一种用于矿井作业的智能化多功能安全头盔.pdf

本实用新型提出一种用于矿井作业的智能化多功能安全头盔，其头盔壳体上设置的矿井环境安全系数检测装置具有瓦斯传感器5、氧传感器6、温度传感器8并与声光报警装置相连接；设置的人体生命特征检测装置具有人体脉搏传感器3、体温传感器4和无线信号发射器，并有配套的天线和接收机；传感器及声光报警机构均与微电脑系统相连；电源装置为两套，其中一套电源装置用以在第一套供电系统停止时负责无线信号发射器的供电，本实用新型通过矿井环境安全系数检测装置的检测和声光报警，当发生危险时能及时的通知工作人员撤离；生命体征检测装置和无线电信号发射、接收装置可以在事故发生后使被困人员得到准确定位，为救援提供可靠信息。

1.  一种用于矿井作业的智能化多功能安全头盔，其本体包括头盔壳体、头盔矿灯(10)、系带(13)和系带扣(14)；其特征在于：所述的头盔壳体上设置有矿井环境安全系数检测预警装置、人体生命特征检测装置；所述的矿井环境安全系数检测预警装置：包括检测瓦斯浓度的瓦斯传感器(5)、检测氧含量的氧传感器(6)、检测温度的温度传感器(8)；所述的瓦斯传感器(5)、氧传感器(6)、温度传感器(8)与声光报警装置的电路相连接，组成完整的矿井环境安全系数检测预警装置；所述的人体生命特征检测装置：具有检测人体脉搏的脉搏传感器(3)、检测人体体温的体温传感器(4)和用以发射求救信号的无线电脉冲信号发射器，并有配套的天线和接收机；所述矿井环境安全系数检测装置中的传感器、人体生命特征检测装置中的传感器及声光报警装置均通过导线与微电脑系统相连；微电脑控制电路板设置在头盔壳体夹层内；具有两套电源装置，即具有矿工正常工作使用的蓄电池和在常规供电系统耗尽时为无线信号发射机供电的电源装置，该供电装置采用大容量锂离子电池，安装于头盔顶部夹层中。

2.  根据权利要求1所述的一种用于矿井作业的智能化多功能安全头盔，其特征在于：所述的声光报警装置设置在头盔壳体前端的帽檐下方。

3.  根据权利要求1所述的一种用于矿井作业的智能化多功能安全头盔，其特征在于：所述的声光报警装置的发声元件报警为压电陶瓷蜂鸣器，发光报警元件使用LED光源。

4.  根据权利要求1所述的一种用于矿井作业的智能化多功能安全头盔，其特征在于：所述脉搏传感器(3)、体温传感器(4)设置在头盔内部靠人体耳根部位。

5.  根据权利要求1所述的一种用于矿井作业的智能化多功能安全头盔，其特征在于：所述的微电脑控制电路板(2)设置在头盔壳体后脑勺部位及其他便于安装的部位的夹层内。

