多功能矿用个人应急装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种矿用个人辅助设备，尤其涉及到一种多功能矿用个人应急装置。
【背景技术】
[0002]中国有丰富的煤炭资源，每天约有150万矿工在井下作业，因此，保护矿山的生命财产安全保障安全生产事关到千家万户及社会的和谐稳定，各级政府和矿山企业都一贯高度重视，并采取一系列措施不断加强安全生产工作。2010年7月份发布的《国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知》(国发〔2010〕23号)，以及10月份国家安全监管总局印发的《金属非金属地下矿山安全避险“六大系统”安装使用和监督检查暂行规定》，对矿山企业的安全生产提出了更高和更具体的要求。“六大系统”包括:通信联络系统、井下人员定位系统、监测监控系统、紧急避险系统、压风自救系统和供水施救系统。
[0003]其中，通信联络系统、井下人员定位系统和监测监控系统等三个系统都属于矿山信息化建设范畴。为实现这三个系统功能，目前在矿山中普遍采取的技术手段是:(1)利用RFID技术开发建设井下人员定位监控管理系统，所用关键设备是矿工使用的安装在矿工佩戴的安全帽上的RFID射频标签和RFID读卡器；(2)利用井下移动通信系统，实现人员的话语通信和短信互传，所用关键设备是各类矿用手机，因成本高工作操作时使用不便，难以为每位矿工配发使用；(3)利用监测监控系统对危险气体等进行检测和监控，这需要大量的各类有害气体检测传感器。
[0004]目前各企业基本上都需要建立相对独立的上述三个系统，在信息化基础设施上有很大部分是重复建设，且由于成本较高，使用不方便等原因，不能为每位矿工配发昂贵的矿用手机，所以对矿工的人体安全防护能力还远远不够。
[0005]比如，申请号为“201110074273.7”、名称为“基于WLAN的全景视觉煤矿安全监控系统”的发明专利申请，其包括用于以有线和无线通信方式传输图像、信息、指令和数据的煤矿安全监控网络，用于实时获取、传输井下某个采矿工作面以及区域的全景视频图像的具有无线传输全景图像的矿工安全帽，用于计算定位与跟踪矿工在井下位置的定位跟踪服务器，用于绑定无线全景摄像机的MAC地址、IP地址、WAP的信息以及AP所处的井下位置信息的定位数据库，用于记录井下状况的全景视频图像的录像存储服务器，用于监控煤矿环境安全、煤矿生产安全、煤矿机车运输安全和人员安全的监控服务器。但该设备只具备对矿工所在周边环境的视频监控功能和矿工个人定位的功能，不具备接收紧急告警信息、发出求救求助信息、瓦斯等危险气体检测的功能。
[0006]再比如，专利号为“ZL 201220549661.6”、名称为“一种矿用安全监控系统”的实用新型专利，其包括:井上监控子系统，人员定位子系统以及多个无线局域网接入AP，井上监控子系统通过无线局域网接入AP与人员定位子系统连接；井上监控子系统，主要包括局域网服务器和无线路由器，局域网服务器通过无线路由器与无线局域网接入AP通信连接，并接收人员定位系统发出的定位信息。但该设备只具备对矿工个人定位的功能，也不具备接收紧急告警信息、发出求救求助信息、瓦斯等危险气体检测的功能。
【实用新型内容】
[0007]本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种兼具甲烷检测和紧急报警功能的多功能矿用个人应急装置。
[0008]本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的:
[0009]一种多功能矿用个人应急装置，包括微处理器、甲烷浓度传感器、LED显示器、射频天线、射频收发电路、基带信号处理电路、紧急报警按钮和存储器，所述甲烷浓度传感器的信号输出端和所述紧急报警按钮的信号输出端分别与所述微处理器的信号输入端对应连接，所述微处理器的存储端与所述存储器连接，所述微处理器的通信端和所述射频收发电路的本地通信端分别与所述基带信号处理电路的数据端对应连接，所述射频收发电路的远程通信端与所述射频天线连接，所述微处理器的显示信号输出端与所述LED显示器的信号输入端连接。
[0010]上述结构中，甲烷浓度传感器用于检测用户所在位置的实时甲烷浓度并将该浓度信号传输给微处理器；LED显示器用于显示甲烷浓度信息或外部设备传输过来的指令信息如撤离信息，以便于用户实时了解情况；射频天线用于发射和接收无线射频信息并与射频收发电路进行数据传输；射频收发电路用于对射频天线接收端额信号或基带信号处理电路传输来的信号进行处理以便于无线发送或应用；基带信号处理电路用于处理微处理器或射频收发电路传输来的基带信号以满足应用需求；紧急报警按钮用于用户在紧急情况时向微处理器发出报警信号，从而让外部管理人员及时了解井下情况。
[0011]作为优选，所述射频天线为WIFI天线，所述射频收发电路为WIFI信号收发电路；更优选地，所述WIFI天线的接收天线频率为2.4-2.483GHzο
[0012]具体地，所述存储器为FLASH存储器。
[0013]本实用新型的有益效果在于:
