矿用救生舱

可移动式矿用救生舱

系统概述：

当前，最大限度预防矿山事故，减少人员伤亡依然为一项世界性难题。“可移动式矿用救生舱”项目是国家“十一五”期间重大科技支撑计划，为一项重点研究解决矿山重大灾害应急救援的关键技术。要求通过模拟矿井应急救援用密闭环境，建立环境控制与生命保障系统，为井下救生舱提供设计依据。整个研究包括应急救援密闭舱、舱内环控生保系统及实时环境监控系统三大部分。发生矿难时可为井下遇险矿工提供避难空间的“矿用救生舱”系统。要完全模拟井下灾变条件下在舱内多人多天全密闭生存，对救援密闭舱、环控生保、实时环境监控等系统进行全面监控。

矿用救生舱的设计：

矿用救生舱的设计包括应急救援密闭舱、舱内环控生保系统、实时环境监控系统三大部分。其技术目标是“防爆、防火、防毒、防水、防震”，成为“被困人员生存基地、救援人员补给基地、井下施救的指挥基地、通信联络的中继基地。”主要作用是矿井发生事故后为无法及时撤离的矿工提供一个安全的密闭空间，对外能够抵御爆炸的冲击、高温烟气，隔绝有毒有害气体、对内能为被困矿工提供氧气、食物、水，去除有害气体及制冷与除湿功能，为矿工赢得较长的生存时间，同时具有防爆密闭、氧气供应、空气监测、二氧化碳吸附、空气温湿度控制、电力供应、通讯联络、食品饮水供应等功能。并且可以通过直达地面的救援钻孔获得新鲜空气、流食供应、通讯联络、电力供应等。由此形成了永久避难硐室的三级防护体系：

