具有报警提示功能的矿用安全头盔制造技术

本实用新型专利技术公开了一种具有报警提示功能的矿用安全头盔，包括矿用头盔本体、控制模块、LED灯和分别设置在矿用头盔本体左右两侧的扬声器，矿用头盔本体的内表面上安装有第一脑电电极、第二脑电电极和第三脑电电极，控制模块包括处理器、供电电源、存储器和无线通信节点，处理器的输入端接有用于采集并预处理第一脑电电极、第二脑电电极和第三脑电电极获取的信号的脑电信号获取模块，处理器的输出端接有用于驱动扬声器的功率放大器，供电电源为LED灯供电。本实用新型专利技术通过脑电电极采集矿工脑电信号，通过处理器获取矿工工作时的疲劳状态，一方面传输至监控主机显示监控结果，另一方面通过扬声器给人报警提示，达到提示矿工的目的。

Mine safety helmet with alarm function

The utility model discloses a mine safety helmet with alarm and prompting function, including a mine helmet body, a control module, a LED lamp, and a loudspeaker set on both sides of the body of the mine helmet. The inner surface of the mine helmet body is equipped with a first brain electric electrode, a second brain electric electrode and a third brain electric electrode. The module consists of a processor, a power supply, a memory and a wireless communication node. The input end of the processor is connected with a signal acquisition module for collecting and preprocessing the signals obtained from the first brain electric electrode, the second brain electric electrode and the third brain electric electrode. The output end of the processor is connected with a power amplifier used to drive the speaker. The power supply is powered by the LED lamp. The utility model collects the miner EEG signals through the electroencephalogram electrode, and obtains the fatigue state of the miner's work through the processor. On the one hand, the miner is transmitted to the monitoring host to display the monitoring results. On the other hand, the miners are alerting the miners by the loudspeaker.

