一種礦井中救援用佩戴設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種礦井中救援用佩戴設(shè)備，包括控制器、求救按鈕、蜂鳴器和/或振動報警器、無線收發(fā)單元，所述控制器中儲存身份標(biāo)識碼，該控制器將求救按鈕的求救信號與身份標(biāo)識碼信號通過無線收發(fā)單元向外發(fā)送；外界將報警命令通過無線收發(fā)單元再經(jīng)由控制器發(fā)送至蜂鳴器和/或振動報警器，使該蜂鳴器和/或振動報警器發(fā)出報警信號，該設(shè)備可以在發(fā)生事故后以最快的速度向地面通報作業(yè)人員的生存狀況和所處位置，同時外界也可以向作業(yè)人員發(fā)出危險警示信息，提醒作業(yè)人員注意安全。
【專利說明】一種礦井中救援用佩戴設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及井下安全及救援領(lǐng)域，具體涉及一種礦井中救援用佩戴設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]為了開發(fā)各種蘊藏在地下的礦產(chǎn)，人們挖掘了非常復(fù)雜的礦井。井下作業(yè)非常危險，常常導(dǎo)致生命損失，為盡量減少人員傷亡，在發(fā)生事故時，需要迅速通知井下人員撤離；在事故發(fā)生后，了解井下人員的生存狀況。為此，現(xiàn)有技術(shù)已經(jīng)提出了一些技術(shù)方案。
[0003]例如，中國專利CN202017530U公開了一種煤礦井下生命探測機器人，包括煤礦井下生命探測機器人本體，在機器人本體上安裝用于生命探測的生命探測雷達(dá)裝置，該裝置由生命探測雷達(dá)發(fā)射天線、生命探測雷達(dá)接收天線、生命探測雷達(dá)發(fā)射控制器、生命探測雷達(dá)接收控制器、生命探測雷達(dá)接收存儲器、生命探測雷達(dá)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器及生命探測雷達(dá)后端控制器組成。這種裝置的問題在于，必須在發(fā)生事故后將其放入井下進(jìn)行搜尋，而井下事故救援中，時間是關(guān)鍵因素，一旦錯過救援黃金時間，救援成功率就會直線下降。因此，需要提供一種更為可靠和穩(wěn)定的技術(shù)，以便以最快的速度探知井下作業(yè)人員在發(fā)生事故后的生存狀況和所處的井下位置，以及井下作業(yè)人員可以接到報警信號并可以根據(jù)自身情況向外界發(fā)出報警信息。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型提供一種礦井中救援用佩戴設(shè)備，該設(shè)備可以在發(fā)生事故后以最快的速度向地面通報作業(yè)人員的生存狀況和所處位置，以及作業(yè)人員可以根據(jù)需要向外界發(fā)出報警信號，同時外界也可以向作業(yè)人員發(fā)出危險警示信息，提醒作業(yè)人員注意安全。
[0005]本實用新型提供一種礦井中救援用佩戴設(shè)備，包括控制器、求救按鈕、蜂鳴器和/或振動報警器、無線收發(fā)單元，所述控制器中儲存身份標(biāo)識碼，該控制器將求救按鈕的求救信號與身份標(biāo)識碼信號通過無線收發(fā)單元向外發(fā)送；外界將報警命令通過無線收發(fā)單元再經(jīng)由控制器發(fā)送至蜂鳴器和/或振動報警器，使該蜂鳴器和/或振動報警器發(fā)出報警信號。
[0006]可選地，該設(shè)備還包括電子開關(guān)和受電子開關(guān)控制的電源，所述電源分別為所述蜂鳴器和/或振動報警器供電，外界將激活命令通過無線收發(fā)單元再經(jīng)由控制器發(fā)送至電子開關(guān)，該電子開關(guān)閉合后激活蜂鳴器和/或振動報警器發(fā)出報警信號。
[0007]可選地，該設(shè)備還包括顯示設(shè)備，外界將數(shù)據(jù)信息和/或報警指令通過無線收發(fā)單元發(fā)送至控制器，控制器將上述數(shù)據(jù)信息和/或報警指令顯示在顯示設(shè)備上。
[0008]優(yōu)選地，所述報警指令在顯示設(shè)備上閃爍顯示。
