CN217404979U - 一种有限空间作业安全监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种有限空间作业安全监测装置，其包括壳体(1)，所述壳体(1)内设置有第一安装部件，所述第一安装部件包括第一电磁铁(41)、安装孔，所述第一电磁铁(41)设置于所述安装孔的上壁面上方，所述安装孔内设置有弹簧(43)、铁环(44)和铁球(45)，所述弹簧(43)的一端固定连接于所述安装孔的上壁面，另一端与所述铁环(44)连接，所述铁球(45)设置于所述铁环(44)下方。本实用新型可以通过第一安装部件和第二安装部件将安全监测装置更加牢固地安装于工作服的任何位置，适用的作业场所多，更适用于有限空间作业场所；对有限空间作业环境的多种有害气体进行检测，实现作业人员精准定位，危险情况报警，提高了作业安全性。

Description

一种有限空间作业安全监测装置

技术领域

本实用新型涉及安全作业监测技术领域，具体涉及一种有限空间作业安全监测装置。

背景技术

在例如矿井、坑道、地下洞室、工业储藏室等有限空间下作业时，作业环境较为复杂不稳定，存在较大的危险性，因此有必要对作业人员所处环境的安全情况进行监测。

申请号为201520094445.0的实用新型公开了一种用于环境信息监测的安全头盔；包括头盔本体，还包括设置于头盔本体上的主控制器、可燃气体探测器、声光报警器、无线音频采集模块、无线视频采集模块、GPS定位模块、气压传感器、数据存储模块及无线通讯模块；无线音频采集模块包括麦克风及音频数据处理模块，音频数据处理模块连接于麦克风与主控制器之间；无线视频采集模块包括摄像头及视频数据处理模块，视频数据处理模块连接于摄像头与主控制器之间。该实用新型在采集音视频数据的同时，还可采集可燃气体并通过声光报警器实时报警，同时，还可采集使用者水平地理位置信息数据、采集使用者竖向海拔高度信息数据等功能。但是该实用新型将各个模块设置在头盔本体上会增加头盔的整体重量，使得佩戴者在作业的同时头部承受更大的力，增加了作业的不舒适性；而且一旦头盔发生损坏，其他的模块也都需要和头盔同时报废，增加了成本。

申请号为202111119023.0的发明专利申请公开了一种基于超宽带技术的矿井下多标签协同定位方法及便携设备，包括传感单元、定位单位和处理显示单元。传感单元监测标签健康状况以及矿道环境；定位单位测定标签的位置，使用超宽带技术提高定位精度、使用基于ADS-TWR的回传帧机制、使用加权最小二乘定位算法、使用改进卡尔曼滤波跟踪算法、使用非线性小波阈值法去噪；处理显示单元包括显示和控制管理模块、电池管理模块、报警模块、数据传输模块和显示模块。该发明申请与现有技术相比的优点在于：采用分组多标签共同协作的定位方法，减少了噪声以及电磁干扰的影，满足定位高准确度、高可靠性、高实时性等需求，配备的传感器可以实时检测矿工的身体健康以及矿道环境，保证矿井下作业安全。但是该发明提供的便携设备不适用于单人作业的情况，且未公开通过何种方式实现便携。

实用新型内容

为解决以上技术问题中的至少一个，本实用新型提供了一种有限空间作业安全监测装置。

一种有限空间作业安全监测装置，包括壳体，所述壳体内设置有第一安装部件，所述第一安装部件包括第一电磁铁、安装孔，所述第一电磁铁设置于所述安装孔的上壁面上方，所述安装孔内设置有弹簧、铁环和铁球，所述弹簧的一端固定连接于所述安装孔的上壁面，另一端与所述铁环连接，所述铁球设置于所述铁环下方。

优选的是，所述安装孔由上到下设置有粗段、收缩段和细段，所述弹簧、铁环和铁球设置于所述粗段和收缩段内，所述细段贯穿与所述壳体的底部。

上述任一方案优选的是，所述收缩段为锥形收缩段或者弧形收缩段。

上述任一方案优选的是，每个所述安装孔内设置有至少三颗尺寸相同的所述铁球。

上述任一方案优选的是，所述第一安装部件还包括第二电磁铁，所述第二电磁铁围绕所述细段设置。

上述任一方案优选的是，所述第一安装部设置有至少两个，且对称地设置于所述壳体内。

上述任一方案优选的是，所述第一安装部还包括钢钉，所述钢钉的尖端能穿过所述细段、收缩段至所述粗段。

上述任一方案优选的是，所述有限空间作业安全监测装置还设置有第二安装部，所述第二安装部采用尼龙塔扣，所述尼龙塔扣的刺面设置于所述壳体的底面外侧，所述尼龙塔扣的毛面设置于工作服上。

