CN112755417A - 一种具有定位功能的压缩氧气自救器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有定位功能的压缩氧气自救器，其特征在于，自救器具有定位功能，可以在矿井灾害发生后准确定位受灾人员的位置，并且实现与地面的通话。包括：氧气瓶、减压器、压力表、手动补给阀组成的供养系统；气囊、净化器组成的呼吸系统以及定位系统。定位系统设置于下部外壳右侧，由核心处理模块、电池模块、定位模块、无线通信模块、对讲机、语音装置模块以及应急按键组成。电池模块由供电电池和电池电量管理电路组成。该设计有点在于：假如井下发生坍塌事故，被困人员在使用自救器的同时，可以利用定位系统向地面发送自己的具体位置信息，并且可以实现与地面的通话，方便救灾人员实施营救，增加被困人员的幸存率。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有定位功能的压缩氧气自救器。
背景技术
近年来，新能源和可再生能源有了长远的发展，但是煤炭资源仍旧将在未来很长一段时间内，占据我国能源市场的主体地位。在开采煤炭资源的过程中，开采技术水平不断提高，但是煤炭事故依旧时有发生。尤其是瓦斯事故和火灾事故等很容易造成巷道坍塌，导致采矿人员被困。常规自救器只能短时间给被困人员带来氧气，但是无法实现对被困人员的准确定位，外界营救人员无法与被困人员取得联系，了解到矿井内的具体情况，大大拖延了救援的最佳时间。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有定位功能的压缩氧气自救器。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
一种具有定位功能的压缩氧气自救器，其特征在于，自救器具有定位功能，可以在矿井灾害发生后准确定位受灾人员的位置。包括：氧气瓶5、减压器1、压力表3、手动补给阀17组成的供养系统；气囊8、净化器13组成的呼吸系统以及定位系统18。定位系统18设置于下部外壳右侧，由核心处理模块19、电池模块20、定位模块21、无线通信模块22、对讲机23、语音装置模块24以及应急按键25组成。电池模块由供电电池26和电池电量管理电路26组成。所述电池模块20和核心处理模块19电连接，所述定位模块21的输出端与所述核心处理模块19输入端电连接，所述无线通信模块22和核心处理模块19电连接，所述对讲机22与语音装置模块24电连接，语音装置模块24和核心处理模块19电连接。该发明实现了被困人员与地面的准确定位和语音通话，方便救援人员了解井下的具体坍塌情况，方便救援工作的展开，大大增加了被困人员救援的成功率。
上述结构中，供氧系统是由氧气瓶5、氧气瓶5上方的咀座体4、与其相连的减压器1、压力表3以及手动补给阀17组成。手动补给阀17的下端通过胶管6和胶管接头7与气囊8连接。咀座体17上方设有补充氧气的丝堵2。呼吸系统由气囊8，以及上端相接的净化器13及其上端的连接的呼吸软管14组成，呼吸软管14的上端连有口具16、口具塞15和鼻夹12。气囊8的中间位置设有排气阀9。所述电池模块20和核心处理模块19电连接，为整个系统供电；所述定位模块21的输出端与所述核心处理模块19输入端电连接，所述无线通信模块22和核心处理模块19电连接，定位模块传出的信号通过核心处理模块处理后，经过无线通信模块将信号传递给地面的中控平台；所述对讲机22与语音装置模块24电连接，语音装置模块24和核心处理模块19电连接，被困人员通过对讲机将外部语音通过语音装置模块传给核心处理模块，核心处理模块将信号通过无线通信模块传到地面上的救援人员。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。
可选的，所述具有定位功能的压缩氧气自救器还包括：为自救器定位终端供电的磷酸锂铁供电电池，其安全性能好、使用寿命长、充电快速。
可选的，所述具有定位功能的压缩氧气自救器还包括：与所述核心处理器输入端电连接的应急按键25。
可选的，语音装置模块24采用语音芯片为WT588F02A-8S型号，也可选用其他型号。
可选的，所述定位模块21为基于UWB技术的定位模块、基于蓝牙技术的定位模块、基于Wi-Fi技术的定位模块或基于ZigBee技术的定位模块。
