本實用新型屬于礦用安全設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種礦井粉塵監(jiān)測與超限自動報警裝置。

背景技術(shù)：

礦井下，在煤礦的開采過程中，由于機(jī)械與煤礦的接觸導(dǎo)致大量的固體微粒游離與空氣中，且能夠長時間游離在空氣中，這種能夠長時間游離與空氣中的固體微粒叫粉塵，粉塵中含有大量有害物質(zhì)。

在礦井下作業(yè)的工作人員吸入較高濃度粉塵可引起肺部彌漫性、進(jìn)行性纖維化為主的全身疾病，可在支氣管壁上溶解而被吸收，由血液帶到全身各部位，引起全身性中毒，因此，對礦井下粉塵的監(jiān)測和處理尤為重要。

現(xiàn)有技術(shù)中有實時監(jiān)測粉塵的裝置，能夠及時監(jiān)測礦井下粉塵的濃度并超限發(fā)出報警提示，然而，由于粉塵的監(jiān)測與工作人員的關(guān)聯(lián)度不高，仍然導(dǎo)致在礦井下作業(yè)的工作人員的身體健康被粉塵所危害。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型實施例提供了一種礦井粉塵監(jiān)測與超限自動報警裝置，該裝置與礦燈設(shè)置在一起，能全程跟蹤監(jiān)測，且能根據(jù)粉塵濃度的實時值和累計值發(fā)出報警提示。所述技術(shù)方案如下：

本實用新型實施例提供了一種礦井粉塵監(jiān)測與超限自動報警裝置，該裝置包括礦燈帽體和檢測盒，所述礦燈帽體和檢測盒之間連有電纜，所述礦燈帽體上設(shè)有礦燈和防護(hù)面具，所述防護(hù)面具可拆卸地設(shè)于礦燈帽體上其之間設(shè)有防護(hù)罩使用時間檢測模塊；所述檢測盒內(nèi)設(shè)有防爆電源模塊、控制模塊、燈頭控制模塊、報警模塊、定位模塊、按鍵輸入模塊、粉塵濃度采樣模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、顯示模塊和通信模塊，所述礦燈與燈頭控制模塊通過電纜電連接，所述粉塵濃度采樣模塊與數(shù)據(jù)處理模塊電連接，所述防護(hù)罩使用時間檢測模塊與控制模塊和防爆電源模塊通過電纜電連接，所述控制模塊與防爆電源模塊、燈頭控制模塊、報警模塊、定位模塊、按鍵輸入模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、顯示模塊和通信模塊電連接，所述防爆電源模塊與燈頭控制模塊、報警模塊、定位模塊、粉塵濃度采樣模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、顯示模塊和通信模塊電連接。

其中，本實用新型實施例中的檢測盒內(nèi)還包括身份驗證模塊，所述身份驗證模塊與控制模塊和防爆電源模塊電連接。

其中，本實用新型實施例中的防爆電源模塊可拆卸地設(shè)于檢測盒內(nèi)，且其上設(shè)于與電纜連接的接口。

其中，本實用新型實施例中的礦燈帽體上還設(shè)有安全系帶，所述安全系帶兩端部對稱的設(shè)置在礦燈帽體外殼側(cè)部邊沿上。

具體地，本實用新型實施例中的報警模塊包括蜂鳴器和報警指示燈。

具體地，本實用新型實施例中的數(shù)據(jù)處理模塊包括依次電連接的放大單元、濾波單元和模數(shù)轉(zhuǎn)換單元，所述放大單元與粉塵濃度采樣模塊電連接，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元與控制模塊電連接。

本實用新型實施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是：本實用新型實施例提供了一種礦井粉塵監(jiān)測與超限自動報警裝置，該裝置具有如下優(yōu)點：

1、該裝置與礦燈設(shè)置在一起，只要用到礦燈就會對粉塵進(jìn)行檢測，避免礦工不想帶粉塵檢測裝置，即能全程跟蹤監(jiān)測。

2、該系統(tǒng)可以根據(jù)人員的位置和相應(yīng)位置的實時檢測數(shù)據(jù)和人員在各區(qū)域的累計數(shù)據(jù)來控制除塵裝置排風(fēng)和除塵。同時，該系統(tǒng)會根據(jù)人員的移動統(tǒng)計其在各個區(qū)吸入的粉塵和有害氣體的量，如果超過一臨界值，發(fā)出報警提示（報警模塊聲光報警和/或礦燈閃爍）；或者檢測人員所在位置的粉塵和有害氣體的實時濃度，如果超過預(yù)定值，發(fā)出報警提示（報警模塊聲光報警和/或礦燈閃爍）。

3、實時或定時向上位機(jī)或中繼站或基站上傳各種數(shù)據(jù)，包括位置信息、粉塵濃度信息、電池電量和其他信息等，并接收各種信息，如各區(qū)域的粉塵濃度信息、各種通知、礦井故障信息等，如果前面待進(jìn)入的區(qū)域的粉塵濃度可能超過預(yù)定值或累計超過預(yù)定值時，發(fā)出報警提示（報警模塊聲光報警和/或礦燈閃爍）。

