基于无线网络有限空间作业的防护设备终端的制作方法

1.本实用新型涉及限空间作业防护设备技术领域，尤其涉及一种基于无线网络有限空间作业的防护设备终端。


背景技术：

2.有限空间是指密闭或部分封闭，进出口较为狭窄有限，未被设计为固定工作场所，自然通风不良，易造成有毒有害、易燃易爆物质积聚或氧含量不足的空间。
3.有限空间作业危害可导致死亡，属于高风险作业，发生的地点形式多样化，如船舱、储罐、管道、地下室、地窖、污水池(井)、沼气池、化粪池、下水道、发酵池等，一些危害具有隐蔽性并难以探测，还可能多种危害共同存在。在地下管线、密闭和通风不良等有限空间作业过程中，主要存在以下3种危害：中毒危害、缺氧危害和燃爆及其他危害，此外，坠落、溺水、物体打击、电击等威胁生命或健康的环境条件，都可能造成有限空间安全事故。
4.对于某些有限空间，内部构造复杂、环境条件差，如不做好充分防护措施极易造成有限空间安全事故，发生事故时，无法及时同外部人员取得联系，将有限空间内具体情况反馈给外面，延误救援时机，从而造成重大人身伤亡事故。
5.因此，有必要开发一种基于无线网络有限空间作业的防护设备终端，结构简单，具有较高的可靠性和较多的功能性，实现对有限空间内的监控，提高有限空间作业人员的安全性。


技术实现要素：

6.本实用新型旨在解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
7.为此本实用新型提出了一种基于无线网络有限空间作业的防护设备终端。
8.有鉴于此，本实用新型提出了一种基于无线网络有限空间作业的防护设备终端，包括手持壳体，所述防护设备终端还包括：设置于所述手持壳体内的气体探测模块、摄像头、信号处理器、传输模块、内置天线和电池，其中，所述气体探测模块探测有限空间内的气体信息，并将所述气体信息传递给所述信号处理器，所述摄像头摄制所述有限空间内的视频信息，并将所述视频信息传递给所述信号处理器，所述信号处理器将所述气体信息和所述视频信息通过所述传输模块和所述内置天线传递给外部主机，所述电池为所述防护设备终端供电，所述手持壳体外部设有内存卡槽、设备开关、录像键，其中，所述内存卡槽内设有内存卡，用于存储所述气体信息和所述视频信息，所述设备开关用于启动或关闭所述防护设备终端，所述录像键用于控制所述摄像头的开启和关闭。
9.进一步地，所述防护设备终端还包括：
10.人员定位模块，设置于所述手持壳体内，所述人员定位模块与所述信号处理器连接，将人员信息传递给所述信号处理器，所述信号处理器将所述人员信息通过所述传输模块和所述内置天线传递给所述外部主机；
11.人员信息录入键，设置于所述手持壳体外，用于设置所述人员定位模块的编号。
12.进一步地，所述人员定位模块包括：读写器、定位标签、低频定位器、网络设备和定位服务器，其中，所述定位标签设置于所述手持壳体内，所述读写器、所述低频定位器、所述网络设备和所述定位服务器均设置于所述有限空间的定位区域内。
13.进一步地，所述防护设备终端还包括：
14.报警模块，设置于所述手持壳体内，所述报警模块分别于所述信号处理器和所述气体探测模块连接；
15.报警指示灯，与所述报警模块连接，所述报警指示灯设置于所述手持壳体外部；
16.报警键，设置于所述手持壳体外部，与所述报警模块连接。
17.进一步地，所述防护设备终端还包括：扬声器，所述扬声器与所述报警模块连接。
18.进一步地，所述气体探测模块包括：氧气含量探测器、易燃易爆气体探测器和有毒有害气体探测器，其中，各探测器的探头设置于所述手持壳体外。
19.进一步地，所述传输模块包括：nb
‑
lot传输单元和4g/5g无线网络传输单元，所述气体信息通过所述nb
‑
lot传输单元进行传输，所述视频信息通过所述4g/5g无线网络传输单元传输。
20.进一步地，所述防护设备终端还包括可拆卸夹和充电口，所述充电口与所述电池连接。
21.本实用新型提供的技术方案可以包括以下有益效果：
22.气体探测模块的设置能够检测有限空间内气体的含量和浓度，实现主动预警，解决事故发生滞后性问题，将事故发生隐患提前暴露，避免事故发生；摄像头的设置能够将有限空间内的视频信息传送到外部主机中，为调配相关人员及时解决突发情况提供依据；通过传输模块和内置天线的设置实现数据信息的无线传输，时延小，传输速度更快、可靠性高；设备结构简单，携带方便。
