[发明专利]一种矿工安全预警装置

权利要求书

1.一种矿工安全预警装置，其特征在于，该装置包括设置在矿道内的环境监测模块以及穿戴在矿工身上的生理数据监测模块；其中：

所述环境监测模块包括可燃气体传感器、第一放大器、第一带通滤波器、第一模数转换器、第一控制器以及第一无线传输模块，所述可燃气体传感器均匀分布在矿道内以监测矿道内各个位置的可燃气体，所述第一放大器与所述可燃气体传感器连接以对所述可燃气体传感器的监测信号进行放大，所述第一带通滤波器与所述第一放大器连接以滤除所述第一放大器的输出信号中的噪声信号，所述第一模数转换器与所述第一带通滤波器连接以将所述第一带通滤波器输出的信号转换为数字信号，所述第一控制器与所述第一模数转换器连接以接收所述第一模数转换器输出的数字信号并将其通过第一无线传输模块传输至远程控制中心；

所述生理数据监测模块包括生理传感器组、第二放大器、第二带通滤波器、第二模数转换器、第二控制器、第二无线传输模块以及预警模块，所述生理传感器组实时监测矿工的各项生理参数，所述第二放大器与所述生理传感器组连接以对所述生理传感器组的监测信号进行放大，所述第二带通滤波器与所述第二放大器连接以滤除所述第二放大器的输出信号中的噪声信号，所述第二模数转换器与所述第二带通滤波器连接以将所述第二带通滤波器输出的信号转换为数字信号，所述第二控制器与所述第二模数转换器连接以接收所述第二模数转换器输出的数字信号并将其通过第二无线传输模块传输至远程控制中心，所述预警模块与所述第二控制器连接；

远程控制中心根据接收到的第一无线传输模块传输的信号，分析矿道内的空气成分是否符合标准，若不符合则通过第二无线传输模块向第二控制器发出预警指令，第二控制器控制所述预警模块向矿工发出警报；远程控制中心根据接收到的第二无线传输模块传输的信号，分析矿工生命特征是否正常，若不正常则通过第二无线传输模块向第二控制器发出预警指令，第二控制器控制所述预警模块向矿工发出警报并安排人员对该矿工进行紧急救援。

2.根据权利要求1所述的一种矿工安全预警装置，其特征在于，所述可燃气体传感器包括瓦斯传感器、甲烷传感器、一氧化碳传感器。

3.根据权利要求1所述的一种矿工安全预警装置，其特征在于，所述生理传感器组包括心电、呼吸、心率、血压、体温、血氧和脉搏传感器。

4.根据权利要求1所述的一种矿工安全预警装置，其特征在于，所述第一和第二带通滤波电路均包括第一至第三电阻、第一至第三电容以及运算放大器，其中，第一电阻的一端为输入端，另一端分别与第一电容的一端、第二电容的一端、第二电阻的一端连接，第二电阻的另一端接地，第一电容的另一端分别与运算放大器的反相输入端、第三电阻的一端连接，第二电容的另一端分别与第三电阻的另一端、运算放大器的输出端、第三电容的一端连接；第三电容的另一端为输出端，运算放大器的正相输入端接地。

5.根据权利要求1所述的一种矿工安全预警装置，其特征在于，所述第一和第二放大器均包括第一至第三电阻、第一和第二电容、三极管，第一电容的一端分别与第一电阻的一端、三极管的基极连接，第一电阻的另一端分别与第二电阻的一端、电源连接，第二电阻的另一端分别与三极管的集电极、第二电容的一端连接，第二电容的另一端与第三电阻的一端连接，第三电阻的另一端与三极管的发射极分别接地。

6.根据权利要求1所述的一种矿工安全预警装置，其特征在于，所述第一和第二无线传输模块均为ZigBee模块。