專利名稱：煤礦模擬自救器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一種集成環(huán)境傳感技術(shù)和無線傳輸技術(shù)的煤礦模擬自救器，并提供一種對礦工的煤礦自救器培訓(xùn)方法。
背景技術(shù)：
自救器是井下職工的個(gè)人防護(hù)裝備，是礦井應(yīng)急逃生系統(tǒng)的重要組成部分，是礦工的生命保障。原煤炭部于1983年專門下發(fā)了“煤炭部關(guān)于下井人員裝備自救器的指令”，對礦工佩帶自救器進(jìn)行了具體的規(guī)定；《煤礦安全規(guī)程》第10條規(guī)定“入井人員必須隨身攜帶自救器”，透過近年來我國發(fā)生的多起瓦斯事故發(fā)現(xiàn)，除爆炸造成的直接傷害外，由于不能正確佩戴自救器而造成間接死亡也不容忽視。目前煤礦安全培訓(xùn)中，大、中型煤炭企業(yè)基本都能做到對新進(jìn)工人進(jìn)行自救器使用的培訓(xùn)，但自救器價(jià)格較貴，同時(shí)不可重復(fù)使用，因此培訓(xùn)過程中，通常由教師講解自救器的使用及注意事項(xiàng)，職工只能聽講，不能夠做到“一人一具”，完整訓(xùn)練，造成工人對自救器使用細(xì)節(jié)無從知曉。甚至一些小型礦井根本就沒有關(guān)于自救器的使用教學(xué)。工人下井后雖然佩戴自救器，一旦危險(xiǎn)出現(xiàn)，并不能有效使用自救器，從而危及生命。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型實(shí)施例的目的在于提供一種煤礦模擬自救器，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的各種缺陷。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種煤礦模擬自救器，該煤礦模擬自救器至少包括頂蓋和殼體，用于保護(hù)容納在其中的組件；罐體，設(shè)置在所述殼體中，用于保護(hù)容納在其中的各個(gè)部件；頂部光敏傳感器，設(shè)置在所述罐體頂部，用于感知所述罐體上方可見光亮度；底部光敏傳感器，設(shè)置在所述罐體底部，用于感知所述罐體底下可見光亮度；口具，設(shè)置在所述罐體上，用于供使用者含在口中呼吸使用；口具壓力傳感器，設(shè)置在所述口具頂端，以供使用者使用的時(shí)候感知使用者咬住產(chǎn)生的壓力；鼻夾，通過繩索與所述口具相連，用于供使用者夾住鼻孔；鼻夾狀態(tài)傳感器，設(shè)置在所述鼻夾上，用于供使用者使用時(shí)候感知使用狀態(tài)；啟動(dòng)開關(guān)，設(shè)置在所述罐體上，用于接通電源，啟動(dòng)模擬產(chǎn)氧組件工作；頭帶，與所述罐體相連，用于供使用者佩戴使用；頭帶壓力傳感器，設(shè)置于所述頭帶上，用于感知所述頭帶受到的壓力；控制器，設(shè)置在所述罐體內(nèi)，與所述頂部光敏傳感器、底部光敏傳感器、口具壓力傳感器、鼻夾狀態(tài)傳感器、啟動(dòng)開關(guān)和頭帶壓力傳感器相連接，用于分別接收各個(gè)傳感器發(fā)送的感應(yīng)信號(hào)及啟動(dòng)開關(guān)產(chǎn)生的電信號(hào)，并根據(jù)各個(gè)信號(hào)接收的順序與預(yù)先存儲(chǔ)的順序數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，并將比較結(jié)果輸出。本實(shí)用新型的一種煤礦模擬自救器能夠?qū)崿F(xiàn)對礦工下井前的自救器使用的培訓(xùn)功能，并給出相應(yīng)的考核結(jié)果，同時(shí)可將考核結(jié)果發(fā)送到上位系統(tǒng)。特別是僅通過一次性鼻夾、呼吸器和封口條的更換，實(shí)現(xiàn)可以重復(fù)使用的模擬自救器，克服了傳統(tǒng)自救器教學(xué)中，大批量使用一次性自救器而造成成本問題，有利于礦工更好的掌握和自救器的使用。

此處所說明的附圖用來提供對本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本實(shí)用新型的一部分，并不構(gòu)成對本實(shí)用新型的限定。在附圖中圖I為本實(shí)用新型煤礦模擬自救器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型煤礦模擬自救器中口具的詳細(xì)結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型煤礦模擬自救器中鼻夾的詳細(xì)結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實(shí)用新型煤礦模擬自救器中模擬產(chǎn)氧組件的詳細(xì)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合實(shí)施例和附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例做進(jìn)一步詳細(xì)說明。