CN112302703B - 基于智能控制的矿洞空气净化设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及矿业空气净化技术领域，尤其涉及一种基于智能控制的矿洞空气净化设备，包括空气净化装置和控制***，所述控制***包括服务器，所述服务器包括：计划获取模块：用于获取工作计划信息；信息存储模块：用于存储电子标签的编号信息和所属人员信息；信息解析模块：用于根据电子标签的编号信息从存储模块中获取电子标签编号信息对应安全帽的所属人员信息；信息统计模块：用于根据电子标签的编号信息统计实际工作人数和考勤统计；功率配置模块：用于根据实际工作安排人数选择配置空气净化装置的开启功率。本发明解决了现有的矿业用空气净化装置，无法根据具体施工规模来调整空气净化装置，导致耗材白白损耗，从而造成资源浪费的问题。

Description

基于智能控制的矿洞空气净化设备

技术领域

本发明涉及矿业空气净化技术领域，尤其涉及一种基于智能控制的矿洞空气净化设备。

背景技术

在地底下开采矿石时，需要在矿壁或岩壁上进行打钻，打钻过程中就会产生大量的粉尘及有害气体，而粉尘及有害气体漂浮在密闭的矿洞中很难有效地排除，长期吸入将严重危害工人的身体健康。因此需要保证矿洞通风具有良好的通风，而矿洞通风的基本任务有三点：

一、将足够的新鲜空气送到井下，供给井下人员呼吸所需要的氧气。

二、将冲淡有害气体和矿尘后的空气排出地面，保证井下空气质量并使矿尘浓度限制在的安全范围内。

三、新鲜空气送到井下后，能够调节井下巷道和工作场所的气候条件，满足井下规定的风速、温度和湿度的要求，创造良好的作业环境。

现有的矿业用空气净化装置仍存在一定的不足之处，装置中的净化***和装置为一体化结构，但是当矿洞中仅有少部分工人开采矿物时，不管人多人少，空气净化装置均会全面开启。而在工人人数较少时，空气净化装置的全面开启并不会过多的提高空气质量，仅是增大了通风及净化的面积，反而导致耗材白白损耗，从而造成资源浪费。而且空气净化装置全面开启时其滤网会过滤过多的灰尘，而对净化箱中的滤网进行更换也十分不方便，需要人工进行更换，导致增加额外的人工成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于智能控制的矿洞空气净化设备，解决现有的矿业用空气净化装置，无法根据具体施工规模来调整空气净化装置，导致耗材白白损耗，从而造成资源浪费的问题。

为了达到上述目的，提供了一种基于智能控制的矿洞空气净化设备，包括空气净化装置、安全帽和用于远程控制空气净化装置的控制***，所述安全帽上设有电子标签，所述空气净化装置上设有电子标签扫描装置，所述控制***包括服务器，所述服务器包括：

计划获取模块：用于获取工作计划信息，所述工作计划信息包括计划工作人数和具体人员的身份信息；

信息存储模块：用于存储电子标签的编号信息，以及存储电子标签编号信息对应安全帽的所属人员信息；

信息解析模块：用于获取通过电子标签扫描装置扫描电子标签后，得到的电子标签的编号信息，并根据电子标签的编号信息从存储模块中获取电子标签编号信息对应安全帽的所属人员信息；

信息统计模块：用于根据电子标签的编号信息统计实际工作人数，还用于根据实际工作人数、计划工作人数、具体人员的身份信息和电子标签编号信息对应安全帽的所属人员信息进行考勤统计；

功率配置模块：用于根据实际工作安排人数选择配置空气净化装置的开启功率。

工作原理及优点：

1.安全帽上电子标签，以及空气净化装置上电子标签扫描装置的设置，使得空气净化装置在开启前，可以通过电子标签扫描装置来扫描电子标签，可以实现矿洞工作人员的考勤人数统计，便于统计在矿洞中工作的真实人数。其中，考勤人数统计的真实人数对应安全帽的真实数量，若真实人数不为工作计划信息中的计划工作人数，说明有人缺勤。在此基础上，有人缺勤时管理人员会手动统计实际人数进行确认，确保矿洞生产人员的人身安全。若经过管理人员手动统计出的实际人数大于安全帽的真实数量时，说明没有人缺勤，但是表示有人没有带安全帽就下矿洞，不注重生产安全，需要指出并提醒。本方案的信息解析模块可以在电子标签扫描装置扫描电子标签后得到电子标签的编号信息，而电子标签编号信息则对应安全帽的所属人员信息，因此通过信息统计模块的考勤统计，就能清楚得知哪些人缺勤，哪些未佩戴安全帽，为矿洞的安全生产做好前提基础。

