CN2852763Y - 瓦斯监测安全帽 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种瓦斯监测安全帽，其包括瓦斯浓度传感器、中控芯片以及与中控芯片相连接的液晶显示装置，所述中控芯片将经过量化后的瓦斯浓度数据交由所述液晶显示装置显示。所述瓦斯监测安全帽还可包括一块保存瓦斯浓度数据的可拆卸存储器，双向通话器，以及用来向地面发送数据的调制解调器和无线发射装置。相对于现有技术，本实用新型具有使用方便、反应及时及安全可靠等优点。

Description

瓦斯监测安全帽

技术领域

本实用新型涉及一种安全帽，更具体地说，涉及一种在矿井下工作时使用的瓦斯监测安全帽。

背景技术

由于矿井下作业的特殊性，对井下工作人员的安全构成很大的威胁，尤其是煤矿井下容易发生的瓦斯爆炸事故，常常带来人身和经济上的巨大损失。然而，现有的瓦斯报警装置常常位于固定位置，不能及时有效地在第一时间检测到超量的有害气体，避免灾难发生。同时，井下工作人员所使用的安全帽仅能为头部提供防护硬物撞击的作用，而对于最可能构成生命威胁的瓦斯爆炸却无能为力。因此，需要一种随工作人员移动的报警装置，当采掘现场发生瓦斯突出的现象时，能够对有害气体进行及时的监控。

实用新型内容

为了克服前述的问题，本实用新型提供一种瓦斯监测安全帽，其能随着井下作业人员移动，并在无需额外电源的情况下，让井下作业人员方便及时地了解矿井中瓦斯浓度数据，减少事故的发生。

本实用新型采用的技术方案是：一种瓦斯监测安全帽，其包括包括瓦斯浓度传感器和中控芯片，还包括一个与所述中控芯片相连接的调制解调器及无线发射装置，所述调制解调器将所述瓦斯浓度数据转化为模拟信号后，通过无线发射装置传送给接收装置。

所述瓦斯监测安全帽还可以包括中控芯片相连接的液晶显示装置，所述中控芯片将经过量化后的瓦斯浓度数据交由所述液晶显示装置显示。

进一步地，所述瓦斯监测安全帽还可包括一个用来存储所述瓦斯浓度数据的可拆卸存储器，其与所述中控芯片相连接，所述可拆卸存储器外部具有保护壳。

优选的是，所述可拆卸存储器采用闪存。

进一步地，所述瓦斯监测安全帽还可包括一个与所述中控芯片相连接的语音报警装置。

进一步地，所述瓦斯监测安全帽还可包括一个与所述中控芯片相连接的调制解调器及无线发射装置，所述调制解调器将所述瓦斯浓度数据转化为模拟信号后，通过无线发射装置传送给接收装置。

优选的是，所述接收装置是地面无线接收装置。

优选的是，所述接收装置是位于井下的固定点接收装置，所述固定点接收装置通过电缆与地面控制中心相连接。

进一步地，所述瓦斯监测安全帽还可包括一个双向通话器。

进一步地，所述瓦斯监测安全帽还可包括空气压力传感器、风速传感器、温度传感器、湿度传感器、粉尘浓度传感器及噪声传感器中的一种或多种。

优选的是，每个安全帽都有自己点身份识别码。

在上述的技术方案中，由于报警电路与液晶显示装置功耗很低，利用原有矿灯的电源即可满足需要，这样，通过将瓦斯报警装置与安全帽相结合，使得在不增加作业人员负担的情况下，能够及时地了解工作地点的瓦斯浓度。同时，可拆卸储存器中存储的数据可作为分析井下状况的重要资料，也可在矿难发生后作为重要的数据来源。进一步地，通过无线发射模块，可让地面控制中心及时地了解井下状况，为平时作业及事故发生时控制、协调提供辅助。因此，相对于现有技术，本实用新型具有使用方便、反应及时及安全可靠等优点。

附图说明

图1为根据本实用新型的一个实施例的瓦斯监测安全帽的控制电路方框图；

图2a和图2b为根据本实用新型的一个优选实施例的瓦斯监测安全帽的电路图。

具体实施方式

下面结合说明书附图及具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。

本实用新型提供一种瓦斯监测安全帽，其在提供原有安全帽的防护和照明功能之外，还能检测煤矿井下瓦斯浓度，显示瓦斯浓度数据并发出警报。

本实用新型的瓦斯监测安全帽包括瓦斯传感器，瓦斯传感器包括热催化元件以及检测电桥，检测电桥的输出通过前置放大电路与中控芯片相连接，中控芯片根据瓦斯传感器测得的电压差计算出瓦斯浓度值，并将该值通过液晶显示装置显示出来，当瓦斯浓度超过安全范围，如1％时，报警灯闪烁以提醒工作人员，报警灯可采用发光二极管或其它发光器件。此外，所述瓦斯监测安全帽还可包括一个蜂鸣器，当瓦斯浓度超过安全范围时发出警报声。在一些优选实施例中，由于发生事故时，安全帽顶部常常遭到破坏，因此将控制处理电路安装在帽体和帽胎之间的侧壁处，在其它实施例中，也可将控制处理电路安装在顶部或其它适当的位置。在另一个优选实施例中，在系带的下部和上部还可分别安装话筒和扬声器，以便工作人员之间或工作人员与地面控制人员之间相互联系。由于安全帽上的液晶显示装置对于佩戴人自身无法看见，因此在实际应用中，不仅可以将液晶显示装置安装在安全帽前部，也可将其安装在安全帽后部或侧面等其它人可见的部位，液晶显示装置可以一直实时显示瓦斯浓度，但在一些实施例中，因为井下工人常常多人一起工作，因此也可采用每隔一定时间显示一次的方式，例如每隔30秒或1分钟，这样对于多人来说，在节约电能的同时能够达到同样的显示效果。上述各种设备除了瓦斯传感器的感测部分以外，均与瓦斯气体隔离，以防器件的电气现象引发瓦斯爆炸。

