一种狭窄空间作业人员生命检测系统的制作方法

1.本实用新型涉及生命体征检测，具体涉及一种狭窄空间作业人员生命检测系统。


背景技术：

2.在化工行业，大型存储罐需要定期对沉积物进行清理作业，在这种狭窄空间内，需要人员进入罐体作业。在罐体内作业空间狭窄，劳动强度大，有毒有害气体浓度大，容易对作业人员造成安全隐患。传统的安全防护措施是在罐体外部设置监视人员，也有用视频摄像来代替监视人员，但是由于罐体内的气体有防爆要求，摄像设备不能直接安装到作业人员身上，这样就造成了摄像设备与作业人员之间监测距离远，可视角度小，存在视野盲区，从而不能实时了解作业人员在罐体内的位置。此外，依靠人工监视，有倦怠情况发生，在罐体内发生空压机供气停止或面罩脱落等情况时，如不能及时救援，会造成重大伤害。
3.针对以上传统监测方式的不足，本技术提出了有效的解决方案：将呼吸传感器、耳夹心率传感器直接佩戴在作业人员的面部，实时监测呼吸、心率数据，通过485通信将数据发送至计算机，在系统软件上，可设置心率、呼吸的报警阈值，当监测数值超过正常范围时，以语音和警铃声提醒监视人员，有利于及时救援，在作业人员的面部设置有骨传导语音模块，可实现作业人员与监视人员的实时通话，在具有较大噪音的作业环境下，骨传导这种方式可有效提高通话质量。
4.此外，检测主机与各检测模块之间通过信号线连接，由于受到信号线长度的限制，在使用过程中信号线经常会与检测主机之间出现松动、脱落的情况，导致检测模块无法将检测信号传输给检测主机，在这种情况下便无法及时监测作业人员的生命体征参数。