2.功率配置模块的设置，信息统计模块的考勤统计可以得到实际工作安排人数，功率配置模块会根据实际工作安排人数来选择配置空气净化装置的开启功率，使得空气净化装置能够符合实际生产情况来开启，不会过多的增大通风及净化的面积，导致耗材、元器件白白损耗，从而造成资源浪费。而且让空气净化装置过滤的灰尘变少，使得滤网更耐用，以及更有效的利用，使得人工更换滤网的次数减少，从而降低了人工成本和机器维护成本。

进一步，所述工作计划信息还包括工作区域信息和工作区域内空气净化装置的参数信息；所述服务器还包括：

开启功率设置模块：用于根据空气净化装置的参数信息设置空气净化装置各个档位对应的人数区间；

功率配置模块：用于根据实际工作安排人数判断其所属人数区间，选择配置空气净化装置的开启功率。

开启功率设置模块和功率配置模块的设置，便于实现更加数字化精准化的功率控制。

进一步，还包括语音播报装置，所述服务器还包括：

考勤统计播报模块：用于通过语音播报装置播报考勤统计，所述考勤统计包括应到人数、缺勤人数和缺勤人员的身份信息。

考勤统计播报模块的设置，便于播报在矿洞工作的人员的考勤信息，以便于矿洞生产人员之间的相互确认，从而确保矿洞生产人员的人身安全。

进一步，所述服务器还包括：

考勤疑议收集模块：用于接收考勤疑议信息，以及提出异议的人员的身份信息；

考勤疑议核对模块：用于根据提出异议的人员的身份信息和对考勤统计对考勤疑议信息进行核对；

考勤统计播报模块还用于语音播报考勤疑议核对模块的核对结果。

考勤疑议收集模块和考勤疑议核对模块的设置，便于接收并处理对考勤结果持有不同意见的考勤疑议信息。完善统计考勤的实际人数，以便于矿洞的安全生产。

进一步，所述服务器用于在考勤疑议收集模块再次接收到同一人的考勤疑议信息时，生成再次考勤语音指令，并通过考勤统计播报模块播报再次考勤语音指令；

考勤重复确认模块：用于在播报再次考勤语音指令后，通过信息解析模块再次获取电子标签的编号信息，以及电子标签编号信息对应安全帽的所属人员信息；并将所属人员信息和提出异议的人员的身份信息进行对比核对；

考勤统计播报模块还用于语音播报考勤重复确认模块的核对结果。

考勤重复确认模块的设置，便于对提出异议的人员的身份信息进行单独对比核对，以此提高考勤确认的精准度。

进一步，所述核对结果包括通过与不通过，所述考勤统计播报模块用于在考勤重复确认模块的核对结果为不通过时，播报未佩戴安全帽或未正确佩戴与跟人信息所属的安全帽的提示信息。

通过提示信息的提示，便于为矿洞的安全生产做好前提基础。

进一步，所述电子标签为RFID电子标签。

RFID电子标签体积小巧，便于安装，而且能够远程无接触识别，在矿洞出现坍塌等安全事故时，RFID电子标签可以提供救援协助。

附图说明

图1为本发明基于智能控制的矿洞空气净化设备实施例一中控制***的逻辑框图；

图2为本发明基于智能控制的矿洞空气净化设备实施例二中空气净化装置的结构示意图；

图3为空气净化装置中集水箱的结构示意图；

图4为自动开关组件的局部结构的剖视图。

说明书附图中的附图标记包括：进气箱1、一级除尘箱2、二级除尘箱3、除水箱4、进气口5、排风机6、出水管7、出水管8、集水槽9、喷雾喷头10、滤水层11、出气口12、进水口13、集水箱14、第一过滤板15、第二过滤板16、出水口17、出料口18、永磁铁19、挡板20、电磁铁21、圆形开口22、连接开口件23。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

