农机安全操作智能语音提示装置的制作方法

本技术属于农业设备，具体涉及农机安全操作智能语音提示装置。

背景技术：

1、随着农业大规模发展机械化操作，农机成为农业作业的普遍性机械，但是田间作业环境复杂，主体作业强度较大，农机操作人员作业水平参差不齐，易引发农机安全事故，造成经济损失和人员伤亡。

2、为此，将大数据、人工智能、数字孪生等技术与农机结合，提升农机装备信息化、智能化水平，是目前农业设备发展的主要方向。现有的农机安全警示装置是根据农机车辆自身的驾驶信息而关联，无法对农机操作人员提供准确、高效的提示。

技术实现思路

1、针对现有技术中的不足和难题，本实用新型旨在提供农机安全操作智能语音提示装置，能有效提示操作手和现场群众防范农机作业安全事故。

2、本实用新型通过以下技术方案进行实现：

3、农机安全操作智能语音提示装置，包括安装于农机车辆上的集成盒、电路主板、信号采集传感单元、中央处理单元、外部接口单元、通信单元、存储单元、语音播放单元以及电源单元；

4、其中，中央处理单元、信号采集传感单元、存储单元和通信单元集成于置于集成盒内部的电路主板上；

5、信号采集传感单元、存储单元、语音播放单元、通信单元均通过有线或无线与中央处理单元形成互联和通讯，中央处理单元、存储单元、语音播放单元、通信单元均通过数据连接线与外部接口单元形成互联和通讯；

6、外部接口单元、电路主板和电源单元均安装于集成盒内部；语音播放单元安装于集成盒外部。

7、信号采集传感单元用于采集农机车辆驾驶过程中的实时姿态数据、实时定位数据和倒车状态数据；

8、中央处理单元是农机安全操作智能语音提示装置各单元的控制设备；

9、外部接口单元集成了信号采集传感单元、中央处理单元、通信单元、存储单元、语音播放单元、电源单元与外界进行信息传输和交换的硬件接口；

10、通信单元用于接入互联网或局域网，能够实现网络数据的接收、缓存、打包和发送，协助中央处理单元收发和处理互联网或局域网数据，从而与处在同一网络中的其他设备建立通信；

11、存储单元用于数据的读写和存储，通过连接导线与中央处理单元建立连接和通信。

12、语音播放单元用于向农机操作人员和外界环境播放连续示警语音；

13、电源单元为农机安全操作智能语音提示装置的其他所有用电单元元件提供电力。

14、进一步地，信号采集传感单元包括用于感应农机车辆的姿态的陀螺仪、用于感应农机车辆的运动状态的加速度传感器和用于采集实时定位数据的定位传感器，陀螺仪采用7轴工业陀螺仪。

15、进一步地，在农机车辆的倒车档位上加装行程开关；信号采集传感单元还包括倒车感应器，倒车感应器用于感知行程开关的启停进而感应倒车状态。

16、进一步地，通信单元采用物联网卡；通信单元的物联网卡采用专用的通讯贴片卡，实现机卡绑定、具备物理防拆功能。

17、进一步地，本实用新型还设置噪声信号采集器，噪声信号采集器安装在集成盒外部；噪声信号采集器通过外部接口单元以及连接数据线与中央处理单元、通信单元形成互联和通讯。语音播放单元的输出音量大于噪声信号采集器感知的音量。

18、进一步地，本实用新型还设置外部图像采集器，外部图像采集器安装在集成盒外部，便于准确采集外部环境的图像。外部图像采集器通过外部接口单元以及连接数据线与中央处理单元、通信单元形成互联和通讯。

