專利名稱：瓦斯監(jiān)測安全帽的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種安全帽，更具體地說，涉及一種在礦井下工作時使用的瓦斯監(jiān)測安全帽。
背景技術(shù)：
由于礦井下作業(yè)的特殊性，對井下工作人員的安全構(gòu)成很大的威脅，尤其是煤礦井下容易發(fā)生的瓦斯爆炸事故，常常帶來人身和經(jīng)濟(jì)上的巨大損失。然而，現(xiàn)有的瓦斯報警裝置常常位于固定位置，不能及時有效地在第一時間檢測到超量的有害氣體，避免災(zāi)難發(fā)生。同時，井下工作人員所使用的安全帽僅能為頭部提供防護(hù)硬物撞擊的作用，而對于最可能構(gòu)成生命威脅的瓦斯爆炸卻無能為力。因此，需要一種隨工作人員移動的報警裝置，當(dāng)采掘現(xiàn)場發(fā)生瓦斯突出的現(xiàn)象時，能夠?qū)τ泻怏w進(jìn)行及時的監(jiān)控。
實(shí)用新型內(nèi)容為了克服前述的問題，本實(shí)用新型提供一種瓦斯監(jiān)測安全帽，其能隨著井下作業(yè)人員移動，并在無需額外電源的情況下，讓井下作業(yè)人員方便及時地了解礦井中瓦斯?jié)舛葦?shù)據(jù)，減少事故的發(fā)生。
本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種瓦斯監(jiān)測安全帽，其包括包括瓦斯?jié)舛葌鞲衅骱椭锌匦酒?，還包括一個與所述中控芯片相連接的調(diào)制解調(diào)器及無線發(fā)射裝置，所述調(diào)制解調(diào)器將所述瓦斯?jié)舛葦?shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為模擬信號后，通過無線發(fā)射裝置傳送給接收裝置。
所述瓦斯監(jiān)測安全帽還可以包括中控芯片相連接的液晶顯示裝置，所述中控芯片將經(jīng)過量化后的瓦斯?jié)舛葦?shù)據(jù)交由所述液晶顯示裝置顯示。
進(jìn)一步地，所述瓦斯監(jiān)測安全帽還可包括一個用來存儲所述瓦斯?jié)舛葦?shù)據(jù)的可拆卸存儲器，其與所述中控芯片相連接，所述可拆卸存儲器外部具有保護(hù)殼。
優(yōu)選的是，所述可拆卸存儲器采用閃存。
進(jìn)一步地，所述瓦斯監(jiān)測安全帽還可包括一個與所述中控芯片相連接的語音報警裝置。
進(jìn)一步地，所述瓦斯監(jiān)測安全帽還可包括一個與所述中控芯片相連接的調(diào)制解調(diào)器及無線發(fā)射裝置，所述調(diào)制解調(diào)器將所述瓦斯?jié)舛葦?shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為模擬信號后，通過無線發(fā)射裝置傳送給接收裝置。
優(yōu)選的是，所述接收裝置是地面無線接收裝置。
優(yōu)選的是，所述接收裝置是位于井下的固定點(diǎn)接收裝置，所述固定點(diǎn)接收裝置通過電纜與地面控制中心相連接。
進(jìn)一步地，所述瓦斯監(jiān)測安全帽還可包括一個雙向通話器。
進(jìn)一步地，所述瓦斯監(jiān)測安全帽還可包括空氣壓力傳感器、風(fēng)速傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、粉塵濃度傳感器及噪聲傳感器中的一種或多種。
優(yōu)選的是，每個安全帽都有自己點(diǎn)身份識別碼。
在上述的技術(shù)方案中，由于報警電路與液晶顯示裝置功耗很低，利用原有礦燈的電源即可滿足需要，這樣，通過將瓦斯報警裝置與安全帽相結(jié)合，使得在不增加作業(yè)人員負(fù)擔(dān)的情況下，能夠及時地了解工作地點(diǎn)的瓦斯?jié)舛取Ｍ瑫r，可拆卸儲存器中存儲的數(shù)據(jù)可作為分析井下狀況的重要資料，也可在礦難發(fā)生后作為重要的數(shù)據(jù)來源。進(jìn)一步地，通過無線發(fā)射模塊，可讓地面控制中心及時地了解井下狀況，為平時作業(yè)及事故發(fā)生時控制、協(xié)調(diào)提供輔助。因此，相對于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型具有使用方便、反應(yīng)及時及安全可靠等優(yōu)點(diǎn)。


圖1為根據(jù)本實(shí)用新型的一個實(shí)施例的瓦斯監(jiān)測安全帽的控制電路方框圖；圖2a和圖2b為根據(jù)本實(shí)用新型的一個優(yōu)選實(shí)施例的瓦斯監(jiān)測安全帽的電路圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合說明書附圖及具體實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
本實(shí)用新型提供一種瓦斯監(jiān)測安全帽，其在提供原有安全帽的防護(hù)和照明功能之外，還能檢測煤礦井下瓦斯?jié)舛?，顯示瓦斯?jié)舛葦?shù)據(jù)并發(fā)出警報。
