[發明專利]井下危險區域人體接近超聲與紅外一體化預警裝置

有效

• 申請號: 201711052146.0
• 申請日: 2017-11-01
• 公開（公告）號: CN107939445B
• 公開（公告）日: 2020-04-03
• 發明（設計）人: 高妍;王宇;李曉敏;田振東;郭凌龍;靳寶全;喬鐵柱;張紅娟
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: E21F17/18
• 分類號: E21F17/18
• 代理公司: 太原晉科知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 14110
• 代理人: 任林芳

1.一種井下危險區域人體接近超聲與紅外一體化預警裝置，其特征在于，包括豎直設置的圓柱形本安殼體、本安電源模塊（1）、熱釋電紅外檢測模塊（2）、控制器模塊（3）、超聲波檢測模塊（4）、語音報警模塊（5）和顯示模塊（6），本安電源模塊（1）分別與熱釋電紅外檢測模塊（2）、控制器模塊（3）和超聲波檢測模塊（4）相連，控制器模塊（3）分別與熱釋電紅外檢測模塊（2）、超聲波檢測模塊（4）、語音報警模塊（5）和顯示模塊（6）相連；

本安電源模塊（1）用于為所述熱釋電紅外檢測模塊（2）、控制器模塊（3）和超聲波檢測模塊（4）提供電源，熱釋電紅外檢測模塊（2）用于探測人員進入井下危險區域的紅外信號，并將其轉化為電信號后發送給控制器模塊（3），控制器模塊（3）用于根據熱釋電紅外檢測模塊（2）發送的電信號，控制所述超聲波檢測模塊（4）發送和接收超聲波信號以檢測該人員與所述超聲波檢測模塊（4）的距離，并根據所述超聲波檢測模塊（4）的檢測結果，控制語音報警模塊（5）進行報警，同時將檢測結果發送到顯示模塊（6）進行顯示；

所述顯示模塊（6）還用于顯示此處危險源的名稱、應保持的安全距離：

所述熱釋電紅外檢測模塊（2）包括紅外傳感器驅動電路（21）、熱釋電紅外傳感器組（22）、紅外濾波電路（23）、紅外放大電路（24）和電壓比較電路（25），所述控制器模塊（3）的紅外控制輸出端與所述紅外傳感器驅動電路（21）相連，所述紅外傳感器驅動電路（21）用于驅動所述熱釋電紅外傳感器組（22）；所述熱釋電紅外傳感器組（22）的輸出信號依次經所述紅外濾波電路（23）、紅外放大電路（24）和電壓比較電路（25）后與所述控制器模塊（3）的紅外控制輸入端相連；

所述熱釋電紅外傳感器組（22）包括四個設置有菲涅爾反射鏡的熱釋電紅外傳感器，四個熱釋電紅外傳感器均勻環繞設置在所述圓柱形本安殼體的外側面，每個所述熱釋電紅外傳感器的設置角度為斜向下，與所述圓柱形本安殼體的母線成45度夾角。

2.根據權利要求1所述的井下危險區域人體接近超聲與紅外一體化預警裝置,其特征在于:所述超聲波檢測模塊（4）包括升壓轉換電路（41）、超聲驅動電路（42）、超聲換能器組（43）、超聲回波濾波電路（44）、一級放大電路（45）和二級放大電路（46），所述控制器模塊（3）的超聲控制輸出端與升壓轉換電路（41）的輸入端相連，所述升壓轉換電路（41）的輸出信號依次經過所述超聲驅動電路（42）、超聲換能器組（43）、超聲回波濾波電路（44）、一級放大電路（45）和二級放大電路（46）后傳入所述控制器模塊（3）的超聲控制輸入端。

3.根據權利要求1所述的井下危險區域人體接近超聲與紅外一體化預警裝置,其特征在于:所述語音報警模塊（5）包括語音驅動模塊（51）和揚聲器（52），所述控制器模塊（3）的語音控制輸出端與所述語音驅動模塊（51）相連，所述語音驅動模塊（51）與所述揚聲器（52）相連。

4.根據權利要求1所述的井下危險區域人體接近超聲與紅外一體化預警裝置,其特征在于: 所述本安電源模塊（1）通過電源接口（11）為所述熱釋電紅外檢測模塊（2）、控制器模塊（3）和超聲波檢測模塊（4）提供電源，所述顯示模塊（6）包括顯示接口（61）和顯示屏（62），所述控制器模塊（3）的顯示控制輸出端與所述顯示接口（61）相連，所述顯示接口（61）與所述顯示屏（62）相連，所述電源接口（11）和所述顯示接口（61）都設置在所述圓柱形本安殼體的外側面。

5.根據權利要求2所述的井下危險區域人體接近超聲與紅外一體化預警裝置,其特征在于：所述超聲換能器組（43）包括四個超聲換能器，四個超聲換能器均勻環繞設置在所述圓柱形本安殼體的外側面，每個所述超聲換能器的設置角度為斜向下，與所述圓柱形本安殼體的母線成45度夾角。