CN110609125A - 一种有限空间有毒有害气体监测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种有限空间有毒有害气体监测装置。所述气体监测装置由作业人员气体检测手环和监护人员气体检测手环配对；所述气体检测手环包括手环主体（1）、环带（2）和气体感应孔盖片（3）；所述手环主体（1）内部设有微控制单元MCU（4）、供电元件（5）、蓝牙元件（6）、语音元件（7）、LED元件（8）、控制元件（9）、液晶屏（10）、震动元件（11）、气体传感器（12）、心率监测元件（13）；有限空间作业前，作业人员和监护人员将气体检测手环取出，通过控制元件（9）开机并设置接收发射模式进行配对，作业人员手佩戴手环进入有限空间作业，监护人员佩戴手环在有限空间外面进行监护。本发明提高了作业人员的安全性，解决了盲目施救和便携性问题，具有很强的实用性。
Description
技术领域
本发明属于有毒有害气体监测技术领域，具体涉及一种有限空间有毒有害气体监测装置。
背景技术
有限空间是指封闭或部分封闭，进出口较为狭窄有限，未被设计为固定工作场所，自然通风不良，易造成有毒有害、易燃易爆物质积聚或氧含量不足的空间。有限空间分为三类：（一）密闭设备：如船舱、贮罐、车载槽罐、反应塔（釜）、冷藏箱、压力容器、管道、烟道、锅炉等；（二）地下有限空间：如地下管道、地下室、地下仓库、地下工程、暗沟、隧道、涵洞、地坑、废井、地窖、污水池（井）、沼气池、化粪池、下水道等；（三）地上有限空间：如储藏室、酒糟池、发酵池、垃圾站、温室、冷库、粮仓、料仓等。
有限空间作业场所一般多含有硫化氢、一氧化碳、二氧化碳、氨、甲烷(沼气)和氰化氢等气体，其中以硫化氢和一氧化碳为主的窒息性气体尤为突出。在有限空间场所作业，如果通风不良，加之窒息性气体浓度较高，会导致空气中氧含量下降。当空气中氧含量降到16%以下，人即可产生缺氧症状;氧含量降至10%以下，可出现不同程度意识障碍，甚至死亡氧含量降至6%以下，可发生猝死。
GBZ/T 205-2007《密闭空间作业职业危害防护规范》规定：具有包含可能产生职业病危害因素，包含可能对进入者产生吞没，或因其内部结构易引起进入者跌落产生窒息或迷失，或包含其他严重职业病危害因素等特征的密闭空间，为需要准入的密闭空间。
根据国家安监总局对有限空间作业的监管要求，在有限空间作业过程中，需要持续掌握有限空间中有毒有害气体浓度变化情况或缺氧情况，需要作业人员持续与监护人员保持通讯畅通，出现事故时不可盲目施救等。在企业实际生产经营过程中，由于成本和携带不便的考虑，很多企业均未按要求严格执行，导致优先事故频发，特别是盲目施救导致事故扩大。
发明内容
本发明针对国家对有限空间作用安全监管的要求，提供一种有限空间有毒有害气体监测装置。
为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种有限空间有毒有害气体监测装置，所述气体监测装置为气体检测手环，所述气体监测装置由作业人员气体检测手环和监护人员气体检测手环配对；
所述气体检测手环包括手环主体、环带和气体感应孔盖片；
所述手环主体内部设有微控制单元MCU、供电元件、蓝牙元件、语音元件、LED元件、控制元件、液晶屏、震动元件、气体传感器、心率监测元件；
所述手环主体外部设有充电口防水塞、环带卡座、气体感应孔、盖片螺孔，手环主体接缝处设有软橡胶，并采用螺丝进行固定，实现防水、防尘、防摔；
所述控制元件包括功能控制元件、语音控制元件；
有限空间作业前，作业人员和监护人员将气体检测手环取出，取下气体感应孔盖片，通过控制元件中的功能控制元件开机并设置接收发射模式进行配对，作业人员手佩戴手环进入有限空间作业，监护人员佩戴手环在有限空间外面进行监护。
根据本发明实施例，所述环带设有环带小孔、环带小扣、环带大孔、环带大扣、环带环、弹簧轴，所述手环主体通过环带卡座与环带上的弹簧轴连接。
根据本发明实施例，所述气体感应孔盖片包括盖片把、盖片、盖片螺丝，所述手环主体和气体感应孔盖片为防火防静电塑料材质。
根据本发明实施例，所述供电元件包括电池元件、充电元件；所述语音元件包括麦克风元件、扬声器元件；所述电池元件为本安防爆电池，充电元件使用软橡胶进行密封。
根据本发明实施例，所述功能控制元件和语音控制元件的按键为防爆按键。
根据本发明实施例，所述液晶屏为液晶显示屏、CSDN、TFT、TFD、UFB、OLED、CG-Silicon、ASV材质的彩色屏、具有背光功能的单色屏中的任一种。
根据本发明实施例，所述震动元件为扁平纽扣式振子，所述振子为0827、0834、1020、1027、1030、1034、1227中的任一种，振动元件被强力固定在手环主体内，与其他元器件之间设有屏蔽防护。