技术实现要素：

5.(一)解决的技术问题
6.针对现有技术所存在的上述缺点，本实用新型提供了一种狭窄空间作业人员生命检测系统，能够有效克服现有技术所存在的不便对呼吸传感器进行安装拆卸、检测主机的信号线容易松动脱落的缺陷。
7.(二)技术方案
8.为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：
9.一种狭窄空间作业人员生命检测系统，包括检测主机和面罩，所述检测主机通过信号线与骨传导语音模块相连，所述骨传导语音模块通过信号线分别与耳夹心率传感器、呼吸传感器相连，所述面罩上设有固定带、容置区，插接所述检测主机信号线的端部设有接线头，所述检测主机上开设有与接线头配合的接线孔，所述接线孔与接线头之间设有防脱落机构；
10.所述容置区上设有用于安装呼吸传感器的连接机构，所述连接机构包括相对设于容置区两侧的第一壳体，开设于第一壳体内部与呼吸传感器配合的放置槽，开设于第一壳体内部与放置槽连通的容置腔，以及与第一壳体固定的第二壳体；
11.所述第二壳体内部设有用于对呼吸传感器进行可拆卸安装的安装机构，所述安装机构包括与第二壳体侧壁滑动连接并伸入容置腔的限位杆，固定于限位杆上的挡盘，连接于挡盘与第二壳体内壁之间的第一弹簧，以及设于限位杆端部的倾斜端、水平端；
12.所述防脱落机构包括固定于接线头上的滑块，开设于接线孔侧壁并与滑块配合的滑槽，开设于滑槽端部且与滑槽连通的限位槽、容置槽，以及通过第二弹簧与容置槽内壁连接的用于将滑块推入限位槽并进行限位的抵块，所述滑块、抵块上分别设有相互配合的第一斜面、第二斜面。
13.优选地，所述挡盘侧面开设有安装槽，所述安装槽内部设有滚珠。
14.优选地，所述第二斜面上设有便于受到第一斜面作用力时滑动的降摩擦机构，所述降摩擦机构包括开设于第二斜面上的凹槽，以及转动连接与凹槽内壁之间的转轴。
15.优选地，所述倾斜端关于限位杆的轴线左右对称设置，所述水平端设于倾斜端之间。
16.优选地，所述面罩上设有进风口，所述进风口通过连管与空压机出风口相连。
17.(三)有益效果
18.与现有技术相比，本实用新型所提供的一种狭窄空间作业人员生命检测系统，能够通过耳夹心率传感器、呼吸传感器实时对作业人员的生命体征参数进行监测，利用骨传导语音模块可实现作业人员与监视人员的实时通话；借助安装机构可以非常方便地将呼吸传感器安装至容置区合适位置，并且拆卸起来也较为便捷；利用可拆卸连接机构能够使得接线头与接线孔紧密连接，防止信号线出现松动、脱落的情况，保证各检测模块能够将检测信号有效传输给检测主机，实现对作业人员生命体征参数的有效监测。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1为本实用新型的结构示意图；
21.图2为本实用新型中容置区上连接机构的结构示意图；
22.图3为本实用新型图2中第一壳体的侧视结构示意图；
23.图4为本实用新型中接线头与接线孔的配合结构示意图；
24.图5为本实用新型图4中滑槽的侧视结构示意图；
25.图6为本实用新型的系统示意图。
具体实施方式
26.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
27.一种狭窄空间作业人员生命检测系统，如图1至图6所示，包括检测主机1和面罩5，检测主机1通过信号线与骨传导语音模块2相连，骨传导语音模块2通过信号线分别与耳夹心率传感器3、呼吸传感器4 相连，面罩5上设有固定带6、容置区7。
28.容置区7上设有用于安装呼吸传感器4的连接机构，连接机构包括相对设于容置区7两侧的第一壳体8，开设于第一壳体8内部与呼吸传感器4配合的放置槽9，开设于第一壳体8内部与放置槽9连通的容置腔10，以及与第一壳体8固定的第二壳体11。
29.第二壳体11内部设有用于对呼吸传感器4进行可拆卸安装的安装机构，安装机构包括与第二壳体11侧壁滑动连接并伸入容置腔10的限位杆12，固定于限位杆12上的挡盘13，连接于挡盘13与第二壳体 11内壁之间的第一弹簧14，以及设于限位杆12端部的倾斜端15、水平端16。
30.倾斜端15关于限位杆12的轴线左右对称设置，水平端16设于倾斜端15之间。
31.面罩5上设有进风口，进风口通过连管与空压机出风口相连。
32.需要对呼吸传感器4进行安装时，将呼吸传感器4对准放置槽9，并放入第一壳体8中，如图2所示，再逆时针转动呼吸传感器4。转动过程中，如图3所示，呼吸传感器4与倾斜端15相互作用，将使得限位杆12克服第一弹簧14的弹力向下移动，进而呼吸传感器4能够移动至容置腔10另一侧。此时，限位杆12在第一弹簧14的弹力作用下回到原位置，能够防止呼吸传感器4从容置腔10中脱离。