本實(shí)用新型的瓦斯監(jiān)測安全帽包括瓦斯傳感器，瓦斯傳感器包括熱催化元件以及檢測電橋，檢測電橋的輸出通過前置放大電路與中控芯片相連接，中控芯片根據(jù)瓦斯傳感器測得的電壓差計(jì)算出瓦斯?jié)舛戎?，并將該值通過液晶顯示裝置顯示出來，當(dāng)瓦斯?jié)舛瘸^安全范圍，如1％時，報警燈閃爍以提醒工作人員，報警燈可采用發(fā)光二極管或其它發(fā)光器件。此外，所述瓦斯監(jiān)測安全帽還可包括一個蜂鳴器，當(dāng)瓦斯?jié)舛瘸^安全范圍時發(fā)出警報聲。在一些優(yōu)選實(shí)施例中，由于發(fā)生事故時，安全帽頂部常常遭到破壞，因此將控制處理電路安裝在帽體和帽胎之間的側(cè)壁處，在其它實(shí)施例中，也可將控制處理電路安裝在頂部或其它適當(dāng)?shù)奈恢?。在另一個優(yōu)選實(shí)施例中，在系帶的下部和上部還可分別安裝話筒和揚(yáng)聲器，以便工作人員之間或工作人員與地面控制人員之間相互聯(lián)系。由于安全帽上的液晶顯示裝置對于佩戴人自身無法看見，因此在實(shí)際應(yīng)用中，不僅可以將液晶顯示裝置安裝在安全帽前部，也可將其安裝在安全帽后部或側(cè)面等其它人可見的部位，液晶顯示裝置可以一直實(shí)時顯示瓦斯?jié)舛?，但在一些?shí)施例中，因?yàn)榫鹿と顺３６嗳艘黄鸸ぷ鳎虼艘部刹捎妹扛粢欢〞r間顯示一次的方式，例如每隔30秒或1分鐘，這樣對于多人來說，在節(jié)約電能的同時能夠達(dá)到同樣的顯示效果。上述各種設(shè)備除了瓦斯傳感器的感測部分以外，均與瓦斯氣體隔離，以防器件的電氣現(xiàn)象引發(fā)瓦斯爆炸。
在一個優(yōu)選實(shí)施例中，所述瓦斯監(jiān)測安全帽還可包括一塊可拆卸存儲器，可拆卸存儲器與中控芯片相連接，存儲瓦斯傳感器測得的瓦斯?jié)舛葦?shù)據(jù)，在可拆卸存儲器外部設(shè)有保護(hù)外殼，保證可拆卸存儲器在發(fā)生瓦斯爆炸事故時能保持完好，起到黑匣子的作用。這樣，在正常運(yùn)行中，可以將儲存的數(shù)據(jù)保存到中央數(shù)據(jù)庫中，為備將來之用，而在事故發(fā)生之后，更可為再現(xiàn)事故現(xiàn)場、查詢事故原因提供不可多得的數(shù)據(jù)。因?yàn)殚W存具有防震和抗干擾的特性，因此可拆卸存儲器優(yōu)選采用閃存，在一些實(shí)施例中，也可采用其它合適的存儲設(shè)備。由于存儲器的容量有限，例如只能存儲24小時的數(shù)據(jù)，當(dāng)收集的信息超過24小時后，中控芯片控制可拆卸存儲器只保留最近24小時的數(shù)據(jù)。
現(xiàn)在參考圖1，其為根據(jù)本實(shí)用新型的一個實(shí)施例的瓦斯監(jiān)測安全帽的控制電路方框圖。在該實(shí)施例中，瓦斯監(jiān)測安全帽還可包括調(diào)制解調(diào)器和無線發(fā)射裝置，用于將檢測到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為模擬信號，以無線方式發(fā)送到地面控制中心，也可將數(shù)據(jù)發(fā)送給位于工作面的固定接收裝置，該固定接收裝置通過電纜將數(shù)據(jù)傳送到地面控制中心，這樣可以解決某些情況下，無法進(jìn)行無線通信的問題。此外，在該實(shí)施例中，若帶寬允許，還可在頭盔上配備監(jiān)視器，以類似方式將圖像信號傳送到地面控制中心，實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的監(jiān)控。在一些實(shí)施例中，除了瓦斯?jié)舛葌鞲衅髦?，還可在安全帽上安裝測量空氣壓力、風(fēng)速、溫度、濕度、粉塵濃度、噪聲等的傳感器，經(jīng)過中控芯片處理之后發(fā)送到地面，或存儲在可拆卸存儲器中，以助于建立相關(guān)的數(shù)據(jù)庫。在另一些實(shí)施例中，安全帽也可采用可拆卸電池作為電源，并配備充電插座，以便于使用。同時，每個安全帽都有自己的安全識別碼，在可拆卸存儲器中存儲的數(shù)據(jù)及向地面發(fā)送的數(shù)據(jù)中包含該安全識別碼，從而在實(shí)際操作中有助于確定佩戴該安全帽的工作人員的身份以及所處環(huán)境狀況。
現(xiàn)在參考圖2，其為根據(jù)本實(shí)用新型的一個優(yōu)選實(shí)施例的瓦斯監(jiān)測安全帽的電路圖。
具體工作過程如下當(dāng)瓦斯傳感器的熱催化元件接觸甲烷氣體時，發(fā)生無焰燃燒，使得器件溫度升高，器件電阻增加，原本平衡的電橋兩端之間產(chǎn)生電壓差，通過前置放大電路將輸出的電壓進(jìn)行放大，并送至中控芯片，中控芯片中的AD轉(zhuǎn)換電路將該模擬電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并傳送到液晶顯示裝置顯示，同時將該數(shù)字信號與原來存儲的安全閾值相比較，當(dāng)超過安全閾值時，即控制聲光報警電路打開，發(fā)出蜂鳴聲或閃爍光。每當(dāng)瓦斯傳感器測得一個新的數(shù)值時，將該數(shù)值通過液晶顯示裝置顯示出來，并存儲到可拆卸存儲器中，中控芯片將該數(shù)值傳送到調(diào)制解調(diào)器，將其轉(zhuǎn)換為模擬信號，通過無線發(fā)射裝置發(fā)送出去。