【技术实现步骤摘要】
具有报警提示功能的矿用安全头盔
本技术属于矿用安全头盔
，具体涉及一种具有报警提示功能的矿用安全头盔。
技术介绍
我国是世界上最大的一个产煤国，但高产却伴随着高的事故率。据统计资料显示，煤炭企业的生产事故中80％是由矿工的不安全行为引起的，在地下超静，低亮度空间间歇独立作业中，矿工生理和心理疲劳是导致不安全行为的重要因素。目前，我国煤炭行业井下人员佩戴的安全帽仅在一定程度上具有防御人体头部受到外来物体击打和伤害的功能，尚难以掌握煤矿作业人员的生理和心理状况是否适合相应的岗位操作，缺乏对矿工疲劳度的检测。因此，现如今缺少一种结构简单、设计合理的具有报警提示功能的矿用安全头盔，可通过声光感官促使矿工苏醒，避免矿工在疲劳状态下发出的误操作对煤矿生产带来的不必要的威胁。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种具有报警提示功能的矿用安全头盔，其设计新颖合理，通过脑电电极采集矿工脑电信号，通过处理器获取矿工工作时的疲劳状态，一方面传输至监控主机显示监控结果，另一方面通过扬声器给人报警提示，达到提示矿工的目的，便于推广使用。为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是：具有报警提示功能的矿用安全头盔，其特征在于：包括矿用头盔本体、设置在矿用头盔本体后侧的控制模块、设置在矿用头盔本体前侧的LED灯和分别设置在矿用头盔本体左右两侧用于出声提示报警的扬声器，矿用头盔本体的内表面上安装有获取大脑右侧前额叶部位精神状态的第一脑电电极、获取耳垂处的电位且屏蔽参考信号的第二脑电电极和屏蔽大脑以下伪迹信号的第三脑电电极，控制模块包括处理器、供电电源以及均与处理器连接的存储器和用于与位于监控室内的监控主机通信的无线通信节点，处理器的输入端接有用于采集并预处理第一脑电电极、第二脑电电极和第三脑电电极获取的信号的脑电信号获取模块，处理器的输出端接有用于驱动扬声器的功率放大器，供电电源为LED灯供电。上述的具有报警提示功能的矿用安全头盔，其特征在于：所述矿用头盔本体上开设有多个透气孔。上述的具有报警提示功能的矿用安全头盔，其特征在于：所述供电电源为LED灯供电的回路中串联有LED灯开关，LED灯开关设置在矿用头盔本体上。上述的具有报警提示功能的矿用安全头盔，其特征在于：所述矿用头盔本体上开有第一安装孔、第二安装孔和第三安装孔，第一脑电电极上连接的导线穿过第一安装孔与脑电信号获取模块连接，第二脑电电极上连接的导线穿过第二安装孔与脑电信号获取模块连接，第三脑电电极上连接的导线穿过第三安装孔与脑电信号获取模块连接。上述的具有报警提示功能的矿用安全头盔，其特征在于：所述无线通信节点为WIFI无线通信节点，所述WIFI无线通信节点通过中继器与监控主机进行通信。上述的具有报警提示功能的矿用安全头盔，其特征在于：所述脑电信号获取模块为TGAM芯片。上述的具有报警提示功能的矿用安全头盔，其特征在于：所述功率放大器为TDA2030音频功率放大模块。本技术与现有技术相比具有以下优点：1、本技术通过设置第一脑电电极获取大脑右侧前额叶部位精神状态，第二脑电电极获取耳垂处的电位且屏蔽参考信号，第三脑电电极屏蔽大脑以下伪迹信号，实现矿工脑电信号的采集，采用脑电信号获取模块和处理器先后对矿工脑电信号进行处理，实现矿工疲劳度的检测，避免矿工在疲劳状态下的工作，便于推广使用。2、本技术通过设置存储器保存唤醒矿工的音频数据，通过功率放大器驱动扬声器从听觉方面唤醒人报警，给矿工以立体的报警唤醒服务，达到愉悦提示矿工的目的，使用效果好。3、本技术设计新颖合理，通过无线数据传输的方式实时的监测矿工的工作路线，且在矿用头盔本体上安装LED灯提供井下照明，LED灯功耗低，亮度高，节约电能，满足井下环境需求。综上所述，本技术设计新颖合理，通过脑电电极采集矿工脑电信号，通过处理器获取矿工工作时的疲劳状态，一方面传输至监控主机显示监控结果，另一方面通过扬声器给人报警提示，达到提示矿工的目的，便于推广使用。下面结合附图对本技术的技术方案做进一步的详细描述。附图说明图1为本技术的结构示意图。图2为本技术的电路原理框图。附图标记说明:1—第一脑电电极；2—第二脑电电极；3—第三脑电电极；4—脑电信号获取模块；5—处理器；6—存储器；7—功率放大器；8—扬声器；9—无线通信节点；10—监控主机；11—供电电源；12—LED灯开关；13—LED灯；14—矿用头盔本体；15—透气孔；16—第一安装孔；17—第二安装孔；18—第三安装孔；19—控制模块。具体实施方式如图1和图2所示，本技术包括矿用头盔本体14、设置在矿用头盔本体14后侧的控制模块19、设置在矿用头盔本体14前侧的LED灯13和分别设置在矿用头盔本体14左右两侧用于出声提示报警的扬声器8，矿用头盔本体14的内表面上安装有获取大脑右侧前额叶部位精神状态的第一脑电电极1、获取耳垂处的电位且屏蔽参考信号的第二脑电电极2和屏蔽大脑以下伪迹信号的第三脑电电极3，控制模块19包括处理器5、供电电源11以及均与处理器5连接的存储器6和用于与位于监控室内的监控主机10通信的无线通信节点9，处理器5的输入端接有用于采集并预处理第一脑电电极1、第二脑电电极2和第三脑电电极3获取的信号的脑电信号获取模块4，处理器5的输出端接有用于驱动扬声器8的功率放大器7，供电电源11为LED灯13供电。需要说明的是，在矿用头盔本体14前侧设置的LED灯13是为了给矿工提供井下照明，LED灯功耗低，亮度高，节约电能，满足井下环境需求，在矿用头盔本体14左右两侧设置用于出声提示报警的扬声器8是为了给矿工提供井下语音提示，避免采用蜂鸣器产生的报警蜂鸣声因不能具体提示哪种危险而惊吓到矿工，同时避免不能给予矿工井下避难的指示，在矿用头盔本体14后侧设置的控制模块19是为了避免控制模块19占用矿用头盔本体14内部空间，通过设置第一脑电电极1获取大脑右侧前额叶部位精神状态，第二脑电电极2获取耳垂处的电位且屏蔽参考信号，第三脑电电极3屏蔽大脑以下伪迹信号，实现矿工脑电信号的采集，采用脑电信号获取模块4和处理器先后对矿工脑电信号进行处理，实现矿工疲劳度的检测，避免矿工在疲劳状态下的工作，存储器6的设置为了存储唤醒报警的音频数据，可通过存储器6存储多种使用者喜欢的音频数据，存储器6中的数据还可以随时进行更换，功率放大器7的设置是为了驱动扬声器8发声，从听觉方面唤醒人报警；通过设置与位于监控室内的监控主机10通信的无线通信节点9是为了采用无线数据传输的方式实时的监测矿工的工作路线。本实施例中，所述矿用头盔本体14上开设有多个透气孔15。需要说明的是，矿用头盔本体14上开设有多个透气孔15是为了增加矿工配合矿用头盔本体14的舒适度。本实施例中，所述供电电源11为LED灯13供电的回路中串联有LED灯开关12，LED灯开关12设置在矿用头盔本体14上，LED灯开关12的设置为了方便矿工根据实际情况选择是否开启LED灯13，当井下照明环境良好，可不比开启LED灯13，避免浪费供电电源11的电能资源。本实施例中，所述矿用头盔本体14上开有第一安装孔16、第二安装孔17和第三安装孔18，第一脑电电极1上本文档来自技高网...