[0009]優(yōu)選地，傳感器信號轉(zhuǎn)換單元和至少一個生命跡象檢測傳感器；所述生命跡象檢測傳感器檢測佩戴者的生命特征信息，并將檢測到的信息轉(zhuǎn)換為可傳輸?shù)男盘?；所述傳感器信號轉(zhuǎn)換單元接收所述生命跡象檢測傳感器的信號，并將該信號轉(zhuǎn)換為可以處理的標(biāo)準(zhǔn)信號；所述傳感器信號轉(zhuǎn)換單元將標(biāo)準(zhǔn)信號傳送至控制器。[0010]可選地，所述生命跡象檢測傳感器為陀螺傳感器、血氧傳感器、人體溫度傳感器或者振動傳感器中的一種或者幾種。
[0011]優(yōu)選地，所述無線收發(fā)單元包括無線射頻接口和天線，所述無線射頻接口接收控制器輸出的需要發(fā)射的信號，并對其進(jìn)行發(fā)射前的調(diào)制處理，以及接收來自天線的外界信號，將其解調(diào)后發(fā)送給控制器；所述天線用于向外發(fā)射無線信號，以及接收外界的無線信號。
[0012]可選地,該設(shè)備還包括指示燈,該指示燈通過點亮、熄滅兩種狀態(tài),或者不同的點亮顏色，顯示該設(shè)備所處的工作狀態(tài)。
[0013]可選地，該設(shè)備佩戴在手腕上，或者通過粘力貼附在身體表面；或者結(jié)合井下工作人員需要隨時佩戴的手套制成手套，由井下作業(yè)人員隨時佩戴；或者粘貼到井下工作人員的帽子上；或者佩戴在井下人員的腰帶上；或者夾在礦燈的燈繩上。
[0014]本實用新型提供一種礦井中救援用佩戴設(shè)備，該設(shè)備具有求救按鈕以及蜂鳴器和/或振動報警器，按下求救按鈕，可以通過控制器和無線收發(fā)單元向外界求救，外界也可以通過無線收發(fā)單元和控制器向蜂鳴器和/或振動報警器發(fā)送報警命令。當(dāng)井下發(fā)生危險時，井下人員可以根據(jù)接收到的具有身份標(biāo)識碼信息的求救信號確定作業(yè)人員位置，采取及時的救援活動，同時，井上控制中心可以根據(jù)具體情況向佩戴該設(shè)備的作業(yè)人員發(fā)出報警信號，盡量避免災(zāi)難的發(fā)生。
[0015]本實用新型提供一種礦井中救援用佩戴設(shè)備的一種優(yōu)選方案，通過生命跡象檢測傳感器檢測井下作業(yè)人員的生命特征，并通過無線收發(fā)單元將所訴生命跡象檢測傳感器的檢測結(jié)果以及該設(shè)備的身份標(biāo)識碼向外發(fā)送，外界可以根據(jù)需要向蜂鳴器和/或振動報警器發(fā)送激活命令，使蜂鳴器和/或振動報警器可以發(fā)出報警信號，該設(shè)備供井下作業(yè)人員隨身佩戴，可隨時確定井下人員的生命狀況和所處位置，并可向作業(yè)人員發(fā)出報警信號。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型礦井中救援用佩戴設(shè)備的框圖；
[0017]圖2為本實用新型礦井中救援用佩戴設(shè)備優(yōu)選方案的框圖；
[0018]圖3為本實用新型礦井中救援用佩戴設(shè)備應(yīng)用于礦用井下生命探測系統(tǒng)的框圖。
【具體實施方式】
[0019]本實用新型第一實施例提供一種礦井中救援用佩戴設(shè)備，該設(shè)備可用于礦用井下生命探測系統(tǒng)。
[0020]圖1是本實用新型一種礦井中救援用佩戴設(shè)備的框圖，該圖示出該礦井中救援用佩戴設(shè)備包括控制器1-2-2、求救按鈕1-2-4、蜂鳴器1-3-4和/或振動報警器1_3_8、和無線收發(fā)單元1-2。
[0021]所述求救按鈕1-2-4用于井下作業(yè)人員遇到危險時按下此按鈕向外界求救。該求救按鈕1-2-4為一普通按鈕，按下該求救按鈕1-2-4，可以向控制器1-2-2發(fā)送求救信號。
[0022]所述控制器1-2-2為核心控制器件，接收所述求救按鈕1-2-4發(fā)送的求救信號，并將其和該控制器1-2-2自身存儲的身份標(biāo)識碼相組合將求救信號發(fā)送至無線收發(fā)單元1-2。[0023]蜂鳴器1-3-4和振動報警器1-3-8用于接收所述控制器1_2_2向該蜂鳴器1_3_4和振動報警器1-3-8發(fā)出的報警指令，接收該報警指令之后，發(fā)出報警信號。該蜂鳴器1-3-4和振動報警器1-3-8連接所述控制器1-2-2，當(dāng)外界通過無線收發(fā)單元將報警指令發(fā)送至控制器1-2-2時，該控制器1-2-2將該報警指令發(fā)送至蜂鳴器1-3-4和振動報警器1-3-8，所述蜂鳴器1-3-4發(fā)出的報警信號為尖銳的報警鈴聲，該振動報警器1-3-8發(fā)出振動的報警信號。
