一种矿工不良状态监测上报本质安全型手环
技术领域
本实用新型涉及一种手环,尤其是涉及一种矿工不良状态监测上报本质安全型手环。
背景技术
在煤炭开采领域,安全生产是煤矿企业一条不可逾越的红线。尤其煤矿的作业环境非常特殊,往往光线阴暗、空间狭窄,且空气潮湿、污浊,如果矿工因为身心状态不佳引发如注意力不集中、反应速度变慢、思维迟缓、判断力下降等症状而造成失误,甚至埋下安全隐患,那么极易引发安全事故,结果不堪设想。并且,对矿工不良状态的识别与监测是一种主动预控事故的重要预防机制,符合我国强调的事故防治“关口前移”的安全管理新理念。
矿工身体状况直接影响生产作业水平,甚至危及矿工的生命安全。在导致我国煤矿安全事故的直接原因中,矿工身体状况是影响安全生产的第一要素。但是,针对人因角度导致的事故原因探索中,矿工工作状态的识别与监测的研究较少。大部分的研究关注点集中在了矿工操作机械的作业规程上,往往忽视了矿工自身的身体健康状态。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服上述现有技术中的不足,提供一种矿工不良状态监测上报本质安全型手环,其结构简单,操作方便,能够实时监测、上报矿工的身体状况,并能一键报警,便于及时与地面沟通,对矿工身体状况参数出现异常时起到警示作用,促进企业的本质安全化和险兆事件管理。
为实现上述目的,本实用新型采用的技术方案是:一种矿工不良状态监测上报本质安全型手环,其特征在于,包括腕带和手环主体,所述腕带的数量为两根,每根所述腕带的一端均通过连接轴与手环主体的一端转动连接;其中一根所述腕带上靠近手环主体处设置有二维码用于扫描获取佩戴该手环的矿工个人信息;所述手环主体内设置有电源模块、语音模块、GPS模块、智能测温模块、心率监测模块、无线通讯模块、显示模块和微处理器;所述电源模块与微处理器连接且为手环各用电单元供电,所述语音模块与微处理器连接用于传输语音信号;所述GPS模块与微处理器连接用于获取矿工的位置并将矿工的位置信号输送至微处理器;所述智能测温模块与微处理器连接用于实时测量矿工的体温并将测量的体温信号传输至微处理器;所述心率监测模块与微处理器连接用于测量矿工的心率并将测量到的心率信号传输至微处理器;所述无线通讯模块与微处理器连接用于为所述手环提供互联网接入通道使得手环能够通过无线通讯方式与矿井外区队长的防爆手机连接;所述显示模块与微处理器连接用于接收微处理器输出的显示信号;所述手环主体的顶部设置有警报模块、显示屏和急救按钮,所述警报模块与微处理器连接用于接收微处理器输出的报警信号并进行报警提醒;所述显示屏与显示模块连接用于接收显示模块输出的显示信号并显示所接收到的显示信号;所述微处理器与急救按钮连接用于接收急救按钮输入的急救信号。
上述的一种矿工不良状态监测上报本质安全型手环,其特征在于,所述手环主体上靠近佩戴所述手环的矿工手部的一侧嵌入的设置有用于拍照的拍照模块,所述微处理器与拍照模块连接用于接收拍照模块采集的图片信号;所述手环主体内还设置有计步器、信息存储模块和时钟模块,所述计步器与微处理器连接用于实时计量矿工走路步数并将矿工走路步数信号输入至微处理器;所述信息存储模块与微处理器连接用于接收并存储微处理器输出的图片、心率、温度和步数信号;所述微处理器与时钟模块连接用于接收时钟模块输入的实时时间信号。
上述的一种矿工不良状态监测上报本质安全型手环,其特征在于,所述显示屏包括用于显示矿工体温、心率、步数及日期的第一显示屏和用于显示实时时间的第二显示屏。
上述的一种矿工不良状态监测上报本质安全型手环,其特征在于,所述手环主体的顶部设置有煤安标志和用于查询矿工体温、心率、步数及日期的查询按钮,所述微处理器与查询按钮连接用于接收查询按钮输入的查询信号。
上述的一种矿工不良状态监测上报本质安全型手环,其特征在于,其中一根所述腕带的一端设置有手环扣,另一根所述腕带的一端设置有多个调节孔用于根据矿工的手腕粗细与手环扣配合使用;所述二维码与调节孔位于同一根腕带上。
上述的一种矿工不良状态监测上报本质安全型手环,其特征在于,所述智能测温模块为红外温度传感器,所述手环主体的底部开有与智能测温模块的测温端相配合的孔使得智能测温模块能够探测到矿工皮肤辐射的红外线。
上述的一种矿工不良状态监测上报本质安全型手环,其特征在于,所述心率监测模块为心率传感器。
上述的一种矿工不良状态监测上报本质安全型手环,其特征在于,所述手环主体上设置有拍照模块的一侧还设置有用于调节手环时间的表冠;所述手环主体上与表冠相对的一侧设置有用于与数据线连接的USB接口。
上述的一种矿工不良状态监测上报本质安全型手环,其特征在于,所述警报模块包括用于声音报警的扬声器、用于灯光闪烁报警的指示灯和用于振动提醒的振动传感器,所述扬声器和指示灯均设置在手环主体的顶部,所述振动传感器设置在手环主体的底部内壁上。
