CN108703430A - 一种矿用气体检测安全帽及其检测方法 - Google Patents

一种矿用气体检测安全帽及其检测方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种矿用气体检测安全帽及其检测方法，涉及检测设备技术领域。本发明包括安全帽和控制盒，安全帽，安全帽周表面开有槽口；槽口一表面固定有吸嘴；安全帽内表面固定有气囊；吸嘴一端与气囊连接；安全帽周表面对称固定有转轴；转轴周侧面转动连接有面罩；安全帽周表面与控制盒固定连接；控制盒一表面固定有探头；控制盒内设有AD转换器、数字处理器、报警器、GPS模块、无线通信模块、电源、气体传感器、DA转换器。本发明通过将气体检测与安全帽有效的结合在一起，解放人的双手，便于灵活应对各种突发的情况；气囊内预设备用氧气，在撤离的同时，避免吸入有毒气体，保障了施工人员的生命安全。

Description

一种矿用气体检测安全帽及其检测方法
技术领域
本发明属于检测设备技术领域，特别是涉及一种矿用气体检测安全帽。
背景技术
矿井有害气体包括一氧化碳、瓦斯、硫化氢、二氧化氮、二氧化硫、氨气、氢气等，这些可燃、可爆、有毒气体使井下作业存在危险，井下气体安全检测必不可少。
目前，现有的气体检测方式是施工人员头顶佩戴安全帽，手持气体检测仪，然而这样就造成使用人员双手被占用，不能灵活应对各种突发的情况，同时矿井内地形复杂，检测到可燃、可爆、有毒气体时，无法获知具体位置；在撤离矿井的同时，还要将检测结果通知地面，极其浪费时间，且在撤离的同时，会呼吸到有毒气体，极大地威胁了施工人员的生命安全。
发明内容
本发明的目的在于提供一种矿用气体检测安全帽，通过在安全帽上设置控制盒，解决了不能灵活应对各种突发状况的问题；通过GPS模块和无线通信设备自动向地面终端服务器传输位置信号和检测结果信号，解决了地面人员无法获知施工人员具体位置和在撤离同时需要通知地面人员的问题；通过呼吸气囊内的备用氧气，解决了在撤离的同时呼吸到有毒气体的问题。
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明为一种矿用气体检测安全帽，包括安全帽和控制盒，所述安全帽1，所述安全帽周表面开有槽口；所述槽口一表面固定有吸嘴；所述安全帽内表面固定有气囊；所述吸嘴一端与气囊连接；所述安全帽周表面对称固定有转轴；所述转轴周侧面转动连接有面罩；所述安全帽周表面与控制盒固定连接；
所述控制盒一表面阵列有贯穿孔；所述控制盒一表面固定有探头；所述控制盒内设有AD转换器、数字处理器、报警器、GPS模块、无线通信模块、电源、气体传感器、DA转换器。
进一步地，所述探头的输出端与气体传感器的输入端连接；所述气体传感器的输出端与AD转换器的输入端连接；所述AD转换器的输出端与数字处理器的输入端连接；所述数字处理器的输出端与DA转换器的输入端连接；所述DA转换器的输出端与报警器、GPS模块输入端连接、所述GPS模块的输入端与无线通信模块的输入端连接。
进一步地，所述电源与数字处理器的电源输入端连接；所述电源为可充电锂电池。
进一步地，所述安全帽周表面固定有照明灯；所述照明灯与电源电性连接。
进一步地，所述安全帽周表面固定有数字摄像头；所述数字摄像头的输出端与数字处理器的输入端连接。
进一步地，所述气囊内预先装有可供人体呼吸的备用氧气。
进一步地，所述无线通信模块输出端连接有地面终端服务器。
进一步地，所述贯穿孔用于报警器的声音传播。
进一步地，一种矿用气体检测安全帽的检测方法包括如下操作步骤：
SS01:进入矿井前，检查该设备有无异常，气囊内是否预装有备用氧气；
SS02:进入矿井时，打开电源；将本设备戴在头上；探头对矿井内气体进行探测；
SS03:探头将探测气体体积分数输送到气体传感器中；气体传感器将气体体积分数转换成对应的电压信号输送到AD转换器中；AD转换器将电压信号转换成对应的数字信号输送到数字处理器中；数字处理器进行数据分析处理；
SS04:得到分析数据后，将分析数据与至少一个预设数据进行匹配；若小于预设正常数据，则重新回到SS03；
SS05:若大于预设正常数据，数字处理器将对应的数字信号和视频信息输送到DA转换器中；DA转换器将对应的数字信号和视频信息转换成对应的电压信号输送到报警器、GPS模块、无线通信模块中；GPS模块将位置数信息输送到无线通信模块中；
SS06：报警器收到电压信号后发出警报，同时无线通信模块将位置信息和视频信息输送到地面终端服务器中告知地面人员；
SS07：施工人员在听到警报后，迅速将面罩遮挡槽口，嘴巴通过吸嘴呼吸备用氧气并迅速撤离矿井。