【技术保护点】
具有报警提示功能的矿用安全头盔，其特征在于：包括矿用头盔本体(14)、设置在矿用头盔本体(14)后侧的控制模块(19)、设置在矿用头盔本体(14)前侧的LED灯(13)和分别设置在矿用头盔本体(14)左右两侧用于出声提示报警的扬声器(8)，矿用头盔本体(14)的内表面上安装有获取大脑右侧前额叶部位精神状态的第一脑电电极(1)、获取耳垂处的电位且屏蔽参考信号的第二脑电电极(2)和屏蔽大脑以下伪迹信号的第三脑电电极(3)，控制模块(19)包括处理器(5)、供电电源(11)以及均与处理器(5)连接的存储器(6)和用于与位于监控室内的监控主机(10)通信的无线通信节点(9)，处理器(5)的输入端接有用于采集并预处理第一脑电电极(1)、第二脑电电极(2)和第三脑电电极(3)获取的信号的脑电信号获取模块(4)，处理器(5)的输出端接有用于驱动扬声器(8)的功率放大器(7)，供电电源(11)为LED灯(13)供电。

【技术特征摘要】
1.具有报警提示功能的矿用安全头盔，其特征在于：包括矿用头盔本体(14)、设置在矿用头盔本体(14)后侧的控制模块(19)、设置在矿用头盔本体(14)前侧的LED灯(13)和分别设置在矿用头盔本体(14)左右两侧用于出声提示报警的扬声器(8)，矿用头盔本体(14)的内表面上安装有获取大脑右侧前额叶部位精神状态的第一脑电电极(1)、获取耳垂处的电位且屏蔽参考信号的第二脑电电极(2)和屏蔽大脑以下伪迹信号的第三脑电电极(3)，控制模块(19)包括处理器(5)、供电电源(11)以及均与处理器(5)连接的存储器(6)和用于与位于监控室内的监控主机(10)通信的无线通信节点(9)，处理器(5)的输入端接有用于采集并预处理第一脑电电极(1)、第二脑电电极(2)和第三脑电电极(3)获取的信号的脑电信号获取模块(4)，处理器(5)的输出端接有用于驱动扬声器(8)的功率放大器(7)，供电电源(11)为LED灯(13)供电。2.按照权利要求1所述的具有报警提示功能的矿用安全头盔，其特征在于：所述矿用头盔本体(14)上开设有多个透气孔(15)。3.按照权利要求1所述的具有报警提示...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪梅，赵海强，孙敏，朱阳阳，张松志，王博馨，
申请(专利权)人：西安科技大学，
类型：新型
国别省市：陕西,61