CN102228319A - 多传感器融合的智能头盔 - Google Patents

Abstract

一种多传感器融合的智能头盔，由头盔本体与智能腰带盒组成，头盔本体上设有矿灯、多传感器探头、矿用摄像头和液晶显示屏，智能腰带盒内设有矿灯电源单元和智能头盔信息单元。智能头盔信息单元由现场数据采集模块、数据处理监控模块、无线通信模块和电源模块组成，并与头盔本体上的多传感器探头、矿用摄像头和液晶显示屏连接，实时采集井下环境中的瓦斯浓度、一氧化碳浓度、粉尘浓度、温度、湿度与视频信号，进行现场显示、报警和存储，并可以通过无线通信模块将处理后的数据通过RFID方式或蓝牙方式发送到井下通讯分站，同时还可运用无线通信模块射频芯片自带的RSSI功能实现人员的定位。本发明的智能头盔可供煤矿井下使用，实现对井下作业环境的泛在感知和生产盲区的巡检，为矿井安全生产提供有力的保障。

Description

多传感器融合的智能头盔

技术领域

本发明涉及一种多传感器融合的智能头盔，尤其是供煤矿井下使用的多传感器融合的智能头盔。

背景技术

煤炭工业是工业生产各行业中自然条件差、危险源多的行业，安全工作始终是煤炭企业面临的最重要、最严峻的问题。尽管国家有关部门多次下发有关煤矿管理条例，但煤矿事故每年夺走数千煤矿工人的生命，造成数以亿计的财产损失，不仅损害人民群众的生命财产和切身利益，也制约着煤炭工业的持续健康发展，对经济发展、社会稳定和国家形象都产生了负面影响。

目前我国煤矿安全生产形势严峻，突出问题有：瓦斯灾害严重，爆炸事故多发。我国煤矿露天开采比重小，井工开采比重大，地质结构复杂，约半数的煤矿为高瓦斯、“高突”矿井；技术装备落后，机械化程度低，很大一部分煤矿处于原始的开采方式，安全生产没有保证；安全检测技术十分落后，井下安检设备缺乏、安全管理制度不完善、安全监控成本高、资金投入严重不足、抢灾能力低下。

瓦斯、火灾、透水等各种安全隐患在造成巨大损失的同时，更严重威胁着矿井作业工人的人身安全。对煤矿井下温度、湿度、瓦斯浓度、一氧化碳浓度、粉尘浓度等进行精确测量和实时监控是防止煤矿发生安全事故、确保人身安全和生产安全的重要措施。

目前我国广泛使用的矿用头盔性能单一，仅能实现基本的保护功能。公告号为CN2798644Y的中国实用新型专利文献提出一种多功能矿用安全帽，在帽体周围安装了气体报警器和求救信号发生器，实现了遇有危险气体蜂鸣报警提示和求救信号发射等功能。公告号为CN2574446Y、CN2614480Y、CN2620333Y的中国实用新型专利文献也分别提出了类似的改进。但是这种应用只涉及初步的危险气体检测和井下实时报警功能，与井下通讯分站和地面监控中心之间没有数据交互，不能实现与其它监控系统的一体化，而且不能实现矿工的定位，一旦发生安全事故，对搜救工作的帮助作用十分有限。

发明内容

本发明需要解决的技术问题就在于克服现有矿用头盔功能单一、仅能实现照明和保护功能的不足，提供一种能够实时监测井下环境参数并与地面监控中心进行数据交互的多传感器融合的智能头盔。为此，本发明采用以下技术方案：所述智能头盔包括头盔本体和智能腰带盒，其特征在于所述头盔本体上设有多传感器探头、矿用摄像头和液晶显示屏，所述智能腰带盒内设有智能头盔信息单元，所述智能头盔信息单元包括现场数据采集模块、数据处理监控模块、无线通信模块和电源模块，所述智能头盔信息单元与头盔本体上的多传感器探头、矿用摄像头、液晶显示屏有线连接或无线连接。

在采用上述技术方案的基础上，本发明还可采用或组合采用以下进一步的技术方案：

所述智能头盔信息单元主要由四部分组成：分别是现场数据采集模块、数据处理监控模块、无线通信模块、电源模块；所述现场数据采集模块与头盔本体上的多传感器探头和矿用摄像头有线连接，负责控制监控区域内信息的采集；所述数据处理监控模块主要由数据处理子模块、数据监控子模块、数据存储器构成，负责对现场数据采集模块所采集数据的处理与存储、设置警戒值、驱动液晶显示屏，并在检测值超出设定警戒值时进行声光报警；所述无线通信模块负责与井下通讯分站进行通信，将数据处理监控模块处理后的数据发送到井下通讯分站；所述电源模块负责为现场数据采集模块、数据处理监控模块、无线通信模块提供电源。