在此，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本實(shí)用新型，但并不作為對本實(shí)用新型的限定。實(shí)施例一請參考圖1，圖I是本實(shí)用新型煤礦模擬自救器的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示，本實(shí)用新型的煤礦模擬自救器包括頂蓋110和殼體120，用于保護(hù)容納在其中的組件；所述殼體120為塑料材制，以供在模擬自救器未使用時(shí)，保護(hù)自救器本體不受外力撞擊。罐體130，設(shè)置在所述殼體120中，用于保護(hù)容納在其中的各個(gè)部件；該罐體130為塑料材制制成，內(nèi)部有空間，放置其他部件。頂部光敏傳感器140，設(shè)置在所述罐體130頂部，用于感知所述罐體130上方可見光亮度；底部光敏傳感器150，設(shè)置在所述罐體130底部，用于感知所述罐體130底下可見光亮度；在使用者打開頂蓋110和取下殼體120時(shí)，傳感器感應(yīng)到可見光，從而達(dá)到檢測到使用者打開頂蓋110和取下殼體120的動(dòng)作的目的?？诰?60，設(shè)置在所述罐體130上，用于供使用者含在口中呼吸使用；該口具160為塑料制成，一次性使用，如圖2所示，圖2是本實(shí)用新型煤礦模擬自救器中口具的詳細(xì)結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示，該口具160包括牙墊161和擋片162，所述牙墊161和擋片162設(shè)置在口具160頂端附近，使用者通過口含塑料口具呼吸的時(shí)候，咬住牙墊161，擋片162在嘴唇與牙齒之間位置。另外本實(shí)用新型另一實(shí)施例中，還可以包括口具保護(hù)套163，是套在口具160上的橡膠套，以保護(hù)口具160清潔?？诰邏毫鞲衅?70，設(shè)置在所述口具160頂端，以供使用者使用的時(shí)候感知使用者咬住產(chǎn)生的壓力；該口具壓力傳感器170放置在口具160中的牙墊161中，能夠感應(yīng)使用者是否已經(jīng)咬住牙墊161。[0033]鼻夾180，通過繩索與所述口具160相連，以防丟失，用于供使用者夾住鼻孔；鼻夾狀態(tài)傳感器190，設(shè)置在所述鼻夾180上，用于供使用者使用時(shí)候感知使用狀態(tài)；上述鼻夾180作用是夾住使用者鼻子，防止其吸入有毒氣體，使用時(shí)拉開鼻夾彈簧，夾在鼻子上。如圖3所示，圖3是本實(shí)用新型煤礦模擬自救器中鼻夾的詳細(xì)結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示，所述鼻夾180兩個(gè)端部分別設(shè)置有弱電觸點(diǎn)181，所述弱電觸點(diǎn)181與所述鼻夾狀態(tài)傳感器190相連，根據(jù)所述弱電觸點(diǎn)181是否接觸判斷所述鼻夾180的使用狀態(tài)，來感應(yīng)鼻夾是否已經(jīng)夾在使用者鼻子上。啟動(dòng)開關(guān)200，設(shè)置在所述罐體130上，用于接通電源，啟動(dòng)模擬產(chǎn)氧組件300工作；使用者開啟啟動(dòng)開關(guān)200，模擬產(chǎn)氧組件300開始產(chǎn)生模擬產(chǎn)生氧氣。如圖4所示，圖4是本實(shí)用新型煤礦模擬自救器中模擬產(chǎn)氧組件的詳細(xì)結(jié)構(gòu)示意 圖，如圖所示，所述模擬產(chǎn)氧組件300設(shè)置在所述罐體130內(nèi)，與所述口具160相連通；該模擬產(chǎn)氧組件300包括進(jìn)風(fēng)口 310、進(jìn)風(fēng)裝置320和加熱裝置330，所述進(jìn)風(fēng)口 310用于供空氣進(jìn)入，所述進(jìn)風(fēng)裝置320用于使空氣流向所述口具160，所述加熱裝置330用于將流入的空氣進(jìn)行加熱。該模擬產(chǎn)氧組件300的作用為當(dāng)模擬真正自產(chǎn)氧自救器使用時(shí)，由于化學(xué)作用使產(chǎn)生的氧氣中帶有一定的熱量。進(jìn)風(fēng)裝置模擬自產(chǎn)氧自救器產(chǎn)氧時(shí)，產(chǎn)生的氧氣具有一定壓力。頭帶210，與所述罐體130相連，用于供使用者佩戴使用；頭帶210質(zhì)地為尼龍帶，頭帶210作用是將自救器固定在使用者頭部。