[發明專利]一種具有感知礦工生命體征和危險環境及預警功能的礦用安全帽

無效

• 申請號: 201210232444.9
• 申請日: 2012-06-28
• 公開（公告）號: CN102742954A
• 公開（公告）日: 2012-10-24
• 發明（設計）人: 曾慶田;魯法明;李彥成
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: A42B1/10
• 分類號: A42B1/10;A42B1/24
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種井下工人使用的安全帽，特別涉及一種具有感知礦工生命體征和危險環境及預警功能的礦用安全帽。

背景技術

安全帽是保障井下工作人員生命安全的重要工具之一，是井下工作人員必備的設備。最近幾年來我國礦井事故頻發，事故發生前對井下危險氣體濃度及其他危險因素的監測和預警成功率有待提高，而且，在事故發生后，無法及時獲取井下人員生命體征和移動速度及方向信息，導致事故救援有效性偏低。另一方面，在井下人員正常工作過程中，需要根據礦工的移動速度和方向以及身體姿態等信息對礦工的工作情況進行監測和評估，根據監測結果對礦工進行綜合考察，必要時進行人員調整。

發明內容

為了對井下危險氣體濃度等井下危險因素進行實時監測和預警以及及時掌握井下人員的生命體征、運動狀態等信息，本發明提供了一種礦用安全帽，該安全帽不僅可以實時采集井下工作人員的生命體征信息及周圍環境信息，當監測到異常情況時可以及時向井下管理部門和井下工作人員發出預警信息，而且，當發生井下安全事故時，有利于救援人員及時掌握井下人員的生命體征、運動速度和方向以及身體姿態等信息，為救援方案的制定提供可靠依據，有效提高救援效率，減少事故造成的人員傷亡。此外，在正常工作情況下，管理部門可以根據檢測到的井下人員位移速度、方向和身體姿態等信息對其工作狀態作出可靠評估，有利于對井下人員工作狀況的管理。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種具有感知礦工生命體征和危險環境及預警功能的礦用安全帽，包括安全帽帽殼，安全帽帽襯，揚聲器，人體溫度傳感器，壓力傳感器，甲烷探測傳感器，一氧化碳探測傳感器，外部溫度傳感器，透氣口，微處理器，無線傳輸模塊及充電電池，水平速度檢測傳感器，垂直速度檢測傳感器，重力感應傳感器，揚聲器透聲口，電源開關，充電接口，系統更新接口。鑲嵌在安全帽內部的微處理器與揚聲器，人體溫度傳感器，壓力傳感器，甲烷探測傳感器，一氧化碳探測傳感器，外部溫度傳感器，微處理器，無線傳輸模塊及充電電池，水平速度檢測傳感器，垂直速度檢測傳感器，重力感應傳感器相連接，充電電池為它們供電。其中：

當開啟電源開關時，安全帽帽襯里的人體溫度傳感器檢測人體體溫溫度信息，壓力傳感器檢測人體頭部所受的壓力信息，水平速度檢測傳感器和垂直速度檢測傳感器綜合檢測井下人員的移動速度和方向信息，重力感應傳感器檢測人體軀體姿勢信息，并將這些信息經過微處理器進行處理，再通過無線傳輸模塊發送到井上安全生產管理部門，實現對人體生命體征的監測。

當井下人員佩戴安全帽在井下工作正常時，井上安全生產管理部門根據安全帽無線傳輸模塊上傳的水平速度檢測傳感器、垂直速度檢測傳感器綜合檢測所得的井下人員移動速度和方向信息，重力感應傳感器檢測的人體軀體姿勢信息，綜合這些信息分析井下人員的工作狀態，對井下人員工作情況進行評估，實現對井下人員工作狀況的可靠性管理。

當井下發生安全事故時，救援隊可以根據井下人員所佩戴安全帽中人體溫度傳感器檢測的溫度信息，壓力傳感器檢測到的人體頭部所受的壓力信息、水平速度檢測傳感器和垂直速度檢測傳感器綜合檢測到的井下人員的移動速度和方向信息，重力感應傳感器檢測人體軀體姿勢信息，判定被困人員的受困狀態，提供救援方案。

當開啟電源開關時，甲烷探測傳感器、一氧化碳探測傳感器、外部溫度傳感器分別檢測外部環境中的甲烷濃度信息、一氧化碳濃度信息、外部溫度信息，并將這些信息經過微處理器進行處理，再通過無線傳輸模塊發送到井上安全生產管理部門，實現對井下人員所處環境的實時監測。

當井下人員佩戴安全帽在井下工作時，人體溫度傳感器檢測井下人員體溫信息，壓力傳感器檢測人體頭部所受的壓力信息，甲烷探測傳感器、一氧化碳探測傳感器、外部溫度傳感器分別檢測外部環境中的甲烷濃度信息、一氧化碳濃度信息和外部溫度信息，當這些信息不在安全的取值范圍時，及時的將感知到的環境危險隱患信息存儲在微處理器中，通過無線傳輸模塊向安全生產管理部門發送報警信息，并通過揚聲器發出警報。