本实用新型与现有技术相比具有以下优点:
1、本实用新型设置的智能测温模块、心率监测模块、微处理器和无线通讯模块,能够实时监测矿工的身体状况参数,且当矿工身体参数出现异常时能够及时上报给区队长,以便区队长能够及时掌握矿工的身体状况,避免出现安全隐患。
2、本实用新型设置的急救按钮和语音模块,当矿工遇到突发状况时,矿工长按急救按钮五秒即可与区队长进行对话,及时将突发状况上报给区队长。
3、本实用新型设置的GPS模块能够实时探测矿工的具体位置,区队长可以锁定矿工的具体工作位置,了解矿工的运动轨迹,若发生矿难,可以快速找到被困矿工的具体位置,及时进行营救。
4、本实用新型设置的拍照模块能够拍摄图片,拍照模块与微处理器连接用于传输所拍摄的图片信号,微处理器通过无线通讯模块与区队长的防爆手机连接,使得区队长可以实时掌握矿工所处的环境实况。
下面通过附图和实施例,对本实用新型做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本实用新型的主视示意图。
图2为本实用新型的仰视图。
图3为本实用新型的俯视图。
图4为本实用新型的电路控制框图。
附图标记说明:
1—调节孔; 2—腕带; 3—煤安标志;
4—连接轴; 5—扬声器; 6—指示灯;
7—表冠; 8—查询按钮; 9—显示屏;
9-1—第一显示屏; 9-2—第二显示屏; 10—急救按钮;
11—手环扣; 12—拍照模块; 13—语音模块;
14—GPS模块; 15—智能测温模块; 16—心率监测模块;
17—微处理器; 18—电源; 19—无线通讯模块;
20—信息存储模块; 21—二维码; 22—计步器;
23—USB接口; 24—手环主体; 25—时钟模块;
26—振动传感器; 27—警报模块; 28—显示模块。
具体实施方式
如图1和图4所示,本实用新型包括腕带2和手环主体24,所述腕带2的数量为两根,每根所述腕带2的一端均通过连接轴4与手环主体24的一端转动连接;其中一根所述腕带2上靠近手环主体24处设置有二维码21用于扫描获取佩戴该手环的矿工个人信息;所述手环主体24内设置有电源模块18、语音模块13、GPS模块14、智能测温模块15、心率监测模块16、无线通讯模块19、显示模块28和微处理器17;所述电源模块18与微处理器17连接且为手环各用电单元供电,所述语音模块13与微处理器17连接用于传输语音信号;所述GPS模块14与微处理器17连接用于获取矿工的位置并将矿工的位置信号输送至微处理器17;所述智能测温模块15与微处理器17连接用于实时测量矿工的体温并将测量的体温信号传输至微处理器17;所述心率监测模块16与微处理器17连接用于测量矿工的心率并将测量到的心率信号传输至微处理器17;所述无线通讯模块19与微处理器17连接用于为所述手环提供互联网接入通道使得手环能够通过无线通讯方式与矿井外区队长的防爆手机连接;所述显示模块28与微处理器17连接用于接收微处理器17输出的显示信号;所述手环主体24的顶部设置有警报模块27、显示屏9和急救按钮10,所述警报模块27与微处理器17连接用于接收微处理器17输出的报警信号并进行报警提醒;所述显示屏9与显示模块28连接用于接收显示模块28输出的显示信号并显示所接收到的显示信号;所述微处理器17与急救按钮10连接用于接收急救按钮10输入的急救信号。
矿井工作环境较差,不安全因素较多。为了实时掌握矿工的身体状况和所处的位置,同时当矿工的身体状况出现异常情况时能够及时报警并第一时间与区队长取得联系,矿工进入矿井工作必需佩戴手环。矿工进入矿井前通过扫描二维码21进行打卡,以便区队长掌握进入矿井的人员数量及人员详细信息。同时在使用手机扫描二维码21时,亦可在手机上显示佩戴手环的矿工的具体信息,具体信息可以包括姓名、电话、班组、紧急联系人。
矿工进入矿井下后,GPS模块14能够实时探测到矿工的具体位置信息,GPS模块14与微处理器17连接用于将探测到的矿工位置信号输入至微处理器17,无线通讯模块19与微处理器17连接用于为所述手环提供互联网接入通道使得手环能够通过无线通讯方式与区队长的防爆手机连接;区队长锁定矿工的具体工作位置,了解矿工的运动轨迹,若发生矿难,可以快速找到被困矿工的具体位置,及时进行营救。
语音模块13与微处理器17连接用于传输语音信号。手环与区队长的防爆手机通过语音模块13可以进行对话,矿工对着手环输送语音,语音模块13接收语音信息并将接收到的语音信号传输至微处理器17,微处理器17通过无线通讯模块19将接收到的语音信号传输至区队长的防爆手机,同时矿工亦能接收到区队长的语音。
