CN209959296U - 智能一氧化碳数显语音播报系统装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能一氧化碳数显语音播报系统装置，属于矿井安全技术领域。上述系统包括：控制系统、检测系统、感应系统、显示系统、报警系统、通风系统和电源系统；检测系统用于实时检测一氧化碳浓度，并将检测数据传输至控制系统；感应系统用于检测井下采场及巷道工作面入口是否有人，并将感应信号传输至控制系统；控制系统用于接收检测系统的感应信号，并将收到的感应信号传输至显示系统，并将其与预设的一氧化碳浓度安全限定值进行对比，并控制系统控制通风系统开关；控制系统会根据感应系统的信号，确定是否向报警系统发送报警信号。通过智能一氧化碳数显语音播报系统装置的设置应用，大大提高井下作业现场的安全管理性能，降低风险。

Description

智能一氧化碳数显语音播报系统装置

技术领域

本实用新型涉及矿井安全技术领域，特别是指一种智能一氧化碳数显语音播报系统装置。

背景技术

一氧化碳(CO)是一种无色、无味、无臭的气体。它对空气的比重为0.97，微溶于水。在一般温度与压力下，一氧化碳的化学性质不活泼。能自燃，不能助燃，浓度为13～75％时遇火能引起爆炸。

主要危害：血红素是人体血液中携带氧气和排出二氧化碳的细胞。一氧化碳与体人血液中血红素的亲合力比氧大250～300倍，一旦一氧化碳进入人体后，首先就与血液中的血红素相结合，因而减少了血红素与氧结合的机会，使血红素失去输氧的功能，从而造成人体血液“窒息”。

一氧化碳中毒程度与中毒速度和下列因素有关：

(1)空气中一氧化碳深度；

(2)与一氧化碳接触时间；

(3)呼吸频率和呼吸深度(劳动强度)。

一氧化碳中毒后除有表中(表1-1)所述征兆外，其显著特征是嘴唇呈桃红色，两颊有红斑点。

若一氧化碳的浓度达到1％时，人只要几口即可失去知觉；如果长时间在含有0.01％的一氧化碳空气中生活与工作，会产生慢性中毒。

主要来源：爆破工作，矿井火灾，煤炭自燃以及煤尘、瓦斯爆炸事故等。

根据我国矿山安全规程规定：矿内空气一氧化碳的浓度不得超过0.024％(按体积计算)、按体积计算不得超过0.03mg/Ⅰ，爆破后，风机连续运转的条件下，一氧化碳浓度降至0.02％时，才可进入工作面。

现有技术中，CO气体管理如下：

井下生产作业面放炮后CO超标，需要专职安全员进行挂牌告知(红色字样：禁止入内)，待通风以后，需要专职安全员携带CO检测仪现场进行检测，经检测CO合格后再翻牌告知(绿色字样：允许入内)，这样的管理不仅大大增加了管理人员的劳动强度，也给管理人员带来了安全隐患及管理上的疏漏。

由于井下环境巷道较多，错综复杂，灯光昏暗，施工作业人员意识淡薄，没有较强的安全意识，且CO警示牌为悬挂固定状态，施工作业人员有时会在红牌时误入CO气体超标的作业现场，加大了事故出现的概率；同时安全管理人员需在施工作业前或爆破作业后，到现场进行检测CO浓度，这样也导致检测人员处在CO超标的环境内，这种使用CO警示牌的管理模式，不仅存在安全上的隐患疏漏，而且根本达不到本质上的安全。

实用新型内容

为解决现有技术中的不足，本实用新型提供一种智能一氧化碳数显语音播报系统装置，通过智能一氧化碳数显语音播报系统装置的设置应用，大大提高了井下作业现场的安全管理性能，降低风险。

为解决上述技术问题，本实用新型提供技术方案如下：

本实用新型提供一种智能一氧化碳数显语音播报系统装置，包括：控制系统、检测系统、感应系统、显示系统、报警系统、通风系统和电源系统；

所述检测系统用于实时检测一氧化碳浓度，并将检测数据传输至所述控制系统；

所述感应系统用于检测井下采场及巷道工作面入口是否有人，并将感应信号传输至所述控制系统；

所述控制系统用于接收所述检测系统的检测数据，并将收到的检测数据传输至显示系统，并将其与预设的一氧化碳浓度安全限定值进行对比，当对比得到当前一氧化碳浓度大于预设的一氧化碳浓度安全限定值时，所述控制系统控制所述通风系统开启；同时，所述控制系统会根据感应系统的信号，确定是否向报警系统发送报警信号；