本发明具有以下有益效果：
1、本发明通过在安全帽上设置控制盒，将气体检测与安全帽有效的结合在一起，解放人的双手，便于灵活应对各种突发的情况。
2、本发明通过GPS模块和无线通信模块自动向地面终端传输位置信号和检测结果，及时通知地面人员获知施工人员的具体位置和在撤离的同时通知地面人员检测结果，节省了宝贵的时间，减少了施工人员的生命危险。
3、本发明通过在气囊内预设备用氧气，在撤离的同时，避免吸入有毒气体，保障了施工人员的生命安全。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种矿用气体检测安全帽的右视视角结构示意图；
图2为一种矿用气体检测安全帽的前视视角结构示意图；
图3为一种矿用气体检测安全帽的工作原理示意图；
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1-安全帽，2-控制盒，101-槽口，102-吸嘴，103-气囊，104-转轴，105-面罩，106-照明灯，107-数字摄像头，201-贯穿孔，202-探头，203-AD转换器，204-数字处理器，205-报警器，206-GPS模块，207-无线通信模块，208-电源，209-气体传感器，2010-地面终端服务器，2011-DA转换器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“周表面”、“周侧面”、“一端”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
请参阅图1-3所示，本发明为一种矿用气体检测安全帽，包括安全帽1和控制盒2，安全帽1，安全帽1周表面开有槽口101；槽口101一表面固定有吸嘴102；安全帽内表面固定有气囊103；吸嘴102一端与气囊103连接；安全帽1周表面对称固定有转轴104；转轴104周侧面转动连接有面罩105；安全帽1周表面与控制盒2固定连接；控制盒2一表面阵列有贯穿孔201；控制盒2一表面固定有探头202；控制盒2内设有AD转换器203、数字处理器204、报警器205、GPS模块206、无线通信模块207、电源208、气体传感器209、DA转换器2011。
其中如图3所示，探头202的输出端与气体传感器209的输入端连接；气体传感器209的输出端与AD转换器203的输入端连接；AD转换器203的输出端与数字处理器204的输入端连接；数字处理器204的输出端与DA转换器2011的输入端连接；DA转换器2011的输出端与报警器205、GPS模块206输入端连接、GPS模块206的输入端与无线通信模块207的输入端连接。
其中如图3所示，电源208与数字处理器204的电源输入端连接；电源208为可充电锂电池。
其中如图1所示，安全帽1周表面固定有照明灯106；照明灯106与电源208电性连接。
其中如图1所示；安全帽1周表面固定有数字摄像头107；数字摄像头107的输出端与数字处理器204的输入端连接。
其中如图1所示气囊103内预先装有可供人体呼吸的备用氧气。
其中如图3所示，无线通信模块207输出端连接有地面终端服务器2010。
其中如图2所示，贯穿孔201用于报警器205的声音传播。
本实施例的一个具体应用为：本发明在使用前，检查该设备有无异常，气囊103内是否预装有备用氧气；进入矿井时，打开电源208；将本设备戴在头上；探头202对矿井内气体进行探测；探头202将探测气体体积分数输送到气体传感器209中；气体传感器209将气体体积分数转换成对应的电压信号输送到AD转换器203中；AD转换器203将电压信号转换成对应的数字信号输送到数字处理器204中；数字处理器204进行数据分析处理；得到分析数据后，将分析数据与至少一个预设数据进行匹配；若小于预设正常数据，则探头202重新探测；若大于预设正常数据，数字处理器204将对应的数字信号和视频信息输送到DA转换器2011中；DA转换器2011将对应的数字信号和视频信息转换成对应的电压信号输送到报警器205、GPS模块206、无线通信模块207中；GPS模块206将位置数信息输送到无线通信模块207中；报警器205收到电压信号后发出警报，同时无线通信模块207将位置信息和视频信息输送到地面终端服务器2010中告知地面人员：施工人员在听到警报后，迅速将面罩105遮挡槽口101，嘴巴通过吸嘴102呼吸备用氧气并迅速撤离矿井。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”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发明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一定指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。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (9)

