一种检测可燃气体并具有警示功能的安全帽制造技术

本发明专利技术公开一种检测可燃气体并具有警示功能的安全帽，所述的安全帽包括安全帽装置，安全帽结构内部设有气体传感器模块，信号处理模块，电源模块，MCU控制模块，液晶显示模块，声光震动报警模块和无线传输模块，它可广泛应用于矿业开采，石油开采，加油站，燃气管道，化工医药等一些具有操作危险性的场合，当一些开采工作进行时，会产生一系列成分复杂的气体，如瓦斯气体，而当这些气体被释放到环境中，并在开采中遇到明火或者静电产生的电火花则会产生爆炸。而传统的方法通常是工人们携带气体检测仪，占用人们的双手，工作不便，人们通常也不愿意去携带检测仪，而安全帽时作业时必须佩戴的，给人们提供了便利，保障安全。

【技术实现步骤摘要】
一种检测可燃气体并具有警示功能的安全帽
本专利技术涉及安全帽
，尤其涉及一种检测可燃气体并具有警示功能的安全帽。
技术介绍
化石能源如煤炭能源，是千万年来植物的树叶和树根，在地表上形成一种极厚的黑色腐殖质，长期处于高温高压和空气隔绝的环境下，发生一系列的物理和化学反应形成的。在一些煤炭形成的过程中还会产生复杂的混合气体，如瓦斯气体。而当这些气体被释放到环境中，并在开采中遇到明火或者静电产生的电火花则会产生爆炸。矿井事故中，可燃气体爆炸所占的比例一直很高，实施检测可燃气体参数和实施监测报警尤为重要。而传统的方法，个人们会配备气体检测仪，但有时会忘记携带或者就不携带气体检测仪，即使带着也不打开使用的情况，无法在气体第一时间泄漏提供报警功能。同时在使用过程中也会占用人们工作的双手，带来极大的不便性。所以，本专利针对现有技术的不足提供一种检测可燃气体并具有警示功能的安全帽。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种检测可燃气体并具有警示功能的安全帽；用于解决现传统的方法，个人们会配备气体检测仪，但有时会忘记携带或者就不携带气体检测仪，即使带着也不打开使用的情况，无法在气体第一时间泄漏提供报警功能，同时在使用过程中也会占用人们工作的双手，带来极大的不便性的问题。本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种检测可燃气体并具有警示功能的安全帽，包括安全帽本体、气体传感器模块、信号处理模块、电源模块、MCU控制模块、液晶显示模块、声光震动报警模块和无线传输模块；所述气体传感器模块用于检测可燃气体的浓度生成模拟信号并将模拟信号发送至信号处理模块；所述信号处理模块用于接收气体传感器模块发送的模拟信号并进行放大和滤波处理得到可直接被采集的信号；所述MCU控制模块为单片机用于采集信号处理模块处理后的信号并进行分析计算，根据气体标定算法得到可燃气体浓度，MCU控制模块将可燃气体浓度在输出至液晶显示模块显示，同时，当可燃气体浓度达到设定报警值时，生成声光震动报警信号并输出至声光震动报警模块进行声光震动报警；所述声光震动报警模块用于接收声光震动报警信号并进行声光震动报警，包括蜂鸣器、震动马达以及LED灯；所述电源模块用于通过锂电池为气体传感器模块、信号处理模块、MCU控制模块、液晶显示模块、声光震动报警模块和无线传输模块供电；所述无线传输模块用于通过蓝牙或WIFI进行数据远端传输。优选的，所述气体传感器模块包括CH4传感器电路、H2S传感器电路和CO传感器电路；所述CH4传感器电路包括放大器U6，放大器U6的1引脚连接电阻R1的一端，电阻R1的另一端与放大器U6的8引脚连接，放大器U6的2引脚连接电阻R23的一端，电阻R23的另一端与电容C5的一端并接后接入滑动变阻器R8的滑片端，滑动变阻器R8的一端与电阻R6的一端连接，滑动变阻器R8的另一端与电阻R7的一端连接，电阻R6的另一端与芯片U31的1引脚并接后接地，电阻R7的另一端与芯片U31的4引脚并接后接入3.0V电源，芯片U31的2、3引脚与电容C5的另一端并接后接入电阻R22的一端，电阻R22的另一端与放大器U6的3引脚连接，放大器U6的4、5引脚并接后接地，放大器U6的6引脚与电阻R21的一端连接，电阻R21的另一端与电容C21的一端并接后接