本發(fā)明屬于安全監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，具體涉及一種適用于有限空間內(nèi)的生命安全自動(dòng)監(jiān)測(cè)及預(yù)警系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

生活中廣泛的存在著各種各樣的有限空間，如：封閉的汽車(chē)內(nèi)、通風(fēng)不良的地下隧道和地下礦洞、冷凍庫(kù)、核島內(nèi)部等等。各種各樣發(fā)生在有限空間的生命安全事故也屢見(jiàn)報(bào)端。通過(guò)系統(tǒng)分析該類(lèi)事故，發(fā)現(xiàn)該類(lèi)事故無(wú)外乎兩個(gè)方面的原因：空間內(nèi)氣體環(huán)境異常和溫度超出人體的舒適范圍。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)以上問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種適用于有限空間內(nèi)的生命安全自動(dòng)監(jiān)測(cè)及預(yù)警系統(tǒng)，能夠同時(shí)檢測(cè)有害氣體和溫度兩個(gè)參數(shù)。當(dāng)生命檢測(cè)模塊檢測(cè)到有限空間內(nèi)有生命體，且環(huán)境內(nèi)的檢測(cè)參數(shù)超出設(shè)定閾值時(shí)，觸發(fā)控制主機(jī)的報(bào)警電路，產(chǎn)生報(bào)警?？紤]到該系統(tǒng)應(yīng)用場(chǎng)景的不同條件，傳感器模塊的檢測(cè)參數(shù)報(bào)警閾值、生命體檢測(cè)范圍設(shè)計(jì)為可調(diào)，可以有效解決背景技術(shù)中的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明特提供一種適用于有限空間內(nèi)的生命安全自動(dòng)監(jiān)測(cè)及預(yù)警系統(tǒng)，動(dòng)監(jiān)測(cè)及預(yù)警系統(tǒng)，所述有限空間是指全封閉或部分封閉、進(jìn)出口狹窄、通風(fēng)不良的空間，

所述的生命安全自動(dòng)監(jiān)測(cè)及預(yù)警系統(tǒng)包括電源、控制主機(jī)、聲光報(bào)警器和傳感器模塊，傳感器模塊可檢測(cè)3個(gè)參數(shù)：有害氣體、溫度、紅外線生命體。當(dāng)傳感器模塊檢測(cè)到有限空間內(nèi)的溫度、有害氣體濃度超超過(guò)設(shè)定閾值且有生命體時(shí)，觸發(fā)控制主機(jī)的報(bào)警電路，促使聲光報(bào)警器產(chǎn)生報(bào)警，同時(shí)控制主機(jī)的無(wú)線信號(hào)發(fā)射電路發(fā)送求救信號(hào)。傳感器模塊可分別調(diào)節(jié)3個(gè)參數(shù)的檢測(cè)范圍（或距離)及相應(yīng)的報(bào)警閾值，能適應(yīng)不同大小的監(jiān)測(cè)空間及多種監(jiān)測(cè)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)最佳自動(dòng)監(jiān)測(cè)效果。

所述的電源是直流12V安全電壓。

所述聲光報(bào)警器可根據(jù)具體環(huán)境要求選擇控制主機(jī)的接口，可選擇的報(bào)警方式有單聲音報(bào)警、單光報(bào)警、聲光混合報(bào)警；同時(shí)控制主機(jī)的無(wú)線信號(hào)發(fā)射電路會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，觸發(fā)控制人員的便攜式移動(dòng)控制終端，發(fā)出震動(dòng)、聲音報(bào)警。

所述傳感器模塊包含3個(gè)部分：溫度檢測(cè)模塊41、有害氣體檢測(cè)模塊42、生命檢測(cè)模塊43。3個(gè)監(jiān)測(cè)模塊的輸出接入三輸入與非門(mén)44，當(dāng)有害氣體含量過(guò)高、溫度過(guò)高、有生命體時(shí)，三個(gè)監(jiān)測(cè)模塊均輸出高電平給與非門(mén)電路，與非門(mén)通過(guò)信號(hào)線46輸出為一個(gè)低電平信號(hào)，觸發(fā)控制主機(jī)的報(bào)警電路，通過(guò)聲光報(bào)警器產(chǎn)生報(bào)警。

所述傳感器模塊的信號(hào)接口為3p接口，包括電源線47，地線48，信號(hào)線46，傳感器模塊還包含有一個(gè)供電模塊45。

所述溫度檢測(cè)模塊41既可高溫報(bào)警，也可低溫報(bào)警。實(shí)施時(shí)，根據(jù)具體要求對(duì)控制主機(jī)進(jìn)行設(shè)置。傳感器探頭制成防水探頭，根據(jù)具體要求可以暴露在環(huán)境中，也可嵌入內(nèi)壁。