1.一种矿用气体检测安全帽，包括安全帽(1)和控制盒(2)，其特征在于：所述安全帽(1)周表面开有槽口(101)；所述槽口(101)一表面固定有吸嘴(102)；所述安全帽内表面固定有气囊(103)；所述吸嘴(102)一端与气囊(103)连接；所述安全帽(1)周表面对称固定有转轴(104)；所述转轴(104)周侧面转动连接有面罩(105)；所述安全帽(1)周表面与控制盒(2)固定连接；
所述控制盒(2)一表面阵列有贯穿孔(201)；所述控制盒(2)一表面固定有探头(202)；所述控制盒(2)内设有AD转换器(203)、数字处理器(204)、报警器(205)、GPS模块(206)、无线通信模块(207)、电源(208)、气体传感器(209)、DA转换器(2011)。
2.根据权利要求1所述的一种矿用气体检测安全帽，其特征在于，所述探头(202)的输出端与气体传感器(209)的输入端连接；所述气体传感器(209)的输出端与AD转换器(203)的输入端连接；所述AD转换器(203)的输出端与数字处理器(204)的输入端连接；所述数字处理器(204)的输出端与DA转换器(2011)的输入端连接；所述DA转换器(2011)的输出端与报警器(205)、GPS模块(206)输入端连接、所述GPS模块(206)的输入端与无线通信模块(207)的输入端连接。
3.根据权利要求1所述的一种矿用气体检测安全帽，其特征在于，所述电源(208)与数字处理器(204)的电源输入端连接；所述电源(208)为可充电锂电池。
4.根据权利要求1所述的一种矿用气体检测安全帽，其特征在于，所述安全帽(1)周表面固定有照明灯(106)；所述照明灯(106)与电源(208)电性连接。
5.根据权利要求1所述的一种矿用气体检测安全帽，其特征在于，所述安全帽(1)周表面固定有数字摄像头(107)；所述数字摄像头(107)的输出端与数字处理器(204)的输入端连接。
6.根据权利要求1所述的一种矿用气体检测安全帽，其特征在于；所述气囊(103)内预先装有可供人体呼吸的备用氧气。
7.根据权利要求1所述的一种矿用气体检测安全帽，其特征在于，所述无线通信模块(207)输出端连接有地面终端服务器(2010)。
8.根据权利要求1所述的一种矿用气体检测安全帽，其特征在于，所述贯穿孔(201)用于报警器(205)的声音传播。
9.如权利要求1-8任意一所述的一种矿用气体检测安全帽的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
SS01:进入矿井前，检查该设备有无异常，气囊(103)内是否预装有备用氧气；
SS02:进入矿井时，打开电源(208)；将本设备戴在头上；探头(202)对矿井内气体进行探测；
SS03:探头(202)将探测气体体积分数输送到气体传感器(209)中；气体传感器(209)将气体体积分数转换成对应的电压信号输送到AD转换器(203)中；AD转换器(203)将电压信号转换成对应的数字信号输送到数字处理器(204)中；数字处理器(204)进行数据分析处理；
SS04:得到分析数据后，将分析数据与至少一个预设数据进行匹配；若小于预设正常数据，则重新回到SS03；
SS05:若大于预设正常数据，数字处理器(204)将对应的数字信号和视频信息输送到DA转换器(2011)中；DA转换器(2011)将对应的数字信号和视频信息转换成对应的电压信号输送到报警器(205)、GPS模块(206)、无线通信模块(207)中；GPS模块(206)将位置数信息输送到无线通信模块(207)中；
SS06：报警器(205)收到电压信号后发出警报，同时无线通信模块(207)将位置信息和视频信息输送到地面终端服务器(2010)中告知地面人员；
SS07：施工人员在听到警报后，迅速将面罩(105)遮挡槽口(101)，嘴巴通过吸嘴(102)呼吸备用氧气并迅速撤离矿井。
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