[0024]所述無線收發(fā)單元1-2用于接收所述控制器1-2-2發(fā)送的求救信號，并通過無線的方式將該求救信號向外界發(fā)送。
[0025]所述無線收發(fā)單元1-2包括無線射頻接口 1-2-5和天線1_2_6。
[0026]所述無線射頻接口 1-2-5接收控制器1-2-2輸出的需要發(fā)射的信號，并對其進(jìn)行發(fā)射前的調(diào)制處理。該無線射頻接口 1-2-5也接收所述天線1-2-6發(fā)送來的信號，并將其解調(diào)后傳遞給所述控制器1-2-2。
[0027]所述天線1-2-6用于向外發(fā)射無線信號和接收無線信號，該天線1-2-6宜采用內(nèi)置式天線，也不排除采用外置式天線。例如，該礦井中救援用佩戴設(shè)備作為安全帽的一部分時，就可以在安全帽上樹立一個外置式天線。
[0028]當(dāng)井下發(fā)生危險時，佩戴該設(shè)備的作業(yè)人員可以按下設(shè)備上的求救按鈕1-2-4，該求救信號即可被發(fā)送至外界，外界根據(jù)接收到的帶有身份標(biāo)識碼的求救信號進(jìn)一步確定救援位置或者救援范圍，該設(shè)備的應(yīng)用使得救援工作及時有效。同時，當(dāng)外界檢測到井下存在危險時，可以通過無線收發(fā)單元經(jīng)由控制器1-2-2向蜂鳴器1-3-4和/或振動報警器1-3-8發(fā)送報警信號，作業(yè)人員根據(jù)該報警信號做好提前撤離準(zhǔn)備，避免礦難的發(fā)生。
[0029]本實用新型第二實施例提供一種礦井中救援用佩戴設(shè)備的優(yōu)選方案，該優(yōu)選方案在第一實施例的基礎(chǔ)上增加了報警功能和檢測生命跡象的功能。
[0030]圖2是本實用新型一種礦井中救援用佩戴設(shè)備的優(yōu)選方案的框圖。該圖示出該設(shè)備包括生命跡象檢測傳感器1-1、傳感器信號轉(zhuǎn)換單元1-2-1、控制器1-2-2、無線收發(fā)單元1-2、總電源1-2-3、求救按鈕1-2-4、指不燈1-3-1、顯不設(shè)備1-3-2、電子開關(guān)1-3-3、蜂鳴器1_3_4 和電源 1_3_5。
[0031]所述生命跡象檢測傳感器1-1，用于檢測佩戴者的生命特征，該生命跡象檢測傳感器1-1通過檢測佩戴者的生命特征的信息，并將生命體征的信息轉(zhuǎn)換為可傳輸?shù)男盘?。具體可以采用陀螺傳感器、血氧傳感器、人體溫度傳感器或者振動傳感器中的一種或者幾種。
[0032]陀螺傳感器可以檢測人身體的運動情況，當(dāng)有呼吸、心跳、運動等動作時，貼附在人體表面的陀螺傳感器的輸出就會出現(xiàn)變化，說明佩戴者有生命跡象；若陀螺傳感器的輸出基本相同，則說明佩戴者可能已經(jīng)出現(xiàn)問題。
[0033]血氧傳感器具有一個探頭指套固定在井下作業(yè)人員的指端，使用波長660nm的紅光和940nm的近紅外光作為射入光源，測定通過手指的光傳導(dǎo)強度，計算血紅蛋白濃度及血氧飽和度。這種傳感器可以和井下人員佩戴的工作手套相結(jié)合。使用血氧傳感器不僅可以檢測生命跡象，還可以進(jìn)一步掌握相關(guān)人員的身體狀況。
[0034]所述體溫傳感器，貼附在井下作業(yè)人員的身體表面，可以隨時檢測井下人員的體溫，通過體溫獲知其生命狀態(tài)。
[0035]所述振動傳感器用于檢測井下環(huán)境的振動信息，一般情況下井下發(fā)生爆炸時振動劇烈，爆炸點周圍也會發(fā)生振動，所述振動傳感器可以檢測到該爆炸點的振動信息，并且，振動幅度大小可以根據(jù)振動傳感器的數(shù)據(jù)分析得出。
[0036]上述幾種傳感器可以采用一種，也可以采用兩種或者三種，也可以采用其它類型的可探測生命狀態(tài)的傳感器。
[0037]所述傳感器信號轉(zhuǎn)換單元1-2-1，接收所述生命跡象檢測傳感器1-1輸出的信號，并將該信號轉(zhuǎn)換為可以處理的標(biāo)準(zhǔn)信號。
[0038]所述控制器1-2-2為核心控制器件，接收所述傳感器信號轉(zhuǎn)換單元1-2-1輸出的標(biāo)準(zhǔn)信號，并將其和該控制器1-2-2自身存儲的身份標(biāo)識碼相組合，該控制器1-2-2還接收所述無線射頻接口 1-2-5傳來的外界發(fā)來的指令，并能夠根據(jù)該內(nèi)容調(diào)整該礦井中救援用佩戴設(shè)備的工作。該控制器1-2-2還作為整個設(shè)備的控制元件，提供信息存儲、工作方式控制和信號轉(zhuǎn)換、計算等功能。
