[实用新型]安全行踪装置

说明书

技术领域

本实用新型安全行踪装置涉及一种利用ZigBee技术实现双向通信与定位，具有瓦斯检测与精确预警能力，能用于巡更的装置，属于煤矿安全设备技术领域。

背景技术

煤矿开采过程中的煤层瓦斯是影响矿井安全的重要因素之一。瓦斯浓度检测与风险预警是控制瓦斯事故,实现煤矿安全生产的重要技术手段。煤矿井下人员的定位，对于安全生产十分重要。早期，煤矿采用固定式的煤矿瓦斯测量装置，需要大量的瓦斯检测设备，而且安装位置也受到限制，在作业面安装十分不便。用移动瓦斯检测仪检测瓦斯浓度，操作起来比较灵活，但因使用设备的煤矿规模一般都比较大，距离比较远，安检人员劳动强度大，无法保证矿区巷道瓦斯浓度的实时检测。

公告号为CN2574446的中国专利提出了一种多功能安全头盔，它在帽缘上安装瓦斯探测器，在瓦斯浓度超标时报警。

公告号为CN2614480与CN201398506的中国专利在设计上做了改进。

公告号为 CN2798644的中国专利增加了无线呼救功能。

瓦斯安全头盔的优点是瓦斯测量的即时性较好，可减少安检人员的劳动强度。缺点是测量缺少定位信息，由于煤矿瓦斯预警门限值与位置有关，缺少位置信息的参考容易误报警。另外，前期的专利都没有考虑到瓦斯预警要与矿区安全信息系统的结合。安全头盔还存在较准难的问题，这些都影响技术的推广。

公告号为CN102228319的中国专利引入了无线通信技术，提出采用蓝牙技术将矿区的环境信息实时传输到监控中心，通过射频模块自带的信号强度RSSI指示功能实现安全头盔的定位。该专利设计有明显的进步，但仍存在一些缺点：首先，专利中提出多传感器融合的头盔价格是个问题；其次，头盔功能多功耗就大，使用不方便；该专利中提出用蓝牙技术传输信息，利用RFID技术进行身份识别，两种技术叠加会使成本比较高。RFID与蓝牙技术，传输距离都比较近，蓝牙技术暂没有发现良好的网络自组织解决方案，因此，应该寻找更好的信息传输方案。

公告号为CN2839563的中国专利公告了一种煤矿瓦斯预报与人员定位系统。提出了通过RS232、光纤、CAN BUS构建煤矿实时监测网，提到了基站与主站间采用无线通信，也提出了改造安全头盔作为通信基站的设想。但专利中没明确说明采用何种无线通信技术，也没有给出作为基站的安全头盔的改造方法。专利中还提到了建立安全设备ID的构想，说明了人员定位的流程，而如何实现人员定位，却缺乏系统描述。

公告号为CN201690442U的中国专利提出了在安全头盔上安装瓦斯检测和声光报警的设计，瓦斯信息通过无线传送。该专利提出了给每个瓦斯矿灯设置MAC地址，通过接收两个以上的固定站点无线信号强弱实现定位。专利中没有说明矿灯与固定信息接收站点之间采用何种无线传输技术，也没有介绍矿区安全网络的体系的结构。

考虑到在煤矿巷道中采用固定瓦斯测量设备检测瓦斯，存在设备数量的不足与安装不便的问题；用移动瓦斯检测设备要专人负责，而且人工无法完成实时检测；用一般瓦斯预警头盔检测瓦斯浓度，因缺乏位置信息，存在误报的困扰；瓦斯头盔因为数量大较准也是很困难的事情；采用一般的无线方案，煤矿中的恶劣环境与推广的成本需要考虑。

发明内容

本实用新型的目的在于避免现有技术中的不足之处，而提供一种降低粉尘侵扰，增加传感器的使用寿命，提高天线的安全防护能力，利用ZigBee技术实现双向通信与煤矿瓦斯检测与预警和定位的安全行踪装置。

本实用新型的安全行踪装置是在矿灯内安装瓦斯测量电路与ZigBee技术的通信线路。

本实用新型的安全行踪装置是在矿灯的电池盒内安装瓦斯测量电路与廉价的ZigBee技术的通信线路，将瓦斯传感器安装在电池盒的侧面，降低粉尘侵扰，增加传感器的使用寿命，将无线收发天线垂直安装在电池盒内，提高天线的安全防护能力。

本实用新型安全行踪装置包括LED指示、声音报警、瓦斯检测、触摸开关、电源管理、LED照明灯、功率放大、Zigbee无线射频收发器组成，在矿灯上安装LED指示、声音报警、瓦斯检测、触摸开关、电源管理、LED照明灯、功率放大、Zigbee无线射频收发器， LED指示和瓦斯检测、声音报警通过I/O接口连接Zigbee无线射频收发器，触摸开关、电源管理连接Zigbee无线射频收发器，功率放大连接Zigbee无线射频收发器的射频收发模块，LED照明灯连接电源管理。