頭帶壓力傳感器220，設(shè)置于所述頭帶210上，用于感知所述頭帶210受到的壓力；控制器230，設(shè)置在所述罐體160內(nèi)，與所述頂部光敏傳感器140、底部光敏傳感器150、口具壓力傳感器170、鼻夾狀態(tài)傳感器190、啟動(dòng)開關(guān)200和頭帶壓力傳感器220相連接，用于分別接收各個(gè)傳感器發(fā)送的感應(yīng)信號(hào)及啟動(dòng)開關(guān)200產(chǎn)生的電信號(hào)，并根據(jù)各個(gè)信號(hào)接收的順序與預(yù)先存儲(chǔ)的順序數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，并將比較結(jié)果輸出。上述控制器230為單片機(jī)等，能夠?qū)φ麄€(gè)自救器的數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行處理，并為顯示屏提供數(shù)據(jù)。該煤礦模擬自救器還可以包括顯示屏240，設(shè)置在所述罐體130上，與所述控制器230相連接，用于接收并顯示比較結(jié)果。上述顯示屏240為液晶顯示屏，能夠顯示控制器230提供的使用者佩戴時(shí)間信息。該煤礦模擬自救器還可以包括無線傳輸器250，設(shè)置在所述罐體130內(nèi)，用于通過無線方式將數(shù)據(jù)傳輸出去。無線傳輸器250為WIFI模塊、GPRS模塊、藍(lán)牙模塊或紅外模塊，通過無線方式與上位系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。供電電源260，為電池等，能夠被替換和為模擬自救器供電。該煤礦模擬自救器還可以包括封口條270，設(shè)置在所述頂蓋110上，用于封閉所述頂蓋110 ；保護(hù)套280，設(shè)置在所述頂蓋110上部，用于保護(hù)所述封口條270，該保護(hù)套280為
橡膠套。[0049]在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，使用步驟如下I、使用者在光線充足的環(huán)境下，打開電源，2、上位系統(tǒng)給出開始指令，產(chǎn)生信號(hào)I，通過無線裝置發(fā)送到模擬自救器，打開保護(hù)套，露出上面的封口條；2、拉開封口條；3、用力拔上外蓋，此時(shí)上部光敏傳感器暴露在光線中，產(chǎn)生信號(hào)2 ；4、取出頭帶，拉住頭帶(觸發(fā)頭帶壓力傳感器，產(chǎn)生信號(hào)3)，將外殼拔下，瓶底光敏傳感器產(chǎn)生信號(hào)4 ；5、拔掉口具保護(hù)套，用嘴咬住口具(口具壓力傳感器產(chǎn)生信號(hào)5)，按下啟動(dòng)開關(guān)·(產(chǎn)生信號(hào)6)，模擬產(chǎn)氧組件產(chǎn)生的熱空氣來模擬真實(shí)情況下的熱氧氣；6、雙手拉開彈性鼻夾(鼻夾狀態(tài)傳感器產(chǎn)生信號(hào)7)，夾在鼻兩側(cè)，用嘴呼吸；7、帶好頭帶，頭帶壓力傳感器產(chǎn)生信號(hào)8 ；8、以上步驟產(chǎn)生信號(hào)時(shí)，都傳輸至控制器，控制器經(jīng)過處理，判斷信號(hào)是否依次產(chǎn)生、信號(hào)I到信號(hào)8產(chǎn)生的時(shí)間，以此來判斷使用者是否按照規(guī)定步驟使用和是否能在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成使用動(dòng)作；9、無線傳輸器將數(shù)據(jù)傳輸至上位系統(tǒng)；10、使用后更換封口條、一次性口具，供下次使用。本實(shí)用新型的核心理念是基于傳感技術(shù)和無線傳輸技術(shù)的一種煤礦模擬自救器，能夠在不使用真實(shí)自救器的情況下，通過使用傳感和無線傳輸技術(shù)，檢測礦工對模擬自救器的使用前后順序和各個(gè)步驟使用時(shí)間，培訓(xùn)礦工使用自救器的技能，并能夠?qū)ΦV工使用自救器的水平進(jìn)行考核，同時(shí)該煤礦模擬自救器使用一次性口具、封口條、模擬自產(chǎn)氧單元，能保證使用者衛(wèi)生。以上所述的具體實(shí)施例，對本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施例而已，并不用于限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種煤礦模擬自救器，其特征在于，該煤礦模擬自救器至少包括頂蓋和殼體，用于保護(hù)容納在其中的組件；罐體，設(shè)置在所述殼體中，用于保護(hù)容納在其中的各個(gè)部件；頂部光敏傳感器，設(shè)置在所述罐體頂部，用于感知所述罐體上方可見光亮度；底部光敏傳感器，設(shè)置在所述罐體底部，用于感知所述罐體底下可見光亮度；口具，設(shè)置在所述罐體上，用于供使用者含在口中呼吸使用；口具壓力傳感器，設(shè)置在所述口具頂端，以供使用者使用的時(shí)候感知使用者咬住產(chǎn)生的壓力；鼻夾，通過繩索與所述口具相連，用于供使用者