帶有瓦斯報(bào)警裝置的安全帽的制作方法
【專利摘要】帶有瓦斯報(bào)警裝置的安全帽，屬于煤礦開(kāi)采安全控制領(lǐng)域，本實(shí)用新型為解決現(xiàn)有瓦斯監(jiān)測(cè)設(shè)備位置固定，不能監(jiān)測(cè)所有地點(diǎn)的瓦斯?fàn)顩r的問(wèn)題。本實(shí)用新型包括氣敏元件QM-N10、NE555時(shí)基集成電路、比較器A1、LED條形驅(qū)動(dòng)芯片U257B、晶閘管VTH、喇叭BL、NPN三極管VT1、VT2、電阻R1～電阻R5、滑動(dòng)變阻器Rp1、Rp2、電容C1、報(bào)警燈LED1～LED5；在不影響安全帽的正常使用的前提下，又具備了檢測(cè)瓦斯?jié)舛鹊墓δ埽S采礦工人移動(dòng)，當(dāng)檢測(cè)到采礦工人所在位置的瓦斯?jié)舛冗_(dá)到安全臨界值時(shí)，進(jìn)行聲光提醒報(bào)警，并且，通過(guò)LED燈閃亮數(shù)目的不同來(lái)直觀的表征瓦斯?jié)舛鹊母叩汀?br>
【專利說(shuō)明】帶有瓦斯報(bào)警裝置的安全帽
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種瓦斯報(bào)警裝置，屬于煤礦開(kāi)采安全控制領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 礦井開(kāi)采，經(jīng)常會(huì)遇到一些有毒有害氣體，其中，尤其以瓦斯對(duì)礦井安全生產(chǎn)危害 最大，雖然有嚴(yán)格的瓦斯監(jiān)測(cè)設(shè)施及制度，但由于井下各個(gè)地點(diǎn)瓦斯?jié)舛炔幌嗤咚贡O(jiān)測(cè) 設(shè)備不可能布置到所有地方，監(jiān)測(cè)設(shè)備不能監(jiān)測(cè)到所有地點(diǎn)的瓦斯?fàn)顩r；同時(shí)由于瓦斯氣 體濃度容易變化，監(jiān)測(cè)設(shè)備檢測(cè)到瓦斯臨界點(diǎn)時(shí)，瓦斯?jié)舛纫呀?jīng)很高，容易產(chǎn)生事故；即使 采用瓦斯檢測(cè)工定時(shí)定點(diǎn)去采集數(shù)據(jù)，但瓦斯的產(chǎn)生和濃度變化卻是不定時(shí)的，不能及時(shí) 發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)；因此，當(dāng)?shù)V工處于瓦斯?jié)舛容^高的地點(diǎn)時(shí)，不容易發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)，威脅礦工安全。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003] 本實(shí)用新型目的是為了解決現(xiàn)有瓦斯監(jiān)測(cè)設(shè)備位置固定，不能監(jiān)測(cè)所有地點(diǎn)的瓦 斯?fàn)顩r的問(wèn)題，提供了一種帶有瓦斯報(bào)警裝置的安全帽，隨采礦工人移動(dòng)，實(shí)時(shí)檢測(cè)采礦工 人所在地的瓦斯?fàn)顩r，保障采礦工人的人身安全。
[0004] 本實(shí)用新型所述帶有瓦斯報(bào)警裝置的安全帽，在安全帽上設(shè)置瓦斯報(bào)警裝置，所 述瓦斯報(bào)警裝置包括氣敏元件QM-N10、NE555時(shí)基集成電路、比較器Al、LED條形驅(qū)動(dòng)芯片 U257B、晶閘管VTH、喇叭BL、NPN三極管VT1、NPN三極管VT2、電阻R1、電阻R2、電阻R3、電 阻R4、電阻R5、滑動(dòng)變阻器Rpl、滑動(dòng)變阻器Rp2、電容C1、報(bào)警燈LED1、報(bào)警燈LED2、報(bào)警燈 LED3、報(bào)警燈LED4和報(bào)警燈LED5 ;
[0005] +12V直流電源同時(shí)連接氣敏元件QM-N10的A電極、2腳、電阻R2的一端、滑動(dòng)變阻 器Rp2的一個(gè)固定端及其活動(dòng)端、電阻R4的一端、LED條形驅(qū)動(dòng)芯片U257B的8腳、NE555 時(shí)基集成電路的4腳、8腳和喇叭BL的正極供電端子；