[0039]所述無線收發(fā)單元1-2用于接收所述控制器1-2-2發(fā)送的信號，并將該信號以及該礦井中救援用佩戴設(shè)備的識別碼等內(nèi)容向外發(fā)送；以及接收無線信號。
[0040]所述無線收發(fā)單元1-2包括無線射頻接口 1-2-5和天線1-2-6。
[0041]所述無線射頻接口 1-2-5接收控制器1-2-2輸出的需要發(fā)射的信號，并對其進(jìn)行發(fā)射前的調(diào)制處理。該無線射頻接口 1-2-5也接收所述天線1-2-6發(fā)送來的信號，并將其解調(diào)后傳遞給所述控制器1-2-2。
[0042]所述天線1-2-6用于向外發(fā)射無線信號和接收無線信號，該天線1-2-6宜采用內(nèi)置式天線，也不排除采用外置式天線。例如，該礦井中救援用佩戴設(shè)備作為安全帽的一部分時，就可以在安全帽上樹立一個外置式天線。
[0043]所述求救按鈕1-2-4用于向控制器1-2-2發(fā)送求救信號。所述求救按鈕1_2_4連接所述控制器1-2-2，按下該按鈕，該求救信號與控制器1-2-2自身儲存的該身份標(biāo)識碼相結(jié)合，所述控制器1-2-2將該信息通過無線射頻接口 1-2-5和天線1-2-6向外界發(fā)送。
[0044]所述總電源1-2-3向該設(shè)備提供電能；該總電源1-2-3 —般為紐扣電池。
[0045]所述蜂鳴器1-3-4用于接收所述控制器1-2-2的報警命令并發(fā)出報警信號。可以用作警告佩戴該設(shè)備的作業(yè)人員周圍存在危險的設(shè)備。所述無線收發(fā)單元1-2通過控制器1-2-2向該蜂鳴器1-3-4發(fā)送報警命令，該蜂鳴器1-3-4接收該報警命令并發(fā)出報警信號，起警示作業(yè)人員注意的作用。
[0046]另外振動報警器1-3-8的作用與所述蜂鳴器1-3-4的作用相同，均是起警示作用，該振動報警器1-3-8是通過振動方式警示佩戴該設(shè)備的作業(yè)人員。
[0047]上述對報警信號的接收，可以采用上述蜂鳴器1-3-4，也可以采用上述振動報警器1-3-8，或者既采用所述蜂鳴器1-3-4，又采用振動報警器1-3-8。
[0048]所述電子開關(guān)1-3-3用于控制所述蜂鳴器1-3-4的休眠狀態(tài)和激活狀態(tài)。該電子開關(guān)1-3-3可以控制電源1-3-5為蜂鳴器1-3-4和振動報警器1_3_8供電。
[0049]上述蜂鳴器1-3-4連接所述控制器1-2-2，可以通過控制器1_2_2的信號和電流實現(xiàn)上述信號傳輸和報警。但是，當(dāng)蜂鳴器1-3-4所需電量較大，控制器1-2-2不能提供足夠的電量時，需要設(shè)置為蜂鳴器1-3-4提供電能的電源1-3-5。
[0050]為了保證該設(shè)備的工作壽命足夠長，節(jié)約電源1-3-5的電量，所述蜂鳴器1-3-4 —般情況下處于休眠狀態(tài)，所述電子開關(guān)1-3-3處于常開狀態(tài)，當(dāng)控制器1-2-2通過無線射頻接口 1-2-5接收到的激活命令時，該控制器1-2-2向電子開關(guān)1-3-3發(fā)送該激活命令，電子開關(guān)1-3-3閉合，電源1-3-5為蜂鳴器1-3-4供電，此時所述蜂鳴器1_3_4處于激活狀態(tài)，可以接收報警命令并發(fā)出報警信號。
[0051]同樣地，所述振動報警器1-3-8與所述蜂鳴器1-3-4的作用相似，可以替代所述蜂鳴器1-3-4發(fā)出報警信號，具體地，所述控制器1-2-2向電子開關(guān)1-3-3發(fā)送該激活命令，電子開關(guān)1-3-3閉合，電源1-3-5為振動報警器1-3-8供電，此時所述振動報警器1_3_8處于激活狀態(tài)，可以接收報警命令并發(fā)出振動的報警信號。
[0052]上述振動報警器1-3-8和蜂鳴器1-3-4可以單獨采用，也可以同時采用。
