CN215819969U - 一种交互式气体检测报警安全帽 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种交互式气体检测报警安全帽，具体涉及气体检测报警设备技术领域，其通过安全帽本体上的气体检测报警装置持续监测密闭空间有害气体浓度，并适时进行报警，通过通信模块和甚高频对讲模块进行双向通信和对讲，外界可同步显示密闭空间有害气体浓度，及时提出警告，可在密闭空间内人员虽然已经接收到报警，不能及时脱困时，及时提供外界支援，确保施工人员的人身安全。

Description

一种交互式气体检测报警安全帽

技术领域

本实用新型涉及气体检测报警设备技术领域，具体涉及一种交互式气体检测报警安全帽。

背景技术

目前，当施工人员进入船舶舱室、矿井等密闭空间进行设备维修保养或作业施工时，密闭空间的可燃气体或有害气体会威胁施工人员的人身安全，一般需进行有害气体的检测，现有的气体检测方式是施工人员头戴安全帽，手持气体检测仪进入密闭空间检测，确认安全后开始工作，这种方式存在以下缺点：第一，无法确认每一处都符合要求，尤其是密闭空间内情况复杂、工作地点和情况变化时，无法保证人员所处位置是安全的；第二，无法持续监测密闭空间内气体状况变化，尤其是密闭空间内工作有可能因为烧焊、油漆等工作产生有害气体，无法一直监控有害气体浓度变化以及及时提出预警；第三，无法传递检测结果给外界工作人员，外界无法及时提供指示或者援助；第四，当人员处于密闭空间因环境变化过快导致昏厥时，不能提供自动报警。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型提供一种交互式气体检测报警安全帽。

本实用新型所提供的技术方案为：

一种交互式气体检测报警安全帽，包括：

安全帽本体；

气体检测报警装置，设于所述安全帽本体上，包括第一主控制器、气体检测模块、第一报警模块、第一无线通信模块、第一甚高频对讲模块、第一LED显示屏、复位按键，所述气体检测模块包括模数数模转换芯片、气体传感器，所述气体传感器与模数数模转换芯片的模拟输入端电连接，所述模数数模转换芯片的信号输出端与第一主控制器电连接，所述报警模块、第一无线通信模块、第一甚高频对讲模块、第一LED显示屏、复位按键分别与第一主控制器电连接；

延伸报警装置，设于所述安全帽本体外，包括第二主控制器，第二LED显示屏、与第一无线通信模块构成通信配合的第二无线通信模块、与第一甚高频对讲模块构成对讲配合的第二甚高频对讲模块、第二报警模块，所述第二LED显示屏、第二无线通信模块、第二甚高频对讲模块、第二报警模块分别与第二主控制器电连接。

所述安全帽本体侧部设有用于固定气体检测报警装置的凹槽、用于设置电池的电池盒，所述电池为气体检测报警装置供电，所述安全帽边沿处设有开关机键、麦克、喇叭和工作指示灯，所述开关机键、工作指示灯与电池盒电性连接，所述麦克、喇叭与第一甚高频对讲模块电性连接。

所述凹槽设有通孔，所述气体传感器的感应面穿过通孔露于安全帽本体外。

所述第一主控器为STC89C52单片机，所述第二主控器为STC89C52单片机。

所述第一报警模块包括发光二极管和蜂鸣器，所述发光二极管与蜂鸣器并联后与三极管Q1的集电极电连接，所述三极管Q1的基极与第一主控器电连接。

所述模数数模转换芯片为PCF8951芯片，所述气体传感器包括可燃气体传感器MQ2、一氧化碳传感器MQ7、一氧化碳及可燃气体传感器MQ9，所述可燃气体传感器MQ2、一氧化碳传感器MQ7、一氧化碳传感器MQ9分别与PCF8951芯片的模拟输入端AIN0、AIN1、AIN2电连接，所述PCF8951芯片的I2C总线串行输入/输出端SDA、SCL与第一主控制器电连接。

所述气体检测报警装置包括数字温度传感模块，所述数字温度传感模块包括数字温度传感器DS18B20，所述数字温度传感器DS18B20的DQ端与第一主控器电连接。

所述气体检测报警装置包括二氧化碳传感模块，所述二氧化碳传感模块包括二氧化碳传感器SGP30，所述二氧化碳传感器SGP30的I2C总线串行输入/输出端SDA、SCL与第一主控器电连接。