23.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本实用新型。
附图说明
24.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本实用新型的实施例，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。
25.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
26.图1示出了根据本实用新型一个实施例的基于无线网络有限空间作业的防护设备终端的内部示意图；
27.图2示出了根据本实用新型一个实施例的基于无线网络有限空间作业的防护设备终端的主视图；
28.图3示出了根据本实用新型一个实施例的基于无线网络有限空间作业的防护设备终端的左侧示意图；
29.图4示出了根据本实用新型一个实施例的基于无线网络有限空间作业的防护设备终端的右侧示意图。
30.其中，图1至图4中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：
31.1气体探测模块，101氧气含量探测器，102易燃易爆气体探测器，103有毒有害气体探测器，2摄像头，3信号处理器，4传输模块，401nb
‑
lot传输单元，4024g/5g无线网络传输单元，5内置天线，6电池，7人员定位模块，8报警模块，9内存卡槽，10设备开关，11录像键，12人员信息录入键，13扬声器，14充电口，15可拆卸夹，16报警键，17报警指示灯。
具体实施方式
32.这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本实用新型相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本实用新型的一些方面相一致的装置和方法的例子。
33.实施例
34.图1示出了根据本实用新型一个实施例的基于无线网络有限空间作业的防护设备终端的内部示意图；图2示出了根据本实用新型一个实施例的基于无线网络有限空间作业的防护设备终端的主视图；图3示出了根据本实用新型一个实施例的基于无线网络有限空间作业的防护设备终端的左侧示意图；图4示出了根据本实用新型一个实施例的基于无线网络有限空间作业的防护设备终端的右侧示意图。
35.如图1至图4所示，本实施例提供了一种基于无线网络有限空间作业的防护设备终端，包括手持壳体，该防护设备终端还包括：设置于手持壳体内的气体探测模块1、摄像头2、信号处理器3、传输模块4、内置天线5和电池6，其中，气体探测模块1探测有限空间内的气体信息，并将气体信息传递给信号处理器3，摄像头2摄制有限空间内的视频信息，并将视频信息传递给信号处理器3，信号处理器3将气体信息和视频信息通过传输模块4和内置天线5传递给外部主机，电池6为防护设备终端供电，手持壳体外部设有内存卡槽9、设备开关10、录像键11，其中，内存卡槽9内设有内存卡，用于存储气体信息和视频信息，设备开关10用于启动或关闭防护设备终端，录像键11用于控制摄像头2的开启和关闭。
36.其中，摄像头2拍摄到的视频信息和气体探测模块1检测到的气体信息，可以传送到内存卡存储。
37.需要说明的是，内存卡槽9的位置设有usb接口、nb
‑
lot卡槽和sim卡槽，其中usb接口用于连接usb数据线传输数据，也即传输视频信息和气体信息；nb
‑
lot卡槽内插入nb
‑
lot卡，向有限空间外的外部主机传输气体探测模块1的气体信息；sim卡槽插入4g/5g卡，向有限空间外的外部主机传输视频信息。
38.气体探测模块1的设置能够检测有限空间内气体的含量和浓度，实现主动预警，解决事故发生滞后性问题，将事故发生隐患提前暴露，避免事故发生；摄像头2的设置能够将有限空间内的视频信息传送到外部主机中，为调配相关人员及时解决突发情况提供依据；通过传输模块4和内置天线5的设置实现数据信息的无线传输，时延小，传输速度更快、可靠性高；设备结构简单，携带方便。
39.进一步地，防护设备终端还包括：
40.人员定位模块7，设置于手持壳体内，人员定位模块7与信号处理器3连接，将人员信息传递给信号处理器3，信号处理器3将人员信息通过传输模块4和内置天线5传递给外部