上述任一方案优选的是，所述尼龙塔扣的毛面通过缝制或者螺母螺栓设置于所述工作服上。

上述任一方案优选的是，所述有限空间作业安全监测装置还设置有电源单元，所述电源单元与所述第一电磁铁、第二电磁铁电性连接。

上述任一方案优选的是，所述有限空间作业安全监测装置还设置有定位单元、环境信息检测单元、数据处理单元、通讯单元、照明单元、报警单元、紧急求助单元和指纹采集单元，其中所述定位单元、环境信息检测单元、数据处理单元、通讯单元、电源单元设置于所述壳体内，所述照明单元、报警单元、紧急求助单元和指纹采集单元设置于所述壳体表面，且所述定位单元、环境信息检测单元、通讯单元、电源单元、照明单元、报警单元、紧急求助单元和指纹采集单元均与所述数据处理单元电性连接。

上述任一方案优选的是，所述电源单元包括113250聚合物电池。

上述任一方案优选的是，所述定位单元采用UWB定位单元。

上述任一方案优选的是，所述环境信息检测单元包括气体检测仪和温湿度传感器。

上述任一方案优选的是，所述数据处理单元包括S3C2410微处理器。

上述任一方案优选的是，通讯单元为无线通讯单元。

上述任一方案优选的是，所述照明单元包括LED灯。

本实用新型的有限空间作业安全监测装置具有以下有益效果：

1、第一安装部件通过磁性与弹簧使所述安全监测装置可以安装于作业人员的工作服上，安装牢固且便于安装与取下；

2、通过第二安装部件可以进一步加固所述安全监测装置与作业人员的工作服之间的安装牢固程度；防止作业环境中有强磁性部件造成第一安装部件失效的情况；

3、可以通过第一安装部件和第二安装部件将安全监测装置设置于工作服的任何位置，适用的作业场所多，且更适用于有限空间作业场所；

4、可以对有限空间作业环境的多种有害气体进行检测，实现作业人员精准定位，以及危险情况报警，提高作业安全性。

附图说明

图1为按照本实用新型的有限空间作业安全监测装置的一优选实施例的局部结构剖视图。

图2为按照本实用新型的有限空间作业安全监测装置的如图1所示实施例的钢钉结构示意图。

图3为按照本实用新型的有限空间作业安全监测装置的如图1所示实施例的电气结构示意图。

图4为按照本实用新型的有限空间作业安全监测装置的如图1所示实施例的外形结构示意图。

图中各标号表示的部件名称如下：

1-外壳，2-指纹采集单元，3-报警单元，31-报警指示灯，32-扬声器，41-第一电磁铁，421-粗段，422-收缩段，423-细段，43-弹簧，44-铁环，45-铁球，46-第二电磁铁，47-解锁按钮，51-刺面，52-毛面，6-钢钉，7-数据处理单元，8-环境信息检测单元，9-定位单元，10-紧急求助单元，11-照明单元，12-通讯单元，13-电源单元。

具体实施方式

为了更好地理解本实用新型，下面结合具体实施例对本实用新型作详细说明。

实施例1

如图1和图2所示，一种有限空间作业安全监测装置，包括壳体1，所述壳体1内设置有第一安装部件，所述第一安装部件包括第一电磁铁41、安装孔，所述第一电磁铁41设置于所述安装孔的上壁面上方，所述安装孔内设置有弹簧43、铁环44和铁球45，所述弹簧43的一端固定连接于所述安装孔的上壁面，另一端与所述铁环44连接，所述铁球45设置于所述铁环44下方。所述安装孔由上到下设置有粗段421、收缩段422和细段423，所述弹簧43、铁环44和铁球45设置于所述粗段421和收缩段422内，所述细段423贯穿与所述壳体1的底部。所述第一安装部件还包括第二电磁铁46，所述第二电磁铁46围绕所述细段423设置。

所述收缩段422为锥形收缩段或者弧形收缩段。每个所述安装孔内设置有至少三颗尺寸相同的所述铁球45。

所述第一安装部还包括钢钉6，所述钢钉6的尖端能依次穿过所述细段423、收缩段422至所述粗段421，且所述钢钉6能从多个所述铁球45中间的空隙穿过后，使所述钢钉6上设置的凹陷部与所述铁球45的表面紧密贴合。

