專利名稱：礦井斜巷運(yùn)輸人車安全監(jiān)控防護(hù)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種紅外監(jiān)控系統(tǒng)，具體而言，其涉及一種礦井斜巷運(yùn)輸安全防爆型紅外監(jiān)控系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
煤炭開采運(yùn)輸離不開斜井、斜巷、運(yùn)輸裝置。然而，由于自然條件和地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，使煤層巷道起伏不平，造成許多礦井軌道巷坡度過大，給斜巷運(yùn)輸帶來很大困難。據(jù)統(tǒng)計，在全國煤礦的各種重大事故中，斜巷運(yùn)輸中煤車斷繩跑車事故占有很大的比例。如果斜巷內(nèi)有礦工停留，則上述事故可能會危及礦工的生命安全，甚至釀成惡性事故。
上述事故的發(fā)生，往往是由于意想不到的突發(fā)事件所引起的，例如停電、開關(guān)跳閘、鋼絲繩磨損等。這種事故的發(fā)生給國家財產(chǎn)和煤礦工人的生命安全帶來了極大的威脅，每年給國家造成的經(jīng)濟(jì)損失不可估量。
為了避免和減少斜巷運(yùn)輸中因此類突發(fā)事故的發(fā)生而危及到礦工的人身安全，有必要研制開發(fā)一種專門用于礦山斜巷安全運(yùn)輸?shù)娜塑嚢踩O(jiān)控防護(hù)系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一在于，通過紅外監(jiān)控裝置監(jiān)測斜巷內(nèi)是否存在礦工，對巷內(nèi)運(yùn)輸設(shè)備進(jìn)行工控。保證斜巷運(yùn)輸時斜巷內(nèi)無礦工，從而達(dá)到保障斜巷內(nèi)運(yùn)輸時礦工人身安全的目的。
本發(fā)明的目的之二在于，通過紅外監(jiān)控裝置監(jiān)測斜巷內(nèi)是否存在礦工，對巷內(nèi)運(yùn)輸設(shè)備進(jìn)行工控的同時，為礦工進(jìn)行警示顯示，例如紅、綠燈閃光裝置。
本發(fā)明的目的之三在于，通過紅外監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)測斜巷內(nèi)是否存在礦工，對巷內(nèi)運(yùn)輸設(shè)備進(jìn)行工控的同時，為礦工進(jìn)行語音警示，例如使用錄有某些警示語的揚(yáng)聲器。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是這樣設(shè)計的該系統(tǒng)包括紅外探測器、通過數(shù)據(jù)電纜與紅外探測器相連接的信號采集模塊、通過數(shù)據(jù)電纜與所述信號采集模塊連接的信號處理模塊以及對巷道內(nèi)運(yùn)輸設(shè)備進(jìn)行工控的繼電器模塊組，其中紅外探測器包括可將波長為7至12μm之間的紅外信號轉(zhuǎn)化為電信號并對自然界白光有抑制作用的PIR傳感器裝置以及可將警戒區(qū)域內(nèi)分成若干個明區(qū)和暗區(qū)并將熱釋的紅外信號折射或反射到傳感器裝置上的透鏡裝置。
所述礦井斜巷運(yùn)輸人車安全監(jiān)控防護(hù)系統(tǒng)進(jìn)一步設(shè)有自動以紅綠閃光信號警示的顯示裝置。
所述礦井斜巷運(yùn)輸人車安全監(jiān)控防護(hù)系統(tǒng)進(jìn)一步設(shè)有語音警示裝置。
通過采用上述監(jiān)控系統(tǒng)，可以充分保障在斜巷內(nèi)運(yùn)輸時礦工的人身安全，從而達(dá)到安全生產(chǎn)的目的。


下面結(jié)合附圖，進(jìn)一步描述本發(fā)明的具體實施例。
其中圖1是本發(fā)明的礦井斜巷運(yùn)輸人車安全監(jiān)控防護(hù)系統(tǒng)功能原理示意圖；圖2是本發(fā)明的礦井斜巷運(yùn)輸人車安全監(jiān)控防護(hù)系統(tǒng)的紅外探測器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
