井下智能救援头盔的制作方法

1.本发明涉及井下救援技术领域，具体的说，涉及一种井下智能救援头盔。


背景技术：

2.火灾、水灾、顶板事故、瓦斯事故和煤尘事故是煤矿的五大灾害。除顶板事故外，其他事故均可能造成煤矿工人被困井下。若救援人员不能迅速接近并及时解救被困人员，则可能导致人员因受压、窒息、中毒、缺少食物和水等而死亡。所以，事故发生后，救援人员应设法尽快靠近灾区，建立直达灾区的通道，搜寻被困人员并施救，消除灾情、恢复生产。
3.然而被困人员的生命信息、被困位置和现场环境等信息通常很难迅速得到确认，救援方案不能快速制定，影响救援进度。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种井下智能救援头盔，本发明既能对头部等关键部位进行保护，又能实时检测被困人员的生命状态、被困位置信息及周围环境信息，以便地表救援人员及时制定合理的救援方案，提高救援效率，最大程度减少人员伤亡，减小窒息危险，能有效保护被困人员的颈部，大大提升被困人员的生还率。
5.为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：井下智能救援头盔，包括安全头盔本体，安全头盔本体的外部前侧上下间隔设置有摄像头和可调倾斜角度的头灯，安全头盔本体的内侧设置有智能控制单元，智能控制单元包括信息集成处理器、电源模块、定位模块、脉搏感应器、体温传感器和声波发射器，定位模块实时定位佩戴者的位置，脉搏感应器实时感应检测佩戴者的脉搏，体温传感器实时检测佩戴者的体温，电源模块分别为摄像头、头灯、信息集成处理器和声波发射器提供电源，安全头盔本体的外部左侧或右侧设置有控制电源模块供电的电源开关，信息集成处理器实时收集处理摄像头、定位模块、脉搏感应器和体温传感器的信号并将处理后的信号传至声波发射器，声波发射器与地表的声波接收器通过声波信号无线传输连接。
6.安全头盔本体内设置有中空隔热夹层，安全头盔本体的后侧部下侧边缘固定连接有覆盖佩戴者后颈部的防火隔热披肩布。
7.该井下智能救援头盔还包括防尘防毒口罩，防尘防毒口罩的左右两侧分别与安全头盔本体的外部左前侧和右前侧之间固定连接有松紧带，松紧带的上侧边中部固定连接有挂环，安全头盔本体的外部左后侧和右后侧均固定设置有与挂环相适配的挂钩。
8.安全头盔本体的外部设置有一氧化碳传感器和语音通信模块，信息集成处理器分别与一氧化碳传感器和语音通信模块信号连接，语音通信模块上设置有触控开关。
9.电源模块为可充电防爆电池，头灯为防爆头灯，摄像头为防爆微型摄像头，定位模块为北斗/gps卫星定位器。
10.本发明相对现有技术具有突出的实质性特点和显著的进步，具体地说，本发明的使用原理为：煤矿工人佩戴该井下智能救援头盔下入井下进行生产工作，正常情况下，防尘
防毒口罩别挂在安全头盔本体的外部后侧，两个松紧带上的挂环分别对应钩挂在两个挂钩上，安全头盔本体起到类似传统安全帽对头部等关键部位进行保护的作用，当煤矿井下发生火灾、水灾、瓦斯事故和煤尘事故，煤矿工人来不及逃生而被困时，打开电源开关，启动智能控制单元，则摄像头和头灯打开，煤矿工人可以将两个松紧带上的挂环分别从两个挂钩上取下进而从安全头盔本体的外部后侧取下防尘防毒口罩，佩戴好防尘防毒口罩，避免呼吸有毒气体或煤尘，减小窒息危险，同时定位模块实时定位佩戴者的位置，脉搏感应器实时感应检测佩戴者的脉搏，体温传感器实时检测佩戴者的体温，一氧化碳传感器实时检测周围的一氧化碳浓度，信息集成处理器实时收集处理摄像头、定位模块、脉搏感应器、体温传感器、一氧化碳传感器的信号，信息集成处理器根据收集到的体温和脉搏信息判断被困人员的生命状态（如果收集到的体温和脉搏信息都在正常范围之内，那么信息集成处理器做出被困人员生命状态良好的判断；如果收集到的体温和脉搏信息有一种不在正常范围之内，那么信息集成处理器做出被困人员生命状态危险的判断；如果收集到的体温和脉搏信息都不在正常范围之内，那么信息集成处理器做出被困人员生命状态丧失的判断），信息集成处理器将处理后的信号传至声波发射器，声波发射器发射不同频率的声波给地表的声波接收器，声波接收器接收声波信号并进行放大处理转变为电信号，将煤矿工人的生命状态、被困位置信息、周围图像信息、一氧化碳浓度在声波接收器的显示器上显示以便地表救援人员实时判断被困人员的生命状态、被困位置信息及周围环境信息，及时制定合理的救援方案，提高救援效率，最大程度减少人员伤亡，同时被困人员可以通过触控开关启动语音通信模块与救援人员实时沟通，救援人员可以给出最科学合理的自我保护建议，安全头盔本体内设置有中空隔热夹层，能够有效实现对外部温度进行隔热的效果，而且安全头盔本体的后侧部下侧边缘固定连接有覆盖佩戴者后颈部的防火隔热披肩布，能有效保护被困人员的颈部，能有效避免被困人员的颈部直接与外部环境接触，大大提升被困人员的生还率。
11.本发明既能对头部等关键部位进行保护，又能实时检测被困人员的生命状态、被困位置信息及周围环境信息，以便地表救援人员及时制定合理的救援方案，提高救援效率，最大程度减少人员伤亡，减小窒息危险，能有效保护被困人员的颈部，大大提升被困人员的生还率。