所述多传感器探头包括的传感器探头为瓦斯浓度传感器探头、一氧化碳浓度传感器探头、粉尘浓度传感器探头、温度传感器探头、湿度传感器探头或者上述五种传感器探头中的任意两种、任意三种、任意四种的组合。

所述无线通信模块包括RFID射频识别子模块和蓝牙子模块两部分；由多传感器探头采集并经数据处理监控模块处理后的数据，通过所述RFID射频识别子模块实时地发送到井下通讯分站；由矿用摄像头采集的视频信息先存储在数据处理监控模块的数据存储器中，在佩戴所述智能头盔的井下人员移动到与井下通讯分站的距离小于蓝牙最大通讯距离时，启用所述蓝牙子模块并将数据存储器中所储存的视频信息采用蓝牙通讯方式高速发送给井下通讯分站。

所述无线通信模块通过其射频芯片自带的接收信号强度指示RSSI功能，对佩戴所述智能头盔的井下人员进行定位。

所述头盔本体上设有矿灯，所述智能腰带盒内设有矿灯电源单元，所述矿灯电源单元与所述矿灯有线连接，所述矿灯电源单元还与所述智能头盔信息单元中的电源模块有线连接。

本发明在原来矿工安全帽单一矿灯照明功能的基础上，装配了探测瓦斯浓度、一氧化碳浓度、粉尘浓度、温度、湿度的传感器和矿用摄像头，在不影响其照明功能的同时，能实时探测危险气体浓度、粉尘浓度以及温湿度值，并对井下工作面的工况进行视频记录。在探测到井下环境参数超出一定的范围时自动报警，实现井下数据的实时采集、处理、存储、显示与报警功能，并通过无线传输和光缆传输方式与地面监控中心进行通信，实时传递数据并通报矿工实际位置。

本发明的智能头盔尤其适合煤矿井下使用，可实现对井下作业环境的泛在感知和生产盲区的巡检，为矿井安全生产提供有力的保障。

附图说明

图1为本发明的多传感器融合的智能头盔实施例的结构示意图。

图2为本发明的智能头盔信息单元的系统框图。

图中标号分别表示如下：1、头盔本体，2、矿灯，3、多传感器探头，4、液晶显示屏，5、矿用摄像头，6、智能头盔电源与信号线，7、矿灯电源线，8、智能腰带盒，9、矿灯电源单元，10、智能头盔信息单元，11、现场数据采集模块，12、数据处理监控模块，13、无线通信模块，14、电源模块，15、井下人员腰带，16、井下通讯分站，17、井下光纤网络。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步说明。

如附图1所示，一种多传感器融合的智能头盔，包括头盔本体1，还有固定在头盔本体1上的矿灯2、多传感器探头3、液晶显示屏4、矿用摄像头5。矿灯2通过矿灯电源线7与矿灯电源单元9相连接。多传感器探头3、液晶显示屏4和矿用摄像头5通过智能头盔电源与信号线6与智能头盔信息单元10相连接。智能头盔信息单元10包括现场数据采集模块11、数据处理监控模块12、无线通信模块13、电源模块14，其中电源模块14与矿灯电源单元9相连接。智能头盔信息单元10与矿灯电源单元9安装在一个智能腰带盒8内，并可固定在井下人员腰带15上。

在头盔本体1的左右侧如图所示区域分别固定有所述矿用摄像头5与多传感器探头3。多传感器探头3安装在管状栅栏结构中，便于保护传感器探头和适合空气流通，使得传感器探头能够较好地与井下气体进行接触。矿用摄像头5为大角度摄像头，视角方向为矿工的工作区域，最大限度地保证所拍摄视频的有效性。液晶显示屏4用于实时信息的显示与报警，可以自由选择固定在头盔本体上，或者放置于眼睛侧前方，以便随时调整位置，不妨碍观察周围环境，同时便于观察传感器的即时输出值。

为了最大限度地减小头盔本体1需要增加的重量，由现场数据采集模块11、数据处理监控模块12、无线通信模块13和电源模块14构成的智能头盔信息单元10，安装在智能腰带盒8的内部，并通过智能头盔电源与信号线6与设置在头盔本体1上的多传感器探头3、液晶显示屏4和矿用摄像头5相连接。