根据本发明实施例，所述气体传感器为MQ-2、MQ-3、MQ-4、MQ-5、MQ-6、MQ-7、MQ-8、MQ-9、MQ-135型号传感器中的一种或多种，气体传感器和扬声器元件通过软橡胶与气体感应孔连接，具有良好的密封性。
根据本发明实施例，所述心率监测元件通过软橡胶设置在手环主体的底部，所述心率监测元件与佩戴者手腕处接触，通过基于光电容积图的反射式光电法实时监测佩戴者的心率，心率数据即时传输给已配对的气体检测手环。
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根据本发明实施例，所述微控制单元MCU、供电元件、蓝牙元件、语音元件、LED元件、控制元件、液晶屏、震动元件、气体传感器、心率监测元件中的电压、电流限制在安全范围内，且设有防静电涂层。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案能够取得下列有益效果。
（1）将气体传感器、LED元件、语音元件、蓝牙元件、心率监测元件具有的气体检测、声光报警、数据传输、通讯、心率检测功能综合在一起，并通过液晶屏显示出来，环境信息的可视化能确保作业人员和监护人员充分掌握现场情况。
（2）气体检测、声光报警功能的搭配能够确保有毒有害气体超标时气体检测手环能够立即发声光报警；气体检测手环通过蓝牙配对的方式实现数据传输，监护人员通过有限空间作业人员气体检测手环传输来的数据信息对其进行安全监控，气体含量数值记录方式更加便捷，提高了作业人员的安全性。
（3）心率监测功能能够对有限空间作业人员的心率进行实时监测，当作业人员超出监护人员视线范围，因作业人员自身原因和环境因素导致身体不适时，监护人员能够通过与之配对的气体检测手环观测到心率信息，及时采取施救措施。
（4）通讯功能能够保证监护人员和作业人员之间实现对讲通话，及时将作业环境有关信息以语音形式报给监护人员，监护人员及时安排相应措施以保证作业正常进行。
（5）气体检测手环通过采用软橡胶密封、螺丝固定，具有良好的防水、防尘、防摔能力；气体检测手环各元件中的电压、电流限制在安全范围内，且设有防静电涂层，电池元件采用本安防爆电池，具有良好的防爆功能。
（6）气体检测手环设置有3个气体感应孔，可以配置3种不同的的气体传感器对空气中的氧气、硫化氢、一氧化碳、二氧化碳、一氧化氮、二氧化氮、二氧化硫、氯气、氨气、氢气、硫化氢、氯化氢、二氧化氯、氰化氢、环氧乙烷、臭氧、甲醛、氟气、氟化氢、二氧化苯、甲苯和其他可有害气体的浓度进行监测，气体感应孔设置有高密度防水金属网，具有防水功能。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图。
图2为本发明内部元件结构示意图。
图3为本发明手环主体结构示意图。
图4为本发明手环主体内部结构示意图。
图5为本发明手环主体侧面结构示意图。
图6为本发明环带结构示意图。
图7为本发明气体感应孔盖片结构示意图。
图1-7中所示，1-手环主体，2-环带，3-气体感应孔盖片，4-微控制单元MCU，5-供电元件，6-蓝牙元件，7-语音元件，8-LED元件，9-控制元件，10-液晶屏，11-震动元件，12-气体传感器，13-心率监测元件；101-充电口防水塞，102-环带卡座，103-气体感应孔，104-盖片螺孔；201-环带小孔，202-环带小扣，203-环带大孔，204-环带大扣，205-环带环，206-弹簧轴；301-盖片把，302-盖片，303-盖片螺丝；501-电池元件，502-充电元件；701-麦克风元件，702-扬声器元件；801-光报警单元，802-照明单元；901-功能控制元件，902-语音控制元件。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
一种有限空间有毒有害气体监测装置，所述气体监测装置为气体检测手环，所述气体监测装置由作业人员气体检测手环和监护人员气体检测手环配对；
所述气体检测手环包括手环主体1、环带2和气体感应孔盖片3；
所述手环主体1内部设有微控制单元MCU4、供电元件5、蓝牙元件6、语音元件7、LED元件8、控制元件9、液晶屏10、震动元件11、气体传感（12、心率监测元件13；
所述手环主体1外部设有充电口防水塞101、环带卡座102、气体感应孔103、盖片螺孔104，手环主体1接缝处设有软橡胶，并采用螺丝进行固定；
所述控制元件9包括功能控制元件901、语音控制元件902；
有限空间作业前，作业人员和监护人员将气体检测手环取出，取下气体感应孔盖片3，通过控制元件9中的功能控制元件901开机并设置接收发射模式进行配对，作业人员手佩戴手环进入有限空间作业，监护人员佩戴手环在有限空间外面进行监护。
