郑开陆1,张志明2(1.武汉江汉大学机电与建筑工程学院,湖北武汉430056,2.武汉市君正科技公司,湖北武汉430000)

摘　要:介绍了一种集护首、瓦斯检测(瓦斯超限灯光报警)、变光照明等多功能的煤矿矿工安全帽。它采用高效能锂电池为电源,用机械强度高的工程塑料制作帽体,节能发光体,高精度的瓦斯传感器,以单片机PIC16F630为控制核心的光机电一体化的产品。其具有多功能集成、节能、对瓦斯的灵敏检测、灯光报警方式(适合噪音大的场合)和工作周期长等特点。它还能用于其它的抢险救灾场合。

关键词:瓦斯传感器;脱附;变光照明;灯光报警

中图分类号:TD621　　　　文献标识码:B　　　文章编号:1003-496X(2006)06-0037-02

1　设计煤矿矿工安全帽的主导思想

1.1　着装标志和护首功能

煤矿矿工安全帽是煤矿矿工的着装标志,要保证美观性和一致性。应有足够的机械强度保护戴帽者的头部,所以帽体用工程塑料ABS由塑料模注射成形。用于不同的场合,以帽体的颜色不同来区别。

1.2　电源和照明

为了(一次充电后)使工作周期长,需采用体积小、质量轻、高效能的锂电池和节能的发光体,通过发光体的不同组合可进行变光照明,这也是节能的措施之一。特别是在矿难发生时,被困者提供尽可能长时间的亮光支持。为此要考虑在井下利用现场的能源对锂电池充电。电源还需根据系统中各元件的要求提供不同的工作电压,系统应设有效率高的升压、降压电路。

1.3　灵敏稳定的瓦斯传感器

选择灵敏、稳定的瓦斯传感器是该安全帽完成环境瓦斯检测的关键。它既要灵敏、精确又要稳定、可靠地检测井下的瓦斯浓度,一旦瓦斯浓度超标及时、准确地发出报警信息。

1.4　报警方式

由于煤矿井下噪音大,不宜用声音报警;以帽体振动报警消耗的能量大,也不能采用;应选用灯光报警,即照明的灯光按设置的不同规律闪烁,闪烁规律的差异表示不同故障的报警。

2　光机电一体化多功能煤矿矿工安全帽

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