实施例一

一种基于智能控制的矿洞空气净化设备，包括空气净化装置、安全帽、语音播报装置和用于远程控制空气净化装置的控制***。安全帽上设有电子标签，电子标签为RFID电子标签。空气净化装置上设有电子标签扫描装置，语音播报装置为扬声器，空气净化装置包括通信装置和控制装置，控制装置与电子标签扫描装置、电子标签扫描装置电连接，空气净化装置通过通信装置与控制***远程通信连接，基本如附图1所示：控制***包括服务器，所述服务器包括：

计划获取模块：用于获取工作计划信息，所述工作计划信息包括计划工作人数和具体人员的身份信息；工作计划信息用于管理人员事先存储在信息存储模块中。

信息存储模块：用于存储电子标签的编号信息，以及存储电子标签编号信息对应安全帽的所属人员信息；每个电子标签具有唯一的编号信息，编号信息可以与安全帽的所属人员信息进行绑定，当电子标签扫描装置扫描到电子标签时，就能立马了解到当前佩戴安全帽的人的身份信息，十分方便人员信息的核对。

信息解析模块：用于获取通过电子标签扫描装置扫描电子标签后，得到的电子标签的编号信息，并根据电子标签的编号信息从存储模块中获取电子标签编号信息对应安全帽的所属人员信息；

信息统计模块：用于根据电子标签的编号信息统计实际工作人数，还用于根据实际工作人数、计划工作人数、具体人员的身份信息和电子标签编号信息对应安全帽的所属人员信息进行考勤统计；

考勤统计播报模块：用于通过语音播报装置播报考勤统计，所述考勤统计包括应到人数、缺勤人数和缺勤人员的身份信息。

考勤疑议收集模块：用于接收考勤疑议信息，以及提出异议的人员的身份信息；

考勤疑议核对模块：用于根据提出异议的人员的身份信息和对考勤统计对考勤疑议信息进行核对；

考勤统计播报模块还用于语音播报考勤疑议核对模块的核对结果。核对结果包括通过与不通过，信息统计模块还用于在核对结果为通过时，更新人数统计。

所述服务器用于在考勤疑议收集模块再次接收到同一人的考勤疑议信息时，生成再次考勤语音指令，并通过考勤统计播报模块播报再次考勤语音指令；

考勤重复确认模块：用于在播报再次考勤语音指令后，通过信息解析模块再次获取电子标签的编号信息，以及电子标签编号信息对应安全帽的所属人员信息；并将所属人员信息和提出异议的人员的身份信息进行对比核对；考勤重复确认模块的设置，便于对提出异议的人员的身份信息进行单独对比核对，以此提高考勤确认的精准度。

考勤统计播报模块还用于语音播报考勤重复确认模块的核对结果。所述核对结果包括通过与不通过。考勤统计播报模块用于在考勤重复确认模块的核对结果为不通过时，播报未佩戴安全帽或未正确佩戴与跟人信息所属的安全帽的提示信息。信息统计模块还用于在核对结果为通过时，更新人数统计。

开启功率设置模块：用于根据空气净化装置的参数信息设置空气净化装置各个档位对应的人数区间；

功率配置模块：用于根据实际工作安排人数判断其所属人数区间，选择配置空气净化装置的开启功率。功率配置模块的设置，信息统计模块的考勤统计可以得到实际工作安排人数，功率配置模块会根据实际工作安排人数来选择配置空气净化装置的开启功率，使得空气净化装置能够符合实际生产情况来开启，不会过多的增大通风及净化的面积，导致耗材、元器件白白损耗，从而造成资源浪费。而且让空气净化装置过滤的灰尘变少，使得滤网更耐用，以及更有效的利用，使得人工更换滤网的次数减少，从而降低了人工成本和机器维护成本。

