[发明专利]一种预警手环装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种预警手环装置，属于石油工业技术领域。

背景技术

安全一直以来成为各生产企业及个体经营最关心及放在第一位的大问题，因为安全生产是保证企业生存发展的基础。石油行业是一种高危行业。众所周知，石油产品具有易燃性、易爆性、热膨胀性、毒性等危害性，所以安全生产对于石油企业来说更是毫不懈怠，可以说是“失之毫厘，谬之千里”的大课题。在石油行业中，工人们有时要进出各种储罐进行施工，在允许进入储罐施工前，公司都会对员工进行必要的技能与安全培训，扎实员工的应急知识，但在实际生产中，仍然会存在石油公司风险评估不全面、安全培训不到位、基层干部违章指挥等因素，从而导致悲剧性的事故发生。

在石油工业中，一些储罐会因射孔、高能气体压裂产生高浓度一氧化碳或者发生氮气泄漏等事故，然而一氧化碳和氮气都是无色、无味的气体，其中一氧化碳极易与血红蛋白结合，形成碳氧血红蛋白，使血红蛋白丧失携氧的能力和作用，造成组织窒息，严重时死亡；当氮气浓度不太高时，患者会出现“氮酩酊”症状，当吸入高浓度时，患者可迅速昏迷、因呼吸和心跳停止而死亡。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供了一种保证操作工人人生安全的预警手环装置，解决了进入储罐施工时，操作工人由于不清楚该环境中是否有泄漏的高浓度一氧化碳或者氮气，吸入后，导致组织窒息，昏迷、因呼吸和心跳停止而死亡的问题。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供了一种预警手环装置，其特征在于，包括一氧化碳传感器、氧气浓度传感器和智能手环，智能手环内设有手环电路控制芯片和心率测量模块，一氧化碳传感器、氧气浓度传感器和心率测量模块均与手环电路控制芯片的输入端连接，手环电路控制芯片的输出端连接震动组件、用于警示的蜂鸣器和信号发射器。

优选地，所述的信号发射器通过数据传输与储罐外工作人员的手机或平板上的信号接收器连接。

优选地，所述的手环电路控制芯片连接六轴陀螺仪，手环电路控制芯片与外设电路连接，外设电路包括振动马达、蜂鸣器、模数转换电路、一路按键、三路LED。

优选地，所述的六轴陀螺仪为I2C接口，其挂在I2C总线上。

优选地，若在一氧化碳浓度过高或者氧气浓度过低环境下，工人会出现心率加快的异常反应，所述的一氧化碳传感器、氧气浓度传感器反馈信号给手环电路控制芯片，触发震动组件；智能手环若测得用户心率超过设定范围，触发震动组件，将当前采集的一氧化碳浓度、氧气浓度和用户心率实时传输到储罐外面的工人，以供工作人员决策是否终止当前操作；当储罐内工人无视初级警告，继续作业且一氧化碳浓度增大或者氧气浓度降低，一氧化碳传感器、氧气浓度传感器反馈信号给手环电路控制芯片，加大震动组件震动频率，并实施传输数据给储罐外工作人员的手机或平板上，在APP上显示警告信息。

本发明用于实时检测一氧化碳气体、氧气浓度和用户心率，当一氧化碳传感器、氧气浓度传感器和心率测量模块中任意一项出现异常时，该现象异常所对应的传感器反馈信号给手环电路控制芯片，触发震动组件，提醒用户当前环境下的异常情况，同时，将当前采集的一氧化碳浓度、氧气浓度和用户心率实时传输到储罐外面的工人，以供工作人员决策是否终止当前操作，保证操作工人的人生安全，避免出现意外情况。

附图说明

图1为一种预警手环装置的结构示意图；

图2为Dialog DA14580蓝牙智能系统级芯片的示意图；

图3为人体手臂摆动模型的示意图；

图4为六轴陀螺仪的示意图；

图5为外设电路的示意图；

图6为心率检测电路的示意图；

图7为MQ-9一氧化碳传感器的示意图；

图8为MQ-9测试效果的示意图；

图9为氧气浓度传感器电路的示意图；

图10为O₂传感器特性的示意图。

具体实施方式

为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。

本发明为一种预警手环装置，用于实时检测一氧化碳气体、氧气浓度和用户心率，如图1所示，其包括一氧化碳传感器、氧气浓度传感器和智能手环，智能手环内设有手环电路控制芯片和心率测量模块，一氧化碳传感器、氧气浓度传感器和心率测量模块均与手环电路控制芯片的输入端连接，手环电路控制芯片的输出端连接震动组件、用于警示的蜂鸣器和信号发射器。信号发射器通过数据传输与储罐外工作人员的手机或平板上的信号接收器连接。