本發(fā)明的礦井斜巷運(yùn)輸安全防爆型紅外監(jiān)控系統(tǒng)是根據(jù)紅外波長與溫度的變化原理所設(shè)計。在自然界中，任何高于絕對溫度(-273度)的物體都將產(chǎn)生紅外光譜，不同溫度的物體，其釋放的紅外能量和波長是不一樣的，而人體所釋放的紅外線波長是7-10μm。
礦井斜巷運(yùn)輸安全防爆型紅外監(jiān)控系統(tǒng)分為兩部分一部分為被動紅外探測系統(tǒng)；另一部分為絞車控制系統(tǒng)，當(dāng)巷道內(nèi)存在礦工時，使絞車啟動裝置自鎖。
該監(jiān)控系統(tǒng)具體包括紅外探測器1、信號接收單元4、信號處理單元5以及對巷道內(nèi)運(yùn)輸設(shè)備進(jìn)行工控的繼電器模塊組6、絞車啟動操作自鎖裝置(未示出)、自動以紅綠閃光信號警示的顯示裝置或者語音警示裝置(未示出)。
紅外探測器1包括兩個關(guān)鍵性的元件，即PIR傳感器3和菲涅爾透鏡2，其中PIR能將波長為7-12μm之間的紅外信號變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?，并能對自然界中的白光信號具有抑制作用，因此在紅外探測器的警戒區(qū)內(nèi)，當(dāng)無人體移動時，PIR傳感器3感應(yīng)到的只是背景溫度。另外一個器件就是菲涅爾透鏡2，菲涅爾透鏡2有兩種形式，即折射式和反射式，菲涅爾透鏡2作用有兩個一是聚焦作用，即將熱釋的紅外信號折射(反射)在PIR傳感器3上，第二個作用是將警戒區(qū)內(nèi)分為若干個明區(qū)和暗區(qū)，使進(jìn)入警戒區(qū)的移動物體能以溫度變化的形式在PIR傳感器3上產(chǎn)生變化熱釋紅外信號，這樣PIR傳感器3就能產(chǎn)生變化的電信號。當(dāng)人體在警戒區(qū)，通過菲涅爾透鏡2透射，PIR傳感器3感應(yīng)到的是人體溫度與背景溫度的差異信號，因此，紅外探測器1就可以感應(yīng)移動物體與背景物體的溫度的差異。另外，紅外探測器1還可以包括氟化鈣石英玻璃。
繼而，PIR傳感器3將轉(zhuǎn)換后的電信號通過數(shù)據(jù)電纜傳輸給信號接收單元4，然后信號接收單元4將信號交由信號處理單元5進(jìn)行分析處理，隨后監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)分析處理結(jié)果通過繼電器模塊組6控制絞車啟動操作自鎖裝置使巷內(nèi)運(yùn)輸設(shè)備裝置正常操作或自鎖，同時也可自動以紅綠閃光信號警示的顯示裝置或者語音警示裝置進(jìn)行安全警示，其中所述語音警示裝置包括可進(jìn)行連續(xù)播放或者組合回放的語音芯片模塊以及與該語音芯片模塊相連的揚(yáng)聲器。
本發(fā)明的監(jiān)控系統(tǒng)是一種紅外線感應(yīng)自動化控制系統(tǒng)，適合煤礦關(guān)鍵部門及要害場所使用。
本監(jiān)控系統(tǒng)的PIR傳感器3能對移動速度較快的物體、在瞬間通過熱釋紅外能量的大小，以及單位時間內(nèi)的位移，對被測物體進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，其靈敏度可分辯被測物是人(動物)，還是木材、棉織品、鋼材或煤炭(矸石)。
本監(jiān)控系統(tǒng)具有以下創(chuàng)新特點集紅外線發(fā)射、接收、放大、邏輯電路、執(zhí)行電路于一體，構(gòu)思奇巧；易安裝易于推廣使用；技術(shù)起點較高；器件自身耗能低微。
本系統(tǒng)在安裝時可根據(jù)現(xiàn)場要求，多個設(shè)備組成整體系統(tǒng)，感應(yīng)面積可覆蓋整個斜巷，實時地進(jìn)行監(jiān)控。當(dāng)斜巷內(nèi)有礦工時，絞車的啟動系統(tǒng)自鎖。
一般我國斜巷長度為200-500米，所研發(fā)的單個防爆型紅外監(jiān)控裝置覆蓋面積為長10m，寬10米的范圍，故可以根據(jù)斜巷長度，每10米安裝一套本裝置，例如300米的斜巷，則安裝30個監(jiān)控裝置，這樣就可以覆蓋整個斜巷內(nèi)的所有區(qū)域。任何區(qū)域有礦工存在都會被相應(yīng)區(qū)域的紅外監(jiān)控裝置感應(yīng)，并發(fā)出開關(guān)量信號給鋪在斜巷內(nèi)的控制總線。