可选的，所述无线通信模块22为基于LTE-V无线通信技术或者基于DSRC无线通信技术的无线通信模块。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：本发明提供的矿井下压缩氧气自救器将定位和通话功能集成于一体。可以在发生坍塌事后，一方面，被困人员可以利用自救器为自己提供一段时间的氧气支持，一般时间为45min；另一方面，被困人员通过定位系统向地面传递自己的具体位置，并实现与地面的通话，方便救援人员展开救援，极大的增加了被困人员的生存率。
附图说明:
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中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，还可以根据附图获得其他的附图。
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是本发明的定位和通话装置结构示意图；
图3是本发明在被困人员遭遇紧急情况时的装置的结构示意图；
图4是本发明整个供电装置的结构示意图。
1—减压器、2—丝堵、3—压力表、4—咀座体、5—氧气瓶、6—胶管、7—胶管接头、8—气囊、9—排气阀、10—外壳、11—补压气版、12—鼻夹、13—净化器、14—呼吸软管、15—口具塞、16—口具、17—手动补给阀、18—定位系统、19—核心处理模块、20—电池模块、21—定位模块、22—无线通信模块、23—对讲机、24—语音装置模块、25—应急按键、26—供电电池、27—电池电量管理电路
具体实施方式：
下面将结合本发明的附图，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
本发明提供的一种具有定位功能的压缩氧气自救器矿穿戴于井下作业人员身上。
本发明实施例1，如图1所示，本实施例提供的具有定位功能的压缩氧气自救器:其供氧系统包括：氧气瓶5、氧气瓶5上方的咀座体4、与其相连的减压器1、压力表3以及手动补给阀17组成。手动补给阀17的下端通过胶管6和胶管接头7与气囊8连接。咀座体17上方设有补充氧气的丝堵2；呼吸系统由气囊8，以及上端相接的净化器13及其上端的连接的呼吸软管14组成，呼吸软管14的上端连有口具16、口具塞15、鼻夹12。气囊8的中间位置设有排气阀9。氧气瓶5和净化器13通过带有坚固螺栓的紧固带11固定在一起；壳体情商开有对应压力表1的观察窗。呼吸软管14及其上端的口具16、口具塞15、鼻夹12，从壳体1上的开口伸出。定位系统18用固定螺母固定在下部外壳右侧。吸气时高压氧气由气瓶阀2流至减压器1，经过减压之后1.4L/min的流量经过进入气囊8；手动补给阀17由减压器1与气囊8相连，在气囊中出现负压时，可以通过手动补给阀快速向气囊补气，呼吸系统中清净罐13的一端连接口具16，另一端连接气囊，氧气进入气囊后经过清净罐吸收掉CO2后，再经过呼吸软管14、口具16吸入肺内。呼气时，呼出的气体经过呼吸软管、清净罐直接进入气囊，形成一个单管往复式的闭路循环呼吸系统。
本发明实施例2，如图2所示，所述具有定位功能的压缩氧气自救器包括：核心处理模块19、电池模块20、定位模块21、无线通信模块22、对讲机23以及语音装置模块24。所述电池模块20和核心处理模块19电连接，所述定位模块21的输出端与所述核心处理模块19输入端电连接，所述无线通信模块22和核心处理模块19电连接，所述对讲机22与语音装置模块24电连接，语音装置模块24和核心处理模块19电连接。其中，定位模块21可以为基于UWB高精度技术的定位模块，型号可以选取JR3401型号或者KJ936型号。当然，定位模块21也可以为基于Wi-Fi技术的定位模块或基于ZigBee技术的定位模块等，但并不限于这些定位模块。核心处理模块19、定位模块21以及无线通信模块22集成在一起，定位模块4基于UWB高精度技术确定位置信息，核心处理模块19将该位置信息通过无线通信模块21广播出去，无线通信模块22通信范围内地面上的中控平台可以收到传来的信号。同时，核心处理模块19也会通过无线通信模块22接收中控平台传来的信号。
优选的，语音装置模块24采用语音芯片为WT588F02A-8S型号，当然也可以采用其他型号。