[0006] 氣敏元件QM-N10的B電極同時(shí)連接滑動(dòng)變阻器Rpl的一個(gè)固定端和比較器A1的 同相輸入端；比較器A1的反相輸入端同時(shí)連接滑動(dòng)變阻器Rp2的另一個(gè)固定端和電阻R3 的一端；比較器A1的輸出端連接NPN三極管VT2的基極，NPN三極管VT2的集電極同時(shí)連 接電阻R4的另一端、NE555時(shí)基集成電路的2腳和6腳；NE555時(shí)基集成電路的5腳連接電 容C1的一端，NE555時(shí)基集成電路的3腳連接晶閘管VTH的控制極，晶閘管VTH的陽(yáng)極連 接喇叭BL的負(fù)極供電端子；滑動(dòng)變阻器Rpl的另一個(gè)固定端連接電阻R1的一端；
[0007] 晶閘管VTH的陰極、電容C1的另一端，NE555時(shí)基集成電路的1腳、NPN三極管VT2 的發(fā)射極、電阻R3的另一端、電阻R1的另一端和氣敏元件QM-N10的5腳同時(shí)接地；
[0008] 滑動(dòng)變阻器Rpl的活動(dòng)端連接NPN三極管VT1的基極，NPN三極管VT1的集電極 連接電阻R2的另一端，NPN三極管VT1的發(fā)射極同時(shí)連接電阻R5的一端和LED條形驅(qū)動(dòng) 芯片U257B的7腳；
[0009] LED條形驅(qū)動(dòng)芯片U257B的5腳和6腳之間并聯(lián)報(bào)警燈LED1 ;LED條形驅(qū)動(dòng)芯片 U257B的4腳和5腳之間并聯(lián)報(bào)警燈LED2 ;LED條形驅(qū)動(dòng)芯片U257B的3腳和4腳之間并 聯(lián)報(bào)警燈LED3 ;LED條形驅(qū)動(dòng)芯片U257B的2腳和3腳之間并聯(lián)報(bào)警燈LED4 ;LED條形驅(qū)動(dòng) 芯片U257B的1腳和2腳之間并聯(lián)報(bào)警燈LED5 ;LED條形驅(qū)動(dòng)芯片U257B的1腳還與電阻 R5的另一端同時(shí)接地。
[0010] 本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)：本實(shí)用新型所述帶有瓦斯報(bào)警裝置的安全帽，是在普通安全 帽的基礎(chǔ)上加裝小體積檢測(cè)設(shè)備，在不影響安全帽的正常使用的前提下，又具備了檢測(cè)瓦 斯?jié)舛鹊墓δ?，它隨采礦工人移動(dòng)，當(dāng)檢測(cè)到采礦工人所在位置的瓦斯?jié)舛冗_(dá)到安全臨界 值時(shí)，進(jìn)行聲光提醒報(bào)警，并且，通過(guò)LED燈閃亮數(shù)目的不同來(lái)直觀的表征瓦斯?jié)舛鹊母?低。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0011] 圖1是本實(shí)用新型所述帶有瓦斯報(bào)警裝置的安全帽的具體控制電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]
【具體實(shí)施方式】一：下面結(jié)合圖1說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述帶有瓦斯報(bào)警 裝置的安全帽，在安全帽上設(shè)置瓦斯報(bào)警裝置，所述瓦斯報(bào)警裝置包括氣敏元件QM-N10、 NE555時(shí)基集成電路、比較器A1、LED條形驅(qū)動(dòng)芯片U257B、晶閘管VTH、喇叭BL、NPN三極管 VT1、NPN三極管VT2、電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、滑動(dòng)變阻器Rpl、滑動(dòng)變阻 器Rp2、電容C1、報(bào)警燈LED1、報(bào)警燈LED2、報(bào)警燈LED3、報(bào)警燈LED4和報(bào)警燈LED5 ;
[0013] +12V直流電源同時(shí)連接氣敏元件QM-N10的A電極、2腳、電阻R2的一端、滑動(dòng)變阻 器Rp2的一個(gè)固定端及其活動(dòng)端、電阻R4的一端、LED條形驅(qū)動(dòng)芯片U257B的8腳、NE555 時(shí)基集成電路的4腳、8腳和喇叭BL的正極供電端子；