所述报警系统用于实时接收控制系统发送的报警信号；

所述电源系统用于为检测系统、感应系统、控制系统、通风系统、显示系统及报警系统供电。

进一步的，所述检测系统将空气中检测的一氧化碳浓度信号转换成微弱的电流或电压信号，再经过一级或两级信号放大，传送至控制系统，再经控制系统将电信号转换成数字信号输出到触摸屏显示。

进一步的，所述感应系统为微波感应器，将接收天线接收的微波信号转换成电信号。

进一步的，所述通风系统为井下巷道风机。

进一步的，所述显示系统用于实时显示控制系统发送的当前一氧化碳浓度及一氧化碳浓度变化趋势。

进一步的，所述报警系统包括LED示警灯、蜂鸣器及扬声器。

优选的，还包括手动模式，用于手动控制通风系统的开关。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型中，采用传感器，结合先进传感器数字处理系统，测量精度高，稳定性好，抗干扰能力强；100-240v宽电压输入，使用面广，4～20mA标准电流信号可与DCS、PLC等工业自动化系统组网；高亮段式数码管显示实时浓度，测量精度高，可随意调节气体浓度控制范围，方便可靠；自带人体微波感应器，对人体体的移动进行反应，自动语音播报；内置语音播报装置，闪光报警器，开关量输出等装置，可直接实现风机联动；外接LED电子显屏，在被测空间气体合格时，滚动播出气体合格，可以入内的绿色字体，被测空间气体不合格时，滚动播出CO超标，禁止入内的红色字体，实现矿井CO安全防护。

附图说明

图1为本实用新型的智能一氧化碳数显语音播报系统装置工作运行流程图；

图2为本实用新型的智能一氧化碳数显语音播报系统装置的各部分连接关系示意图；其中，实线表示电线连接，虚线表示通过信号线连接。

具体实施方式

为使本实用新型要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本实用新型提供一种智能一氧化碳数显语音播报系统装置，如图1-2所示，包括：控制系统1、检测系统2、感应系统3、显示系统4、报警系统5、通风系统6和电源系统7；

检测系统2用于实时检测一氧化碳浓度，并将检测数据传输至控制系统1；

感应系统3用于检测井下采场及巷道工作面入口是否有人，并将感应信号传输至控制系统1；

控制系统1用于接收检测系统2的检测数据，并将收到的检测数据传输至显示系统4，并将其与预设的一氧化碳浓度安全限定值进行对比，当对比得到当前一氧化碳浓度大于预设的一氧化碳浓度安全限定值时，控制系统控制通风系统6开启；同时，控制系统1会根据感应系统3的信号，确定是否向报警系统5发送报警信号；

报警系统5用于实时接收控制系统1发送的报警信号；

电源系统7用于为检测系统2、感应系统3、控制系统1、通风系统6、显示系统4及报警系统5供电。

本实用新型中，实现自行检测CO气体浓度，根据预设定值进行自主通风，配有微波感应器，当有人员进入，实现自动播报当前环境下的CO气体是否超标，自动促发声、光、电系统的开启。

优选的，所述电源系统是宽电压(100v-240v)输入，适用于井下各种场所，为检测系统、感应系统、控制系统、通风系统、显示系统及报警系统提供可靠稳定的电源供电。

进一步的，检测系统2将空气中检测的一氧化碳浓度信号转换成微弱的电流或电压信号，再经过一级或两级信号放大，传送至控制系统1。优选的，检测系统2为KQC-Ⅱ型气体探测器，将空气中一氧化碳气体的浓度信号转换成微弱的电流或电压信号，再经过一级或两级信号放大，传送给控制系统进行信号比较与处理。控制系统1将电信号转换成数字信号输出到显示系统4。

进一步的，感应系统3为微波感应器，微波感应器由发射天线发出的微波，遇到被测物体时将被吸收或反射，使功率发生变化。利用接收天线接收通过被测物体或由被测物反射回来的微波，并将它转换成电信号，再由测量电路处理，就实现了微波检测，以此感应是否有人在移动，当有人时，控制系统1控制扬声器语音播报实时一氧化碳浓度，及时通知现场人员；当无人时，无动作。

进一步的，通风系统6为井下巷道风机，根据巷道CO气体浓度，由控制系统1进行输出信号，控制巷道通风机的开启，可以自行进行通风，用于降低一氧化碳浓度，使巷道内CO含量保持在安全状态下。

