一种基于体征监测的矿井作业人员安全监测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种基于体征监测的矿井作业人员安全监测装置，包括分体结构的矿灯电池仓和安全帽，所述矿灯电池仓设置有用于供电的蓄电池

【技术实现步骤摘要】
一种基于体征监测的矿井作业人员安全监测装置


[0001]本技术涉及一种矿井安全装置，尤其是涉及一种基于无线传输的体征监测矿井作业人员安全监测装置
。

技术介绍

[0002]目前的体征检测包含使用脑电检测作业人员清醒状态；通过运动模块检测作业人员行为状态，从而从多维度体征，判断作业人员的综合状态
。
[0003]运动模块采用九轴传感器，可以从加速
、
陀螺
、
磁力三个角度分析作业人员活动状态；脑电智能终端通过脑电采集电极
、
脑电处理模块
、
供电锂电池
、
无线传输模块
、
天线等几部分组成，供电锂电池固定安装在终端顶部，无线传输模块安装在脑电处理模块的电路板上，天线安装在终端的最顶部，这样的架构一是增加智能终端
(
安全帽
)
的重量，所采用的锂电池普遍在
50
克以上，使用者会感觉不适，第二在头部使用无线模块，不满足安标认证的要求，需要将无线传输模块放到腰部
。

技术实现思路

[0004]本技术提供了一种基于体征监测的矿井作业人员安全监测装置，解决了利用矿灯进行供电和信号传输的问题，其技术方案如下所述：
[0005]一种基于体征监测的矿井作业人员安全监测装置，包括分体结构的矿灯电池仓和安全帽，所述矿灯电池仓设置有用于供电的蓄电池
、
包括
WiFi
或
4G/5G
通讯模块的无线通讯模块
、MCU
处理器和矿灯；所述安全帽设置有脑电采集模块
、
运动监测模块；所述脑电采集模块的数据，运动监测模块采集的基于体征监测的矿井作业人员安全监测数据，通过有线下传到电池仓的
MCU
处理器；所述
MCU
处理器与无线通讯模块相连接；所述矿灯设置有电源连接插头，用于连接灯头；所述安全帽设置有插槽，用于连接灯头
。
[0006]所述脑电电极安装在安全帽内侧的帽衬，经过电极线传输到脑电采集模块，脑电数据直接传输到电池仓的处理器
MCU。
[0007]所述脑电电极提供脑电电极接口，接差分及参考电平三个电极，电极使用镀金
。
[0008]所述运动监测模块，用于监测作业人员行为特点
、
头部姿态，从而判断作业人员的行为是否正常，所述运动监测模块采用
MPU
‑
9250
九轴传感器
。
[0009]所述矿灯还设置有蓄电池壳体，所述蓄电池和无线通讯模块都安装在蓄电池壳体上
。
所述蓄电池用于向无线通讯模块
、MCU
处理器
、
矿灯
、
以及脑电采集模块
、
运动监测模块供电
。
[0010]所述
MCU
处理器采用微处理器
HC32F005C6UA。
[0011]所述无线通讯模块采用
WIFI
模块
E103
‑
W10
或者
EC200
移动
4G
通讯模块
。
[0012]所述基于体征监测的矿井作业人员安全监测装置，将蓄电池和无线通讯模块放置于腰部，能够有效减轻安全帽的重量，降低无线信号对脑部的影响；根据安全帽的脑电模块和各种传感器，能够有效的探测作业人员的脑电情况和运动情况，以及对应发出报警信号，
安全性高，结构简单，使用方便，具有更好的应用效果
。
附图说明
[0013]图1是所述基于体征监测的矿井作业人员安全监测装置的主视图和侧面结构示意图；
[0014]图2是所述基于体征监测的矿井作业人员安全监测装置的电路原理示意图；
[0015]图3是所述脑电电极与脑电滤波电路连接的电路示意图；
[0016]图4是所述无线通讯模块的示意图；
[0017]图5是所述
MCU
处理器的示意图；
[0018]以下是各标号：1‑
MCU
处理器；2‑
蓄电池壳体；3‑
蓄电池；4‑
无线通讯模块
(WiFi
或
4G/5G)
；5‑
天线；6‑
多芯煤安线缆；7‑
安全帽帽衬；8‑
灯头；9‑
脑电电极；
10
‑
脑电采集模块；
11
‑
运动监测模块；
12
‑
螺钉；
13
‑
上盖部件；
14
‑
下盖部件
。
具体实施方式
[0019]如图1所示，所述基于体征监测的矿井作业人员安全监测装置，包括分体结构的矿灯电池仓和安全帽，所述矿灯电池仓设置有
MCU
处理器
1、
无线通讯模块
4、
天线
5、
蓄电池壳体
2、
蓄电池
3、
灯头8，所述安全帽设置有脑电电极
9、
脑电采集模块
10、
运动监测模块
11
，所述
MCU
处理器
1、
无线通讯模块
4、
灯头
8、
脑电采集模块
10、
运动监测模块
11
均通过蓄电池3供电，所述脑电电极9和脑电采集模块
10
相连接，所述
MCU
处理器1分别与无线通讯模块
4、
脑电采集模块
10、
运动监测模块
11
相连接
。
进一步的，所述
MCU
处理器1和无线通讯模块4安装在同一电路板上
。
[0020]安全帽上的脑电采集模块
10、
运动监测模块
11
，采集的信号通过连接线6与矿灯电池仓内的电路板相连接，信号发送到
MCU
处理器1，所述连接线6采用通过有
‘
MA
’
认证标识的多芯煤安线
。
进一步的，所述灯头8位于安全帽时，所述蓄电池3通过连接线6向灯头8供电
。
[0021]具体来说，所述矿灯电池仓采用便携式结构，可以作为井下人员的常备设备，还包括连接灯头8和蓄电池3的电缆，所述灯头8可以固定安装在安全帽上或挂在作业人员脖子上
(
不照明时，作业人员最长远的佩戴方式
)
，通过多芯煤安线连接到蓄电池3，所述蓄电池3可以放置在矿井作业人员的腰部背侧，从而减轻安全帽的重量
。
进一步的，所述
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于体征监测的矿井作业人员安全监测装置，其特征在于：包括分体结构的矿灯电池仓和安全帽，所述矿灯电池仓设置有用于供电的蓄电池
、
包括
WiFi
或
4G/5G
通讯模块的无线通讯模块
、MCU
处理器和矿灯；所述安全帽设置有脑电采集模块
、
运动监测模块；所述脑电采集模块的数据，运动监测模块采集的基于体征监测的矿井作业人员安全监测数据，通过有线下传到电池仓的
MCU
处理器；所述
MCU
处理器与无线通讯模块相连接；所述矿灯设置有电源连接插头，用于连接灯头；所述安全帽设置有插槽，用于连接灯头
。2.
根据权利要求1所述的基于体征监测的矿井作业人员安全监测装置，其特征在于：在安全帽内侧的帽衬安装有脑电电极，脑电电极经过电极线传输到脑电采集模块，脑电数据直接传输到电池仓的
MCU
处理器
。3.
根据权利要求2所述的基于体征监测的矿井作业人员安全监测装置，其特征在于：所述脑电电极提供脑电电极接口，接差分及参考电平三个电极，电极使用镀金
。4.
根据权利要求1所述的基于...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭庆国，唐再汐，王振宇，赵建军，张先胜，周永亮，胡强，王跃，顾冬岩，
申请(专利权)人：中煤智能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：