智能头盔电源与信号线6与智能头盔信息单元10的连接方式为可插拔式，当不需要使用智能头盔时，可以从智能头盔信息单元10上拔出智能头盔电源与信号线6，并盘绕固定在头盔本体1附近，以方便携带。

如附图2所示，本发明的智能头盔信息单元主要由现场数据采集模块11、数据处理监控模块12、无线通信模块13、电源模块14组成。现场数据采集模块11驱动多传感器探头3与矿用摄像头5，数据处理监控模块12驱动液晶显示屏4。

多传感器探头3包括的传感器探头为瓦斯浓度传感器探头、一氧化碳浓度传感器探头、粉尘浓度传感器探头、温度传感器探头、湿度传感器探头，经过智能头盔电源与信号线6与现场数据采集模块11相连接，负责监控区域内环境信息的采集。现场数据采集模块11包括信号转化调理电路，对数据进行变换使之成为数据处理监控模块12能够处理的信号。

智能头盔通过安装在头盔本体1上的多传感器探头3检测现场的瓦斯浓度、一氧化碳浓度、粉尘浓度和温湿度值，经过现场数据采集模块11预处理后进入数据处理监控模块12，数据处理监控模块12对现场数据进行处理，处理后的数据进入数据监控子模块和无线通信模块13。数据监控子模块完成现场数据的实时显示以及超过设定警戒值时声光报警功能。无线通信模块13中的RFID射频识别子模块完成与井下通讯分站16之间的无线通信，传递数据处理监控模块12处理后的井下环境参数并通过井下光纤网络17传递给地面监控中心；同时地面监控中心也可以通过井下光纤网络17和井下通讯分站16由RFID射频识别子模块向井下工作人员传递命令。

矿用摄像头5为矿用隔爆本安型摄像头，具有良好的拍摄精度，并且符合矿用设备本安性的要求。现场数据采集模块11控制矿用摄像头5的视频采集工作，并将采集到数据传输给数据监控处理模块12，数据处理监控模块12完成对视频信号的压缩、编码工作，并将数据存储在数据存储器中。在佩戴所述智能头盔的井下人员移动到与某一井下通讯分站16的距离小于蓝牙最大通讯距离时，启用所述蓝牙子模块并将数据存储器中所储存的视频信息采用蓝牙通讯方式高速发送给井下通讯分站16。

数据处理监控模块12主要是将各个模块进行协调处理和实现数据交互。数据处理监控模块12包括数据处理子模块、数据监控子模块和数据存储器。数据处理子模块首先完成初始化工作，初始化后进入循环处理，在循环过程中主处理器获得现场数据采集模块11的数据，并将数据进行处理，然后数据监控子模块根据处理后的结果通过安装在头盔本体1上的液晶显示屏4进行显示，当结果超过警戒值时通过安装在数据处理监控模块12上的声光报警电路进行报警。

智能头盔作为移动传感器和通信模块载体，采集工作现场的环境参数与视频信号，经数据处理监控模块12处理后发送给井下通讯分站16，井下通讯分站16再通过井下光纤网络17将信息发送到地面监控中心。

下面简要介绍各个模块以及多传感器探头。

 (1) 现场数据采集模块11与多传感器探头3：

现场数据采集模块11控制采集各种现场数据，并对数据进行变换使之成为数据处理监控模块12能够处理的信号。主要变换电路是信号放大电路、滤波电路等。多传感器探头3负责监控区域内环境信息的采集。两者的工作是密不可分的。

瓦斯检测电路由瓦斯传感器探头、模拟放大电路和A/D转换器组成。瓦斯传感器探头的检测采用载体催化原理，主要电路为由催化元件、补偿元件、高稳定电阻组成的惠斯登电桥。电桥在纯空气中保持平衡，当遇到含瓦斯气体的空气时，催化元件产生催化反应(无焰燃烧)，温度增高，阻值变化，电桥失去平衡，输出电压信号，该电压信号经放大和A/D转换后被单片机接收。采用LM324放大器对电压信号进行放大，应选用合适的匹配电阻，控制放大倍数在20倍左右，以避免因放大倍数过大而造成A/D转换后的数值无法被单片机处理。A/D转换由单片机自带的A/D转换接口完成，省去了A/D转换模块，减少了外围电路，提高了系统集成度。