19、进一步地，噪声信号采集器和外部图像采集器均采用防水型数据采集设备。

20、进一步地，集成盒的底部设置支座，通过紧固连接件或粘结贴片等任意方式将集成盒与农机车辆形成可拆卸式连接。

21、进一步地，语音播放单元可采用扩音喇叭，其可与集成盒集成为一体，也可通过数据线与集成盒相连接后安装于农机车辆上。

22、与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

23、1、本实用新型采集农机车辆驾驶过程中的实时姿态数据、实时定位数据，并根据采集信息播放相应的示警语音，能有效提示操作手和现场群众防范农机作业安全事故。

24、2、本实用新型将装置大部分结构集成为一体，便于安装且可提高使用寿命。

25、3、本实用新型将农机车辆与物联网服务器间的实时信息通信，有助于提升农机装备的信息化、智能化水平。

26、4、本实用新型可将装置通过可拆卸式安装于农机车辆上，一方面便于拆卸、组装和维修，另一方面可循环使用，农机车辆淘汰报废后，本实用新型装置可拆卸后安装到新机具上

技术特征：

1.农机安全操作智能语音提示装置，其特征在于：包括安装于农机车辆上的集成盒、电路主板、信号采集传感单元、中央处理单元、外部接口单元、通信单元、存储单元、语音播放单元以及电源单元；

2.根据权利要求1所述的农机安全操作智能语音提示装置，其特征在于：所述信号采集传感单元包括用于感应农机车辆姿态的陀螺仪、用于感应农机车辆运动状态的加速度传感器和用于采集实时定位数据的定位传感器。

3.根据权利要求2所述的农机安全操作智能语音提示装置，其特征在于：所述陀螺仪采用7轴工业陀螺仪。

4.根据权利要求1或2所述的农机安全操作智能语音提示装置，其特征在于：在农机车辆的倒车档位上加装行程开关；信号采集传感单元还包括倒车感应器，倒车感应器用于感知行程开关的启停进而感应倒车状态。

5.根据权利要求1所述的农机安全操作智能语音提示装置，其特征在于：所述通信单元采用物联网卡；所述物联网卡采用通讯贴片卡。

6.根据权利要求1所述的农机安全操作智能语音提示装置，其特征在于：还设置噪声信号采集器，所述噪声信号采集器安装在所述集成盒外部；所述噪声信号采集器通过外部接口单元以及连接数据线与所述中央处理单元、所述通信单元形成互联和通讯。

7.根据权利要求6所述的农机安全操作智能语音提示装置，其特征在于：还设置外部图像采集器，所述外部图像采集器安装在所述集成盒外部；所述外部图像采集器通过外部接口单元以及连接数据线与中央处理单元、通信单元形成互联和通讯。

8.根据权利要求7所述的农机安全操作智能语音提示装置，其特征在于：所述噪声信号采集器和所述外部图像采集器均采用防水型数据采集设备。

9.根据权利要求1所述的农机安全操作智能语音提示装置，其特征在于：所述集成盒的底部设置支座，所述支座将集成盒与农机车辆形成可拆卸式连接。

10.根据权利要求1所述的农机安全操作智能语音提示装置，其特征在于：所述语音播放单元采用扩音喇叭，其可与集成盒集成为一体，也可通过数据线与所述集成盒相连接后安装于农机车辆上。

技术总结本技术公开农机安全操作智能语音提示装置，包括安装于农机车辆上的集成盒、电路主板、信号采集传感单元、中央处理单元、外部接口单元、通信单元、存储单元、语音播放单元及电源单元。信号采集传感单元用于采集实时姿态数据、实时定位数据和倒车状态数据；外部接口单元集成了各单元与外界进行信息传输和交换的硬件接口；通信单元用于接入互联网或局域网；存储单元用于数据的读写和存储。语音播放单元用于向农机操作人员和外界环境播放连续示警语音；电源单元为用电单元提供电力。本技术采集农机车辆驾驶过程中的实时姿态数据、实时定位数据，并根据采集信息播放相应的示警语音，能有效提示操作手和现场群众防范农机作业安全事故。技术研发人员：燕琼受保护的技术使用者：湖南湘数大数据科技有限公司技术研发日：20231020技术公布日：2024/5/16