[實用新型]一種礦用便攜式有害氣體傳感模塊

無效

• 申請號: 201020129160.3
• 申請日: 2010-03-12
• 公開（公告）號: CN201753617U
• 公開（公告）日: 2011-03-02
• 發明（設計）人: 朱靖
• 申請（專利權）人: 常熟市智勝信息技術有限公司
• 主分類號: E21F17/18
• 分類號: E21F17/18;G08C17/02
• 代理公司: 蘇州華博知識產權代理有限公司 32232
• 代理人: 傅靖

技術領域

本實用新型涉及一種礦井安全監測設備，更具體地，涉及一種礦用便攜式有害氣體傳感模塊。?

背景技術

近年來，各種礦難事故頻發，每年仍然有相當數量的礦工因此而失去生命，而缺乏必要的防護報警設備是造成礦難事故的重要原因。?

現有的礦井安監設備以針對危險氣體的井下報警設備為主，其工作的基本原理是利用簡單的氣體傳感器采集危險氣體濃度信號，并在濃度超標后報警。?

傳統的傳感報警設備存在的缺陷，一是功能過于簡單，只具有最基本的傳感檢測和報警的功能，對檢測獲得的有害氣體濃度等數據不具有傳輸能力，因而不能為安全防護和危險情況下的救援提供更多的支持；二是傳感檢測和報警設備固定在礦井的特定位置，而隨著采礦的進行礦井在不斷延伸，因此固定位置的有害氣體檢測設備無法使礦井新延伸出的工作面得到實時的監測，因此礦工實際工作所處的空間仍然缺乏實時有效的環境監控，容易引發礦難。因此，現有的井下報警設備在安全監測和突發情況處理中所能起到的作用極為有限。?

近年來，基于IEEE組織制訂的IEEE?802.15.4標準的ZigBee技術，即一種低功耗、低成本、低復雜度、低速率的近程無線網絡通信技術得到迅速發展。ZigBee技術旨在滿足小型低成本設備的無線聯網要求，利用無線數傳模塊形成一個無線數傳網絡平臺，各個無線數傳模塊之間可以相互通信。基于ZigBee技術的無線傳感器網絡，使數據的自動采集、分析處理，以及網絡組建和數據傳輸變得更加容易。基于ZigBee技術的無線傳感器網絡能夠適用于不需要很高的數據吞吐量和連續狀態更新的工業應用，并且具有低功耗和低成本的優勢。但是，目前尚沒有應用該項技術的礦井安全監測設備問世。?

我國從事井下開采工作的礦工約有六百萬人以上，安全生產問題事關重大。?因此迫切需要對結構功能簡單的現有井下傳感報警設備進行改進，完善其功能，增加無線數據傳輸能力，將固定位置的傳感報警設備升級為具有移動便攜特性的報警裝置，從而準確監控礦工實際工作環境，及時發現各種礦難隱患，增強救援能力，維護礦工的生命安全。?

實用新型內容

本實用新型提供了一種礦用便攜式有害氣體傳感模塊，該模塊能夠對井下有毒有害氣體進行傳感監測，并且能夠無線傳輸監測數據。該模塊采用礦燈蓄電池供電，方便礦工隨身攜帶，移動性強，適用于對井下實際工作環境的實時監測、分析、顯示和報警。?

所述礦用便攜式有害氣體傳感模塊具有機械外殼(101)、電路板(102)和固定螺絲(104)；機械外殼(101)保護并支撐電路板(102)；固定螺絲(103)將機械外殼(101)、電路板(102)和礦燈蓄電池盒固定在一起；電路板(102)上包括：電源模塊(301)，電連接礦燈蓄電池，將礦燈蓄電池的供電電壓轉換成傳感模塊所需要的電壓；微型傳感器(302)，傳感環境中的危險氣體濃度并輸出傳感數據；低功耗微處理器(303)，對微型傳感器輸出的傳感數據進行數據處理，并控制傳感模塊電路的各部件；存儲器(304)，用于存儲低功耗微處理器(303)運行的程序文件；時鐘(305)，為低功耗微處理器(303)提供時鐘信號，并為存儲器(304)提供外頻波形；看門狗(306)，在低功耗微處理器(303)工作不正常的狀況下進行系統復位；數碼管(307)，顯示當前的氣體濃度和溫度信息；蜂鳴器(308)和報警發光二極管(309)，在氣體濃度超標時在分別進行聲音報警和光閃爍報警；以及ZigBee芯片(310)，通過微帶天線(311)按照ZigBee傳輸協議向外發出所述傳感數據。?

其中，所述微型傳感器(302)是甲烷傳感器、一氧化碳傳感器、硫化氫傳感器中的任意一種或多種。?

所述機械外殼(101)在與電路板(102)上的微型傳感器(302)相對應的位置具有氣孔(103)，以便微型傳感器(302)透過該氣孔(103)來檢測氣體濃度。?

優選地，氣孔(103)上安裝過濾網，以防止礦井中的粉塵進入傳感模塊內部。?

本實用新型的礦用便攜式有害氣體傳感模塊能夠有效檢測有害氣體濃度異常等事故隱患并立即報警；通過無線方式向井外發射傳感數據，能夠方便井上安全控制部門對井下環境的實時監測和應急響應；使用礦燈電源并且與礦燈一體安裝，重量輕，便于隨身攜帶。?

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步詳細的說明：?

圖1是本實用新型實施例的礦用便攜式有害氣體傳感模塊的機械結構示意圖；?

圖2.1是本實用新型實施例的礦用便攜式有害氣體傳感模塊的主視圖；?