[发明专利]一种煤矿井下安全监控智能头盔

权利要求书

1.一种煤矿井下实时安全监控的智能头盔，其特征在于，所述智能头盔包括数据采集模块、数据预处理模块、处理器模块、电源模块、ZigBee无线通信模块、Wifi无线通信模块、惯性导航模块、存储器模块、报警模块，其中：

所述数据采集模块通过所述数据预处理模块与所述处理器模块相连，所述数据采集模块用于对井下环境进行实时数据采集并将所述采集到的数据发送到数据预处理模块，所述数据预处理模块对所述采集到的数据进行预处理后发送给所述处理器模块；

所述电源模块与所述处理器模块相连，用于为所述智能头盔供电；

所述ZigBee无线通信模块与所述处理器模块相连，用于发送环境参数和人员位置信息；

所述Wifi无线通信模块与所述处理器模块相连，用于发送语音和视频数据；

所述惯性导航模块与所述处理器模块相连，用于辅助定位；

所述报警模块用于报警；

所述处理器模块用于控制和协同所述智能头盔中其他模块的工作。

2.根据权利要求1所述的煤矿井下实时安全监控的智能头盔，其特征在于，所述数据采集模块包括温湿度传感器、瓦斯浓度传感器、风速传感器、烟雾传感器、煤尘传感器中的一种或多种，还包括语音传感器、CMOS摄像头；所述温湿度传感器、瓦斯浓度传感器、风速传感器、烟雾传感器、煤尘传感器等传感器用于采集煤矿井下各种环境参数，所述语音传感器用于井下人员跟地面的语音通信，所述CMOS摄像头用于采集矿井下的视频信息。

3.根据权利要求1所述的煤矿井下实时安全监控的智能头盔，其特征在于，所述数据预处理模块把每个传感器采集到的数据进行预处理并将所述预处理后的数据发送到所述处理器模块，其中所述预处理包括AD转换或信号功率放大。

4.根据权利要求1所述的煤矿井下实时安全监控的智能头盔，其特征在于，所述处理器模块负责控制整个传感器节点的操作，处理和分析本身节点采集的数据以及其他节点发来的数据，管理无线网络的接入、数据传输的路由选择，采用嵌入操作系统，将ZigBee技术和WiFi技术嵌入无线网络控制器。

5.根据权利要求1所述的煤矿井下实时安全监控的智能头盔，其特征在于，所述惯性导航模块包括三轴加速度计、三轴陀螺仪、三轴磁力计，根据惯性导航的自主性，用于辅助和补充无线网络的定位。

6.根据权利要求1所述的煤矿井下实时安全监控的智能头盔，其特征在于，所述电源模块采用直流变压芯片将矿下便携式锂电池的电压转换为头盔每个模块所需的电压。

7.根据权利要求1所述的煤矿井下实时安全监控的智能头盔，其特征在于，所述存储器模块为可拆卸的闪存存储器。

8.根据权利要求1所述的煤矿井下实时安全监控的智能头盔，其特征在于，所述ZigBee无线通信模块用于发送环境参数和人员位置信息，所述处理器模块将温湿度传感器、瓦斯浓度传感器、风速传感器、烟雾传感器、煤尘传感器和惯性导航模块的数据打包，通过ZigBee无线传输模块发送出去。

9.根据权利要求1所述的煤矿井下实时安全监控的智能头盔，其特征在于，所述WiFi无线通信模块用于发送语音和视频信息。

10.根据权利要求1所述的煤矿井下实时安全监控的智能头盔，其特征在于，所述报警模块包括语音报警和灯光报警，如果所述处理器模块判断出所述环境参数超出预设阈值，所述处理器模块触发报警模块报警，否则不报警。