一种远程控制的可视对讲设备的制作方法

1.本实用新型属于对讲设备技术领域，具体涉及一种远程控制的可视对讲设备。


背景技术：

2.对讲设备作为一种常用的工作设备，已被广泛应用于多个行业，如门禁对讲、仓储管理等。可视对讲是双方从视觉以及听觉的角度观察对方的周围环境。现有技术实现可视对讲通话，多数需要多方自身装备可视对讲设备，设备安装位置大多数为需要监控的固定位置，例如中控室，在中控室进行集中管控，如果管理人员不在中控制室则无法实时了解作业现场的当前情况。
3.现有的可视对讲设备都是从对方的可视对讲设备获取语音或者视频信息，该获取过程要求对方保持可视对讲设备处于工作状态。当现场工作人员处于无法使用可视对讲设备，例如在一些带有些许辐射设备维修过程中、在比较小的矿洞中或者快速分拣过程中，工作人员在维修的同时还需要使用可视对讲设备对待维修设备进行实时拍照，而这些作业环境不易进入更多的人员。因此现有的可视对讲设备依赖人，适应性不高。


技术实现要素：

4.为了解决现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供了一种远程控制的可视对讲设备。本实用新型要解决的技术问题通过以下技术方案实现：
5.本实用新型提供的一种远程控制的可视对讲设备包括：
6.设备主体、壳体以及支撑结构，所述壳体设置在所述设备主体外，包裹所述设备主体，所述支撑结构与所述壳体固定连接，所述支撑结构固定所述壳体在用户头部区域，所述设备主体包括：
7.用于接收远程终端通过中间节点服务器发送的控制信号的信号收发器；
8.用于与所述信号收发器相连，接收控制信号后启动触发器工作的gsm 通信板；
9.用于在启动情况下，触发自启动驱动模块启动的触发器；
10.用于向主控制板发送自启动信号的自启动驱动模块；
11.用于在接收自启动信号后，控制摄像头、铃声播放装置、语音对话模块、继电器开始工作的主控制板；
12.用于指示可视对讲设备是否处于工作状态以及是否处于故障状态的工作指示灯；
13.用于在作业环境中拍摄作业图像的摄像头；
14.用于提醒用户进行对话以及预警的铃声播放装置；
15.用于与用户进行语音对话的语音对讲模块；
16.用于佩戴在耳朵上通过无线方式实现语音对讲的无线耳麦；
17.用于控制震动器发生震动，提醒用户的继电器；
18.用于发生震动的震动器；
19.用于显示作业环境的显示模块；
20.所述主控制板分别与自启动驱动模块、显示模块、工作指示灯、摄像头、铃声播放装置、语音对话模块以及继电器相连，所述铃声播放装置与所述语音对讲模块相连，所述无线耳麦通过无线方式与所述语音对讲模块相连，所述震动器与所述继电器相连，所述触发器与所述自启动驱动模块以及gsm 通信板相连，所述信号收发器与所述gsm通信板相连，所述中间节点服务器与所述信号收发器以及远程终端相连。
21.可选的，所述中间节点服务器为mqtt服务器，所述信号收发器发射的信号通过所述mqtt服务器的mqtt通信协议与所述远程终端通信。
22.可选的，所述支撑结构包括两片互相吸引的磁片以及绑带，两片互相吸引的磁片中的一片设置在所述壳体内部的右侧面，另一片磁片与所述绑带的一端连接，所述绑带的另一端与壳体的左外侧面固定连接。
23.可选的，所述支撑结构包括卡扣以及卡带，所述卡扣的两端设置在卡带中间位置，所述卡带两端与所述壳体的两个正对侧面固定相连，所述卡带可通过卡扣调节，将所述设备主体固定在头部位置。
24.可选的，所述中间节点服务器包括各个服务器，每个服务器连接作业监控平台。
25.可选的，所述触发器为rs触发器或者d触发器。
26.可选的，在所述摄像头以及主控制板之间还连接有用于按照时序对音视频对齐并进行编解码的音视频编解码器。
27.可选的，所述主控制板为dsp、arm、单片机、fpga控制板中的一种或者几种连接。
28.可选的，所述可视对讲设备还包括扫码器，所述扫码器与所述主控制板以及作业场景的门禁控制器相连，所述扫码器的扫码射头从壳体上的通孔漏出，用于在进入作业场景时，扫描验证码后，向门禁控制器发送进入信号，门禁控制器控制门禁锁打开。
29.可选的，所述可视对讲设备还包括电源模块，所述电源模块包括多个开关电源以及隔离器，所述开关电源通过隔离器为每个可视对讲设备中的每个设备提供相匹配的电源。