所述第一安装部设置有至少两个，且对称地设置于所述壳体1内。

在本实施例中优选的是，所述有限空间作业安全监测装置还设置有第二安装部，所述第二安装部采用尼龙塔扣，所述尼龙塔扣的刺面51设置于所述壳体1的底面外侧，所述尼龙塔扣的毛面52通过缝制或者螺母螺栓设置于工作服上。

如图3和图4所示，所述有限空间作业安全监测装置还设置有定位单元9、环境信息检测单元8、数据处理单元7、通讯单元12、电源单元13、照明单元11、报警单元3、紧急求助单元10和指纹采集单元2，其中所述定位单元2、环境信息检测单元8、数据处理单元7、通讯单元12、电源单元13设置于所述壳体1内，所述照明单元11、报警单元3、紧急求助单元10和指纹采集单元2设置于所述壳体1表面，且所述定位单元9、环境信息检测单元8、通讯单元12、电源单元13、照明单元11、报警单元3、紧急求助单元10和指纹采集单元2均与所述数据处理单元7电性连接。

所述定位单元9采用UWB定位单元，芯片型号为TSG5162，可实时监测作业人员的作业位置并将其发送给所述数据处理单元7。所述环境信息检测单元8集成了温湿度传感器和空气检测仪，用于采集作业空间的各类气体含量、温湿度等环境信息并发送给所述数据处理单元7，其中所述温湿度传感器的型号为DHT90，用于采集作业空间的温湿度信息并发送给所述数据处理单元7，所述空气检测仪的型号为GT-1000，用于采集作业空间的各类气体含量信息(如空气氧含量、有毒有害气体含量等)并发送给所述数据处理单元7。所述数据处理单元7包括S3C2410微处理器，对接收的所述环境信息检测单元8发送的数据进行处理。

所述报警单元3包括报警指示灯31和扬声器32，所述扬声器32与一PM5020语音播报芯片连接，所述报警指示灯31和所述扬声器32均设置于所述外壳1的侧面，并且应当在完成所述有限空间作业安全监测装置的安装后位于上侧。当检测到作业空间内的环境数据超过安全范围时，所述报警指示灯31发出红色闪烁光，同时所述PM5020语音播报芯片控制所述扬声器32发出语音提醒，提示作业人员尽快采取必要的安全措施。设置所述报警指示灯31和所述扬声器32位于上侧可以保证灯光报警信息直接进入作业人员的视野范围，语音报警信息更近距离地传输至作业人员的听力范围内。

所述照明单元11包括LED灯，其设置于所述外壳1的顶面，与所述报警指示灯31在同一侧面设置的还有紧急求助单元10。当需要打开所述照明单元11时，通过短按所述紧急求助单元10唤醒所述照明单元11进行照明，当作业人员需要发出求助信息时，长按所述紧急求助单元10两秒，即可由所述数据处理单元7通过所述通讯单元12向作业监管终端发出求助信息。所述通讯单元12为无线通讯单元。

所述指纹采集单元2用于在作业开始前采集作业人员的指纹信息，以将作业人员的身份信息和所述有限空间作业安全监测装置进行绑定。

所述电源单元13为整个所述有限空间作业安全监测装置的电子元器件提供电能，包括113250聚合物电池，在所述外壳1上设置有充电口，用于对所述电源单元13进行充电。所述电源单元13还与所述第一电磁铁41、第二电磁铁46电性连接。与所述报警指示灯31在同一侧面设置有解锁按钮47，按下所述解锁按钮47时，所述第一电磁铁41通电，所述第二电磁铁46断电；未按下所述解锁按钮47时，所述第一电磁铁41断电，所述第二电磁铁46通电。

在作业开始前，作业人员首先佩戴所述有限空间作业安全监测装置。将所述有限空间作业安全监测装置的底面上的尼龙塔扣的刺面51与工作服上的毛面52相粘接，然后通过外力使钢钉6穿透作业人员的工作服后依次穿过所述细段423、收缩段422至所述粗段421，所述弹簧43通过所述铁环44项所述铁球45施加压力，使所述铁球45与所述钢钉6上的凹陷部紧密贴合，同时所述第二电磁铁46处于通电状态，将所述铁球45向下吸引，使所述钢钉6紧紧地固定于所述安装孔内。当作业完成需要拆卸所述有限空间作业安全监测装置时，按下所述解锁按钮47并施加向外的拉力，所述第二电磁铁47断电失去磁性，所述第一电磁铁41通电获得磁性，将所述弹簧43、所述铁环44和所述铁珠45向上吸引，进而使所述钢钉6可以从所述安装孔内脱出，同时所述尼龙塔扣的刺面51与工作服上的毛面52脱离。