夾住鼻孔；鼻夾狀態(tài)傳感器，設(shè)置在所述鼻夾上，用于供使用者使用時(shí)候感知使用狀態(tài)；啟動(dòng)開關(guān)，設(shè)置在所述罐體上，用于接通電源，啟動(dòng)模擬產(chǎn)氧組件工作；頭帶，與所述罐體相連，用于供使用者佩戴使用；頭帶壓力傳感器，設(shè)置于所述頭帶上，用于感知所述頭帶受到的壓力；控制器，設(shè)置在所述罐體內(nèi)，與所述頂部光敏傳感器、底部光敏傳感器、口具壓力傳感器、鼻夾狀態(tài)傳感器、啟動(dòng)開關(guān)和頭帶壓力傳感器相連接，用于分別接收各個(gè)傳感器發(fā)送的感應(yīng)信號(hào)及啟動(dòng)開關(guān)產(chǎn)生的電信號(hào)，并根據(jù)各個(gè)信號(hào)接收的順序與預(yù)先存儲(chǔ)的順序數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，并將比較結(jié)果輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的煤礦模擬自救器，其特征在于，該煤礦模擬自救器還包括顯示屏，設(shè)置在所述罐體上，與所述控制器相連接，用于接收并顯示比較結(jié)果。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的煤礦模擬自救器，其特征在于所述模擬產(chǎn)氧組件設(shè)置在所述罐體內(nèi)，與所述口具相連通；該模擬產(chǎn)氧組件包括進(jìn)風(fēng)口、進(jìn)風(fēng)裝置和加熱裝置，所述進(jìn)風(fēng)口用于供空氣進(jìn)入，所述進(jìn)風(fēng)裝置用于使空氣流向所述口具，所述加熱裝置用于將流入的空氣進(jìn)行加熱。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的煤礦模擬自救器，其特征在于所述口具頂端附近設(shè)置有牙墊和擋片，使用者使用時(shí)咬住所述牙墊，所述擋片在嘴唇與牙齒之間位置，所述口具壓力傳感器設(shè)置在所述牙墊中。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的煤礦模擬自救器，其特征在于所述鼻夾兩個(gè)端部分別設(shè)置有弱電觸點(diǎn)，所述弱電觸點(diǎn)與所述鼻夾狀態(tài)傳感器相連， 根據(jù)所述弱電觸點(diǎn)是否接觸判斷所述鼻夾的使用狀態(tài)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的煤礦模擬自救器，其特征在于，該煤礦模擬自救器還包括 無線傳輸器，設(shè)置在所述罐體內(nèi)，用于通過無線方式將數(shù)據(jù)傳輸出去。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的煤礦模擬自救器，其特征在于無線傳輸器為WIFI模塊、GPRS模塊、藍(lán)牙模塊或紅外模塊。
8.根據(jù)權(quán)利要求I至7任一項(xiàng)所述的煤礦模擬自救器，其特征在于，該煤礦模擬自救器還包括封口條，設(shè)置在所述頂蓋上，用于封閉所述頂蓋；保護(hù)套，設(shè)置在所述頂蓋上部，用于保護(hù)所述封口條。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種煤礦模擬自救器，包括頂蓋、殼體、罐體、設(shè)置在罐體頂部的頂部光敏傳感器、設(shè)置在所述罐體底部的底部光敏傳感器、設(shè)置在口具上的口具壓力傳感器、設(shè)置在鼻夾上的鼻夾狀態(tài)傳感器、啟動(dòng)模擬供氧組件的啟動(dòng)開關(guān)、設(shè)置在頭帶上的頭帶壓力傳感器；與上述各個(gè)傳感器和啟動(dòng)開關(guān)相連的控制器，用于分別接收各個(gè)傳感器發(fā)送的感應(yīng)信號(hào)及啟動(dòng)開關(guān)產(chǎn)生的電信號(hào)，并根據(jù)各個(gè)信號(hào)接收的順序與預(yù)先存儲(chǔ)的順序數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，并將比較結(jié)果輸出。本實(shí)用新型的煤礦模擬自救器煤礦模擬自救器，能夠?qū)崿F(xiàn)對礦工下井前的自救器使用的培訓(xùn)功能，并給出相應(yīng)的考核結(jié)果，同時(shí)可將考核結(jié)果發(fā)送到上位系統(tǒng)。
文檔編號(hào)G09B25/02GK202677701SQ20122018448
公開日2013年1月16日 申請日期2012年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月27日
發(fā)明者劉元興, 陳星浩 申請人:劉元興, 陳星浩