30.本实用新型提供的一种远程控制的可视对讲设备，包括设备主体、壳体以及支撑结构，壳体设置在设备主体外，包裹设备主体，支撑结构与壳体固定连接，支撑结构固定壳体在用户头部区域，设备主体包括：主控制板、自启动驱动模块、示模块、工作指示灯、摄像头、铃声播放装置、语音对话模块、继电器、无线耳麦、gsm通信板以及信号收发器。本实用新型提供的可视对讲设备受远程终端的控制，可以自启动开始工作，并且在使用时无需手持，通过佩戴在用户头部感知作业场景。相比于现有技术，本实用新型可以降低对人的依赖，适应性较高。
31.以下将结合附图及实施例对本实用新型做进一步详细说明。
附图说明
32.图1是本实用新型实施例提供的一种远程控制的可视对讲设备结构示意图；
33.图2是本实用新型实施例提供的场景定位设备的结构示意图；
34.图3是本实用新型实施例提供的音视频编解码器的编码过程示意图；
35.图4是本实用新型实施例提供开关电源的电路原理图。
具体实施方式
36.下面结合具体实施例对本实用新型做进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。
37.实施例一
38.如图1以及图2所示，本实用新型提供的一种远程控制的可视对讲设备包括：设备主体、壳体以及支撑结构，壳体设置在设备主体外，包裹设备主体，支撑结构与壳体固定连接，支撑结构固定壳体在用户头部区域，设备主体包括：
39.用于接收远程终端通过中间节点服务器发送的控制信号的信号收发器 5；
40.用于与信号收发器5相连，接收控制信号后启动触发器3工作的gsm通信板4；
41.用于在启动情况下，触发自启动驱动模块2启动的触发器3；
42.其中，触发器3为rs触发器3或者d触发器3。
43.用于向主控制板11发送自启动信号的自启动驱动模块2；
44.用于在接收自启动信号后，控制摄像头8、铃声播放装置9、语音对话模块10、继电器11开始工作的主控制板11；
45.用于指示可视对讲设备是否处于工作状态以及是否处于故障状态的工作指示灯7；
46.用于在作业环境中拍摄作业图像的摄像头8；
47.用于提醒用户进行对话以及预警的铃声播放装置9；
48.用于与用户进行语音对话的语音对讲模块10；
49.用于佩戴在耳朵上通过无线方式实现语音对讲的无线耳麦13；
50.用于控制震动器12发生震动，提醒用户的继电器11；
51.用于发生震动的震动器12；
52.用于显示作业环境的显示模块；
53.主控制板11分别与自启动驱动模块2、显示模块6、工作指示灯7、摄像头8、铃声播放装置9、语音对话模块10以及继电器11相连，铃声播放装置9 与语音对讲模块10相连，无线耳麦13通过无线方式与语音对讲模块10相连，震动器12与继电器11相连，触发器3与自启动驱动模块2以及gsm通信板4相连，信号收发器5与gsm通信板4相连，中间节点服务器与信号收发器5以及远程终端相连。
54.可以理解，当用户想要通过远程控制可视对讲设备时，可以在远程终端上进行相应的操作。在该操作的情况下，产生的指令转发到中间节点服务器，中间节点服务器产生控制信号至信号收发器，信号收发器与gsm通信板相连，gsm通信板会产生一个触发信号用于控制触发器工作。触发器工作之后带动自启动驱动模块开始工作，该自启动驱动模块向控制器发送进行工作的工作指令，控制器启动与自身连接的示模块、工作指示灯、摄像头、铃声播放装置、语音对话模块、显示模块开始工作。并且主控制版会产生一个高电平去启动继电器，并同时控制铃声播放装置进行响铃，提醒用户佩戴该可视对讲设备。当然如果用户佩戴无线耳麦通过语音对话装置进行对话，铃声播放装置播放的铃声也会通过语音对话模块传输至无线耳麦。方便用户与远程终端进行沟通，当然远程终端与语音对话模块也会建立一个快速对话通道。通过该通道用户可以与远程终端进行语音对话，提高可视对讲设备的人机交互体验。
55.本实用新型提供的一种远程控制的可视对讲设备，包括设备主体、壳体以及支撑结构，壳体设置在设备主体外，包裹设备主体，支撑结构与壳体固定连接，支撑结构固定壳体在用户头部区域。设备主体包括：主控制板、自启动驱动模块、示模块、工作指示灯、摄像头、铃声播放装置、语音对话模块、继电器、无线耳麦、gsm通信板以及信号收发器。本实用新型提供的可视对讲设备受远程终端的控制，可以自启动开始工作，并且在使用时无需手持，通过佩戴在用户头部感知作业场景。相比于现有技术，本实用新型可以降低对人的依赖，适应性较高。
56.实施例二
57.作为本实用新型一种可选的实施例，中间节点服务器为mqtt服务器，信号收发器5发射的信号通过mqtt服务器的mqtt通信协议与远程终端通信。