一氧化碳检测传感器探头采用广泛使用的定电位电解式传感器探头。定电位电化学传感器探头是由工作电极W、对电极C和参比电极R三电极组成，是由疏水性强的透气膜和导电性好的催化膜组成的。工作电极用来进行待测气体的氧化或还原反应，这个电极允许气体进入并与催化剂和电解液接触反应，出现气、液、固三种状态。工作电极是发生电化学氧化或还原的表面，工作时，在催化剂的作用下，会产生一个较大的电容，一般50-200mF，所以对电磁干扰较敏感。

对电极用来平衡工作电极的反应。如果工作电极氧化气体，则对电极必须产生其他分子去对等电流。当CO在工作电极氧化时，氧在对电极被消耗。氧化还原反应为：

工作电极(阳极)    CO+H₂O→CO₂ +2H⁺+2e

对电极(阴极)      l/2O₂+2H⁺+2e→H₂O

CO浓度越大，对电极消耗的氧越多。与工作电极不同，对电极的电位则允许变化。当CO浓度很低时，对电极电位接近工作电极电位。当对电极电流增加时，电位也增加，所以恒电位电路的作用是确保给对电极提供足够的电流并处于合适的电位。在气体浓度较低时，工作电极产生的电流较小，这时对电极消耗少量的氧来保持平衡。但如果含氧量不足，则会产生其他物质，可能还会产生氢。所以，使用时必须保证氧能有效输入到对电极，这对结构有较高的要求。

粉尘浓度传感器探头采用PPD4NS粉尘传感器探头，该探头符合矿井防爆本安的要求，感知微米以上的粉尘，以检测单位体积内粉尘粒子的绝对个数。计算数据端口输出脉冲中低电平的占空比即可得到粉尘浓度。

温度传感器探头、湿度传感器探头可以由单独的温度传感器探头和湿度传感器探头组成，也可采用是集成在一起的。SHT15温湿度传感器探头将传感元件和信号处理电路集成在一块微型电路板上，输出完全标定的数字信号。传感器探头默认测量分辨率为温度14 位，湿度12 位。可以通过给状态寄存器发送命令将其降低为温度12 位，湿度8 位。数字信号直接输入主处理器进行处理。

现场数据采集模块11获得瓦斯浓度传感器探头、一氧化碳浓度传感器探头、粉尘浓度传感器探头、温度传感器探头和湿度传感器探头的数据。其中瓦斯浓度、一氧化碳浓度、粉尘浓度检测是通过主处理器芯片内的A/D转换来完成数据的采集任务，采集的模拟参考电压采用片内的参考电压。它们的数据采集的间隔时间通过定时器A来完成，就是在每次定时器A中断到来时读取A/D转换采集得到的数据，在读数据之前先停止A/D转换，在读取数据完毕后启动A/D转换。如果得到数据，则设置一个标志位通知主程序己经得到新的数据。整个模块采用的是中断服务程序的结构完成。

温度传感器和湿度传感器数据采集的间隔时间通过定时器B来完成，就是在每次定时器B中断到来时读取采集得到的数据，在读数据之前先停止数据的采集，在读取数据完毕后启动数据的采集。如果得到数据，则设置一个标志位通知主程序己经得到新的数据。整个模块采用的是中断服务程序的结构完成。

现场数据采集模块11还负责控制矿用摄像头5采集视频信号，当打开矿用摄像头5的开关时，现场数据采集模块11控制矿用摄像头5以50帧/秒的速度采集信号，并将数据传输给数据监控处理模块12。

(2) 数据处理监控模块12：

数据处理监控模块12主要是将各个模块进行协调处理和实现数据交互。数据处理监控模块12包括数据处理子模块、数据监控子模块和数据存储器。

数据处理监控模块12中的主处理器可以选用TI公司的MSP430系列单片机，该系列单片机具有低电压、低功耗，处理能力强等优点，同时与TI公司的射频收发模块CC2500和蓝牙芯片BRF6100有较好的结合应用，非常适于应用在井下防爆要求较高的场合。

数据处理子模块首先完成初始化工作，初始化后进入循环处理，在循环过程中主处理器获得现场数据采集模块11的数据，并将数据进行处理，然后数据监控子模块根据处理后的结果通过安装在头盔本体1上的液晶显示屏4进行显示，当结果超过警戒值时通过安装在数据处理监控模块12上的声光报警电路进行报警。为了提高检测数据的准确度和数据传输效率，可以对各种数据采用中值滤波法处理，即每次取10个值，去除其中的最大值、最小值而取剩余8个转换值的平均值，将平均值实时显示并通过无线通信模块13中的RFID射频识别子模块发送到井下通讯分站16，实现数据通信。