实施例二

实施例二与实施例一的区别在于：提供了一种空气净化装置，如图2所示，所述空气净化装置包括箱体和控制器，所述箱体包括从左至右依次连通的进气箱1、一级除尘箱2、二级除尘箱3和除水箱4。

进气箱1左端设有进气口5，进气箱1内设有用于将外部空气从进气口5通入到一级除尘箱2的排风机6，排风机6与控制器的输出端电连接。

一级除尘箱2内设有出水管7，金属网上端固定有出水管7，所述出水管7设有进水口 13和若干出水口，所述出水口为出水管7上设置的出水孔，出水孔与金属网相接触。一级除尘箱2底面与金属网的接触部位设有漏水板，漏水板下方设有集水槽9，集水槽9通过水管连接有集水箱14。如图3所示，所述集水箱14上端部的顶部设有进水口13，且上端部内部设有倾斜设置的第一过滤板15，倾斜面朝向左侧。集水箱14下端部的底部右侧设有出水口17，且下端部内部设有倾斜设置的第二过滤板16，倾斜面同样朝向左侧。集水箱14的进水口13与集水槽9通过水管连接，集水箱14的出水口17与出水管7的进水口13通过水管连接，其驱动装置为水泵，所述水泵与控制器的输出端电连接。集水箱14上端部和下端部的底部左侧均设有出料口18，出料口18用于排出经过滤沉淀后的灰尘杂质。

二级除尘箱3内壁顶部固定有若干将水喷出为水雾的喷雾喷头10，所述喷雾喷头10与集水箱14的出水口17通过水管连接，其驱动装置为上述水泵。二级除尘箱3底面同样设有漏水板，漏水板下方为所述集水槽9。

除水箱4内设有多层滤水层11，本实施例中滤水层11为三层，滤水层11常用的吸附式固体除湿剂，例如硅胶SiO₂或活性炭硅胶，SiO₂无毒、无臭、无腐蚀性的半透明晶体，不溶于水，孔隙率多达70％，吸湿后可经150～180℃热空气再生。活性炭是一种多孔结构和对气体、蒸汽或胶态固体有较强吸附能力的炭，可以反复除湿使用，达到饱和后，仅需拿到太阳底下暴晒一段时间就可以再用。除水箱4右端设有出气口12。本实施例中，滤水层11的材质采用活性炭，除水箱4上设有插槽，滤水层11可方便的***插槽或从插槽中取出，安装更换十分方便。

进气箱1上还连接有若干吸尘放置柱，所述吸尘放置柱包括圆盘底座与垂直固定在圆盘底座上立柱，所述立柱上设置有吸尘进气口，立柱通过软管连接在进气箱1设置的连接开口件23上，连接开口件23上有连通进气箱1的圆形开口22。所述软管与进气箱1的连接处设置有自动开关组件，如图4所示，所述自动开关组件包括LED指示灯、电磁铁21、永磁铁19、挡片，连接开口件23上设有竖直向的插接缝，所述挡片在插接缝中通过上下移动遮挡圆形开口22，所述永磁铁19固定在挡片上部前侧面，所述电磁铁21固定在连接开口件23 上，所述电磁铁21和LED指示灯均与控制器的输出端电连接。电磁铁21对应有数字编号以便于区分控制。电磁铁21与永磁铁19异性时，利用异性相吸的原理，使挡板20向下移动将圆形开口22遮挡住，LED指示灯指示为红灯表示该吸尘放置柱无法使用，电磁铁21与永磁铁19同性时，利用同性相斥的原理，使挡板20向上移动将圆形开口22打开，LED指示灯指示为绿灯，表示该吸尘放置柱可以使用。

所述控制器包括：

通信模块：用于与服务器进行远程通信连接，并接收服务发送的控制信息；

功率控制模块：用于根据控制信息控制排风机6和水泵的输出功率，以及对应编号电磁铁21、指示灯的开启。

具体实施方式：

控制器接收服务器的控制信息，控制信息包括空气净化装置中排风机6和水泵的开启功率，以及对应人数的自动开关组件。控制器根据控制信息启动排风机6和水泵，并达到对应的功率，而且控制对应人数的自动开关组件启动，使得对应人数的吸尘放置柱能够使用。其中，吸尘放置柱能够放置在矿洞工作人员的身边，靠近人吸收灰尘，可以更好的改善工作环境。