所述环带2设有环带小孔201、环带小扣202、环带大孔203、环带大扣204、环带环205、弹簧轴206，所述手环主体1通过环带卡座102与环带2上的弹簧轴206连接。
所述气体感应孔盖片3包括盖片把301、盖片302、盖片螺丝303，所述手环主体1和气体感应孔盖片3为防火防静电塑料材质。
所述供电元件5包括电池元件501、充电元件502；所述语音元件7包括麦克风元件701、扬声器元件702；所述电池元件501为本安防爆电池，充电元件502使用软橡胶进行密封。
所述功能控制元件901和语音控制元件902的按键为防爆按键。
所述液晶屏10为液晶显示屏、CSDN、TFT、TFD、UFB、OLED、CG-Silicon、ASV材质的彩色屏、具有背光功能的单色屏中的任一种。
所述震动元件11为扁平纽扣式振子，所述振子为0827、0834、1020、1027、1030、1034、1227中的任一种，振动元件11被强力固定在手环主体1内，与其他元器件之间设有屏蔽防护。
所述气体传感器12为MQ-2、MQ-3、MQ-4、MQ-5、MQ-6、MQ-7、MQ-8、MQ-9、MQ-135型号传感器中的一种或多种，气体传感器12和扬声器元件702通过软橡胶与气体感应孔103连接，具有良好的密封性。
所述心率监测元件13通过软橡胶设置在手环主体1的底部，所述心率监测元件13与佩戴者手腕处接触，通过基于光电容积图的反射式光电法实时监测佩戴者的心率，心率数据即时传输给已配对的气体检测手环。
所述微控制单元MCU4、供电元件5、蓝牙元件6、语音元件7、LED元件8、控制元件9、液晶屏10、震动元件11、气体传感器12、心率监测元件13中的电压、电流限制在安全范围内，且设有防静电涂层。
实施方式一：作业前采用通风措施对有限空间中的气体进行通风置换，作业人员和监护人员将手环取出，取下气体感应孔盖片3，通过控制元件9中的功能控制元件901开机并设置接收端、发送端模式进行配对。使用吊具将发送端气体检测手环放入有限空间中对气体进行检测，检测合格后，作业人员佩戴手环进入有限空间作业，监护人员佩戴手环留在场所外面时刻关注，检测不合格时，继续进行通风置换，直到气体检测合格。
实施方式二：作业人员佩戴气体检测手环在有限空间中进行作业时，发送端气体检测手环保持正常工作状态，微控制单元MCU4控制气体传感器12对周围空气进行监测分析，并将气体含量数值显示在液晶屏10上，当周围环境中有毒有害气体超标时，微控制单元MCU4收到气体传感器12数据信息后向扬声器元件702和LED元件8发送信号，振动元件11同时震动，发送端气体检测手环通过声、光、震动提醒作业人员周围环境的危险性；发送端气体检测手环气体微控制单元MCU4控制蓝牙元件6向接收端气体检测手环发送数据信息，接收端通过声、光、震动以及液晶屏10显示数值提醒监护人员在有限空间中作业的人员周围环境的危险性。监护人员通过接收端气体检测手环语音控制元件902的按钮与作业人员佩戴的发送端气体检测手环进行语音交流，根据反馈情况采取相应的措施保证作业人员的安全。
实施方式三：作业人员佩戴气体检测手环在有限空间中进行作业时，发送端气体检测手环保持正常工作状态，微控制单元MCU4控制心率监测元件13对佩戴人员的心率进行监测，并将心率显示在液晶屏10上，当周围环境温度过高、过低或作业人员身体原因导致心率过高或过低时，微控制单元MCU4收到心率监测元件13数据信息后向扬声器元件702和LED元件8发送信号，振动元件11同时震动，同时发送端气体检测手环气体微控制单元MCU4控制蓝牙元件6向接收端气体检测手环发送数据信息，接收端通过声、光、震动以及液晶屏10显示数值提醒监护人员在有限空间中作业的人员心率状况。监护人员通过接收端气体检测手环语音控制元件902的按钮与作业人员佩戴的发送端气体检测手环进行语音交流，根据反馈情况采取相应的措施保证作业人员的安全。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种有限空间有毒有害气体监测装置，其特征在于：所述气体监测装置为气体检测手环，所述气体监测装置由作业人员气体检测手环和监护人员气体检测手环配对；
所述气体检测手环包括手环主体（1）、环带（2）和气体感应孔盖片（3）；
所述手环主体（1）内部设有微控制单元MCU（4）、供电元件（5）、蓝牙元件（6）、语音元件（7）、LED元件（8）、控制元件（9）、液晶屏（10）、震动元件（11）、气体传感器（12）、心率监测元件（13）；
所述手环主体（1）外部设有充电口防水塞（101）、环带卡座（102）、气体感应孔（103）、盖片螺孔（104），手环主体（1）接缝处设有软橡胶，并采用螺丝进行固定；