在一个优选实施例中，所述瓦斯监测安全帽还可包括一块可拆卸存储器，可拆卸存储器与中控芯片相连接，存储瓦斯传感器测得的瓦斯浓度数据，在可拆卸存储器外部设有保护外壳，保证可拆卸存储器在发生瓦斯爆炸事故时能保持完好，起到黑匣子的作用。这样，在正常运行中，可以将储存的数据保存到中央数据库中，为备将来之用，而在事故发生之后，更可为再现事故现场、查询事故原因提供不可多得的数据。因为闪存具有防震和抗干扰的特性，因此可拆卸存储器优选采用闪存，在一些实施例中，也可采用其它合适的存储设备。由于存储器的容量有限，例如只能存储24小时的数据，当收集的信息超过24小时后，中控芯片控制可拆卸存储器只保留最近24小时的数据。

现在参考图1，其为根据本实用新型的一个实施例的瓦斯监测安全帽的控制电路方框图。在该实施例中，瓦斯监测安全帽还可包括调制解调器和无线发射装置，用于将检测到的数据转换为模拟信号，以无线方式发送到地面控制中心，也可将数据发送给位于工作面的固定接收装置，该固定接收装置通过电缆将数据传送到地面控制中心，这样可以解决某些情况下，无法进行无线通信的问题。此外，在该实施例中，若带宽允许，还可在头盔上配备监视器，以类似方式将图像信号传送到地面控制中心，实现进一步的监控。在一些实施例中，除了瓦斯浓度传感器之外，还可在安全帽上安装测量空气压力、风速、温度、湿度、粉尘浓度、噪声等的传感器，经过中控芯片处理之后发送到地面，或存储在可拆卸存储器中，以助于建立相关的数据库。在另一些实施例中，安全帽也可采用可拆卸电池作为电源，并配备充电插座，以便于使用。同时，每个安全帽都有自己的安全识别码，在可拆卸存储器中存储的数据及向地面发送的数据中包含该安全识别码，从而在实际操作中有助于确定佩戴该安全帽的工作人员的身份以及所处环境状况。

现在参考图2，其为根据本实用新型的一个优选实施例的瓦斯监测安全帽的电路图。

具体工作过程如下：

当瓦斯传感器的热催化元件接触甲烷气体时，发生无焰燃烧，使得器件温度升高，器件电阻增加，原本平衡的电桥两端之间产生电压差，通过前置放大电路将输出的电压进行放大，并送至中控芯片，中控芯片中的AD转换电路将该模拟电压转换为数字信号，并传送到液晶显示装置显示，同时将该数字信号与原来存储的安全阈值相比较，当超过安全阈值时，即控制声光报警电路打开，发出蜂鸣声或闪烁光。每当瓦斯传感器测得一个新的数值时，将该数值通过液晶显示装置显示出来，并存储到可拆卸存储器中，中控芯片将该数值传送到调制解调器，将其转换为模拟信号，通过无线发射装置发送出去。

本实用新型的瓦斯监测安全帽可在煤矿井中或其它由于瓦斯泄漏而导致爆炸的场合。该安全帽通过瓦斯监测传感器监测甲烷浓度，并将数据显示、存储及无线发射到地面控制中心，当甲烷浓度超过危险时，还可发出声光报警，减小了事故发生的概率。

本领域技术人员应当理解，本实用新型所披露的具体实施例并不是对本实用新型进行任何限制，而是为了使所属领域的技术人员更清楚地了解本实用新型，本实用新型的保护范围仅由所附权利要求书来界定

Claims (10)

1.一种瓦斯监测安全帽，其特征在于：包括瓦斯浓度传感器和中控芯片，还包括一个与所述中控芯片相连接的调制解调器及无线发射装置，所述调制解调器将所述瓦斯浓度数据转化为模拟信号后，通过无线发射装置传送给接收装置。

2.根据权利要求2所述的瓦斯监测安全帽，其特征在于：还包括中控芯片相连接的液晶显示装置，所述中控芯片将经过量化后的瓦斯浓度数据交由所述液晶显示装置显示。

3.根据权利要求3所述的瓦斯监测安全帽，其特征在于：所述瓦斯监测安全帽进一步包括一个用来存储所述瓦斯浓度数据的可拆卸存储器，其与所述中控芯片相连接，所述可拆卸存储器外部具有保护壳。

4.根据权利要求4所述的瓦斯监测安全帽，其特征在于：所述可拆卸存储器是闪存。

5.根据权利要求1、2、3或4所述的瓦斯监测安全帽，其特征在于：所述瓦斯监测安全帽进一步包括一个与所述中控芯片相连接的语音报警装置。

6.根据权利要求5所述的瓦斯监测安全帽，其特征在于：所述接收装置是地面无线接收装置。

7.根据权利要求6所述的瓦斯监测安全帽，其特征在于：所述接收装置是位于井下的固定点接收装置，所述固定点接收装置通过电缆与地面控制中心相连接。

8.根据权利要求1、2、3或4所述的瓦斯监测安全帽，其特征在于：所述瓦斯监测安全帽进一步包括一个双向通话器。

9.根据权利要求1、2、3或4所述的瓦斯监测安全帽，其特征在于：所述安全帽进一步包括空气压力传感器、风速传感器、温度传感器、湿度传感器、粉尘浓度传感器及噪声传感器中的一种或多种。

10.根据权利要求1、2、3或4所述的瓦斯监测安全帽，其特征在于：每个安全帽具有自己特有点身份识别码。

Images