[0053]所述顯示設(shè)備1-3-2用于顯示所述控制器1-2-2的數(shù)據(jù)信息。該顯示設(shè)備1_3_2連接所述控制器1-2-2，該控制器1-2-2將接收到的外界信息傳輸至所述顯示設(shè)備1-3-2，在該顯示設(shè)備1-3-2上可以顯示佩戴該設(shè)備人員的周圍環(huán)境的參數(shù)指標(biāo)和危險指數(shù)等，方便井下操作人員可以掌握周圍環(huán)境的安全系數(shù)，提前做好自救或者求救的準(zhǔn)備?；蛘撸谠擄@示設(shè)備1-3-2直接顯示報警信號，警告佩戴人員及時撤離危險地帶。需要說明的是，該報警信號可以是顯示屏幕閃爍，也可以在顯示設(shè)備1-3-2屏幕上顯示紅色燈亮色系的警告語言。
[0054]所述指示燈1-3-1為該設(shè)備的工作狀態(tài)提供指示，以便佩戴者及時發(fā)現(xiàn)問題。該指示燈1-3-1采用點亮或者熄滅表明其所處的工作狀態(tài)，或者采用點亮?xí)r的不同顏色表明其所處的不同工作狀態(tài)。上述兩種表示方法也可以同時使用。
[0055]所述礦井中救援用佩戴設(shè)備是由井下作業(yè)人員隨身佩戴的輕巧的設(shè)備，該設(shè)備需要緊貼人體佩戴，例如，該設(shè)備可以佩戴在手腕上，其外形形似腕表；或者通過粘力貼附在身體表面，類似止血貼；或者結(jié)合井下工作人員需要隨時佩戴的手套制成手套，由井下作業(yè)人員隨時佩戴；或者設(shè)置在井下工作人員的帽子上；或者佩戴在井下人員的腰帶上；或者夾在礦燈的燈繩上。上述礦井中救援用佩戴設(shè)備整體尺寸可以很小，便于貼附在人體表面或者由相關(guān)人員佩戴。為了便于貼附或者佩戴，可以綜合考慮所使用的生命跡象檢測傳感器1-1的使用要求，采用合適的形式，例如，采用血氧傳感器的，就可以和工作手套一起使用。
[0056]本實用新型第三實施例提供一種礦用井下生命探測系統(tǒng)。請參看圖3，該圖示出該礦用井下生命探測系統(tǒng)的框圖。
[0057]該礦用井下生命探測系統(tǒng)包括由每個井下人員佩戴的礦井中救援用佩戴設(shè)備1、若干個無線收發(fā)基站2和至少一個信號轉(zhuǎn)換單元3、以及位于井上的控制中心4。
[0058]所述礦井中救援用佩戴設(shè)備I是由井下作業(yè)人員隨身佩戴的輕巧的設(shè)備，該設(shè)備需要緊貼人體佩戴，例如，外形形似腕表佩戴在手腕上，或者類似止血貼通過粘力貼附在身體表面；或者結(jié)合井下工作人員需要隨時佩戴的手套制成手套形狀，由井下作業(yè)人員隨時佩戴；或者粘貼到井下工作人員的帽子上；或者佩戴在井下人員的腰帶上；或者夾在礦燈的燈繩上。
[0059]請參看圖2，該礦井中救援用佩戴設(shè)備I包括生命跡象檢測傳感器1-1、控制器1-2-2、傳感器信號轉(zhuǎn)換單元1-2-1、無線收發(fā)單元1-2、求救按鈕1-2-4、蜂鳴器1_3_4和顯不設(shè)備1_3-2。
[0060]所述生命跡象檢測傳感器1-1為檢測生命跡象的傳感器，該傳感器可以采用各種已知的便于從人體表面檢測到人體的生命特征的傳感器或者能夠判斷工作人員的活動狀態(tài)的傳感器。例如，采用陀螺傳感器、血氧傳感器或者體溫傳感器中的一種或者幾種。這些傳感器檢測原理有所不同，但均能感知到人體生命特征并轉(zhuǎn)換為電信號。
[0061]所述無線收發(fā)單元1-2主要用于接收所述生命跡象檢測傳感器1-1的信號，以無線信號向外發(fā)射。
[0062]所述傳感器信號轉(zhuǎn)換單元1-2-1應(yīng)當(dāng)具備信號轉(zhuǎn)換功能，可將所述生命跡象檢測傳感器1-1傳送的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為合適的信號格式。
[0063]所述控制器1-2-2能夠?qū)ψ陨淼墓ぷ鳡顟B(tài)進(jìn)行控制。當(dāng)然，其核心功能是將生命跡象檢測傳感器1-1獲得的信號通過無線方式向外發(fā)射。該控制器1-2-2還應(yīng)當(dāng)存儲有該礦井中救援用佩戴設(shè)備I的身份標(biāo)識碼，在向外發(fā)送信號時，在信號中附加該設(shè)備的身份標(biāo)識碼，這樣控制中心4才能夠識別這些信號對應(yīng)的井下作業(yè)人員。該無線收發(fā)單元1-2還能夠接收外部的無線信號。
[0064]所述求救按鈕1-2-4用于向控制器1-2-2發(fā)送求救信號。所述求救按鈕1_2_4連接所述控制器1-2-2，按下該按鈕，該求救信號與控制器1-2-2自身儲存的該身份標(biāo)識碼相結(jié)合，所述控制器1-2-2將該信息通過無線射頻接口 1-2-5和天線1-2-6向外界發(fā)送。