数据处理监控模块12同时完成对现场数据采集模块11传输过来的视频信号的压缩和编码工作，压缩编码采用高保真的MPEG方式，并将处理后的视频信号存储在数据存储器中。

数据处理监控模块12首先完成初始化工作，然后打开中断等待定时器中断的到来。在其后的循环过程中主处理器获得现场数据采集模块11的数据，一方面将数据进行处理并存储，根据处理后的结果来进行显示和报警，另一方面将采集到的数据封装后，通过无线通信模块13中的RFID射频识别子模块和蓝牙子模块发送到井下通讯分站16。

 (3) 无线通信模块13：

无线通信模块13把经数据处理监控模块12处理的数据通过无线的方式发送到井下通讯分站16，井下通讯分站16通过井下光纤网络17和地面监控中心通信，并通过其射频芯片自带的接收信号强度指示RSSI功能进行定位。

由于矿用摄像头5采集的视频信号信息量比较大，不能统一使用单一的无线通讯方式进行无线数据传输，故对多传感器探头3采集的环境参数信号和矿用摄像头5采集的视频信号分别进行传输。由多传感器探头3采集并经数据处理监控模块处理后的数据，通过所述RFID射频识别子模块实时地发送到井下通讯分站16；由矿用摄像头5采集的视频信息先存储在数据处理监控模块12的数据存储器中，在佩戴所述智能头盔的井下人员移动到与井下通讯分站的距离小于蓝牙最大通讯距离时，启用所述蓝牙子模块并将数据存储器中所储存的视频信息采用蓝牙通讯方式高速发送给井下通讯分站16。环境参数信号采用RFID技术进行远距离传输，以保证信息的实时性与精确性。视频信号对煤矿安全监控系统的可视化帮助较大，但实时性要求不高，故可以在矿工经过井下通讯分站16时应用蓝牙技术进行高速传输。

RFID射频识别子模块采用TI公司CC2500射频收发器。CC2500射频收发器是用于低功耗无线应用的业界系统成本最低的多通道无线电产品。它的工作波段频带是2.4GHz，包括很多非常有用的数字功能，例如，整个数据包处理、FIFO 缓冲器、空闲通道评估和无线电唤醒等等。它支持多种调制方式，包括FSK、GFSK、OOK和MSK，数据传输速率最高可达500kb/s。CC2500还为信息包处理、数据缓冲、脉冲传送、空闲信道评估、连接品质指示和电磁唤醒等功能提供了额外的硬件支持。它有四种主要的状态：接收(RX)、发送(TX)、空闲(IDLE)和休眠(SLEEP)。

有源标签设计的关键问题之一是功耗，解决这一问题一般靠两种途径，一是选择功耗低的元器件，CC2500在250kb/s的速率时，接收的电流消耗为13．3mA，在业界来说已经是非常低。另一种改善功耗的方法是利用科学的软件实现，利用CC2500的电磁唤醒功能WOR(Wake On Radio)可设计一种很好的解决方案。当CC2500处于WOR运行下的SLEEP状态时，除了内部实现唤醒功能的计数器工作，其他功能都已停止，此时CC2500的功耗仅为900nA。当计数器到达可编程的指定时间时，自动从SLEEP状态切换到IDEL状态，再进入RX状态。如果此时收到数据，就退出WOR进入正常模式；如果处于Rx状态在指定时间内收不到数据，则自动回到SLEEP状态。因此只要保证在一个完整的W0R周期内，标签绝大部分时间都处于SLEEP状态，就可以大大降低标签的功耗。

阅读器开机复位后，在信道上持续地发送查询命令，一旦收到标签的回复命令，进入RX状态接收数据。

标签在收到阅读器的查询命令后，首先进行CCA（空闲信道评估）检测，如果检测结果是信道忙，则等待随机时间后再进行检测；检测结果是信道空闲，则进入TX状态发送数据包。

CC2500芯片自带了接收信号强度指示RSSI(Received Signal Strength Indicator)模块。RSSI是通过接收到的信号强弱测定信号点与接收点的距离，进而根据相应数据进行定位计算的一种定位技术。因此，可以通过接收信号的强度对智能头盔与最近井下通讯分站16之间的距离进行估计，从而可以实现人员定位功能，并把定位信息传送给地面监控中心。