所述第一甚高频对讲模块为SA828甚高频对讲模块，所述第二甚高频对讲模块为SA828甚高频对讲模块。

本实用新型的有益效果：本实用新型通过安全帽本体上的气体检测报警装置持续监测密闭空间有害气体浓度，并适时进行报警，通过通信模块和甚高频对讲模块进行双向通信和对讲，外界可同步显示密闭空间有害气体浓度，及时提出警告，可在密闭空间内人员虽然已经接收到报警，不能及时脱困时，及时提供外界支援，确保施工人员的人身安全。

附图说明

图1为本实用新型实施例安全帽本体的右视图。

图2为本实用新型实施例安全帽本体的左视图。

图3为本实用新型实施例安全帽本体的俯视图。

图4为本实用新型实施例第一主控制器、报警模块、第一LED显示屏、复位按键的电路图。

图5为本实用新型实施例气体检测模块的电路图。

图6为本实用新型实施例数字温度传感模块的电路图。

图7为本实用新型实施例二氧化碳传感模块的电路图。

图8为本实用新型实施例第一甚高频对讲模块的电路图。

图9为本实用新型实施例工作原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施例作进一步说明。

如图所示，一种交互式气体检测报警安全帽，包括安全帽本体1、气体检测报警装置、延伸报警装置。

所述气体检测报警装置，设于所述安全帽本体上，包括第一主控制器，气体检测模块、第一报警模块、第一无线通信模块、第一甚高频对讲模块、第一LED显示屏、复位按键。

所述该第一主控器采用STC89C52单片机、该单片机属于51单片机，有4组8位可编程I/O口，可编程I/O口多，成本低；

所述气体检测模块包括模数数模转换芯片、气体传感器，所述模数数模转换芯片为PCF8951芯片，所述气体传感器包括可燃气体传感器MQ2、一氧化碳传感器MQ7、一氧化碳及可燃气体传感器MQ9，所述可燃气体传感器MQ2、一氧化碳传感器MQ7、一氧化碳传感器MQ9分别与PCF8951芯片的模拟输入端AIN0、AIN1、AIN2电连接，所述PCF8951芯片的I2C总线串行输入/输出端SDA、SCL与第一主控制器的P1.6、P1.7口电连接。

所述第一报警模块包括发光二极管LED6和蜂鸣器SKP1，所述发光二极管LED6与蜂鸣器SKP1并联后与三极管Q1的集电极电连接，所述三极管Q1的基极与第一主控器P1.5口电连接。

所述第一无线通信模块采用无线数传SV651模块，所述无线数传SV651模块与第一主控器P0.0~P0.7口电连接。

所述第一甚高频对讲模块采用SA828甚高频对讲模块，所述SA828甚高频对讲模块与第一主控器P1.1~P1.2口电连接

所述第一LED显示屏采用LCD1602显示屏，所述LCD1602显示屏与第一主控器P0.5~P0.7、P2.0~P2.7口电连接

所述复位按键与第一主控制器的P3.6口电连接；

所述延伸报警装置设于所述安全帽本体外，具体地说，可设于控制台等安全员用于监控位置，其包括第二主控制器，第二LED显示屏、与第一无线通信模块构成通信配合的第二无线通信模块、与第一甚高频对讲模块构成对讲配合的第二甚高频对讲模块、第二报警模块，所述第二主控器采用STC89C52单片机，所述第二LED显示屏、第二无线通信模块、第二甚高频对讲模块、第二报警模块分别与第二主控制器电连接。

所述安全帽本体1右侧设有用于固定气体检测报警装置的凹槽2、其左侧设有用于设置电池的电池盒4，电池盒4安装电池后，电池为气体检测报警装置供电，安全帽边沿处还设有开关机键6、麦克7、喇叭8和工作指示灯5，所述开关机键6、工作指示灯5与电池盒4电性连接，所述麦克7、喇叭8与第一甚高频对讲模块电性连接。

当施工人员需进入密闭空间进行作业时，按下安全帽本体1的开关机键6，如果工作指示灯5为红色，表明设备有损坏，需进行检修，如果工作指示灯5为绿色，表明设备启动正常，可头戴安全帽进入密闭空间进行作业。