[0065]所述蜂鳴器1-3-4用于接收所述控制器1-2-2的報警命令并發(fā)出報警信號?？梢杂米骶媾宕髟撛O(shè)備的作業(yè)人員周圍存在危險的設(shè)備。所述無線收發(fā)單元1-2通過控制器1-2-2向該蜂鳴器1-3-4發(fā)送報警命令，該蜂鳴器1-3-4接收該報警命令并發(fā)出報警信號，起警示作業(yè)人員注意的作用。
[0066]所述顯示設(shè)備1-3-2用于顯示所述控制器1-2-2的數(shù)據(jù)信息。該顯示設(shè)備1_3_2連接所述控制器1-2-2，該控制器1-2-2將接收到的外界信息傳輸至所述顯示設(shè)備1-3-2，在該顯示設(shè)備1-3-2上可以顯示佩戴該設(shè)備人員的周圍環(huán)境的參數(shù)指標(biāo)和危險指數(shù)等，方便井下操作人員可以掌握周圍環(huán)境的安全系數(shù)，提前做好自救或者求救的準(zhǔn)備?；蛘撸谠擄@示設(shè)備1-3-2直接顯示報警信號，警告佩戴人員及時撤離危險地帶。需要說明的是，該報警信號可以是顯示屏幕閃爍，也可以在顯示設(shè)備1-3-2屏幕上顯示紅色燈亮色系的警告語言。
[0067]所述無線收發(fā)基站2，為系統(tǒng)無線傳輸路徑的中間環(huán)節(jié)，用于接收所述礦井中救援用佩戴設(shè)備的無線發(fā)射單元發(fā)送的信號，以及轉(zhuǎn)發(fā)信號轉(zhuǎn)換單元3發(fā)送來的信號。
[0068]這些無線收發(fā)基站2均為礦用本安型無線收發(fā)基站，每個無線收發(fā)基站2的覆蓋范圍均受到礦井的布置方向和延伸范圍的限制，因此其布置范圍需要精心選擇，確保無線收發(fā)的范圍能夠覆蓋所有的作業(yè)面，以免出現(xiàn)無線傳輸?shù)母采w空白區(qū)；并且，在大多數(shù)情況下，一個作業(yè)位置可以被兩個以上的無線收發(fā)基站2覆蓋，這種安排的優(yōu)點在于，能夠避免事故發(fā)生時某些無線收發(fā)基站2被損壞導(dǎo)致的覆蓋空白區(qū)；并且能夠通過幾個無線收發(fā)基站2的重疊區(qū)域更方便的確定井下作業(yè)人員的具體位置。各個無線收發(fā)基站2之間還可以采用接力傳輸?shù)姆绞?，確保信號能夠傳輸?shù)骄系目刂浦行?。無線收發(fā)基站2的相互轉(zhuǎn)發(fā)的關(guān)系還可以為來自礦井中救援用佩戴設(shè)備I的信號提供多種傳遞路徑，起到信道備份效果O
[0069]每個無線收發(fā)基站2均設(shè)置有身份標(biāo)識碼，通過該無線收發(fā)基站2轉(zhuǎn)發(fā)的信號均帶上了相應(yīng)的身份標(biāo)識碼，這樣，控制中心能夠分別出信號來自哪一個無線收發(fā)基站2，從而推斷井下作業(yè)人員所處的位置。進(jìn)一步的，如前所述，對于覆蓋范圍較大的無線收發(fā)基站2，可以利用無線收發(fā)基站2的覆蓋范圍的重疊區(qū)域確定某個具體的井下作業(yè)人員的具體位置。
[0070]所述信號轉(zhuǎn)換單元3，用于接收所述無線收發(fā)基站發(fā)送的信號并將其通過無線或者有線方式發(fā)送到井上。該信號轉(zhuǎn)換單元3—般布置在礦井的上下通道的井口，相當(dāng)于一個中繼總站，將井下信號傳到井上。根據(jù)情況，信號轉(zhuǎn)換單元3可以采用不同的傳輸方式，一般可以采用無線方式，在一些情況下可能需要采用有線方式。另外。信號轉(zhuǎn)換單元3可能需要兩個或者多個，分別布置在各個井口，這樣，在發(fā)生事故后，若出現(xiàn)設(shè)備損毀，就能夠有更多的備份信道。該信號轉(zhuǎn)換單元3位于井下，同樣需要采用礦用本安型信號轉(zhuǎn)換設(shè)備。
[0071]所述控制中心4，用于接收信號轉(zhuǎn)換單元3的傳來的井下信號，對其進(jìn)行解讀，分析井下人員的存活狀況和所處位置，并輸出結(jié)果。該控制中心4位于井上，存儲有各個礦井中救援用佩戴設(shè)備I的身份標(biāo)識碼和人員姓名的對應(yīng)關(guān)系，每個無線收發(fā)基站2的發(fā)射覆蓋范圍與井下區(qū)域的對應(yīng)關(guān)系等各種事故救援需要的相關(guān)數(shù)據(jù)，并提供人機接口界面，通過該控制中心4，井上的指揮人員就可以直接獲得地下人員的生存狀況以及所處井下作業(yè)位置等信息。其中包括根據(jù)來自不同無線收發(fā)基站2的數(shù)據(jù)以及不同的無線收發(fā)基站的覆蓋范圍的重疊位置，判定礦井中救援用佩戴設(shè)備佩戴者所在的區(qū)域。
