[實用新型]一種礦井作業人員危險運動狀態報警安全帽

有效

• 申請號: 201520443135.5
• 申請日: 2015-06-25
• 公開（公告）號: CN204733959U
• 公開（公告）日: 2015-11-04
• 發明（設計）人: 佟麗娜;劉揚
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學(北京)
• 主分類號: A42B1/10
• 分類號: A42B1/10;A42B1/24;A42B3/30;A42B3/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本實用新型涉及一種在礦井作業過程中使用的人身安全報警裝置，尤其是一種危險運動狀態報警安全帽。

背景技術：

在現代化社會的礦井作業過程中，安全帽的作用不僅是照明及對人體頭部受外傷傷害起保護作用，還具有檢測工作情況、人員定位、近電報警、瓦斯報警等功能，期望盡一切可能保障礦井作業人員的安全。然而，目前的此類保護措施尚不能對由于工作人員的疏忽及突發狀況下失去知覺后進行報警。例如由于漠視安全帽的重要性進入礦井后脫帽致使安全帽失去作用，由于疲勞等因素休息時入睡，以及由于自身身體狀況摔倒或被重物碰撞后失去知覺等。因此，在安全帽中內置與礦井作業人員工作相關的運動狀態檢測裝置并結合已有的礦井內部人員監測及定位網絡裝置可以實時檢測工作人員的危險運動狀態并報警，為礦井作業人員的人身安全提供進一步保障，減小事故的發生。隨著現代化礦井已有的無線傳感網絡及礦井定位系統投入使用，不僅使調度室能夠對礦井作業人員的工作情況進行監測，也使得各類向礦井調度室報警的技術成為可能。

目前國內外已有一些此類便攜式人體運動狀態檢測裝置，但是其應用范圍多為老年人摔倒監護，與礦井工作人員的運動特征相差較遠；而且佩戴位置多為人體軀干及手腕，尚無通過人體頭部運動信息判斷運動狀態的裝置，眾所周知，在完成同一運動過程中人體不同部位的運動學信息是不同的，因此不能簡單的把已有的便攜式人體運動狀態檢測裝置移植到礦井作業使用的安全帽上。

發明內容：

針對上述現有問題，本實用新型的目的，是提供一種礦井作業用的人體危險運動狀態檢測及報警安全帽。它可以通過自動檢測人體頭部三軸加速度信息，并結合其發生的時間關系，利用智能算法正確判斷礦井作業人員是否脫帽、熟睡或休克、自身摔倒或被重物擊中并報警提醒其本人以及通過礦井定位網絡系統向礦井調度室求救，同時具備本人自主報警及取消報警的功能。

為實現上述目的，本實用新型所采取的技術方案是：一種礦井作業人員危險運動狀態報警安全帽，它的檢測及報警裝置內置于礦井安全帽的探照燈后方元件盒內，利用探照燈的電源提供電能，包括三軸加速度計、A/D轉換器、微處理器、聲音報警裝置、報警開關，探照燈、礦井定位裝置和無線發射裝置電連接。所述三軸加速度計的輸出端連接A/D轉換器的模擬輸入端，所述A/D轉換器的數字輸出端連接所述微處理器的輸入端，所述報警開關與所述礦井定位裝置連接所述微處理器的輸入端，所述微處理器的輸出端連接所述無線發射裝置、所述探照燈和所述聲音報警器。

基上所述，所述三軸加速度計的量程應為±3g及以上(g為重力加速度)，并且為減小裝置重量及體積應選用MEMS器件，用于檢測人體頭部三維加速度信息，進而使用智能算法判斷礦井作業人員是否發生脫帽、熟睡或休克、摔倒或被重物擊中等危險運動狀態。

基上所述，所述礦井定位裝置及所述無線發射裝置可接入現代化礦井的調度監測無線網絡中，用以獲取工作人員的定位信息，并在需要報警求助的時候利用所述無線發射裝置向調度室發送報警及定位信號，同時所述微處理器控制所述探照燈閃爍、所述聲音報警器發聲，以向其本人示警并向其他工作人員報警求助。

基上所述，所述報警開關具備使用者主動報警及取消報警的功能，當系統檢測到危險運動狀態并需要救助時會觸發自動報警裝置，此時用戶按下報警開關可發射信號取消此次報警；當系統檢測無危險運動狀態但是礦井工作人員感覺不適需要報警時按下報警開關可向調度室發送報警求救信號。

本實用新型將人體危險運動狀態檢測裝置內置于礦井安全帽探照燈后方的元件盒內，利用三軸加速度計實時檢測人體運動狀態信息進而判斷礦井作業人員是否處于危險運動狀態中并報警求助；利用安全帽探照燈原有的電源提供能源，將礦井定位裝置及無線信號發射裝置接入現代化礦井的調度監測無線網絡中用以獲取定位信息及發射報警信號。其有益效果是成本低廉，體積輕巧，可檢測礦井作業人員的脫帽、熟睡或休克、摔倒或被撞擊等危險運動狀態，并在其自身無法行動時自動報警，提高了其礦井作業的安全性；另外，由于設置了礦井工作人員可自主報警及取消報警的開關裝置，不僅提高了檢測的準確性同時亦為人員提供了自主報警求助的功能。

下面結合附圖及具體實施方式，對本實用新型的技術方案做進一步的詳細描述。

附圖說明：

圖1是本實用新型安全帽的結構示意圖。

圖2是本實用新型的人員危險運動狀態檢測及報警裝置結構示意圖。

圖3是本實用新型的人員危險運動狀態檢測及報警方法的算法流程圖。