入单片机U5的22引脚，电容C21的另一端接地；放大器U6的7引脚与电容C2和C4的另一端并接后接入3.0V电源，电容C2和C4的另一端并接后接地；所述H2S传感器电路包括芯片U51、运算放大器U2A和运算放大器U2B；所述芯片U51的1引脚与电容C1的一端并接后接入运算放大器U2B的7引脚；芯片U51的2引脚与场效应管Q2的源极并接后接入电阻R9的一端，芯片U51的3引脚与场效应管Q2的漏极并接后接入电阻R2的一端，场效应管Q2的栅极接入3.0V电源；电阻R2的另一端与电容C1的另一端并接后接入电阻R3的一端，电阻R3的另一端与电容C3的一端并接后接入运算放大器U2B的6引脚；电容C3的另一端接地；运算放大器U2B的5引脚接入电容C11的一端并接后接入电阻R4的一端，电阻R4的另一端和电容C11的另一端均接地；运算放大器U2A的1引脚与电阻R1O的一端、电容C6的一端并接后接入电阻R5的一端，电阻R5的另一端与电容C6的另一端、电阻R9的另一端和电容C25的一端并接后接入运算放大器U2A的2引脚；电容C25的另一端接地，运算放大器U2A的3引脚与电容C17的一端并接后接入电阻R11的一端，电阻R11的另一端和电容C17的另一端均接地；运算放大器U2A的4引脚与电容C10的一端并接后接入3.OV电源，电容C10的另一端接地，电阻R10的另一端与电容C8的一端并接后接入单片机U5的21引脚，电容C8的另一端接地；所述CO传感器电路包括芯片U4、运算放大器U1A和运算放大器U1B；所述芯片U4的1引脚与电容C9的一端并接后接入运算放大器U1B的7引脚；芯片U4的2引脚与场效应管Q1的源极并接后接入电阻R17的一端，芯片U4的3引脚与场效应管Q1的漏极并接后接入电阻R12的一端，场效应管Q1的栅极接入3.0V电源；电阻R12的另一端与电容C9的另一端并接后接入电阻R13的一端，电阻R13的另一端与电容C20的一端并接后接入运算放大器U21B的6引脚；电容C20的另一端接地；运算放大器U1B的5引脚接入电容C22的一端并接后接入电阻R14的一端，电阻R14的另一端和电容C22的另一端均接地；运算放大器U1A的1引脚与电阻R18的一端、电容C14的一端并接后接入电阻R15的一端，电阻R15的另一端与电容C14的另一端、电阻R17的另一端和电容C23的一端并接后接入运算放大器U1A的2引脚；电容C23的另一端接地，运算放大器U1A的3引脚与电容C24的一端并接后接入电阻R20的一端，电阻R20的另一端和电容C24的另一端均接地；运算放大器U1A的4引脚与电容C19的一端并接后接入3.OV电源，电容C19的另一端接地，电阻R18的另一端与电容C18的一端并接后接入单片机U5的23引脚，电容C18的另一端接地。优选的，所述MCU控制模块包括单片机U5；单片机U5上安装有64个引脚，单片机U5的2、3、4引脚并接后接地；单片机U5的5、6引脚接入晶振电路；所述晶振电路包括贴片晶振Y1,贴片晶振Y1的1引脚与电容C23的一端并接后接入单片机U5的5引脚；贴片晶振Y1的3引脚与电容C25的一端并接后接入单片机U5的6引脚；电容C23的另一端与电容C25的另一端、贴片晶振Y1的2、4引脚并接后接地；所述单片机U5的7引脚与电阻R31的一端连接，电阻R31的另一端与电容C28的一端并接后接入稳压二极管D1的负极，稳压二极管D1的正极与电容C28的另一端并接后接地；所述单片机U5的12引脚接地；单片机U5的16引脚与芯片U11的3引脚并接后接入R5的一端，电阻R5的另一端接地，芯片U11的1引脚与电容C3的一端并接后接入VCC端，电容C3的另一端与芯片U11的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种检测可燃气体并具有警示功能的安全帽，其特征在于，包括安全帽本体、气体传感器模块、信号处理模块、电源模块、MCU控制模块、液晶显示模块、声光震动报警模块和无线传输模块；/n所述气体传感器模块用于检测可燃气体的浓度生成模拟信号并将模拟信号发送至信号处理模块；/n所述信号处理模块用于接收气体传感器模块发送的模拟信号并进行放