当空气中有毒有害气体、可燃气体、CO₂、温度等指标超标时，安全帽上的报警模块会发出双向声光报警，15秒内施工人员按下复位按键，则不向延伸报警装置报警，15秒内施工人员未按下复位按键，则向延伸报警装置报警，施工人员工作期间还可以通过安全帽上麦克7、喇叭8与安全员沟通，当事故发生时，可以警示安全员及时进行救援。

当空气中CO₂浓度超出1500ppm时，LED屏幕会提示施工人员并发出警报，15秒内施工人员按下复位按键，则警报解除，15秒内施工人员未按下复位按键，则向延伸报警装置报警。

当设备3分钟未发生移动时，则会向延伸报警装置报警，确保当施工人员处于密闭空间因环境变化过快导致昏厥时，安全员能及时进行救援。

实施例不应作为本实用新型的限制，任何基于本实用新型的精神所作的非创造性改进都应视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种交互式气体检测报警安全帽，其特征在于：包括：

安全帽本体（1）；

气体检测报警装置，设于所述安全帽本体（1）上，包括第一主控制器、气体检测模块、第一报警模块、第一无线通信模块、第一甚高频对讲模块、第一LED显示屏、复位按键，所述气体检测模块包括模数数模转换芯片、气体传感器，所述气体传感器与模数数模转换芯片的模拟输入端电连接，所述模数数模转换芯片的信号输出端与第一主控制器电连接，所述报警模块、第一无线通信模块、第一甚高频对讲模块、第一LED显示屏、复位按键分别与第一主控制器电连接；

延伸报警装置，设于所述安全帽本体（1）外，包括第二主控制器，第二LED显示屏、与第一无线通信模块构成通信配合的第二无线通信模块、与第一甚高频对讲模块构成对讲配合的第二甚高频对讲模块、第二报警模块，所述第二LED显示屏、第二无线通信模块、第二甚高频对讲模块、第二报警模块分别与第二主控制器电连接。

2.根据权利要求1所述的一种交互式气体检测报警安全帽，其特征在于：所述安全帽本体（1）侧部设有用于固定气体检测报警装置的凹槽（2）、用于设置电池的电池盒（4），所述电池为气体检测报警装置供电，所述安全帽边沿处设有开关机键（6）、麦克（7）、喇叭（8）和工作指示灯（5），所述开关机键（6）、工作指示灯（5）与电池盒（4）电性连接，所述麦克（7）、喇叭（8）与第一甚高频对讲模块电性连接。

3.根据权利要求2所述的一种交互式气体检测报警安全帽，其特征在于：所述凹槽（2）设有通孔（3），所述气体传感器的感应面穿过通孔（3）露于安全帽本体（1）外。

4.根据权利要求1所述的一种交互式气体检测报警安全帽，其特征在于：所述第一主控制器为STC89C52单片机，所述第二主控制器为STC89C52单片机。

5.根据权利要求1所述的一种交互式气体检测报警安全帽，其特征在于：所述第一报警模块包括发光二极管和蜂鸣器，所述发光二极管与蜂鸣器并联后与三极管Q1的集电极电连接，所述三极管Q1的基极与第一主控器电连接。

6.根据权利要求1所述的一种交互式气体检测报警安全帽，其特征在于：所述模数数模转换芯片为PCF8951芯片，所述气体传感器包括可燃气体传感器MQ2、一氧化碳传感器MQ7、一氧化碳传感器MQ9，所述可燃气体传感器MQ2、一氧化碳传感器MQ7、一氧化碳传感器MQ9分别与PCF8951芯片的模拟输入端AIN0、AIN1、AIN2电连接，所述PCF8951芯片的I2C总线串行输入/输出端SDA、SCL与第一主控制器电连接。

7.根据权利要求1所述的一种交互式气体检测报警安全帽，其特征在于：所述气体检测报警装置包括数字温度传感模块，所述数字温度传感模块包括数字温度传感器DS18B20，所述数字温度传感器DS18B20的DQ端与第一主控器电连接。

8.根据权利要求1所述的一种交互式气体检测报警安全帽，其特征在于：所述气体检测报警装置包括二氧化碳传感模块，所述二氧化碳传感模块包括二氧化碳传感器SGP30，所述二氧化碳传感器SGP30的I2C总线串行输入/输出端SDA、SCL与第一主控器电连接。

9.根据权利要求1所述的一种交互式气体检测报警安全帽，其特征在于：所述第一甚高频对讲模块为SA828甚高频对讲模块，所述第二甚高频对讲模块为SA828甚高频对讲模块。

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