4、礦燈可以根據(jù)粉塵的濃度自動調(diào)整亮度，以達(dá)到節(jié)能和最佳的照明效果。

5、可以檢測防護(hù)面具的使用情況，通過粉塵濃度和使用時間對檢測防護(hù)面具的使用壽命進(jìn)行檢測，在報廢前發(fā)出報警提示。

6、通過對礦工身份進(jìn)行驗證，保證一人一燈，并保證對礦井下的人員實時跟蹤，實現(xiàn)自動化管理。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例提供的礦井粉塵監(jiān)測與超限自動報警裝置的結(jié)構(gòu)框圖。

具體實施方式

為使本實用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。

參見圖1，本實用新型實施例提供了一種礦井粉塵監(jiān)測與超限自動報警裝置，該裝置包括礦燈帽體和檢測盒，礦燈帽體戴在礦工的頭上，檢測盒背在礦工的腰上或背上（相當(dāng)于以前的蓄電池，只是較大），礦燈帽體和檢測盒之間連有電纜。其中，礦燈帽體上設(shè)有礦燈和防護(hù)面具，防護(hù)面具上設(shè)有過濾系統(tǒng)，其可拆卸地設(shè)于礦燈帽體上且防護(hù)面具與礦燈帽體之間設(shè)有防護(hù)罩使用時間檢測模塊用于檢測防護(hù)面具的使用時間，具體地，防護(hù)罩使用時間檢測模塊具體可以是接觸傳感器，其設(shè)于防護(hù)面具與礦燈帽體連接的卡扣之間。其中，檢測盒包括殼體和殼體內(nèi)或其表面的防爆電源模塊、控制模塊、燈頭控制模塊、報警模塊、定位模塊、按鍵輸入模塊、粉塵濃度采樣模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、顯示模塊和通信模塊等。其中，礦燈與燈頭控制模塊通過電纜電連接。其中，燈頭控制模塊用于控制礦燈的亮度、閃爍和開關(guān)等，具體可以為干簧管構(gòu)成的控制電路；防爆電源模塊包括蓄電池、電源轉(zhuǎn)換單元（將電壓轉(zhuǎn)換為5v和3.3v）、防爆保護(hù)單元等；控制模塊具體可以是單片機(jī)或微控制芯片等用于對整個裝置進(jìn)行控制；報警模塊為聲光報警模塊；定位模塊具體可以是GPG模塊或位置識別器（礦道預(yù)定位置設(shè)有定位器）；按鍵輸入模塊具體由多個按鍵組成用于對整個裝置進(jìn)行控制；粉塵濃度采樣模塊用于檢測空氣中粉塵的濃度，可以是激光粉塵濃度檢測結(jié)構(gòu)，具體可以為GCG-1000檢測模塊；數(shù)據(jù)處理模塊用于對粉塵濃度采樣模塊檢測到的數(shù)據(jù)進(jìn)行放大、濾波、模數(shù)轉(zhuǎn)化等處理；顯示模塊用于顯示各種信息；通信模塊用于與上位機(jī)或中繼站或基站進(jìn)行通信，具體可以是sim卡。粉塵濃度采樣模塊與數(shù)據(jù)處理模塊電連接，防護(hù)罩使用時間檢測模塊與控制模塊和防爆電源模塊通過電纜電連接，控制模塊與防爆電源模塊、燈頭控制模塊、報警模塊、定位模塊、按鍵輸入模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、顯示模塊和通信模塊電連接，防爆電源模塊與燈頭控制模塊、報警模塊、定位模塊、粉塵濃度采樣模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、顯示模塊和通信模塊電連接用于為各模塊和礦燈供電。

其中，參見圖1，本實用新型實施例中的檢測盒內(nèi)還包括身份驗證模塊用于對礦工的身份進(jìn)行驗證，身份驗證模塊與控制模塊和防爆電源模塊電連接，具體可以為指紋識別結(jié)構(gòu)或身份驗證碼輸入按鍵。

其中，本實用新型實施例中的防爆電源模塊可拆卸地設(shè)于檢測盒內(nèi)，且其上設(shè)于與電纜連接的接口。則其可以拆出來直接為礦燈供電。

其中，本實用新型實施例中的礦燈帽體上還設(shè)有安全系帶，該安全系帶兩端部對稱的設(shè)置在礦燈帽體外殼側(cè)部邊沿上。

具體地，本實用新型實施例中的報警模塊包括蜂鳴器和報警指示燈。

具體地，本實用新型實施例中的數(shù)據(jù)處理模塊包括依次電連接的放大單元、濾波單元和模數(shù)轉(zhuǎn)換單元，放大單元與粉塵濃度采樣模塊電連接，模數(shù)轉(zhuǎn)換單元與控制模塊電連接。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。