优选的，无线通信模块22采用的是LTE-V，LTE-V是一种高效的无线通信技术，提供高速的数据传输，并保证通信链路的低延时和低干扰。
本发明实施例3，如图3所示，所述具有定位功能的压缩氧气自救器还包括：与所述核心处理器19输入端电连接的应急按键25。作业人员在矿井下遇到危险情况时，可通过应急按键25向中控平台发出求救信号。
本发明实施例4，如图4所示,所述具有定位功能的压缩氧气自救器还包括：为定位系统供电的供电电池26以及与所述供电电池26连接的电池电量管理电路27。
所述电池电量管理电路27用于充放电管理，和在电池电量低时通过核心处理模块19由语音装置模块24做出明确的提醒，电量信息实时上报到中控平台。当遇到危险状况时，为了电池续航可持续求救，定位系统可以进入节电模式，求救信息按照一定频率上报至中控平台，上报频率默认为20分钟，此参数可通过中控平台配置。
本发明提供的具有定位功能的压缩氧气自救器具有以下优点。
1、具有定位功能，被困人员在使用压缩氧气自救器等待救援的时候通过定位系统向地面中控平台发送自己的位置信息，方便救援。
2、具有通话功能，被困人员可以通过对讲机和语音装置模块实现通话功能，向地面报告自己的位置和身体健康情况，方便地面展开救援。
3、低延时和低干扰的无线通信，LTE-V是一种高效的无线通信技术，能够保证通信链路的低延时和低干扰。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (7)
1.一种具有定位功能的压缩氧气自救器，其特征在于，自救器具有定位功能，可以在矿井灾害发生后准确定位受灾人员的位置，供氧系统是由氧气瓶5、氧气瓶5上方的咀座体4、与其相连的减压器1、压力表3以及手动补给阀17组成；手动补给阀17的下端通过胶管6和胶管接头7与气囊8连接；咀座体17上方设有补充氧气的丝堵2；呼吸系统由气囊8，以及上端相接的净化器13及其上端的连接的呼吸软管组成，呼吸软管15的上端连有口具16，口具塞15、鼻夹12；气囊8的中间位置设有排气阀9；定位系统由核心处理模块19、电池模块20、定位模块21、无线通信模块22、对讲机23、语音装置模块24以及应急按键25组成；所述电池模块20和核心处理模块19电连接，所述定位模块21的输出端与所述核心处理模块19输入端电连接，所述无线通信模块22和核心处理模块19电连接，所述对讲机22与语音装置模块24电连接，语音装置模块24和核心处理模块19电连接。
2.根据权利要求1所述的具有定位功能的压缩氧气自救器，其特征在于，所述核心处理模块19与自救器内壁通过螺钉固定。
3.根据权利要求1所述的一种具有定位功能的压缩氧气自救器，其特征在于所述，电池模块20和核心处理模块19相连，定位模块21和核心处理模块19相连，无线通信模块22和核心处理模块19相连，对讲机23和语音装置模块24相连，语音装置模块和核心处理模块19相连。
4.根据权利要求3所述的一种具有定位功能的压缩氧气自救器,其特征在于，其电池模块20用磷酸锂铁电池，该种电池安全性能好，使用寿命长，充电快速。
5.根据权利要求3所述的一种具有定位功能的压缩氧气自救器，其特征在于，所述定位模块21为基于UWB技术的定位模块、基于蓝牙技术的定位模块、基于Wi-Fi技术的定位模块。
6.根据权利要求3所述的一种具有定位功能的压缩氧气自救器，其特征在于，所述无线通信模块22为基于DSRC无线通信技术或者基于LTE-V无线通信技术的无线通信模块。
7.根据权利要求3所述的一种具有定位功能的压缩氧气自救器，其特征在于，所述的具有定位功能的压缩氧气自救器还包括：与所述核心处理器19输入端电连接的应急按键25。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113721763A (zh) * | 2021-08-20 | 2021-11-30 | 威世诺智能科技(青岛)有限公司 | 一种矿山安全提升情景感知交互系统及其交互方法 |
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2020
- 2020-11-11 CN CN202011250435.3A patent/CN112755417A/zh active Pending
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