[0014]本实用新型所述多功能矿用个人应急装置可以佩戴于井下人员身上，还可与矿灯集成并共用锂电，能对人员工作位置进行甲烷实时检测和信息上传，甲烷指标超量时自动告警或由用户通过紧急报警按钮及时告知安全监管人员，同时用户能在发生紧急情况第一时间接收到告警或紧急撤离指令，适用于井下作业；如果在井下设置无线射频网络如WIFI局域网络，除了上述功能外，本多功能矿用个人应急装置还具有对井下人员进行实时定位的功能，通过常规的无线信号强弱即可判断用户所在的大致位置。
【附图说明】
[0015]图1是本实用新型所述多功能矿用个人应急装置的电路框图。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图对本实用新型作进一步说明:
[0017]如图1所示，本实用新型所述多功能矿用个人应急装置包括微处理器、甲烷浓度传感器、LED显示器、射频天线、射频收发电路、基带信号处理电路、紧急报警按钮和存储器，甲烷浓度传感器的信号输出端和紧急报警按钮的信号输出端分别与微处理器的信号输入端对应连接，微处理器的存储端与存储器连接，微处理器的通信端和射频收发电路的本地通信端分别与基带信号处理电路的数据端对应连接，射频收发电路的远程通信端与射频天线连接，微处理器的显示信号输出端与LED显示器的信号输入端连接。上述射频天线优选为WIFI天线，射频收发电路优选为WIFI信号收发电路，WIFI天线的接收天线频率优选为2.4-2.483GHz，存储器优选为FLASH存储器。
[0018]更具体地，本实用新型选用802.lln和802.11a作为主用体制同时兼容802.lib/g体制，微处理器采用高通AR9XX套片组，AR9XX套片是高通公司第三代无线网络产品，微处理器与基带信号处理电路之间采用min1-PCI接口连接；微处理器包括WIFI接口及必要的FLASH、RAM，实现对输入输出信息的处理、外围设备的控制、对PSED的动态侦测和管理，及实现对设备方位的定位计算等功能；基于WIFI信号的基带信号处理电路与射频收发电路组成WIFI射频模块，实现WiFi无线信号的接入；WIFI天线的接收天线频率为 2.4-2.483GHz，通讯协议:TCP/IP 架构，WIFI (IEEE 802.llb/g/n)协议，工作频段:
2.4-2.483GHz，天线阻抗:50Ω，发射功率:15?17dBm(保证与基站无障碍通信距离大于400米)，接收灵敏度:大于_80dBm(保证与基站无障碍通信距离大于400米)，AP切换:支持AP间的快速切换，保持数据传输流畅，加密方式:支持WEP64、WEP128、WPA、WPA2等，DHCP:支持DHCP自动获取和静态配置网络参数。
[0019]本实用新型所述多功能矿用个人应急装置作为矿用设备，按照本安型防爆形式要求进行工业级电源和结构设计，满足防爆、防水、防尘、防震等防护要求，适合在煤矿行业的高温、低温、潮湿、粉尘以及有易燃易爆气体的恶劣工作环境下使用。
[0020]上述实施例只是本实用新型的较佳实施例，并不是对本实用新型技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本实用新型专利的权利保护范围内。
【主权项】
1.一种多功能矿用个人应急装置，其特征在于:包括微处理器、甲烷浓度传感器、LED显示器、射频天线、射频收发电路、基带信号处理电路、紧急报警按钮和存储器，所述甲烷浓度传感器的信号输出端和所述紧急报警按钮的信号输出端分别与所述微处理器的信号输入端对应连接，所述微处理器的存储端与所述存储器连接，所述微处理器的通信端和所述射频收发电路的本地通信端分别与所述基带信号处理电路的数据端对应连接，所述射频收发电路的远程通信端与所述射频天线连接，所述微处理器的显示信号输出端与所述LED显示器的信号输入端连接。2.根据权利要求1所述的多功能矿用个人应急装置，其特征在于:所述射频天线为WIFI天线，所述射频收发电路为WIFI信号收发电路。3.根据权利要求2所述的多功能矿用个人应急装置，其特征在于:所述WIFI天线的接收天线频率为2.4-2.483GHz ο4.根据权利要求1所述的多功能矿用个人应急装置，其特征在于:所述存储器为FLASH存储器。
【专利摘要】本实用新型公开了一种多功能矿用个人应急装置，包括微处理器、甲烷浓度传感器、LED显示器、射频天线、射频收发电路、基带信号处理电路、紧急报警按钮和存储器，甲烷浓度传感器的信号输出端和紧急报警按钮的信号输出端分别与微处理器的信号输入端对应连接，微处理器的存储端与存储器连接，微处理器的通信端和射频收发电路的本地通信端分别与基带信号处理电路的数据端对应连接，射频收发电路的远程通信端与射频天线连接，微处理器的显示信号输出端与LED显示器的信号输入端连接。本实用新型所述多功能矿用个人应急装置佩戴于井下人员身上，兼具甲烷检测、紧急报警和在线定位(在井下设置无线射频网络的情况下)功能，适用于井下作业。
【IPC分类】E21F17/18
【公开号】CN205025502
【申请号】CN201520609611
【发明人】谭宏伟, 周镭, 常晓军, 张成勇
【申请人】成都和跃科技有限公司
【公开日】2016年2月10日
【申请日】2015年8月13日