蓝牙子模块采用TI公司最近推出的遵循蓝牙V1.1标准的无线信号收发芯片BRF6100，BRF6100的主要特性有：具有片内数字无线处理器DRP（Digital Radio Processor）、数控振荡器，片内射频收发开关切换，内置ARM7嵌入式处理器等。

BRF6100接收信号时，收发开关置为收状态，射频信号从天线接收后，经过蓝牙收发器直接传输到基带信号处理器。基带信号处理包括下变频和采样，BRF6100采用零中频结构。数字信号存储在RAM（容量为32KB）中，供ARM7处理器调用和处理，ARM7将处理后的数据从编码接口输出到其他设备，信号发过程是信号收的逆过程，此外，BRF6100还包括时钟和电源管理模块以及多个通用I/O口，供不同的外设使用。BRF6100的主机接口可以提供双工的通用串口，可以方便地和PC机的RS232通信，也可以和DSP的缓冲串口通信。

(4) 电源模块14：

电源模块14通过辅助电路给各个模块进行供电以使其正常工作。各个模块所用电压都是不一样的，瓦斯、CO传感器工作电压3V，粉尘传感器工作电压5V，温湿度传感器工作电压2.4～3.3V，微处理器工作电压2.2～3.6V，射频收发模块工作电压1.9～3.6V。可以看出，工作电压范围都在3V附近，可以选择3V的电源进行供电，保持电压稳定，纹波小。在初期的制作过程中，可以先不用矿灯电源单元供电，而直接选用两节电池供电，可以采用MCP1700低压稳压器产生3V的电压。

上述具体实施方式用来解释说明本发明，仅为本发明的优选实施例而已，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改、等同替换、改进等，都落入本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种多传感器融合的智能头盔，所述智能头盔包括头盔本体和智能腰带盒，其特征在于所述头盔本体上设有多传感器探头、矿用摄像头和液晶显示屏，所述智能腰带盒内设有智能头盔信息单元，所述智能头盔信息单元包括现场数据采集模块、数据处理监控模块、无线通信模块和电源模块，所述智能头盔信息单元与头盔本体上的多传感器探头、矿用摄像头、液晶显示屏有线连接或无线连接。

2.根据权利要求1所述的一种多传感器融合的智能头盔，其特征在于所述现场数据采集模块与头盔本体上的多传感器探头和矿用摄像头有线连接，负责控制监控区域内信息的采集；所述数据处理监控模块主要由数据处理子模块、数据监控子模块、数据存储器构成，负责对现场数据采集模块所采集数据的处理与存储、设置警戒值、驱动液晶显示屏，并在检测值超出设定警戒值时进行声光报警；所述无线通信模块负责与井下通讯分站进行通信，将数据处理监控模块处理后的数据发送到井下通讯分站；所述电源模块负责为现场数据采集模块、数据处理监控模块、无线通信模块提供电源。

3.根据权利要求1或2所述的一种多传感器融合的智能头盔，其特征在于所述多传感器探头包括的传感器探头为瓦斯浓度传感器探头、一氧化碳浓度传感器探头、粉尘浓度传感器探头、温度传感器探头、湿度传感器探头或者上述五种传感器探头中的任意两种、任意三种、任意四种的组合。

4.根据权利要求1或2所述的一种多传感器融合的智能头盔，其特征在于所述无线通信模块包括RFID射频识别子模块和蓝牙子模块两部分；由多传感器探头采集并经数据处理监控模块处理后的数据，通过所述RFID射频识别子模块实时地发送到井下通讯分站；由矿用摄像头采集的视频信息先存储在数据处理监控模块的数据存储器中，在佩戴所述智能头盔的井下人员移动到与井下通讯分站的距离小于蓝牙最大通讯距离时，启用所述蓝牙子模块并将数据存储器中所储存的视频信息采用蓝牙通讯方式高速发送给井下通讯分站。

5.根据权利要求4所述的一种多传感器融合的智能头盔，其特征在于所述无线通信模块通过其射频芯片自带的接收信号强度指示RSSI功能，对佩戴所述智能头盔的井下人员进行定位。

6.根据权利要求1或2所述的一种多传感器融合的智能头盔，其特征在于所述头盔本体上设有矿灯，所述智能腰带盒内设有矿灯电源单元，所述矿灯电源单元与所述矿灯有线连接，所述矿灯电源单元还与所述智能头盔信息单元中的电源模块有线连接。

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