控制總線與絞車啟動操作自鎖裝置連接。當(dāng)斜巷內(nèi)有礦工時，控制總線處于斷路狀態(tài)，絞車啟動操作自鎖裝置實現(xiàn)自鎖，絞車無法啟動；當(dāng)斜巷內(nèi)無礦工時，控制總線處于回路狀態(tài)，絞車啟動操作自鎖裝置實現(xiàn)解鎖，絞車可由操作工人自行操作，進(jìn)行斜巷運(yùn)輸，達(dá)到安全生產(chǎn)的目的。
該系統(tǒng)可用于煤炭、礦山、冶金等需多斜巷運(yùn)輸系統(tǒng)，在斜巷運(yùn)輸去時，能夠保證斜巷內(nèi)沒有礦工停留，可有效的避免和減少人身傷亡事故的發(fā)生。實驗證明該產(chǎn)品是目前改善我國煤礦生產(chǎn)環(huán)境安全的新一代理想產(chǎn)品。
權(quán)利要求
1.一種礦井斜巷運(yùn)輸人車安全監(jiān)控防護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括紅外探測器、通過數(shù)據(jù)電纜與紅外探測器相連接的信號采集模塊、通過數(shù)據(jù)電纜與所述信號采集模塊連接的信號處理模塊以及對巷道內(nèi)運(yùn)輸設(shè)備進(jìn)行工控的繼電器模塊組，其中紅外探測器包括可將波長為7至12μm之間的紅外信號轉(zhuǎn)化為電信號并對自然界白光有抑制作用的PIR傳感器裝置以及可將警戒區(qū)域內(nèi)分成若干個明區(qū)和暗區(qū)并將熱釋的紅外信號折射或反射到傳感器裝置上的透鏡裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的礦井斜巷運(yùn)輸人車安全監(jiān)控防護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，所述透鏡裝置為菲涅爾透鏡或氟化鈣石英玻璃。
3.如權(quán)利要求2所述的礦井斜巷運(yùn)輸人車安全監(jiān)控防護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，所述礦井斜巷運(yùn)輸人車安全監(jiān)控防護(hù)系統(tǒng)進(jìn)一步設(shè)有自動以紅綠閃光信號警示的顯示裝置。
4.如權(quán)利要求2所述的礦井斜巷運(yùn)輸人車安全監(jiān)控防護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，所述礦井斜巷運(yùn)輸人車安全監(jiān)控防護(hù)系統(tǒng)進(jìn)一步設(shè)有語音警示裝置。
5.如權(quán)利要求4所述的礦井斜巷運(yùn)輸人車安全監(jiān)控防護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，所述語音警示裝置包括可進(jìn)行連續(xù)播放或者組合回放的語音芯片模塊以及與該語音芯片模塊相連的揚(yáng)聲器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種礦井斜巷運(yùn)輸人車安全監(jiān)控防護(hù)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括紅外探測器、通過數(shù)據(jù)電纜與紅外探測器相連接的信號采集模塊、通過數(shù)據(jù)電纜與所述信號采集模塊連接的信號處理模塊以及對巷道內(nèi)運(yùn)輸設(shè)備進(jìn)行工控的繼電器模塊組，其中紅外探測器包括可將波長為7至12μm之間的紅外信號轉(zhuǎn)化為電信號并對自然界白光有抑制作用的PIR傳感器裝置以及可將警戒區(qū)域內(nèi)分成若干個明區(qū)和暗區(qū)并將熱釋的紅外信號折射或反射到傳感器裝置上的透鏡裝置。通過采用上述系統(tǒng)，可以充分保障在斜巷內(nèi)運(yùn)輸時礦工的人身安全，從而達(dá)到安全生產(chǎn)的目的。
文檔編號E21F17/00GK1818345SQ200510007709
公開日2006年8月16日 申請日期2005年2月7日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月7日
發(fā)明者鈕乾鵬, 陳振欣, 景武, 張文學(xué), 孫浩 申請人:北京中礦電力電子技術(shù)有限公司