一种用于有害气体报警和巡检的矿用智能通信终端的制作方法

本实用新型涉及矿用手持终端技术领域，具体涉及一种用于有害气体报警和巡检的矿用智能通信终端。

背景技术：

煤炭作为主要能源，对我国经济和社会生活正发挥着至关重要的作用。在未来很长一段时期内，我国都将处于以煤炭为主的一次能源消费结构。据预测，到2030年煤炭在一次能源消费中仍将占65.6％左右。煤炭生产是高危作业，瓦斯、煤尘、火灾、水灾和顶板等重大自然灾害正不断地威胁着煤矿的生产安全。统计表明，由于煤矿井下现场安全管理混乱、设备失爆和故障及人员误操作等原因而引发重特大瓦斯、煤尘爆炸事故的情况已相当严重。因此，加强井下事故隐患排查、减少设备故障和杜绝人员违章作业和操作等，是有效地减少和预防煤矿事故发生的重要手段。对于上述的井下现场安全管理问题，在过去一直是靠瓦检员和安全员入井后自觉地去巡检现场瓦斯及其他事故隐患情况，然后手抄笔记，待升井后再将瓦斯数据手抄到瓦斯班报和日报表中或汇报、登记其他隐患情况；现有采用仅有读卡和抄表功能的巡检仪或带有拍照、录音录像和无线通信功能的防爆智能手机作为瓦检员和安全员井下现场安全检查的工具，但它们都无法同时具备井下现场安全管理所需要的自动测量、存储和超限报警、无线语音通话、数据实时上传、拍照、录音录像、到位检查和计划巡检(定人、定时、定点、定检查项及标准)等主要功能，实际应用效果不太理想。所以，目前迫切需要可应用于加强井下现场隐患排查并能提高使用人员的业务能力水平和现场安全管理水平的具有多种功能的新型矿用智能信息手持终端。

技术实现要素：

为解决现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供了一种用于有害气体报警和巡检的矿用智能通信终端，它同时具备瓦斯自动测量、存储和超限报警、语音通话、数据传输、数据采集(拍照、录音、录像等)、到位检查和计划巡检(定人、定时、定点、定检查项及标准)等功能，这样可以有效地杜绝井下瓦检员和安全员的“空班漏检、假检和错检”等现象，落实工作岗位的安全职责，杜绝井下的安全隐患和减少煤矿事故的发生。

本实用新型提供如下技术方案：

一种用于有害气体报警和巡检的矿用智能通信终端，包括机壳，所述机壳内部设置有核心处理器、内部存储器、外部存储器、GPS单元、显示单元、键盘、NFC模块、传感器、射频单元、通信接口、音频单元、视频单元、电源和数据接口，所述内部存储器、外部存储器、GPS单元、显示单元、键盘、NFC模块、传感器、射频单元、通信接口、音频单元、视频单元、电源和数据接口均与所述核心处理器相连；

所述传感器包括气体浓度传感器、温度传感器、振动传感器、风速传感器和粉尘传感器中的一个或多个，并将相应检测数据发送至所述核心处理器；

所述显示单元包括显示屏和报警指示灯,所述音频单元包括听筒和麦克风，所述视频单元包括摄像头及闪光灯；

所述机壳外部正面设置有键盘、显示屏、报警指示灯、听筒、电源开关和麦克风，所述键盘设置在机壳正面的下部，在键盘的底侧设置有麦克风，所述显示屏设置在机壳正面的上部，在显示屏的顶侧设置有听筒，所述听筒的一侧或两侧设置有报警指示灯，所述报警指示灯的外侧设置有电源开关；

所述机壳外部背面设置有摄像头及闪光灯、传感器后盖及电池后盖，所述传感器后盖位于机壳外部背面上部，所述摄像头及闪光灯设置在传感器后盖的一侧，所述电池后盖设置在机壳外部背面下部，所述传感器后盖与所述电池后盖之间设置有多个散热孔；