33.需要拆卸呼吸传感器4时，反向转动呼吸传感器4，同样呼吸传感器4与倾斜端15相互作用，将使得限位杆12克服第一弹簧14的弹力向下移动，进而呼吸传感器4进入放置槽9中，便能够拿取呼吸传感器4。
34.挡盘13侧面开设有安装槽，安装槽内部设有滚珠。滚珠的设置，便于呼吸传感器4与倾斜端15相互作用时，限位杆12更好地向下移动。
35.本技术技术方案中，为了防止呼吸传感器4与倾斜端15、水平端 16之间产生磨损，可以在呼吸传感器4端部加装安装块，利用安装块与放置槽9进行配合安装。
36.插接检测主机1信号线的端部设有接线头18，检测主机1上开设有与接线头18配合的接线孔17，接线孔17与接线头18之间设有防脱落机构。
37.防脱落机构包括固定于接线头18上的滑块21，开设于接线孔17 侧壁并与滑块21配合的滑槽19，开设于滑槽19端部且与滑槽19连通的限位槽20、容置槽22，以及通过第二弹簧23与容置槽22内壁连接的用于将滑块21推入限位槽20并进行限位的抵块24，滑块21、抵块 24上分别设有相互配合的第一斜面26、第二斜面。
38.连接信号线时，将滑块21对准滑槽19，并将接线头18送入接线孔17中。当滑块21与抵块24接触时，继续向下按压接线头18，使得抵块24在第一斜面26、第二斜面的相互作用下，克服第二弹簧23的弹力向第一斜面26内部移动。
39.当第一斜面26完全位于抵块24端部时，接线头18已经与接线孔17紧密接触，并且抵块24在第二弹簧23的弹力作用下推动滑块21 进入限位槽20，并对滑块21进行限位，能够有效防止滑块21脱离限位槽20，保证接线头18与接线孔17紧密连接。
40.需要拆下信号线时，克服第二弹簧23的弹力转动接线头18，使得滑块21推动抵块24进入容置槽22。当滑块21进入滑槽19所在位置时，向上提拉接线头18，即可将接线头18取出。
41.本技术技术方案中，为了配合滑块21在限位槽20内部移动，也为了便于抵块24在容置槽22内部移动，第二弹簧23可以采用弧形弹簧。
42.第二斜面上设有便于受到第一斜面26作用力时滑动的降摩擦机构，降摩擦机构包括开设于第二斜面上的凹槽25，以及转动连接与凹槽25内壁之间的转轴。降摩擦机构的设置使得抵块24在受到第一斜面26作用力时更容易滑动，便于抵块24进入容置槽22中，以完成接线头18的安装及限位。
43.呼吸传感器4：安装在面罩5内，面罩5内设置有传声器，安装呼吸传感器4时，使得呼吸传感器4紧贴在传声器上，呼吸传感器4朝向口鼻方向设置有感应窗口，呼吸传感器4的侧面设置有超细通信电缆，引出面罩5。在面罩5佩戴时，口鼻位置(容置区7)形成密闭空间，面罩5的进风口由远处的空压机输送新鲜空气，其气流量基本恒定，当作业人员呼吸时，会造成腔体内气流微小变化，呼吸传感器4 的感应窗口检测到这个微小变化信号，这样就有效监测到作业人员的呼吸信号，超细通信电缆沿着面部引出，由于腔体内始终保持正压，不会造成外部有毒气体的进入。
44.耳夹心率传感器3：佩戴面罩5时，耳夹心率传感器3固定在固定带6上，引出耳夹夹在作业人员的耳垂上，检测耳垂血管末梢血容积变化，耳夹心率传感器3的mcu检测到此信号后计算出实时心率。
45.骨传导语音模块2：骨传导语音模块2作用时，实现作业人员与外部地实时通话，骨传导语音模块2与耳夹心率传感器3合为一体，固定在固定带6上。骨传导语音模块2朝向面部一侧，设置有压电感应面，其作用于人体耳垂下方的骨骼，当作业人员说话时，带动其骨骼震动，压电感应面接收到这个震动信号就可以还原成声音，其声音信号通过485电缆的电源线加载传导，呼吸传感器4引出的超细通信电缆连接到骨传导语音模块2的壳体内，这个壳体引出485通信电缆与检测主机1连接。
46.rs485通信模块：将呼吸传感器4、耳夹心率传感器3、骨传导语音模块2采集的数据与语音信号转换为485通信信号，以及加载在电源线上的语音信号与检测主机1连接。
47.本技术技术方案中，呼吸传感器4、耳夹心率传感器3、骨传导语音模块2组成可通过面罩5穿戴于作业人员头部的监测器，检测主机1 将多个监测器上传的数据集中起来，通过usb通信模块连接至计算机，系统软件接收监测数据，并设置报警阈值，实现对狭窄空间作业人员的实时监测、记录、报警。
48.以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不会使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。