通过第一安装部件和第二安装部件可以使所述有限空间作业安全监测装置方便地安装于作业人员的工作服上以及取下，同时增加了安装的牢固程度，可以防止单一安装方式造成意外情况下监测装置的脱落，增加了安全性；而且该安装方式可以将监测装置设置于工作服的任何位置，适用的作业场所多，且更适用于有限空间作业场所；同时可以对有限空间作业环境的多种有害气体进行检测，实现作业人员精准定位，以及危险情况报警和紧急求助，提高了作业安全性。

需要说明的是，本申请的技术方案涉及的均是硬件方面的改进，并不涉及软件的改进；对于没有指明型号的各部分，可以从现有技术中的常用部件中任选，不受型号限制；对于实施例中指明型号的各部件，仅为详细说明本申请的技术方案所用，应当理解本实用新型所要保护的技术方案并不受这些型号的限制，现有技术中有很多可以替换这些部件的选择。

以上实施例仅用于说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的技术人员应该理解：其可以对前述实施例记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换，而这些替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种有限空间作业安全监测装置，包括壳体(1)，其特征在于：所述壳体(1)内设置有第一安装部件，所述第一安装部件包括第一电磁铁(41)、安装孔，所述第一电磁铁(41)设置于所述安装孔的上壁面上方，所述安装孔内设置有弹簧(43)、铁环(44)和铁球(45)，所述弹簧(43)的一端固定连接于所述安装孔的上壁面，另一端与所述铁环(44)连接，所述铁球(45)设置于所述铁环(44)下方。

2.如权利要求1所述的有限空间作业安全监测装置，其特征在于：所述安装孔由上到下设置有粗段(421)、收缩段(422)和细段(423)，所述弹簧(43)、铁环(44)和铁球(45)设置于所述粗段(421)和收缩段(422)内，所述细段(423)贯穿与所述壳体(1)的底部。

3.如权利要求2所述的有限空间作业安全监测装置，其特征在于：所述收缩段(422)为锥形收缩段或者弧形收缩段。

4.如权利要求1所述的有限空间作业安全监测装置，其特征在于：每个所述安装孔内设置有至少三颗尺寸相同的所述铁球(45)。

5.如权利要求2所述的有限空间作业安全监测装置，其特征在于：所述第一安装部件还包括第二电磁铁(46)，所述第二电磁铁(46)围绕所述细段(423)设置。

6.如权利要求1所述的有限空间作业安全监测装置，其特征在于：所述第一安装部设置有至少两个，且对称地设置于所述壳体(1)内。

7.如权利要求2所述的有限空间作业安全监测装置，其特征在于：所述第一安装部还包括钢钉(6)，所述钢钉(6)的尖端能穿过所述细段(423)、收缩段(422)至所述粗段(421)。

8.如权利要求1所述的有限空间作业安全监测装置，其特征在于：还设置有第二安装部，所述第二安装部采用尼龙塔扣，所述尼龙塔扣的刺面(51)设置于所述壳体(1)的底面外侧，所述尼龙塔扣的毛面(52)设置于工作服上。

9.如权利要求5所述的有限空间作业安全监测装置，其特征在于：还设置有电源单元(13)，所述电源单元(13)与所述第一电磁铁(41)、第二电磁铁(46)电性连接。

10.如权利要求9所述的有限空间作业安全监测装置，其特征在于：还设置有定位单元(9)、环境信息检测单元(8)、数据处理单元(7)、通讯单元(12)、照明单元(11)、报警单元(3)、紧急求助单元(10)和指纹采集单元(2)，其中所述定位单元(9)、环境信息检测单元(8)、数据处理单元(7)、通讯单元(12)、电源单元(13)设置于所述壳体(1)内，所述照明单元(11)、报警单元(3)、紧急求助单元(10)和指纹采集单元(2)设置于所述壳体(1)表面，且所述定位单元(9)、环境信息检测单元(8)、通讯单元(12)、电源单元(13)、照明单元(11)、报警单元(3)、紧急求助单元(10)和指纹采集单元(2)均与所述数据处理单元(7)电性连接。

Images