58.mqtt(message queuing telemetry transport，消息队列遥测传输协议)，是一种基于发布/订阅(publish/subscribe)模式的"轻量级"通讯协议，该协议构建于tcp/ip协议上。mqtt最大优点在于，可以以极少的代码和有限的带宽，为连接远程设备提供实时可靠的消息服务。作为一种低开销、低带宽占用的即时通讯协议，使其在物联网、小型设备、移动应用等方面有较广泛的应用。
59.mqtt是一个基于客户端
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服务器的消息发布/订阅传输协议。mqtt协议是轻量、简单、开放和易于实现的，这些特点使它适用范围非常广泛。在很多情况下，包括受限的环境中。如：机器与机器(m2m)通信和物联网 (iot)。其在，通过卫星链路通信传感器、偶尔拨号的医疗设备、智能家居、及一些小型化设备中已广泛使用。本实用新型通过mqtt服务器与远程终端建立通信，可以提高信息传输的可靠性。
60.实施例三
61.作为本实用新型一种可选的实施例，支撑结构包括两片互相吸引的磁片以及绑带，两片互相吸引的磁片中的一片设置在壳体内部的右侧面，另一片磁片与绑带的一端连接，绑带的另一端与壳体的左外侧面固定连接。
62.可以理解，通过磁吸方式可以方便用户快速的佩戴或者快速的取下可视对讲设备，提高用户体验。
63.实施例四
64.作为本实用新型一种可选的实施例，支撑结构包括卡扣以及卡带，卡扣的两端设置在卡带中间位置，卡带两端与壳体的两个正对侧面固定相连，卡带可通过卡扣调节，将设备主体固定在头部位置。
65.实施例五
66.作为本实用新型一种可选的实施例，中间节点服务器包括各个服务器，每个服务器连接作业监控平台。
67.可以理解，对于作业环境进行监控，监控过程可以上传至监控平台方便监控平台的工作人员实时了解作业环境以及作业状况，以应对突发状况。
68.实施例六
69.作为本实用新型一种可选的实施例，在摄像头8以及主控制板11之间还连接有用于按照时序对音视频对齐并进行编解码的音视频编解码器。
70.如图3所示，音视频编解码器输入的视频图像通常被分割为宏块分别进行编码，宏
块的大小通常是16x16的亮度块信息和对应的色度块信息。然后使用分块的运动补偿从已编码的帧对当前帧的数据进行预测。之后，使用块变换或者子带分解来减少空域的统计相关性。最常见的变换是8x8的离散余弦变换(dct fordiscrete cosine transform)。变换的输出系数接下来被量化，量化后的系数进行熵编码并成为输出码流的一部分。实际上在使用dct变换的时候，量化后的二维的系数通常使用zig
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zag扫描将系数表示为一维的，再通过对连续0系数的个数和非0系数的大小(level)进行编码得到一个符号，通常也有特殊的符号来表示后面剩余的所有系数全部等于0。这时候的熵编码通常使用变长编码。在编码的过程中视频以及音频都是同步进行编解码，分别使用两个通道各自进行音频或者视频的编解码，之后通过节目流复接然后从接口输出。解码过程与编码过程互逆，此处不再赘述。
71.实施例七
72.作为本实用新型一种可选的实施例，主控制板11为dsp、arm、单片机、fpga控制板中的一种或者几种连接。
73.当主控制板为dsp组成的控制板时，主控制板包括dsp芯片、a/d转换模块、d/a转换模块、随机存储器、存储器、rs485控制器、can总线控制器、cpi总线控制器、主控板接口、flash芯片、cpld芯片和复位电路。通过地址总线或数据总线与dsp芯片相连，复位电路包括脉冲整形电路和多谐振荡电路，脉冲整形电路的输入端连接dsp芯片的初始化信号的输出端，脉冲整形电路的输出端连接多谐振荡电路的输入端，多谐振荡电路的输出端连接dsp芯片的复位脚。当主控制板为arm组成的控制板时，arm架构芯片为主控单元，拥有网络、usb、串口、can、音频、视频、lcd、按键、sd卡、rs485等外围的工业控制模块。通过arm控制板可以控制可视对讲设备中的各个模块。当主控制板为单片机组成的控制板时，单片机(single