6.  根据权利要求1所述的一种用于矿井作业的智能化多功能安全头盔，其特征在于：无线电脉冲信号接收机包括手持定向天线和接收机。

一种用于矿井作业的智能化多功能安全头盔
技术领域
本实用新型属于矿井安全技术领域，主要涉及一种用于矿井作业的智能化多功能安全头盔。
背景技术
煤矿生产属于试过高发行业。矿井生产安全事故时有发生，特别是瓦斯爆炸事故接连发生，给人民生命财产带来了巨大损失，在国内外造成严重影响；如何有效遏制重特大安全事故的发生已成了矿井安全最重要的一个环节；在发生事故后，如何有效地进行实施救援，怎么迅速确定被困人员所在位置，对事故发生后的矿井救援工作来讲至关重要。有一顶既能提供瓦斯预警、缺氧预警、温度预警、又能在事故发生后提供无线电信号报警的多功能安全头盔也是非常重要的。
发明内容
本实用新型提出一种用于矿井作业的智能化多功能安全头盔，使其能对矿井环境的安全性进行检测，在发生事故后发出信号使被困人员及时得到救援。
为完成上述发明任务本实用新型采用以下技术方案：
一种用于矿井作业的智能化多功能安全头盔，其本体包括头盔壳体、头盔矿灯、系带和系带扣；所述的头盔壳体上设置有矿井环境安全系数检测预警装置、人体生命特征检测装置；所述的矿井环境安全系数检测预警装置：包括检测瓦斯浓度的瓦斯传感器、检测氧含量的氧传感器、检测温度的温度传感器；所述的瓦斯传感器、氧传感器、温度传感器与声光报警装置的电路相连接，组成完整的矿井环境安全系数检测预警装置；所述的人体生命特征检测装置：具有检测人体脉搏的脉搏传感器、检测人体体温的体温传感器和用以发射求救信号的无线电脉冲信号发射器，并有配套的天线和接收机；所述矿井环境安全系数检测装置中的传感器、人体生命特征检测装置中的传感器及声光报警装置均通过导线与微电脑系统相连；微电脑控制电路板设置在头盔壳体夹层内；具有两套电源装置，即具有矿工正常工作使用的蓄电池和在常规供电系统耗尽时为无线信号发射机供电的电源装置，该供电装置采用大容量锂离子电池，安装于头盔顶部夹层中。
所述的声光报警装置设置在头盔壳体前端的帽檐下方。
所述的声光报警装置的发声元件报警为压电陶瓷蜂鸣器，发光报警元件使用LED光源。
所述的脉搏传感器、体温传感器设置在头盔内部靠人体耳根部位。
所述的微电脑控制电路板设置在头盔壳体后脑勺部位的夹层内。
本实用新型提出的一种用于矿井作业的智能化多功能安全头盔，通过瓦斯传感器、氧传感器和温度传感器的检测和声光报警，当发生危险时能及时的通知工作人员撤离；生命体征检测和无线电信号发射、接收系统可以在事故发生后帮助救援人员对被困者迅速定位，并按发生器发出的信号种类(报警声长短)决定施救顺序。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图中：1、电源插座，2、控制电路板，3、脉搏传感器，4、体温传感器，5、瓦斯传感器，6、氧传感器，7、锂电池，8、温度传感器，9、发射天线，10、矿灯，11、发声报警元件，12、发光报警元件，13、系带，14、系带扣。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型加以说明：
如图1所示，一种用于矿井作业的智能化多功能安全头盔，其本体包括头盔壳体、头盔矿灯10、系带13和系带扣14；所述的头盔壳体上设置有矿井环境安全系数检测预警装置和人体生命特征检测装置；所述的矿井环境安全系数检测预警装置具有检测瓦斯浓度的瓦斯传感器5、检测氧含量的氧传感器6、检测温度的温度传感器8；所述的瓦斯传感器5、氧传感器6、温度传感器8与声光报警装置的电路相连接组成完整的矿井环境安全系数检测预警装置；该实施例中氧传感器6采用美国ALL公司的缺氧传感器；温度传感器8采用铂电阻作为测温元件；声光报警装置包括发声报警元件11和发光报警元件12；发声元件为压电陶瓷蜂鸣器，发光元件利用LED发光元件；所述的声光报警装置设置在头盔壳体前端的帽檐下方；所述的人体生命特征检测装置具有检测人体脉搏的脉搏传感器3、检测人体体温的体温传感器4和用以发射求救信号的无线电脉冲信号发射器，并有配套的天线和接收机；所述脉搏传感器3、体温传感器4设置在头盔内部靠耳根部位；该实施例中脉搏传感器采用压电陶瓷片传声元件，体温传感器采用半导体温度芯片，始终检测人的体温和脉搏，将体温信号和脉搏信号同时送入微电脑系统进行处理，用于判断人的生命体征。该实施例中无线电脉冲信号发射器的发射天线9设置在头盔的顶部，无线电脉冲信号接收机的天线采用手持式定向天线，便于救援人员对被困人员进行定位搜寻施救。
所述矿井环境安全系数检测装置中的传感器、人体生命特征检测装置中的传感器及声光报警装置均通过导线与微电脑系统相连；微电脑控制电路板2设置在头盔壳体夹层内，具体可设置在头盔壳体后脑勺部位及其他便于安装的部位的夹层内；所述的电源装置为两套，一套为矿工正常工作使用的传统蓄电池；该实施例中通过头盔上的电源插座1对头盔及控制电路板2供电；另一套电源装置用以在第一套供电系统停止时负责无线信号发射器的供电，该供电装置采用大容量锂离子电池，安装于头盔顶部夹层中。该实施例中为一块1500ma/h的锂电池7，平时这块电池在有外蓄电池供电的情况下它处在浮充电状态，一旦外电源消失，它将自动投入运行，但它只负责无线信号发生器的供电，目的是最大限度的延长发送救生信息的时间。一般情况下可以保证30天的不间断发送求救信息。
所述的矿灯10为现有的矿灯，矿灯10设置在头盔壳体的帽檐上方，采用LED照明。
所述的无线电信号发射装置，根据生命体征装置采集的人体生命体征，采用固定频率发射两种不同脉冲宽度的无线电信号，短信号表示生命体正常(紧急呼救)，长信号表示生命体征消失(死亡)，由专门的无线电接收机接收信号，实现准确定位，为施救者争取宝贵的时间；无线电接收器包括手持定向天线和接收机；具有较好的方向识别性；和无线电脉冲信号发射器的发射频率相一致，不需要单独调试，使用非常方便。
所述矿井环境安全系数检测装置中的瓦斯传感器、氧传感器、温度传感器及声光报警控制电路，人体生命特征检测装置中的脉搏传感器、温度传感器及无线电脉冲发射器和接收机均采用现有技术结构，对其不作过多说明。