[0072]考慮到礦山發(fā)生井下事故時，救援的時間往往很長，對每個井下作業(yè)人員佩戴的礦井中救援用佩戴設(shè)備I要求有較長的工作時間，因此，希望該設(shè)備盡可能節(jié)電，甚至能夠控制該設(shè)備的工作模式，使其僅僅在需要的時候進(jìn)行工作，而在不需要工作時，可以不工作或者工作在節(jié)電的模式。
[0073]為此，可使礦井中救援用佩戴設(shè)備I具有休眠工作狀態(tài)，在休眠工作狀態(tài)下，該設(shè)備不進(jìn)行無線通訊，其傳感器也不進(jìn)行檢測，當(dāng)進(jìn)入蘇醒狀態(tài)時，該礦井中救援用佩戴設(shè)備I才進(jìn)行檢測以及與外界進(jìn)行無線通訊；以下介紹兩種可能的具體技術(shù)方案。
[0074]第一種方案，礦井中救援用佩戴設(shè)備I包括休眠、蘇醒兩個工作狀態(tài)。在休眠狀態(tài)，該礦井中救援用佩戴設(shè)備I不進(jìn)行任何工作，每隔一定時間，進(jìn)入蘇醒工作狀態(tài)一次。在該狀態(tài)下，礦井中救援用佩戴設(shè)備I進(jìn)行生命狀態(tài)檢測，并打開無線收發(fā)單元1-2進(jìn)行雙向通訊，包括將本地的檢測結(jié)果和該設(shè)備自身的身份標(biāo)識碼發(fā)送出去，以及接收通過無線收發(fā)基站2轉(zhuǎn)發(fā)過來的來自控制中心的指令，根據(jù)這些指令，該礦井中救援用佩戴設(shè)備I可以改變其工作周期。
[0075]第二種方案，礦井中救援用佩戴設(shè)備I具有休眠、蘇醒、蘇醒-通訊三種工作狀態(tài)。大多數(shù)時間，該設(shè)備處于休眠狀態(tài)下，隔一定時間間隔，例如I分鐘，進(jìn)入一次蘇醒狀態(tài)；此時，該礦井中救援用佩戴設(shè)備I通過無線收發(fā)單元1-2發(fā)送該礦井中救援用佩戴設(shè)備I的身份標(biāo)識碼；所述控制中心4能夠定期收到某個作業(yè)人員佩戴的礦井中救援用佩戴設(shè)備I發(fā)來的身份標(biāo)識碼，就可以明確該設(shè)備工作正常。同時，經(jīng)過N個蘇醒狀態(tài)后，在下一個需要蘇醒的時段，進(jìn)入蘇醒-通訊工作狀態(tài)，該狀態(tài)下，所述礦井中救援用佩戴設(shè)備I發(fā)送身份標(biāo)識碼后，立刻進(jìn)入接收狀態(tài)，并延時預(yù)定時長L ;若接收到控制中心4通過無線收發(fā)基站發(fā)來的要求雙向通訊的指令，則進(jìn)入雙向通訊狀態(tài)，此時，可以根據(jù)指令發(fā)送所述生命跡象檢測傳感器1-1檢測獲得的生命特征信號，也可以根據(jù)雙向通訊中接收的指令調(diào)整該設(shè)備的工作周期等；否則，則在延時時間結(jié)束后，重新開始休眠、蘇醒、蘇醒-通訊工作狀態(tài)周期性交替的工作循環(huán)。
[0076]在上述工作方式中，所述控制中心4可以根據(jù)需要向所述礦井中救援用佩戴設(shè)備I發(fā)出指令，要求其改變工作模式。例如，可以間隔一定周期就向所述礦井中救援用佩戴設(shè)備I發(fā)送信號，要求其同時發(fā)送生命跡象檢測傳感器1-1檢測獲得的生命跡象信號，以便確定該傳感器的工作狀態(tài)。在發(fā)生事故時，則要求該礦井中救援用佩戴設(shè)備I在每一個蘇醒周期都發(fā)送檢測獲得的生命跡象信號，在發(fā)生井下事故時，控制單元4可以改變礦井中救援用佩戴設(shè)備I的工作周期，以便隨時檢測人員生存情況和位置情況。
[0077]以上對本實用新型提供的一種礦井中救援用佩戴設(shè)備的實施例進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個例對本實用新型的原理及實施方式進(jìn)行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本實用新型的方法及其核心思想；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本實用新型的思想，在【具體實施方式】及應(yīng)用范圍上均會有改變之處。綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本實用新型的限制。