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chip microcomputer)是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器cpu、随机存储器ram、只读存储器rom、多种i/o口和中断系统、定时器/计数器等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、a/d 转换器等电路)集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统。并且单片机价格便宜，对于本实用新型来讲，使用单片机可以降低可视对讲设备的成本，使得可视对讲设备适应性更高。但是对于一些高要求的场合，必须更高控制精度的主控制板，fpga是一种更高精度的集成电路。fpga采用了逻辑单元阵列lca(logic cell array)这样一个概念，内部包括可配置逻辑模块clb(configurable logic block)、输入输出模块iob(input output block)和内部连线(interconnect)三个部分。现场可编程门阵列(fpga)是可编程器件，与传统逻辑电路和门阵列(如 pal，gal及cpld器件)相比，fpga具有不同的结构。fpga利用小型查找表(16
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1ram)来实现组合逻辑，每个查找表连接到一个d触发器的输入端，触发器再来驱动其他逻辑电路或驱动i/o，由此构成了既可实现组合逻辑功能又可实现时序逻辑功能的基本逻辑单元模块，这些模块间利用金属连线互相连接或连接到i/o模块。fpga的逻辑是通过向内部静态存储单元加载编程数据来实现的，存储在存储器单元中的值决定了逻辑单元的逻辑功能以及各模块之间或模块与i/o间的联接方式，并最终决定了fpga所能实现的功能，fpga允许无限次的编程。因此在本实用新型的可视对讲设备可以根据实际情况，选择主控制板以适应不同要求的作业场景。
74.实施例八
75.作为本实用新型一种可选的实施例，可视对讲设备还包括扫码器，扫码器与主控
制板11以及作业场景的门禁控制器相连，扫码器的扫码射头从壳体上的通孔漏出，用于在进入作业场景时，扫描验证码后，向门禁控制器发送进入信号，门禁控制器控制门禁锁打开。
76.可以理解，设置扫码器可以对进入作业场景的人员进行身份验证，防止非作业人员进入作业场景，提高场景作业的安全性。
77.实施例九
78.作为本实用新型一种可选的实施例，可视对讲设备还包括电场传感模块，电场传感模块与主控制板相连，用于对作业场景中的电磁场尽心感应。
79.可以理解，有些场景中电场可能对周围的作业设备有一些影响，设置电场传感模块可以对电场进行感知，便于周围环境信息的采集。
80.实施例十
81.作为本实用新型一种可选的实施例，可视对讲设备还包括电源模块，电源模块包括多个开关电源以及隔离器，开关电源通过隔离器为每个可视对讲设备中的每个设备提供相匹配的电源。
82.本实用新型提供的开关电源电路如图4所示，该开关电源电路为常见的开关电源电路，本实用新型包括多个开关电。适当调整开关电源的元件的参数，既可以实现开关电源提供的电源电压，以适应可视对讲设备中的各个元件。当然本实用新型的开关电源是在电源端做充电作用，在设备主体内部设置有充电电池，该电池使用开关电源充电。充电电池可以供应可视对讲设备中的各个模块电压。为了使得输入信号与电源不相互电磁干扰，在开关电源以及充电电池对外进行供电的过程中增加隔离器，隔离器是一种采用线性光耦隔离原理，将输入信号进行转换输出。输入，输出和工作电源三者相互隔离。因此可以实现隔离的目的。
83.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
84.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。
85.尽管在此结合各实施例对本技术进行了描述，然而，在实施所要求保护的本技术过程中，本领域技术人员通过查看所述附图、公开内容、以及所附权利要求书，可理解并实现所述公开实施例的其他变化。在权利要求中，“包括”(comprising)一词不排除其他组成部分或步骤，“一”或“一个”不排除多个的情况。单个处理器或其他单元可以实现权利要求中列举的若干项功能。相互不同的从属权利要求中记载了某些措施，但这并不表示这些措施不能组合起来产生良好的效果。
86.以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。