本实施例中,智能测温模块15采用红外温度传感器用于实时监测矿工的体温,心率监测模块16采用心率传感器用于实时监测矿工的心率,智能测温模块15和心率监测模块16均与微处理器17连接分别用于向微处理器17传输体温信号和心率信号。在微处理器17内预先设定正常范围的体温值和心率值,当智能测温模块15监测到的矿工的体温超过38°或者心率监测模块16监测到的矿工的心率值不在预设范围内时,微处理器17控制手环上的警报模块27进行声音、振动和灯光闪烁进行报警,警报模块27包括用于声音报警的扬声器5、用于灯光闪烁报警的指示灯6和用于振动提醒的振动传感器26,所述扬声器5和指示灯6均设置在手环主体24的顶部,所述振动传感器26设置在手环主体24的底部内壁上。同时微处理器17通过无线通讯模块19将矿工不良状态传送至区队长的防爆手机,向区队长进行报警。区队长打开对讲按钮与矿工进行通话,便于区队长及时了解实况。矿工需要救援时,区队长根据防爆手机中显示的报警矿工的位置信息,及时找到报警矿工,进行救治并在防爆手机中控制取消报警,恢复手环正常运行。
智能测温模块15测量矿工的手腕温度,取下手环后,也可以测量矿工的额头温度。
本实施例中,微处理器17与急救按钮10连接用于接收急救按钮10输入的急救信号。当矿工遇到井下突发状况时,长按急救按钮10的按键5秒,微处理器17接收到按键信号并通过无线通讯模块19发送急救信号至区队长的防爆手机,从而区队长可以接收到矿工发出的报警信号。
如图3所示,手环主体24上靠近佩戴所述手环的矿工手部的一侧嵌入的设置有用于拍照的拍照模块12,所述微处理器17与拍照模块12连接用于接收拍照模块12采集的图片信号;所述手环主体24内还设置有计步器22、信息存储模块20和时钟模块25,所述计步器22与微处理器17连接用于实时计量矿工走路步数并将矿工走路步数信号输入至微处理器17;所述信息存储模块20与微处理器17连接用于接收并存储微处理器17输出的图片、心率、温度和步数信号;所述微处理器17与时钟模块25连接用于接收时钟模块25输入的实时时间信号。
如图1所示,显示屏9包括用于显示矿工体温、心率、步数及日期的第一显示屏9-1和用于显示实时时间的第二显示屏9-2。
如图1所示,手环主体24顶部设置有煤安标志3和用于查询矿工体温、心率、步数及日期的查询按钮8,所述微处理器17与查询按钮8连接用于接收查询按钮8输入的查询信号。体温、心率、步数和日期轮流依次显示,按一下查询按钮8,即跳转显示下一项。
矿井下充斥着易燃、易爆等危险气体和粉尘,存在易引发火灾的安全隐患,因此井下所使用的设备必须满足安全生产的要求。煤矿安全标志认证是国家煤矿安全标志办公室针对煤矿井下用品实施的一种强制认证,凡是在矿用产品安全认证目录内的产品,必须取得认证证书。取得煤安认证证书的产品才可以加贴煤安标志3,即MA标志,如图1所示。矿工必须配带贴有煤安标志3的手环才可以进入井下作业。
本实用新型是一种本质安全型手环,通过限制手环内电子元器件及电路的参数,使其在正常工作和规定的故障状态下产生的电火花和热效应均不能点燃周围环境的爆炸性混合物,从而实现了防爆功能,手环电路本身就具有防爆性能,因此不需要专门的防爆外壳,可以缩小手环的体积和重量,简化手环结构,使得本实用新型具有安全可靠、体积小、重量轻等特点。
打开拍照模块12,矿工可以通过拍照模块12拍摄图片,拍照模块12与微处理器17连接用于传输所拍摄的图片信号,微处理器17通过无线通讯模块19与区队长的防爆手机连接,拍照模块12拍摄到的图片可以传输至区队长手机内,以便区队长掌握矿工所处的环境实况。计步器22与微处理器17连接用于实时计量矿工走路步数并将矿工走路步数输入至微处理器17。微处理器17与时钟模块25连接用于接收时钟模块25输入的实时时间信号。
其中一根腕带2的一端设置有手环扣11,另一根腕带2的一端设置有多个调节孔1用于根据矿工的手腕粗细与手环扣11配合使用;所述二维码21与调节孔1位于同一根腕带2上。
所述手环主体24的底部开有与智能测温模块15的测温端相配合的孔使得智能测温模块15能够探测到矿工皮肤辐射的红外线。
如图1和图3所示,手环主体24上设置有拍照模块12的一侧还设置有用于调节手环时间的表冠7;所述手环主体24上与表冠7相对的一侧设置有用于与数据线连接的USB接口23。
电源模块18采用可充电电池为手环提供大电流和较小波纹的电源电压,通过专用充电器与USB接口23连接对手环进行充电。
以上所述,仅是本实用新型的较佳实施例,并非对本实用新型作任何限制,凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换,均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。