本實(shí)用新型的瓦斯監(jiān)測安全帽可在煤礦井中或其它由于瓦斯泄漏而導(dǎo)致爆炸的場合。該安全帽通過瓦斯監(jiān)測傳感器監(jiān)測甲烷濃度，并將數(shù)據(jù)顯示、存儲及無線發(fā)射到地面控制中心，當(dāng)甲烷濃度超過危險時，還可發(fā)出聲光報警，減小了事故發(fā)生的概率。
本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，本實(shí)用新型所披露的具體實(shí)施例并不是對本實(shí)用新型進(jìn)行任何限制，而是為了使所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員更清楚地了解本實(shí)用新型，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍僅由所附權(quán)利要求書來界定
權(quán)利要求1.一種瓦斯監(jiān)測安全帽，其特征在于包括瓦斯?jié)舛葌鞲衅骱椭锌匦酒€包括一個與所述中控芯片相連接的調(diào)制解調(diào)器及無線發(fā)射裝置，所述調(diào)制解調(diào)器將所述瓦斯?jié)舛葦?shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為模擬信號后，通過無線發(fā)射裝置傳送給接收裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求2所述的瓦斯監(jiān)測安全帽，其特征在于還包括中控芯片相連接的液晶顯示裝置，所述中控芯片將經(jīng)過量化后的瓦斯?jié)舛葦?shù)據(jù)交由所述液晶顯示裝置顯示。
3.根據(jù)權(quán)利要求3所述的瓦斯監(jiān)測安全帽，其特征在于所述瓦斯監(jiān)測安全帽進(jìn)一步包括一個用來存儲所述瓦斯?jié)舛葦?shù)據(jù)的可拆卸存儲器，其與所述中控芯片相連接，所述可拆卸存儲器外部具有保護(hù)殼。
4.根據(jù)權(quán)利要求4所述的瓦斯監(jiān)測安全帽，其特征在于所述可拆卸存儲器是閃存。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的瓦斯監(jiān)測安全帽，其特征在于所述瓦斯監(jiān)測安全帽進(jìn)一步包括一個與所述中控芯片相連接的語音報警裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的瓦斯監(jiān)測安全帽，其特征在于所述接收裝置是地面無線接收裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的瓦斯監(jiān)測安全帽，其特征在于所述接收裝置是位于井下的固定點(diǎn)接收裝置，所述固定點(diǎn)接收裝置通過電纜與地面控制中心相連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的瓦斯監(jiān)測安全帽，其特征在于所述瓦斯監(jiān)測安全帽進(jìn)一步包括一個雙向通話器。
9.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的瓦斯監(jiān)測安全帽，其特征在于所述安全帽進(jìn)一步包括空氣壓力傳感器、風(fēng)速傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、粉塵濃度傳感器及噪聲傳感器中的一種或多種。
10.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的瓦斯監(jiān)測安全帽，其特征在于每個安全帽具有自己特有點(diǎn)身份識別碼。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種瓦斯監(jiān)測安全帽，其包括瓦斯?jié)舛葌鞲衅?、中控芯片以及與中控芯片相連接的液晶顯示裝置，所述中控芯片將經(jīng)過量化后的瓦斯?jié)舛葦?shù)據(jù)交由所述液晶顯示裝置顯示。所述瓦斯監(jiān)測安全帽還可包括一塊保存瓦斯?jié)舛葦?shù)據(jù)的可拆卸存儲器，雙向通話器，以及用來向地面發(fā)送數(shù)據(jù)的調(diào)制解調(diào)器和無線發(fā)射裝置。相對于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型具有使用方便、反應(yīng)及時及安全可靠等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號A42B1/04GK2852763SQ2005201419
公開日2007年1月3日 申請日期2005年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月29日
發(fā)明者李鐵順, 李成宇 申請人:李鐵順, 李成宇