[發(fā)明專利]一種用于預(yù)測礦井坍塌及人員定位救援的井下安全預(yù)警裝置

有效

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• 申請日: 2016-03-01
• 公開（公告）號: CN105606155B
• 公開（公告）日: 2017-08-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蘭國輝;陳亞樹;朱艷娜;張貴生
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽理工大學(xué)
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02;G01N23/20;G01H17/00;G01J5/10
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1.一種用于預(yù)測礦井坍塌及人員定位救援的井下安全預(yù)警裝置，包括STM32主控制器，所述STM32主控制器上連接地質(zhì)硬度檢測模塊、礦井大裂痕檢測模塊、井下人員定位模塊和報警模塊；所述地質(zhì)硬度檢測模塊包括89C51單片機、雙輸出開關(guān)電源、壓力傳感器、濕度傳感器、信號放大器和液晶顯示器；所述礦井大裂痕檢測模塊包括電子監(jiān)控器、振動傳感器、X射線衍射儀、衍射圖像、地面監(jiān)控室和模數(shù)轉(zhuǎn)換器；所述井下人員定位模塊包括人體熱釋電紅外傳感器和總監(jiān)控室，所述井下人員定位模塊可以實現(xiàn)紅外掃描圖像的圖像識別與轉(zhuǎn)換、無線傳輸、圖像接收與處理、人員分析與定位的功能，從而進行實施救援；所述報警模塊包括振動頻率顯示器、人員位置顯示器、蜂鳴報警器和閃光燈報警器；所述雙輸出開關(guān)電源輸出3.3V和5V兩種直流電壓，分別用于給STM32主控制器和89C51單片機供電；所述壓力傳感器和濕度傳感器安裝于金屬探頭內(nèi)部，當金屬探頭鉆入井下頂板碳層時，壓力傳感器和濕度傳感器開始檢測碳層周圍壓力和濕度，檢測閾值可作為碳層地質(zhì)硬度評判標準，當檢測閾值低于設(shè)定標準硬度值時，通過信號放大器將檢測信號放大，并輸送給STM32主控制器，系統(tǒng)開始報警，井下人員定位模塊開始工作；所述液晶顯示器采用雙排12864液晶顯示器，上排顯示檢測壓力值，下排顯示檢測濕度值；所述電子監(jiān)控器和X射線衍射儀安裝于井下頂板碳層表面，分別用于監(jiān)控井下頂板碳層外部大裂痕和內(nèi)部大裂痕，其中X射線衍射儀將拍攝的衍射圖像無線傳輸至地面監(jiān)控室；所述振動傳感器安裝于井下頂板碳層表面，用于檢測因采掘或地震而引起的振動頻率，當檢測出碳層內(nèi)部或外部存在大裂痕或振動頻率超出設(shè)定值時，系統(tǒng)開始報警，井下人員定位模塊開始工作。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于預(yù)測礦井坍塌及人員定位救援的井下安全預(yù)警裝置，其特征在于：所述人體熱釋電紅外傳感器對坍塌前的井下施工現(xiàn)場進行紅外掃描，并將紅外掃描圖像經(jīng)圖像識別與轉(zhuǎn)換后無線傳輸至總監(jiān)控室，監(jiān)控計算機對圖像接收與處理，工作人員通過對紅外圖像分析，可定位施工人員具體位置，以便實施救援行動。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于預(yù)測礦井坍塌及人員定位救援的井下安全預(yù)警裝置，其特征在于：所述振動頻率顯示器用于顯示井下頂板碳層振動頻率值；所述人員位置顯示器用于顯示被人體熱釋電紅外傳感器掃描出的施工人員距裝置安裝地點的直線距離；所述蜂鳴報警器和閃光燈報警器與井下人員定位模塊同時工作。