[0014] 氣敏元件QM-N10的B電極同時(shí)連接滑動(dòng)變阻器Rpl的一個(gè)固定端和比較器A1的 同相輸入端；比較器A1的反相輸入端同時(shí)連接滑動(dòng)變阻器Rp2的另一個(gè)固定端和電阻R3 的一端；比較器A1的輸出端連接NPN三極管VT2的基極，NPN三極管VT2的集電極同時(shí)連 接電阻R4的另一端、NE555時(shí)基集成電路的2腳和6腳；NE555時(shí)基集成電路的5腳連接電 容C1的一端，NE555時(shí)基集成電路的3腳連接晶閘管VTH的控制極，晶閘管VTH的陽(yáng)極連 接喇叭BL的負(fù)極供電端子；滑動(dòng)變阻器Rpl的另一個(gè)固定端連接電阻R1的一端；
[0015] 晶閘管VTH的陰極、電容C1的另一端，NE555時(shí)基集成電路的1腳、NPN三極管VT2 的發(fā)射極、電阻R3的另一端、電阻R1的另一端和氣敏元件QM-N10的5腳同時(shí)接地；
[0016] 滑動(dòng)變阻器Rpl的活動(dòng)端連接NPN三極管VT1的基極，NPN三極管VT1的集電極 連接電阻R2的另一端，NPN三極管VT1的發(fā)射極同時(shí)連接電阻R5的一端和LED條形驅(qū)動(dòng) 芯片U257B的7腳；
[0017] LED條形驅(qū)動(dòng)芯片U257B的5腳和6腳之間并聯(lián)報(bào)警燈LED1 ;LED條形驅(qū)動(dòng)芯片 U257B的4腳和5腳之間并聯(lián)報(bào)警燈LED2 ;LED條形驅(qū)動(dòng)芯片U257B的3腳和4腳之間并 聯(lián)報(bào)警燈LED3 ;LED條形驅(qū)動(dòng)芯片U257B的2腳和3腳之間并聯(lián)報(bào)警燈LED4 ;LED條形驅(qū)動(dòng) 芯片U257B的1腳和2腳之間并聯(lián)報(bào)警燈LED5 ;LED條形驅(qū)動(dòng)芯片U257B的1腳還與電阻 R5的另一端同時(shí)接地。
[0018] 氣敏元件QM-N10的A電極為氣敏元件QM-N10的1腳和3腳；氣敏元件QM-N10的 B電極為氣敏元件QM-N10的4腳和6腳。
[0019] 報(bào)警燈LED1、報(bào)警燈LED2、報(bào)警燈LED3、報(bào)警燈LED4和報(bào)警燈LED5設(shè)置在安全帽 的帽沿上。
[0020] 氣敏元件QM-N10處于潔凈空氣環(huán)境時(shí)，其A、B電極之間呈高阻抗，+12V電壓被該 高阻抗、Rpl的一部分、R5分壓，因?yàn)樵摳咦杩惯h(yuǎn)大于Rpl的一部分、R5的電阻，因此，U257B 的7腳電壓接近于0V，根據(jù)U257B的特性，當(dāng)其7腳電壓大于1. 8V時(shí)，相應(yīng)的二極管點(diǎn)亮， 電壓越大，LED燈亮的數(shù)量越多；LED1?LED5依次點(diǎn)亮。
[0021] 同時(shí)，該高阻抗與Rpl、R1分壓，作為比較器A1的同相輸入信號(hào)，因該高阻抗遠(yuǎn)大 于Rpl、R1的電阻，因此，比較器A1的同相輸入端電壓小于反相輸入端電壓，A1的輸出端輸 出低電平，VT2截止，則NE555的2腳輸入為高電平，NE555的3腳輸出為低電平，VTH沒(méi)有 觸發(fā)電壓，喇叭BL不響。
[0022] 隨著采礦工人的移動(dòng)，安全帽也隨之移動(dòng)，一旦進(jìn)入瓦斯?jié)舛瘸瑯?biāo)的區(qū)域，氣敏元 件QM-N10的A、B電極之間的阻抗隨瓦斯?jié)舛鹊纳叨焖俳档?，?dāng)達(dá)到瓦斯?jié)舛劝踩R界 值時(shí)，觸發(fā)U257B的7腳電壓超過(guò)1. 8V，LED1亮，瓦斯?jié)舛仍礁撸渥杩乖降?，觸發(fā)U257B的 7腳電壓越高，LED燈亮的數(shù)量越多，直觀的表征當(dāng)前區(qū)域瓦斯?jié)舛鹊母叩汀?br>
[0023] 同理，瓦斯?jié)舛劝踩R界值時(shí)，比較器A1的同相輸入端電壓高于反相輸入端電 壓，A1輸出高電平，給VT2加載基極偏置電壓，VT2導(dǎo)通，則NE555的2腳被拉至低電平， NE555翻轉(zhuǎn)，NE555的3腳輸出高電平，給VTH的控制極加了觸發(fā)電壓，喇叭BL報(bào)警。