进一步的，显示系统2用于实时显示控制系统发送的当前一氧化碳浓度及一氧化碳浓度变化趋势，并根据一氧化碳浓度超标与否，显示不同的颜色。

在本实用新型的一个实施例中，显示系统2包括高亮式电子显示屏，通过显示红色字样警告人员禁止入内；通过显示绿色字样允许人员可以入内，分辨明显。可利用数据线连接至电脑，对文字大小、亮度、内容进行更改实时输出显示，方便快捷。显示系统2还包括触摸式显示屏，显示当前该系统装置的运行模式，随时调整检测气体的上、下限值，操作风机的开启与关闭，并显示当前的运行时间，便于巡检人员进行填写记录本。

进一步的，报警系统5包括LED示警灯、蜂鸣器及扬声器。当控制系统1接收的一氧化碳浓度超过预设值时，控制系统1将信号传递至报警系统5，触发声、光报警，警灯闪烁，语音同步，便于识别。

优选的，还包括手动模式，用于手动控制通风系统的开关，在手动模式下，人员可以根据需求，自行开动风机进行通风。

控制系统1位PLC控制板，可编程逻辑控制器，具有微处理机的数字电子设备，用于自动化控制的数字逻辑控制器，可将控制指令随时加载、内储存与执行。

具体的，本实用新型工作流程为，首先，对智能一氧化碳数显语音播报系统装置供电，接通电源后，检测系统检测气体浓度，并将数据传输至控制系统，控制系统判断一氧化碳浓度是否超标，同时，感应系统检测是否有人，在自动模式下，如果一氧化碳浓度未超标，则将信号传输至显示系统，显示系统的电子显示屏滚动显示“CO气体合格可以入内”，且字体样色为绿色，控制系统还会控制报警报系的扬声器进行语音通报实施一氧化碳浓度；当无人时，报警系统无动作。当一氧化碳浓度超标时，将信号传输至显示系统，显示系统的电子显示屏滚动显示“CO气体超标”，且字体样色为红色，当有人时，控制系统还会将信号传递至报警系统，触发LED示警灯、蜂鸣器及扬声器同时运行，进行示警，同时控制通风系统开启；当无人时，报警系统无动作。

一氧化碳数显语音播报系统装置可以用于矿山井下以及在工业现场和消防场所对爆炸下限范围内的可燃以及有毒有害气体进行监测，支持4-20mA二线制通讯方式。产品执行国家标准GB15322.1-2003《测量范围为0～100％LEL的点型可燃气体探测器》。

综上可知，本实用新型提供的智能一氧化碳数显语音播报系统装置，大大提高了井下作业现场的安全管理性能：该系统的投入使用，取消了安全管理人员重复现场检测CO的工序；任何人员在进入作业现场时，都会语音提示一氧化碳合格或一氧化碳超标，避免了人员误入CO超标的作业现场。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种智能一氧化碳数显语音播报系统装置，其特征在于，包括：控制系统、检测系统、感应系统、显示系统、报警系统、通风系统和电源系统；

所述检测系统用于实时检测一氧化碳浓度，并将检测数据传输至所述控制系统；

所述感应系统用于检测井下采场及巷道工作面入口是否有人，并将感应信号传输至所述控制系统；

所述控制系统用于接收所述检测系统的检测数据，并将收到的检测数据传输至显示系统，并将其与预设的一氧化碳浓度安全限定值进行对比，当对比得到当前一氧化碳浓度大于预设的一氧化碳浓度安全限定值时，所述控制系统控制通风系统开启；同时，所述控制系统会根据感应系统的信号，确定是否向报警系统发送报警信号；

所述报警系统用于实时接收控制系统发送的报警信号；

所述电源系统为检测系统、感应系统、控制系统、通风系统、显示系统及报警系统提供可靠稳定的电源供电。

2.根据权利要求1所述的智能一氧化碳数显语音播报系统装置，其特征在于，所述检测系统将空气中检测的一氧化碳浓度信号转换成电信号进行传输至控制系统。

3.根据权利要求1所述的智能一氧化碳数显语音播报系统装置，其特征在于，所述感应系统为微波感应器，将接收天线接收的微波信号转换成电信号。

4.根据权利要求1所述的智能一氧化碳数显语音播报系统装置，其特征在于，所述通风系统为井下巷道风机。

5.根据权利要求1所述的智能一氧化碳数显语音播报系统装置，其特征在于，所述显示系统用于实时显示控制系统发送的当前一氧化碳浓度及一氧化碳浓度变化趋势。

6.根据权利要求1所述的智能一氧化碳数显语音播报系统装置，其特征在于，所述报警系统包括LED示警灯、蜂鸣器及扬声器。

7.根据权利要求1-6任一所述的智能一氧化碳数显语音播报系统装置，其特征在于，还包括手动模式，用于手动控制通风系统的开关。