空气净化装置启动后，进气箱1的排风机6将从外部以及吸尘放置柱吸入的空气吹入一级除尘箱2内。一级除尘箱2的出水管7的出水孔向外排水，滴落在金属网上，使得金属网成为水帘，从而吸附空气中大部分的灰尘。其中含有灰尘的水依次流经漏水板、集水槽9，最后进入到集水箱14中，在集水箱14完成灰尘的沉积与水的分离。过滤后的水会作为二级除尘箱3内喷雾喷头10的水源，二级除尘箱3内喷雾喷头10将水喷成水雾，便于进一步吸附空气的灰尘，降低空气的含尘浓度。而且有助于吸收空气中的热量，从而降低空气的温度。

经过二级除尘箱3的空气会流经除水箱4，除水箱4中的活性炭不仅会吸收空气中水分，也会吸附一些有害物质，便于提高的空气的质量，而且活性炭还可以反复使用，便于降低成本。尽可能的改善了矿洞高温高湿的环境，使得空气净化装置在使用时能够更加实用。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (3)

1.基于智能控制的矿洞空气净化设备，其特征在于：包括空气净化装置、安全帽和用于远程控制空气净化装置的控制***，所述安全帽上设有电子标签，所述空气净化装置上设有电子标签扫描装置，所述控制***包括服务器，所述服务器包括：

计划获取模块：用于获取工作计划信息，所述工作计划信息包括计划工作人数和具体人员的身份信息；

信息存储模块：用于存储电子标签的编号信息，以及存储电子标签编号信息对应安全帽的所属人员信息；

信息解析模块：用于获取通过电子标签扫描装置扫描电子标签后，得到的电子标签的编号信息，并根据电子标签的编号信息从信息存储模块中获取电子标签编号信息对应安全帽的所属人员信息；

信息统计模块：用于根据电子标签的编号信息统计实际工作人数，还用于根据实际工作人数、计划工作人数、具体人员的身份信息和电子标签编号信息对应安全帽的所属人员信息进行考勤统计；

功率配置模块：用于根据实际工作人数选择配置空气净化装置的开启功率；

所述工作计划信息还包括工作区域信息和工作区域内空气净化装置的参数信息；所述服务器还包括：

开启功率设置模块：用于根据空气净化装置的参数信息设置空气净化装置各个档位对应的人数区间；

功率配置模块：用于根据实际工作人数判断其所属人数区间，选择配置空气净化装置的开启功率；

还包括语音播报装置，所述服务器还包括：

考勤统计播报模块：用于通过语音播报装置播报考勤统计，所述考勤统计包括应到人数、缺勤人数和缺勤人员的身份信息；

考勤疑议收集模块：用于接收考勤疑议信息，以及提出异议的人员的身份信息；

考勤疑议核对模块：用于根据提出异议的人员的身份信息和对考勤统计对考勤疑议信息进行核对；

考勤统计播报模块还用于语音播报考勤疑议核对模块的核对结果；

所述服务器用于在考勤疑议收集模块再次接收到同一人的考勤疑议信息时，生成再次考勤语音指令，并通过考勤统计播报模块播报再次考勤语音指令；

考勤重复确认模块：用于在播报再次考勤语音指令后，通过信息解析模块再次获取电子标签的编号信息，以及电子标签编号信息对应安全帽的所属人员信息；并将所属人员信息和提出异议的人员的身份信息进行对比核对；

考勤统计播报模块还用于语音播报考勤重复确认模块的核对结果。

2.根据权利要求1所述的基于智能控制的矿洞空气净化设备，其特征在于：所述核对结果包括通过与不通过，所述考勤统计播报模块用于在考勤重复确认模块的核对结果为不通过时，播报未佩戴安全帽或未正确佩戴与跟人信息所属的安全帽的提示信息。

3.根据权利要求1所述的基于智能控制的矿洞空气净化设备，其特征在于：所述电子标签为RFID电子标签。

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