主机；
41.人员信息录入键12，设置于手持壳体外，用于设置人员定位模块7的编号。
42.本实施例中，人员定位模块7采用rfid智能定位模块，利用无线射频和低频定位的rfid技术，对有限空间作业人员自动识别和定位，实现对其管理功能，如：人员定位、人员考勤、人员查找等，其中，人员信息录入键12可以给每个rfid智能定位模块设置一个不重复的编号(工作证号或身份证件号)，通过不同的编号，就可以识别相应的工作人员。
43.具体地，利用rfid智能定位模块的远距离识别原理，对进入有限空间的标签进行自动识别和定位，也就是当作业人员佩戴定位标签，到达有限空间区域后，在远端的定位系统，能实时检测到佩戴标签的人员当前所在区域，并显示在区域地图上。
44.进一步地，人员定位模块7包括：读写器、定位标签、低频定位器、网络设备和定位服务器，其中，定位标签设置于手持壳体内，读写器、低频定位器、网络设备和定位服务器均设置于有限空间的定位区域内。
45.其中，定位标签就是一种有源的rfid智能定位模块，每个定位标签都载有一个不重复的编号，每个编号绑定一个空间作业人员的身份信息，定位标签每隔一定时间会主动向外周围发送电磁波，电磁波上载着标签载有人员及定位信息，读写器检测每个采集到的定位标签的人员及定位信息，然后把人员及定位信息通过网络设备上传到定位服务器，因为每个读写器所处的物理位置不同，所以同一个定位标签不同的读写器检测到的定位标签的信号强度是不一样，人员定位模块7则通过每个阅读器检测到的每个定位标签不同的场强大小进行逻辑解算，来判断定位标签当前所在区域位置。
46.具体地，读写器为微蜂窝读写器，分单频、双频两种，单频频率为2.4g，双频频率分为2.4g和125k，阅读器安装在有限空间定位区域内，主要是负责定位标签发出的信号；定位标签集成在防护设备终端的内部，为2.4g与125k双频半有源rfid电子标签，定位标签定时向外发送2.4g信号，和接收125k激活信号，每个定位标签都有一个不重复的编号，每个定位标签编号绑定一个空间作业人员的身份信息；低频定位器通过二芯屏蔽线与定位服务器相连接，辅助进出判断和定位，低频定位器分为地感式线圈天线和棒状天线两种。
47.通过人员定位模块7的设置，外部人员能够随时掌握有限空间内作业人员的作业位置和工作状态，一方面能够对有限空间作业人员进行合理的监控考核，通过定位查询作业人员是否到达指定作业位置，使考勤管理变得更加简单、真实可靠，另一方面还能够在事故发生时，及时准确了解作业人员位置，为作业人员及时救援带来便捷。
48.同时，人员定位模块7的设置还能够对作业人员进行身份识别，并与进行人员管理，保证有限空间的作业区域安全性，对作业人员的身体情况和技术有较高要求，需进行专业培训与考核后，才能上岗作业身份识别功能，实时掌控作业人员的身份信息，减少冒名、替工作业的情况，从而减少安全事故的发生。
49.进一步地，防护设备终端还包括：
50.报警模块8，设置于手持壳体内，报警模块8分别于信号处理器3和气体探测模块1连接；
51.报警指示灯17，与报警模块8连接，报警指示灯17设置于手持壳体外部；
52.报警键16，设置于手持壳体外部，与报警模块8连接。
53.当有限空间的作业人员遇到紧急情况时，可按下报警键16，报警信息可立即传送
到有限空间外部主机，进行声光报警提示，管理人员可根据报警信息和报警位置，迅速做出响应，提高作业人员的工作安全性。
54.进一步地，防护设备终端还包括：扬声器13，扬声器13与报警模块8连接。
55.当氧气含量探测器101监测的氧气含量低于外部主机中设定的安全值、易燃易爆气体探测器102和有毒有害气体探测器103监测到的气体高于外部主机中设定的安全值时，警报模块报警，手持外壳上的扬声器13和报警指示灯17发生和发光，实现声光报警，提示作业人员有危险。
56.进一步地，气体探测模块1包括：氧气含量探测器101、易燃易爆气体探测器102和有毒有害气体探测器103，其中，各探测器的探头设置于手持壳体外。
57.有限空间是密闭或部分封闭，进出口较为狭窄有限的场所，自然通风不良，易造成有毒有害、易燃易爆物质积聚或氧含量不足，通过氧气含量探测器101、易燃易爆气体探测器102和有毒有害气体探测器103的设置，可以对周围作业环境实时监测，有毒有害气体或氧气含量到达报警下限时立即报警，大大提高了有限空间作业的安全可靠性。