【權(quán)利要求】
1.一種礦井中救援用佩戴設(shè)備，其特征在于，包括:控制器、求救按鈕、蜂鳴器和/或振動報警器、無線收發(fā)單元，所述控制器中儲存身份標(biāo)識碼，該控制器將求救按鈕的求救信號與身份標(biāo)識碼信號通過無線收發(fā)單元向外發(fā)送；外界將報警命令通過無線收發(fā)單元再經(jīng)由控制器發(fā)送至蜂鳴器和/或振動報警器，使該蜂鳴器和/或振動報警器發(fā)出報警信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦井中救援用佩戴設(shè)備，其特征在于，包括電子開關(guān)和受電子開關(guān)控制的電源，所述電源分別為所述蜂鳴器和/或振動報警器供電，外界將激活命令通過無線收發(fā)單元再經(jīng)由控制器發(fā)送至電子開關(guān)，該電子開關(guān)閉合后激活蜂鳴器和/或振動報警器發(fā)出報警信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦井中救援用佩戴設(shè)備，其特征在于，包括顯示設(shè)備，外界將數(shù)據(jù)信息和/或報警指令通過無線收發(fā)單元發(fā)送至控制器，控制器將上述數(shù)據(jù)信息和/或報警指令顯示在顯示設(shè)備上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的礦井中救援用佩戴設(shè)備，其特征在于，所述報警指令在顯示設(shè)備上閃爍顯示。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦井中救援用佩戴設(shè)備，其特征在于，包括: 傳感器信號轉(zhuǎn)換單元和至少一個生命跡象檢測傳感器； 所述生命跡象檢測傳感器檢測佩戴者的生命特征信息，并將檢測到的信息轉(zhuǎn)換為可傳輸?shù)男盘?；所述傳感器信號轉(zhuǎn)換單元接收所述生命跡象檢測傳感器的信號，并將該信號轉(zhuǎn)換為可以處理的標(biāo)準(zhǔn)信號； 所述傳感器信號轉(zhuǎn)換單元將標(biāo)準(zhǔn)信號傳送至控制器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的礦井中救援用佩戴設(shè)備，其特征在于，所述生命跡象檢測傳感器為陀螺傳感器、血氧傳感器、人體溫度傳感器或者振動傳感器中的一種或者幾種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦井中救援用佩戴設(shè)備，其特征在于，所述無線收發(fā)單元包括無線射頻接口和天線； 所述無線射頻接口接收控制器輸出的需要發(fā)射的信號，并對其進(jìn)行發(fā)射前的調(diào)制處理；以及接收來自天線的外界信號，將其解調(diào)后發(fā)送給控制器； 所述天線用于向外發(fā)射無線信號，以及接收外界的無線信號。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦井中救援用佩戴設(shè)備，其特征在于，包括指示燈，該指示燈通過點亮、熄滅兩種狀態(tài)，或者不同的點亮顏色，顯示該設(shè)備所處的工作狀態(tài)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦井中救援用佩戴設(shè)備，其特征在于，該設(shè)備佩戴在手腕上，或者通過粘力貼附在身體表面；或者結(jié)合井下工作人員需要隨時佩戴的手套制成手套，由井下作業(yè)人員隨時佩戴；或者粘貼到井下工作人員的帽子上；或者佩戴在井下人員的腰帶上；或者夾在礦燈的燈繩上。
【文檔編號】A62B99/00GK203547798SQ201320512877
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年8月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月21日
【發(fā)明者】馬永 申請人:北京圣博亞科技有限公司