所述控制元件（9）包括功能控制元件（901）、语音控制元件（902）；
有限空间作业前，作业人员和监护人员将气体检测手环取出，取下气体感应孔盖片（3），通过控制元件（9）中的功能控制元件（901）开机并设置接收发射模式进行配对，作业人员手佩戴手环进入有限空间作业，监护人员佩戴手环在有限空间外面进行监护。
2.根据权利要求1所述的一种有限空间有毒有害气体监测装置，其特征在于：所述环带（2）设有环带小孔（201）、环带小扣（202）、环带大孔（203）、环带大扣（204）、环带环（205）、弹簧轴（206），所述手环主体（1）通过环带卡座（102）与环带（2）上的弹簧轴（206）连接。
3.根据权利要求1所述的一种有限空间有毒有害气体监测装置，其特征在于：所述气体感应孔盖片（3）包括盖片把（301）、盖片（302）、盖片螺丝（303），所述手环主体（1）和气体感应孔盖片（3）为防火防静电塑料材质。
4.根据权利要求1所述的一种有限空间有毒有害气体监测装置，其特征在于：所述供电元件（5）包括电池元件（501）、充电元件（502）；所述语音元件（7）包括麦克风元件（701）、扬声器元件（702）；所述电池元件（501）为本安防爆电池，充电元件（502）使用软橡胶进行密封。
5.根据权利要求1所述的一种有限空间有毒有害气体监测装置，其特征在于：所述功能控制元件（901）和语音控制元件（902）的按键为防爆按键。
6.根据权利要求1所述的一种有限空间有毒有害气体监测装置，其特征在于：所述液晶屏（10）为液晶显示屏、CSDN、TFT、TFD、UFB、OLED、CG-Silicon、ASV材质的彩色屏、具有背光功能的单色屏中的任一种。
7.根据权利要求1所述的一种有限空间有毒有害气体监测装置，其特征在于：所述震动元件（11）为扁平纽扣式振子，所述振子为0827、0834、1020、1027、1030、1034、1227中的任一种，振动元件（11）被强力固定在手环主体（1）内，与其他元器件之间设有屏蔽防护。
8.根据权利要求1所述的一种有限空间有毒有害气体监测装置，其特征在于：所述气体传感器（12）为MQ-2、MQ-3、MQ-4、MQ-5、MQ-6、MQ-7、MQ-8、MQ-9、MQ-135型号传感器中的一种或多种，气体传感器（12）和扬声器元件（702）通过软橡胶与气体感应孔（103）连接。
9.根据权利要求1所述的一种有限空间有毒有害气体监测装置，其特征在于：所述心率监测元件（13）通过软橡胶设置在手环主体（1）的底部，所述心率监测元件（13）与佩戴者手腕处接触，通过基于光电容积图的反射式光电法实时监测佩戴者的心率，心率数据即时传输给已配对的气体检测手环。
10.根据权利要求1所述的一种有限空间有毒有害气体监测装置，其特征在于：所述微控制单元MCU（4）、供电元件（5）、蓝牙元件（6）、语音元件（7）、LED元件（8）、控制元件（9）、液晶屏（10）、震动元件（11）、气体传感器（12）、心率监测元件（13）中的电压、电流限制在安全范围内，且设有防静电涂层。
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|---|---|---|---|
| CN201910980735.8A CN110609125A (zh) | 2019-10-16 | 2019-10-16 | 一种有限空间有毒有害气体监测装置 |
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| CN201910980735.8A CN110609125A (zh) | 2019-10-16 | 2019-10-16 | 一种有限空间有毒有害气体监测装置 |
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|---|---|
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| CN (1) | CN110609125A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN113562116A (zh) * | 2021-07-16 | 2021-10-29 | 李泽恒 | 一种检测大气报警装置 |
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2019
- 2019-10-16 CN CN201910980735.8A patent/CN110609125A/zh active Pending
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