58.具体地，气体探测模块1具有现场浓度显示、工作状态指示，有限空间有毒有害气体浓度超过预警值或氧气含量低于标准下限时，发出声光报警信号，提醒有限空间现场作业人员，同时信息传输系统将气体浓度数据及报警信息通过nb
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lot网络发送到外部主机。
59.其中，氧气含量探测器101为氧气浓度探测传感器，通过与目标气体氧气发生反应并产生与气体浓度成正比的电信号来工作，易燃易爆气体探测器102催化燃烧式传感器，催化燃烧式传感器属于高温传感器，其工作原理是气敏材料(如pt电热丝等)在通电状态下，可燃性气体氧化燃烧或者在催化剂作用下氧化燃烧，电热丝由于燃烧而升温，从而使其电阻值发生变化；有毒有害气体探测器103为有毒探测气体传感器，其工作原理是有毒探测气体传感器的表面在吸收有毒有害气体后，电阻发生变化。
60.进一步地，传输模块4包括：nb
‑
lot传输单元401和4g/5g无线网络传输单元402，气体信息通过nb
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lot传输单元401进行传输，视频信息通过4g/5g无线网络传输单元402传输。
61.其中，摄像头2的一部分位于手持壳体外，便于摄像使用，视频监控信号通过4g/5g无线网络传输，可以在有限空间外部实时观察空间内部情况，采用4g/5g网络传输，传输速率快，能够满足高清视频监控信号传输要求，组网灵活，解决了有限空间布线困难的问题，用户感知好，传输延时低，满足视频监控信号实时传输的需求。具体地，摄像头2采用h.265视频编码方式、图像传输清晰流畅，分辨率最高可达1080p，摄像头2要满足iic气体组及以下(典型为氢气、乙炔、乙烯、焦炉煤气、二甲醚等)等极为特殊的环境使用要求，其制造符合gb3836.1
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2010，gb3836.2
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2010，gb/t4208
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2017，gb12476.1
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2013，gb12476.5
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2013标准的规定。
62.nb
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lot传输单元401比lte基站提升了20db的增益，能覆盖到有限空间信号难以到达的地方，也比2g/3g/4g有50至100倍的上行容量提升，在同一基站的情况下，nb
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lot可以比现有无线技术提供50至100倍的接入数，节省投资。
63.进一步地，防护设备终端还包括可拆卸夹15和充电口14，充电口14与电池6连接。
64.可拆卸夹便于作业人员携带，电池为充电电池，更加节能环保。
65.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实用新型后，将容易想到本实用新型的其它实施方案。本技术旨在涵盖本实用新型的任何变型、用途或者适应性变化，这些
变型、用途或者适应性变化遵循本实用新型的一般性原理并包括本实用新型未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本实用新型的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
66.应当理解的是，本实用新型并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本实用新型的范围仅由所附的权利要求来限制。