[發明專利]一種基于多傳感器融合的井下終端智能安全頭盔

在審

• 申請號: 202011097156.8
• 申請日: 2020-10-14
• 公開（公告）號: CN112107074A
• 公開（公告）日: 2020-12-22
• 發明（設計）人: 唐云龍;岳文;李應朝;康嘉杰;佘丁順;朱麗娜
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（北京）
• 主分類號: A42B1/10
• 分類號: A42B1/10;A42B1/24;A61B5/00;A61B5/01;A61B5/0205;A61B5/0476;G08B5/36
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• 代理人: 暫無信息

1.一種基于多傳感器融合的井下終端智能安全頭盔，其特征在于，所述頭盔由頭盔本體，照明模塊（1）、智能處理器模塊（4）、聲光報警模塊（6）、數據存儲模塊（7）、通風散熱模塊（5）、電源模塊（3）、頭盔顯示器模塊（8）、圖像采集模塊（2）以及傳感器構成；

所述傳感器包括熱效式瓦斯傳感器（13）、固體電解質氣體傳感器（15）、柔性體溫溫度傳感器、柔性溫度傳感器（9）、溫度傳感器（18）、柔性濕度傳感器（10）、電化學傳感器（14）、速度傳感器（16）、柔性粉塵傳感器（11）、噪聲傳感器（12）、光線傳感器（17）、柔性壓力傳感器、柔性腦波傳感器；

所述熱效式瓦斯傳感器（13）、固體電解質氣體傳感器（15）、柔性體溫溫度傳感器、柔性溫度傳感器（9）、柔性濕度傳感器（10）、電化學傳感器（14）、柔性粉塵傳感器（11）、噪聲傳感器（12）、柔性壓力傳感器、柔性腦波傳感器所采集的井下環境以及作業人員生命體征健康信息通過有線連接的方式發送給智能處理器模塊（4），智能處理器模塊（4）對危險信息進行報警編碼、融合評估及識別處理后向所述報警燈發送閃爍指令，報警燈接收到指令后閃爍不同次數和頻率，同時井下固定攝像機將所采集到的報警燈閃爍以及井下作業人員異常行為狀態視頻通過有線傳輸發送到井上指揮中心，井上指揮中心對所接收到的視頻進行解碼、視頻關鍵幀提取、報警分類處理以及井上報警。

2.如權利要求1所述一種基于多傳感器融合的井下終端智能安全頭盔，其特征在于：

所述數據存儲模塊（7）、智能處理器模塊（4）、電源模塊（3）、通風散熱模塊（5）設置在頭盔兩側，所述聲光報警模塊（6）設置在頭盔的頂部和兩端下側，所述頭盔顯示器模塊（8）設置在頭盔本體前部穿戴著眼睛前方位置，所述照明模塊（1）和圖像采集模塊（2）設置在頭盔正前方同一位置處，所述智能處理器模塊（4）設置在頭盔右側下方。

3.如權利要求1所述一種基于多傳感器融合的井下終端智能安全頭盔，其特征在于：

所述智能處理器模塊（4）處理圖像采集模塊（2）、熱效式瓦斯傳感器（13）、固體電解質氣體傳感器（15）、柔性溫度傳感器（9）、溫度傳感器（18）、柔性濕度傳感器（10）、電化學傳感器（14）、速度傳感器（16）、柔性粉塵傳感器（11）、噪聲傳感器（12）、光線傳感器（17）、柔性壓力傳感器、柔性腦波傳感器采集的井下環境及作業人員生命體征健康信息，并以有線連接的方式將處理后的井下環境及作業人員生命體征健康信息發送到數據存儲模塊（7）進行存儲。

4.如權利要求1所述一種基于多傳感器融合的井下終端智能安全頭盔，其特征在于：

所述通風散熱模塊（5）包括無葉變頻通風散熱風扇、溫度傳感器（18）和通風散熱氣孔，無葉變頻通風散熱風扇、通風散熱氣孔與外界環境相通，所述頭盔顯示器模塊（8）、通風散熱模塊（5）的信號輸入端與智能處理器模塊（4）的信號輸出端連接，所述頭盔顯示器模塊（8）、通風散熱模塊（5）的電源輸入端與智能處理器模塊（4）的電源輸出端連接。

5.如權利要求1所述一種基于多傳感器融合的井下終端智能安全頭盔，其特征在于：

所述聲光報警模塊（6）包括危險報警燈和耳麥，聲光報警模塊（6）的信號輸入端與智能處理器模塊（4）的信號輸出端連接，聲光報警模塊（6）電源輸入端與智能處理器模塊（4）的電源輸出端連接；

所述照明模塊（1）包括照明燈和光線傳感器，照明模塊（1）的信號輸出端與智能處理器模塊（4）的信號輸入端連接，照明模塊（1）的電源輸入端與智能處理器模塊的電源輸出端連接；

所述電源模塊為整個電路系統進行供電。

6.如權利要求1所述一種基于多傳感器融合的井下終端智能安全頭盔，其特征在于：

所述柔性溫度傳感器（9）、柔性濕度傳感器（10）、柔性粉塵傳感器（11）貼附在所述頭盔正后下方凹槽內，所述柔性體溫溫度傳感器貼附在井下作業人員皮膚表面，所述柔性壓力傳感器貼附在井下作業人員左手脈搏處，所述柔性腦波傳感器貼附井下作業人員額頭處，所述熱效式瓦斯傳感器（13）、固體電解質氣體傳感器（15）、電化學傳感器（14）、速度傳感器（16）、噪聲傳感器（12）、光線傳感器（17）設置在頭盔周向外沿上。