能夠達到10小時以上。本實用新型的戶外作業安全監控指揮系統的無線通信技術充分利用了先進的無線藍牙通信技術，實現了前方施工人員的語音終端與現場採集單元之間及網絡終端提供多方雙向、安全、可靠和不間斷的無線連接，保證裝置的音頻、視頻同步、同距，。本實用新型能有效提高戶外作業的安全技術水平，進一步保障作業人員的人身安全。同時結構簡單、具有很高的便攜性和移動性，性價比極高，具有極強的實用性和廣闊的市場推廣前景。以上實施例僅供說明本發明之用，而非對本發明的限制，有關技術領域的技術人員，在不脫離本發明的精神和範圍的情況下，還可以作出各種變換或變型，因此所有等同的技術方案也應該屬於本發明的範疇之內，應由各權利要求限定。
權利要求1.一種適於戶外作業安全監控的無線音頻通信系統，包括視頻採集終端，視頻採集終端內配置藍牙適配器，藍牙適配器的音頻輸入、輸出分別與視頻採集終端內編碼器的音頻輸出、輸入相連接，其特徵在於:它還包括藍牙耳機，所述藍牙耳機可與所述藍牙適配器進行無線配對連接。
2.如權利要求1所述的無線音頻通信系統，其特徵在於:它還包括後臺伺服器，所述視頻採集終端通過無線連接方式連接至所述後臺伺服器。
3.如權利要求1或2所述的無線音頻通信系統，其特徵在於:所述的視頻採集終端包括編碼器、無線數位訊號收發器、攝像頭、藍牙適配器、充電器和蓄電池；藍牙適配器與藍牙耳機配對；蓄電池連接至編碼器、無線數位訊號收發器、攝像頭、藍牙適配器，為整個系統供電；充電器連接至蓄電池，實現對蓄電池的充電；無線數位訊號收發器、攝像頭和藍牙適配器均連接至編碼器；編碼器對來自攝像頭的視頻信號和來自藍牙適配器的音頻信號進行處理，通過無線數位訊號收發器發送至後臺伺服器。
專利摘要本實用新型涉及戶外作業安全監控指揮系統的技術領域，特別涉及一種適於戶外作業安全監控的無線音頻通信系統。本實用新型通過藍牙耳機、視頻採集終端和後臺服務相互之間的通訊，實現前方施工人員的語音終端與現場採集單元之間安全、可靠和不間斷的無線連接，極大地提高戶外作業的安全技術水平，進一步保障戶外作業人員的人身安全，更好地適應各種野外及惡劣複雜環境中實時音視頻通訊的要求，同時該系統操作簡便、佩戴舒適、具有很高的便攜性和移動性。
文檔編號H04B5/00GK203014811SQ20122070036
公開日2013年6月19日 申請日期2012年12月18日 優先權日2012年12月18日
發明者諶昕, 陳瑞紅 申請人:武漢珞珈天銘電氣科技有限公司, 江西省電力公司運維檢修部, 江西九江供電公司運維檢修部