[0024] 瓦斯?jié)舛鹊呐R界值通過(guò)調(diào)整Rpl和Rp2來(lái)設(shè)定。
【權(quán)利要求】
1. 帶有瓦斯報(bào)警裝置的安全帽，其特征在于，在安全帽上設(shè)置瓦斯報(bào)警裝置，所述瓦斯 報(bào)警裝置包括氣敏元件QM-N10、NE555時(shí)基集成電路、比較器A1、LED條形驅(qū)動(dòng)芯片U257B、 晶閘管VTH、喇叭BL、NPN三極管VT1、NPN三極管VT2、電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電 阻R5、滑動(dòng)變阻器Rp 1、滑動(dòng)變阻器Rp2、電容C1、報(bào)警燈LED 1、報(bào)警燈LED2、報(bào)警燈LED3、報(bào) 警燈LED4和報(bào)警燈LED5 ; +12V直流電源同時(shí)連接氣敏元件QM-N10的A電極、2腳、電阻R2的一端、滑動(dòng)變阻器 Rp2的一個(gè)固定端及其活動(dòng)端、電阻R4的一端、LED條形驅(qū)動(dòng)芯片U257B的8腳、NE555時(shí) 基集成電路的4腳、8腳和喇叭BL的正極供電端子； 氣敏元件QM-N10的B電極同時(shí)連接滑動(dòng)變阻器Rpl的一個(gè)固定端和比較器A1的同相 輸入端；比較器A1的反相輸入端同時(shí)連接滑動(dòng)變阻器Rp2的另一個(gè)固定端和電阻R3的一 端；比較器A1的輸出端連接NPN三極管VT2的基極，NPN三極管VT2的集電極同時(shí)連接電 阻R4的另一端、NE555時(shí)基集成電路的2腳和6腳；NE555時(shí)基集成電路的5腳連接電容 C1的一端，NE555時(shí)基集成電路的3腳連接晶閘管VTH的控制極，晶閘管VTH的陽(yáng)極連接喇 叭BL的負(fù)極供電端子；滑動(dòng)變阻器Rpl的另一個(gè)固定端連接電阻R1的一端； 晶閘管VTH的陰極、電容C1的另一端，NE555時(shí)基集成電路的1腳、NPN三極管VT2的 發(fā)射極、電阻R3的另一端、電阻R1的另一端和氣敏元件QM-N10的5腳同時(shí)接地； 滑動(dòng)變阻器Rpl的活動(dòng)端連接NPN三極管VT1的基極，NPN三極管VT1的集電極連接 電阻R2的另一端，NPN三極管VT1的發(fā)射極同時(shí)連接電阻R5的一端和LED條形驅(qū)動(dòng)芯片 U257B 的 7 腳； LED條形驅(qū)動(dòng)芯片U257B的5腳和6腳之間并聯(lián)報(bào)警燈LED1 ;LED條形驅(qū)動(dòng)芯片U257B 的4腳和5腳之間并聯(lián)報(bào)警燈LED2 ;LED條形驅(qū)動(dòng)芯片U257B的3腳和4腳之間并聯(lián)報(bào)警 燈LED3 ;LED條形驅(qū)動(dòng)芯片U257B的2腳和3腳之間并聯(lián)報(bào)警燈LED4 ;LED條形驅(qū)動(dòng)芯片 U257B的1腳和2腳之間并聯(lián)報(bào)警燈LED5 ;LED條形驅(qū)動(dòng)芯片U257B的1腳還與電阻R5的 另一端同時(shí)接地。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述帶有瓦斯報(bào)警裝置的安全帽，其特征在于，氣敏元件QM-N10的 A電極為氣敏元件QM-N10的1腳和3腳；氣敏元件QM-N10的B電極為氣敏元件QM-N10的 4腳和6腳。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述帶有瓦斯報(bào)警裝置的安全帽，其特征在于，報(bào)警燈LED1、報(bào)警燈 LED2、報(bào)警燈LED3、報(bào)警燈LED4和報(bào)警燈LED5設(shè)置在安全帽的帽沿上。
【文檔編號(hào)】G08B21/16GK203849842SQ201420296750
【公開(kāi)日】2014年9月24日 申請(qǐng)日期:2014年6月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月5日
【發(fā)明者】曹艷, 孫曉虎, 鄭成玉 申請(qǐng)人:曹艷