大和滤波处理得到可直接被采集的信号；/n所述MCU控制模块为单片机用于采集信号处理模块处理后的信号并进行分析计算，根据气体标定算法得到可燃气体浓度，MCU控制模块将可燃气体浓度在输出至液晶显示模块显示，同时，当可燃气体浓度达到设定报警值时，生成声光震动报警信号并输出至声光震动报警模块进行声光震动报警；/n所述声光震动报警模块用于接收声光震动报警信号并进行声光震动报警，包括蜂鸣器、震动马达以及LED灯；/n所述电源模块用于通过锂电池为气体传感器模块、信号处理模块、MCU控制模块、液晶显示模块、声光震动报警模块和无线传输模块供电；/n所述无线传输模块用于通过蓝牙或WIFI进行数据远端传输。/n

【技术特征摘要】
1.一种检测可燃气体并具有警示功能的安全帽，其特征在于，包括安全帽本体、气体传感器模块、信号处理模块、电源模块、MCU控制模块、液晶显示模块、声光震动报警模块和无线传输模块；
所述气体传感器模块用于检测可燃气体的浓度生成模拟信号并将模拟信号发送至信号处理模块；
所述信号处理模块用于接收气体传感器模块发送的模拟信号并进行放大和滤波处理得到可直接被采集的信号；
所述MCU控制模块为单片机用于采集信号处理模块处理后的信号并进行分析计算，根据气体标定算法得到可燃气体浓度，MCU控制模块将可燃气体浓度在输出至液晶显示模块显示，同时，当可燃气体浓度达到设定报警值时，生成声光震动报警信号并输出至声光震动报警模块进行声光震动报警；
所述声光震动报警模块用于接收声光震动报警信号并进行声光震动报警，包括蜂鸣器、震动马达以及LED灯；
所述电源模块用于通过锂电池为气体传感器模块、信号处理模块、MCU控制模块、液晶显示模块、声光震动报警模块和无线传输模块供电；
所述无线传输模块用于通过蓝牙或WIFI进行数据远端传输。


2.根据权利要求1所述的一种检测可燃气体并具有警示功能的安全帽，其特征在于，所述气体传感器模块包括CH4传感器电路、H2S传感器电路和CO传感器电路；
所述CH4传感器电路包括放大器U6，放大器U6的1引脚连接电阻R1的一端，电阻R1的另一端与放大器U6的8引脚连接，放大器U6的2引脚连接电阻R23的一端，电阻R23的另一端与电容C5的一端并接后接入滑动变阻器R8的滑片端，滑动变阻器R8的一端与电阻R6的一端连接，滑动变阻器R8的另一端与电阻R7的一端连接，电阻R6的另一端与芯片U31的1引脚并接后接地，电阻R7的另一端与芯片U31的4引脚并接后接入3.0V电源，芯片U31的2、3引脚与电容C5的另一端并接后接入电阻R22的一端，电阻R22的另一端与放大器U6的3引脚连接，放大器U6的4、5引脚并接后接地，放大器U6的6引脚与电阻R21的一端连接，电阻R21的另一端与电容C21的一端并接后接入单片机U5的22引脚，电容C21的另一端接地；放大器U6的7引脚与电容C2和C4的另一端并接后接入3.0V电源，电容C2和C4的另一端并接后接地；
所述H2S传感器电路包括芯片U51、运算放大器U2A和运算放大器U2B；所述芯片U51的1引脚与电容C1的一端并接后接入运算放大器U2B的7引脚；芯片U51的2引脚与场效应管Q2的源极并接后接入电阻R9的一端，芯片U51的3引脚与场效应管Q2的漏极并接后接入电阻R2的一端，场效应管Q2的栅极接入3.0V电源；电阻R2的另一端与电容C1的另一端并接后接入电阻R3的一端，电阻R3的另一端与电容C3的一端并接后接入运算放大器U2B的6引脚；电容C3的另一端接地；运算放大器U2B的5引脚接入电容C11的一端并接后接入电阻R4的一端，电阻R4的另一端和电容C11的另一端均接地；运算放大器U2A的1引脚与电阻R1O的一端、电容C6的一端并接后接入电阻R5的一端，电阻R5的另一端与电容C6的另一端、电阻R9的另一端和电容C25的一端并接后接入运算放大器U2A的2引脚；电容C25的另一端接地，运算放大器U2A的3引脚与电容C17的一端并接后接入电阻R11的一端，电阻R11的另一端和电容C17的另一端均接地；运算放大器U2A的4引脚与电容C10的一端并接后接入3.OV电源，电容C10的另一端接地，电阻R10的另一端与电容C8的一端并接后接入单片机U5的21引脚，电容C8的另一端接地；