所述机壳的侧面设置有所述数据接口、耳机插孔和音量调节键。

进一步地，所述通信接口为有线通信接口和/或无线通信接口。

进一步地，所述有线通信接口为RJ45通信接口。

进一步地，所述无线通信接口包括wifi接口模块、蓝牙接口模块、3G接口模块、4G接口模块和LTE接口模块中的一个或多个。

进一步地，所述机壳外部正面还包括终端LOGO，所述终端LOGO设置在显示屏与键盘之间。

进一步地，所述键盘为按键式或触摸式键盘。

进一步地，所述传感器后盖上还开设有圆孔以露出传感器的一部分。

进一步地，所述传感器后盖下端设置有凹槽。

进一步地，所述数据接口为RS232或USB接口。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型通过综合集成多种功能模块，使矿用智能通信终端具有自动测量、存储和超限报警、语音通话、数据实时上传、拍照、录音录像、到位检查和计划巡检(定人、定时、定点、定检查项及标准)等多种功能，可以有效地杜绝井下瓦检和安全员的“空班漏检、假检和错检”现象，落实岗位的安全职责，减少井下的安全隐患，将煤矿事故预防工作由传统的事后被动处理向事前主动预防转移，大大地降低煤矿生产安全事故率，尤其可减少重特大的煤矿瓦斯和煤尘爆炸事故的发生，从而给煤矿企业带来良好的社会效益和经济效益。

附图说明

图1为根据本实用新型的矿用智能通信终端的内部组成框图。

图2为根据本实用新型的矿用智能通信终端机壳的正面视图。

图3为图2所示机壳的背面视图。

图4为图2所示机壳的侧面视图。

图5为根据本实用新型的矿用智能通信终端的巡检流程图。

其中，401-键盘，402-终端LOGO，403-显示屏，404-报警指示灯，405-听筒，406-电源开关，407-麦克风，408-数据接口，409-摄像头及闪光灯，410-传感器后盖，411-耳机插孔，412/413-音量调节键，414-电池后盖。

具体实施方式

以下结合附图及具体实施例，对本实用新型做进一步说明,显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。

在这里使用的术语仅用于描述各种实施例的目的且不意在限制。如在此使用的，单数形式意在也包括复数形式，除非上下文清楚地指示例外。另外将理解术语“包括”和/或“具有”当在该说明书中使用时指定所述的特征、数目、步骤、操作、组件、元件或其组合的存在，而不排除一个或多个其它特征、数目、步骤、操作、组件、元件或其组的存在或者附加。

如图1所示，为本实用新型的矿用智能通信终端的内部组成框图，包括核心处理器、内部存储器、外部存储器、GPS单元、显示单元、键盘、NFC模块、传感器、射频单元、通信接口、音频单元、视频单元、电源和数据接口，所述内部存储器、外部存储器、GPS单元、显示单元、键盘、NFC模块、传感器、射频单元、通信接口、音频单元、视频单元、电源和数据接口均与所述核心处理器一一相连。

所述核心处理器采用x7-Z8750处理器，2MB高速缓存，高达2.56GHz，四核，64-bit，14nm，具有3个USB 3.0接口，2个PCI 2.0接口，2个UART接口，8个IIC-BUS接口。

所述内部存储器用于系统和程序运行，最大可支持8GB或更大，连接到核心处理器的DDR3L接口上。

所述外部存储器用于数据存储，连接到核心处理器的SDIO\EMMC接口上。

所述GPS单元用于定位，连接到核心处理器的sensor hub接口上。

所述显示单元包括显示屏和报警指示灯用于显示，连接到核心处理器的DP\MIPI\HDMI接口上。

所述键盘为按键式或触摸式键盘，用于输入和操作，连接到核心处理器的DP\MIPI\HDMI接口上。

所述NFC模块和射频单元用于人员、设备及地点的定位和识别，连接到核心处理器的IIC接口上。

所述传感器包括瓦斯和二氧化碳气体浓度传感器、温度传感器、振动传感器、风速传感器和粉尘传感器中的一个或多个，用于检测气体浓度(CH4、CO2、NOX和O2等)、温度、振动、风速和粉尘等，并将相应检测数据发送至所述核心处理器，其中用于检测CH4和CO2的传感器，可选用进口的防爆型非色散红外气体传感器，直接连接到核心处理器的协处理器(sensor hub)接口上；也可与其他传感器利用蓝牙无线连接到核心处理器上。

所述通信接口用于语音通话和数据传输，包括有线通信接口和无线通信接口两种，所述有线通信接口为RJ45通信接口，同步数据通过以太网控制器实现链路层协议转换，然后进入网络隔离变压器，并最终通过网络隔离变压器接口芯片连接RJ45有线通信接口实现同步数据的传输；所述无线通信接口可以选用wifi和蓝牙4.0两种接口模块，连接到核心处理器的HSUART、IIS和SDIO3.0接口上，以实现无线通信服务功能；也可以选用3G、4G、LTE接口模块，连接到核心处理器的USB 2.0接口上，实现无线通信服务功能。