所述有害氣體檢測(cè)模塊42可檢測(cè)多種氣體，以實(shí)現(xiàn)多種不同檢測(cè)環(huán)境。具體為整個(gè)模塊采用相同的外部電路，氣體傳感器采用MQ系列氣體（包括CO₂、CO、LPG、CH₄等）傳感器，傳感器再配用不同的負(fù)載電阻R_L，實(shí)現(xiàn)氣體濃度及輸出電壓與外部電路的匹配。外部電路采用微處理器進(jìn)行信號(hào)處理，執(zhí)行比較器的功能。除此之外，它還具有溫度補(bǔ)償、自動(dòng)校準(zhǔn)等一些傳統(tǒng)比較器所不具備的實(shí)用功能。根據(jù)具體檢測(cè)要求，選用相應(yīng)的氣體傳感器及匹配的負(fù)載電阻R_L，即可實(shí)現(xiàn)檢測(cè)目的。

所述生命檢測(cè)模塊43采用一種熱釋電紅外傳感器，用于檢測(cè)場(chǎng)所內(nèi)是否有人或動(dòng)物，從而輸出相應(yīng)的電信號(hào)。它由陶瓷氧化物或壓電晶體元件組成，在元件兩個(gè)表面做成電極，在傳感器監(jiān)測(cè)范圍內(nèi)溫度有ΔT的變化時(shí)，熱釋電效應(yīng)會(huì)在兩個(gè)電極上會(huì)產(chǎn)生電荷ΔQ，即在兩電極之間產(chǎn)生一微弱的電壓ΔV。由于它的輸出阻抗極高，在傳感器中有一個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管進(jìn)行阻抗變換。熱釋電效應(yīng)所產(chǎn)生的電荷ΔQ會(huì)被空氣中的離子所結(jié)合而消失，即當(dāng)環(huán)境溫度穩(wěn)定不變時(shí)，ΔT=0，則傳感器無(wú)輸出。當(dāng)人體進(jìn)入檢測(cè)區(qū)，因人體溫度與環(huán)境溫度有差別，產(chǎn)生ΔT，則有ΔT輸出；若人體進(jìn)入檢測(cè)區(qū)后不動(dòng)，則溫度沒(méi)有變化，傳感器也沒(méi)有輸出了。為實(shí)現(xiàn)以上要求，所用感應(yīng)探頭采用雙元探頭，探頭的窗口為長(zhǎng)方形，雙元（A元B元）位于較長(zhǎng)方向的兩端，當(dāng)人體從左到右或從右到左走過(guò)時(shí),紅外光譜到達(dá)雙元的時(shí)間、距離有差值，差值越大，感應(yīng)越靈敏，當(dāng)人體從正面走向探頭或從上到下或從下到上方向走過(guò)時(shí)，雙元檢測(cè)不到紅外光譜距離的變化，無(wú)差值，因此感應(yīng)不靈敏或不工作；所以安裝感應(yīng)器時(shí)應(yīng)使探頭雙元的方向與人體活動(dòng)最多的方向盡量相平行，保證人體經(jīng)過(guò)時(shí)先后被探頭雙元所感應(yīng)。為了增加感應(yīng)角度范圍，本模塊加裝圓形透鏡，也使得探頭四面都感應(yīng)，但左右兩側(cè)仍然比上下兩個(gè)方向感應(yīng)范圍大、靈敏度強(qiáng)。

所述傳感器模塊檢測(cè)范圍（或距離）可調(diào)，其具體的檢測(cè)范圍如下表1，報(bào)警閾值的調(diào)節(jié)范圍為全檢測(cè)范圍。

表1 傳感器模塊的檢測(cè)參數(shù)表

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：使用12V的安全電壓供電，可以防止產(chǎn)生因發(fā)意外事故；報(bào)警器報(bào)警方式多樣，能有效的引起注意，盡快使被困者脫離危險(xiǎn)；傳感器安裝、調(diào)節(jié)簡(jiǎn)單方便，原理簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，可以實(shí)現(xiàn)較好的檢測(cè)效果；整個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，適用于多種有限空間場(chǎng)景，適于推廣。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明中傳感器模塊原理示意圖；

圖3為三輸入與非門(mén)邏輯原理圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。

提供一種用于汽車(chē)的實(shí)施例：電源（1）使用汽車(chē)內(nèi)的自帶電瓶，電源為12V直流電源?？刂浦鳈C(jī)（2）采用汽車(chē)內(nèi)現(xiàn)成的防盜報(bào)警電路，聲光報(bào)警器（3）接汽車(chē)?yán)群碗p閃。傳感器模塊（4）采用包含3個(gè)模塊：二氧化碳檢測(cè)模塊、溫度檢測(cè)模塊、紅外線生命體檢測(cè)模塊。當(dāng)二氧化碳含量過(guò)高、溫度過(guò)高、有生命體時(shí)，各相應(yīng)的模塊會(huì)輸出高電平。再將3個(gè)監(jiān)測(cè)模塊的輸出作為“三輸入與非門(mén)”的輸入端（接入1個(gè)三輸入與非門(mén)）。當(dāng)溫度、二氧化碳?xì)怏w超標(biāo)和有人時(shí)，三個(gè)監(jiān)測(cè)模塊均輸出一高電平給與非門(mén)電路，與非門(mén)輸出為一個(gè)低電平信號(hào)，觸發(fā)汽車(chē)內(nèi)的報(bào)警電路，產(chǎn)生雙燈閃、鳴笛、車(chē)鑰匙振動(dòng)等多種方式的報(bào)警。