所述CO传感器电路包括芯片U4、运算放大器U1A和运算放大器U1B；所述芯片U4的1引脚与电容C9的一端并接后接入运算放大器U1B的7引脚；芯片U4的2引脚与场效应管Q1的源极并接后接入电阻R17的一端，芯片U4的3引脚与场效应管Q1的漏极并接后接入电阻R12的一端，场效应管Q1的栅极接入3.0V电源；电阻R12的另一端与电容C9的另一端并接后接入电阻R13的一端，电阻R13的另一端与电容C20的一端并接后接入运算放大器U21B的6引脚；电容C20的另一端接地；运算放大器U1B的5引脚接入电容C22的一端并接后接入电阻R14的一端，电阻R14的另一端和电容C22的另一端均接地；运算放大器U1A的1引脚与电阻R18的一端、电容C14的一端并接后接入电阻R15的一端，电阻R15的另一端与电容C14的另一端、电阻R17的另一端和电容C23的一端并接后接入运算放大器U1A的2引脚；电容C23的另一端接地，运算放大器U1A的3引脚与电容C24的一端并接后接入电阻R20的一端，电阻R20的另一端和电容C24的另一端均接地；运算放大器U1A的4引脚与电容C19的一端并接后接入3.OV电源，电容C19的另一端接地，电阻R18的另一端与电容C18的一端并接后接入单片机U5的23引脚，电容C18的另一端接地。


3.根据权利要求1所述的一种检测可燃气体并具有警示功能的安全帽，其特征在于，所述MCU控制模块包括单片机U5；单片机U5上安装有64个引脚，单片机U5的2、3、4引脚并接后接地；单片机U5的5、6引脚接入晶振电路；
所述晶振电路包括贴片晶振Y1,贴片晶振Y1的1引脚与电容C23的一端并接后接入单片机U5的5引脚；贴片晶振Y1的3引脚与电容C25的一端并接后接入单片机U5的6引脚；电容C23的另一端与电容C25的另一端、贴片晶振Y1的2、4引脚并接后接地；
所述单片机U5的7引脚与电阻R31的一端连接，电阻R31的另一端与电容C28的一端并接后接入稳压二极管D1的负极，稳压二极管D1的正极与电容C28的另一端并接后接地；
所述单片机U5的12引脚接地；单片机U5的16引脚与芯片U11的3引脚并接后接入R5的一端，电阻R5的另一端接地，芯片U11的1引脚与电容C3的一端并接后接入VCC端，电容C3的另一端与芯片U11的2引脚并接后接地，芯片U11的5引脚与电容C4的一端并接后接入VCC端，电容C4的另一端接地；
所述单片机U5的17引脚接入蜂鸣器报警电路；蜂鸣器报警电路包括芯片P2；芯片P2的1引脚接入二极管D11的负极，二极管D11的正极与芯片P2的2引脚并接后接入三极管Q3的集电极，三极管Q3的基极与电阻R19的一端并接后接入电阻R16的一端连接，电阻R16的另一端与单片机U5的17引脚连接，三极管Q3的发射极与电阻R19的另一端并接后接地；
所述单片机U5的18和31引脚并接后接地；
所述单片机U5的20引脚与电阻R38和电阻R37的一端并接后接入电容C29的一端，电容C29的另一端与电阻R38的另一端并接后接地，电阻R37的另一端接入电源模块内部的电池电路和充电管理电路；
所述单片机U5的28引脚与电阻R32的一端连接，电阻R32的另一端接地；
所述单片机U5的34引脚与连接器P9的3引脚，连接器P9的5引脚与电阻R36的一端连接，电阻R36的另一端与单片机U5的35引脚连接，连接器P9的6引脚与电阻R35的一端连接，电阻R35的另一端与单片机U5的36引脚连接，连接器P9的7、8引脚并接后接地；
所述单片机U5的37和38引脚连接按键电路；按键电路包括按键P4和按键P5；按键P4的1引脚与电阻R25的一端并接后接入单片机U5的37引脚；按键P4的1引脚接地；按键P5的1引脚与电阻R26的一端并接后接入单片机U5的38引脚；按键P4的2引脚接地；电阻R25的另一端和电阻R26的另一端均接入稳压电路的BEER_VDD端；
所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张明，刘军，郭剑峰，
申请(专利权)人：张明，
类型：发明
国别省市：浙江;33