所述音频单元包括听筒和麦克风用于录音，连接到核心处理器的IIS、MIPI-CSI2.5接口上。

所述视频单元包括摄像头及闪光灯用于录像和拍照，连接到核心处理器的IIS、MIPI-CSI2.5接口上。

所述电源和数据接口用于电源管理、充电、调试和数据传输，连接到核心处理器的IIC-BUS、USB、SPI和UART接口上，所述数据接口为RS232或USB接口。

如图2所示，为本实用新型的矿用智能通信终端机壳的正面视图，所述机壳(图中未示出)外部正面设置有键盘401、终端LOGO402、显示屏403、报警指示灯404、听筒405、电源开关406和麦克风407，所述键盘401设置在机壳正面的下部，在键盘401的底侧设置有麦克风407，所述显示屏403设置在机壳正面的上部，在显示屏403的顶侧设置有听筒405，所述听筒405的两侧分别设置一个报警指示灯404，其中一个报警指示灯404的外侧设置有电源开关406。

需要注意的是，本实施例中虽然以听筒两侧的两个报警指示灯为例进行说明，但本实用新型并不限于此，也可以在听筒一侧或两侧设置更多或更少的数量，例如可以为一个、三个或更多个报警指示灯。

如图3所示，为本实用新型的矿用智能通信终端机壳的背面视图，所述机壳外部背面设置有摄像头及闪光灯409、传感器后盖410及电池后盖414，所述传感器后盖410位于机壳外部背面上部用于保护传感器，有带传感器圆孔和不带圆孔两种形式，本实施例中传感器后盖上开设有圆孔以露出传感器的一部分，所述传感器后盖410下端设置有凹槽，用于手动安装和拆卸传感器后盖，所述摄像头及闪光灯409设置在传感器后盖410的一侧，所述电池后盖414设置在机壳外部背面下部用于保护电池，所述传感器后盖410与电池后盖414之间设置多个散热孔，用于散热，所述机壳一个侧面设置有耳机插孔411、音量调节键412/413。

如图4所示，为本实用新型的矿用智能通信终端机壳的侧面视图，在机壳的另一侧面设置数据接口408，本实施例中数据接口为USB接口，同时用于数据传输和充电，也可以为其他如RS232接口。

在本实施例中数据接口(USB接口)、耳机插孔和音量调节键分别设置在机壳的两个侧面，也可以都设置在一个侧面，具体以本领域技术人员想要达到的技术效果为准。

图5示出了根据本实用新型的矿用智能通信终端巡检流程图，包括如下步骤：

1.矿用智能通信终端开机，打开移动安全APP,进入主界面之设置页面，正确设置IP地址和端口号；

2.打开移动安全APP,进入主界面之下载页面，分别下载选择基础信息、任务信息和规程文件，将上述信息保存到矿用智能通信终端中；

3.打开移动安全APP,进入主界面之巡检或临检页面，如执行临检，则直接进入科目数据采集页面采集并保存数据；如执行巡检，则先要成功读取人员卡和地址卡信息后，才能进入科目数据采集页面采集信息，保存数据时还要再次读取人员卡信息，以确认本人操作行为；执行巡检时，如未能成功读取地址卡信息，则要返回重新执行巡检，如不需执行巡检也可选择退出移动安全APP；

4.对于通过使用矿用智能通信终端采集到的所有数据，在采集数据时，也要读取和比较该科目预设的报警阈值，如果超过了报警阈值则触发声光报警，否则直接保存数据；

5.打开移动安全APP,进入主界面之上传页面或数据采集页面，采集数据后均可选择是否上传数据，如需要则可随时通过矿用无线基站及其配备的板状天线所覆盖的无线网络进行上传数据，否则可继续或结束数据采集。

综上所述，本实用新型提出了一种用于有害气体报警和巡检的矿用智能通信终端，通过综合集成多种功能模块，实现了瓦斯和二氧化碳气体浓度自动测量、存储和超限报警、语音通话、数据传输、数据采集(拍照、录音、录像等)、到位检查和计划巡检(定人、定时、定点、定检查项及标准)等功能，这样可以有效地杜绝井下瓦检员和安全员的“空班漏检、假检和错检”等现象，落实工作岗位的安全职责，杜绝井下的安全隐患和减少煤矿事故的发生。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不是必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。