附图说明
12.图1是本发明的使用状态示意图一。
13.图2是本发明的使用状态示意图二。
14.图3是本发明的前视图。
15.图4是本发明的各模块的连接框图。
具体实施方式
16.以下结合附图进一步说明本发明的实施例。
17.如图1-图4所示，井下智能救援头盔，包括安全头盔本体1，安全头盔本体1的外部前侧上下间隔设置有摄像头2和可调倾斜角度的头灯3，安全头盔本体1的内侧设置有智能控制单元，智能控制单元包括信息集成处理器4、电源模块5、定位模块6、脉搏感应器7、体温传感器8和声波发射器9，定位模块6实时定位佩戴者的位置，脉搏感应器7实时感应检测佩
戴者的脉搏，体温传感器8实时检测佩戴者的体温，电源模块5分别为摄像头2、头灯3、信息集成处理器4和声波发射器9提供电源，安全头盔本体1的外部左侧或右侧设置有控制电源模块5供电的电源开关18，信息集成处理器4实时收集处理摄像头2、定位模块6、脉搏感应器7和体温传感器8的信号并将处理后的信号传至声波发射器9，声波发射器9与地表的声波接收器10通过声波信号无线传输连接。
18.安全头盔本体1内设置有中空隔热夹层（图未示），安全头盔本体1的后侧部下侧边缘固定连接有覆盖佩戴者后颈部的防火隔热披肩布11。
19.该井下智能救援头盔还包括防尘防毒口罩12，防尘防毒口罩12的左右两侧分别与安全头盔本体1的外部左前侧和右前侧之间固定连接有松紧带13，松紧带13的上侧边中部固定连接有挂环14，安全头盔本体1的外部左后侧和右后侧均固定设置有与挂环14相适配的挂钩15。
20.安全头盔本体1的外部设置有一氧化碳传感器16和语音通信模块17，信息集成处理器4分别与一氧化碳传感器16和语音通信模块17信号连接，语音通信模块17上设置有触控开关（图未示）。
21.电源模块5为可充电防爆电池，头灯3为防爆头灯，摄像头2为防爆微型摄像头，定位模块6为北斗/gps卫星定位器。
22.摄像头2、头灯3、信息集成处理器4、电源模块5、定位模块6、脉搏感应器7、体温传感器8、声波发射器9、声波接收器10、防火隔热披肩布11、防尘防毒口罩12、松紧带13、一氧化碳传感器16、语音通信模块17和触控开关均为现有常规器件，可在市场上购置，具体构造和工作原理不再赘述，本发明中的信号传输、电路结构、控制技术均为现有技术，控制技术不涉及新的计算机程序。
23.本发明的使用原理为：煤矿工人佩戴该井下智能救援头盔下入井下进行生产工作，正常情况下，防尘防毒口罩12别挂在安全头盔本体1的外部后侧，两个松紧带13上的挂环14分别对应钩挂在两个挂钩15上，安全头盔本体1起到类似传统安全帽对头部等关键部位进行保护的作用，当煤矿井下发生火灾、水灾、瓦斯事故和煤尘事故，煤矿工人来不及逃生而被困时，打开电源开关18，启动智能控制单元，则摄像头2和头灯3打开，煤矿工人可以将两个松紧带13上的挂环14分别从两个挂钩15上取下进而从安全头盔本体1的外部后侧取下防尘防毒口罩12，佩戴好防尘防毒口罩12，避免呼吸有毒气体或煤尘，减小窒息危险，同时定位模块6实时定位佩戴者的位置，脉搏感应器7实时感应检测佩戴者的脉搏，体温传感器8实时检测佩戴者的体温，一氧化碳传感器16实时检测周围的一氧化碳浓度，信息集成处理器4实时收集处理摄像头2、定位模块6、脉搏感应器7、体温传感器8、一氧化碳传感器16的信号，信息集成处理器4根据收集到的体温和脉搏信息判断被困人员的生命状态（如果收集到的体温和脉搏信息都在正常范围之内，那么信息集成处理器4做出被困人员生命状态良好的判断；如果收集到的体温和脉搏信息有一种不在正常范围之内，那么信息集成处理器4做出被困人员生命状态危险的判断；如果收集到的体温和脉搏信息都不在正常范围之内，那么信息集成处理器4做出被困人员生命状态丧失的判断），信息集成处理器4将处理后的信号传至声波发射器9，声波发射器9发射不同频率的声波给地表的声波接收器10，声波接收器10接收声波信号并进行放大处理转变为电信号，将煤矿工人的生命状态、被困位置信息、周围图像信息、一氧化碳浓度在声波接收器10的显示器上显示以便地表救援人员实时
判断被困人员的生命状态、被困位置信息及周围环境信息，及时制定合理的救援方案，提高救援效率，最大程度减少人员伤亡，同时被困人员可以通过触控开关启动语音通信模块17与救援人员实时沟通，救援人员可以给出最科学合理的自我保护建议，安全头盔本体1内设置有中空隔热夹层，能够有效实现对外部温度进行隔热的效果，而且安全头盔本体1的后侧部下侧边缘固定连接有覆盖佩戴者后颈部的防火隔热披肩布11，能有效保护被困人员的颈部，能有效避免被困人员的颈部直接与外部环境接触，大大提升被困人员的生还率。
24.以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解；依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。