[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

本發明井下危險區域人體接近超聲與紅外一體化預警裝置，屬于煤礦安全自動化檢測技術領域；所要解決的技術問題是提供了一種耗能低、響應速度快、測量準確的井下危險區域人體接近超聲與紅外一體化預警裝置；解決該技術問題采用的技術方案為：包括一個圓柱形本安殼體，本安電源模塊、熱釋電紅外檢測模塊、控制器模塊、超聲波檢測模塊、語音報警模塊和顯示模塊，本安電源模塊分別與熱釋電紅外檢測模塊、控制器模塊和超聲波檢測模塊相連，控制器模塊分別與熱釋電紅外檢測模塊、超聲波檢測模塊、語音報警模塊和顯示模塊相連；本發明可廣泛應用于安全檢測領域。

技術領域

本發明井下危險區域人體接近超聲與紅外一體化預警裝置，屬于煤礦安全自動化檢測技術領域。

背景技術

煤礦井下生產條件復雜，環境惡劣，危險區域眾多，主要包括井下存放易燃、易爆、有毒等危險物質的區域，易發生冒頂、坍塌、墜落、透水等事故的危險地質構造區域，存在易致人傷害的機械、電氣等設備的危險作業場所等，工作人員若誤入危險區域，極易發生重大人身傷害事故，因此必須對已知的危險區域進行有效預警，以最大程度減少對井下工作人員的人身傷害。現有的井下危險區域預警方式是在危險區域加裝警示牌或安全護欄，但這種預警方式往往不太醒目或容易損壞，起不到主動預警的作用，目前井下還沒有自動檢測人體接近危險區域的準確距離并進行語音和屏幕顯示預警的一體化主動預警裝置。

發明內容

本發明井下危險區域人體接近超聲與紅外一體化預警裝置，克服了現有技術存在的不足，提供了一種耗能低、響應速度快、測量準確的井下危險區域人體接近超聲與紅外一體化預警裝置。

為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為：一種井下危險區域人體接近超聲與紅外一體化預警裝置，包括豎直設置的圓柱形本安殼體，本安電源模塊、熱釋電紅外檢測模塊、控制器模塊、超聲波檢測模塊、語音報警模塊和顯示模塊，本安電源模塊分別與熱釋電紅外檢測模塊、控制器模塊和超聲波檢測模塊相連，控制器模塊分別與熱釋電紅外檢測模塊、超聲波檢測模塊、語音報警模塊和顯示模塊相連；

本安電源模塊用于為所述熱釋電紅外檢測模塊、控制器模塊和超聲波檢測模塊提供電源，熱釋電紅外檢測模塊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，控制器模塊用于根據熱釋電紅外檢測模塊發送的電信號，控制所述超聲波檢測模塊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的距離，并根據所述超聲波檢測模塊的檢測結果，控制語音報警模塊進行報警，同時將檢測結果發送到顯示模塊進行顯示；

所述顯示模塊還用于顯示此處危險源的名稱、應保持的安全距離。

進一步，所述熱釋電紅外檢測模塊包括紅外傳感器驅動電路、熱釋電紅外傳感器組、紅外濾波電路、紅外放大電路和電壓比較電路，所述控制器模塊的紅外控制輸出端與所述紅外傳感器驅動電路相連，所述紅外傳感器驅動電路用于驅動所述熱釋電紅外傳感器組；所述熱釋電紅外傳感器組的輸出信號依次經所述紅外濾波電路、紅外放大電路和電壓比較電路后與所述控制器模塊的紅外控制輸入端相連。

進一步，所述超聲波檢測模塊包括升壓轉換電路、超聲驅動電路、超聲換能器組、超聲回波濾波電路、一級放大電路和二級放大電路，所述控制器模塊的超聲控制輸出端與升壓轉換電路的輸入端相連，所述升壓轉換電路的輸出信號依次經過所述超聲驅動電路、超聲換能器組、超聲回波濾波電路、一級放大電路和二級放大電路后與所述控制器模塊的超聲控制輸入端相連。

進一步，所述語音報警模塊包括語音驅動模塊和揚聲器，所述控制器模塊的語音控制輸出端與所述語音驅動模塊相連，所述語音驅動模塊與所述揚聲器相連。

進一步，所述本安電源模塊通過電源接口為所述熱釋電紅外檢測模塊、控制器模塊和超聲波檢測模塊提供電源，所述顯示模塊包括顯示接口和顯示屏，所述控制器模塊的顯示控制輸出端與所述顯示接口相連，所述顯示接口與所述顯示屏相連，所述電源接口和所述顯示接口都設置在所述圓柱形本安殼體的外側面。