1、当外部供水、供电、压风、通讯保障等系统没有受到破坏时，室内人员可以依靠原

有的系统维持生存。

2、当外部保障系统受到破坏时，室内人员可以依靠室内的自身储备，维持96小时的

生存时间。

3、利用通向地面救援钻孔维持生存、等待救援；或通过舱内通讯检测设备，引导外界

救援。

主要设计系统分析：

一、舱内与舱外主要检测系统：

1、一氧化碳空气检测系统：包含检测传感器、信号采集电路、信号放大电路、

信号分析、传送、输出、控制等电路，前期工作难点主要为传感器造型采购

方面，然后根据传感器技术要求设计接口电路、信号采集电路、信号放大电

路、信号分析、传送、输出、控制等电路原理图与PCB，及后期PCB板焊接、

调试与程序编写调试工作；

2、二氧化碳空气检测系统：包含检测传感器、信号采集电路、信号放大电路、

信号分析、传送、输出、控制等电路，前期工作难点主要为传感器造型采购

方面，然后根据传感器技术要求设计接口电路、信号采集电路、信号放大电

路、信号分析、传送、输出、控制等电路原理图与PCB，及后期PCB板焊接、

调试与程序编写调试工作；

3、甲烷空气检测系统：包含检测传感器、信号采集电路、信号放大电路、信号

分析、传送、输出、控制等电路，前期工作难点主要为传感器造型采购方面；

然后根据传感器技术要求设计接口电路、信号采集电路、信号放大电路、信

号分析、传送、输出、控制等电路原理图与PCB，及后期PCB板焊接、调试

与程序编写调试工作；

4、硫化氢空气检测系统：包含检测传感器、信号采集电路、信号放大电路、信

号分析、传送、输出、控制等电路，前期工作难点主要为传感器造型采购方

面，然后根据传感器技术要求设计接口电路、信号采集电路、信号放大电路、

信号分析、传送、输出、控制等电路原理图与PCB，及后期PCB板焊接、调

试与程序编写调试工作；

5、二氧化硫空气检测系统：包含检测传感器、信号采集电路、信号放大电路、

信号分析、传送、输出、控制等电路，前期工作难点主要为传感器造型采购

方面，然后根据传感器技术要求设计接口电路、信号采集电路、信号放大电

路、信号分析、传送、输出、控制等电路原理图与PCB，及后期PCB板焊接、

调试与程序编写调试工作；

6、温度检测系统：包含检测传感器、信号采集电路、信号放大电路、信号分析、

传送、输出、控制等电路，前期工作难点主要为传感器造型采购方面，然后

根据传感器技术要求设计接口电路、信号采集电路、信号放大电路、信号分

析、传送、输出、控制等电路原理图与PCB，及后期PCB板焊接、调试与程

序编写调试工作；

7、湿度检测系统：包含检测传感器、信号采集电路、信号放大电路、信号分析、

传送、输出、控制等电路，前期工作难点主要为传感器造型采购方面，然后

根据传感器技术要求设计接口电路、信号采集电路、信号放大电路、信号分

析、传送、输出、控制等电路原理图与PCB，及后期PCB板焊接、调试与程

序编写调试工作；

8、压力检测系统：包含检测传感器、信号采集电路、信号放大电路、信号分析、

传送、输出、控制等电路，前期工作难点主要为传感器造型采购方面，然后

根据传感器技术要求设计接口电路、信号采集电路、信号放大电路、信号分

析、传送、输出、控制等电路原理图与PCB，及后期PCB板焊接、调试与程

序编写调试工作；

9、送风检测系统：包含检测传感器、信号采集电路、信号放大电路、信号分析、

传送、输出、控制等电路，前期工作难点主要为传感器造型采购方面，然后

根据传感器技术要求设计接口电路、信号采集电路、信号放大电路、信号分

析、传送、输出、控制等电路原理图与PCB，及后期PCB板焊接、调试与程

序编写调试工作；

二、电源供给系统：

1、主电源供给系统：外接矿用电源，引入救生舱内提供动力站，提供断电和非

断电情况下的电力支持；根据设备用电需求制定整体电源供给系统标准，确

保电源供给需求，保证设备在不同的环境中都能正常运行工作。

2、备用电源供给系统：当主电源不能正常供电是，自己启用备用电源供电；根

据设备用电需求制定整体备用电源供给系统标准，确保电源供给需求，保证

设备在不同的环境中都能正常运行工作。

3、备用电源充电系统：时时对备用电源电池容量进行检测监控，给备用电源电

池充电，保证备用电源最大能量给设备供电；

4、电源检测系统：

●主电源供电检测：当主电源供电不正常或不能供电时，自动启用备用电

源；

●备用电源供电检测：当备用电源供电时，检测备用电源电池的电量，并

提示舱内人员，系统并能根据电量进行相关节能运行工作；

三、制动控制系统：

1、供氧制动系统：根据检测舱内氧气检测数据，及舱内人员数量与状态，实

现自动化控制供氧设备的供给制动操作；

2、温度制动系统：根据检测舱内温度检测数据，及舱内人员数量与状态，实

现自动化控制制冷设备的供给制动操作；

3、湿度制动系统：根据检测舱内湿度检测数据，及舱内人员数量与状态，实

现自动化控制除湿设备的供给制动操作；

4、通风制动系统：根据检测舱内空气检测数据，及舱内人员数量与状态，实

现自动化控制通风设备的供给制动操作与风量的大小；

5、压力制动系统：根据检测舱内压力检测数据，及舱内人员数量与状态，实

现自动化控制压力调节设备的供给制动操作；

6、空气净化制动系统：根据检测舱内空气检测数据，及舱内人员数量与状态，

实现自动化控制空气净化设备的供给制动操作；

7、门窗制动系统：根据检测门窗状态，控制门窗设备的制动操作；

8、

四、监控（视频）系统：

1、设备运行监控：监控设备运行状态，根据设备不同的运行状态，对舱内与舱

外人员提示相关信息；

2、舱内人员监控：设备运行时对舱内人员进行时时监控，并将数据画面传送给

外界救援人员；

五、语音系统：

1、语音通话系统：设备运行中，确保外界救援人员与舱内人员沟通；

2、语音录制系统：可预先录制好相关信息，通过按键的方式传送给外界救援

人员；或启动录制设备将舱内状况通过语音方式传送给外界救援人员。

六、通信系统：

1、各传感器与采集电路的通信系统：根据各传感器通信协议与采集系统进行

时时数据采集传送；

2、语音通信系统：通过一种协议与相关设备，保证舱内人员与外界救援人员

进行语音通信；

3、视频通信系统：通过一种协议与相关设备，保证舱内状况画面能时时传送

给外界救援人员；

七、照明系统：提供舱内照明，并根据供电模式自动调节或转换节能模式。

八、主控制系统：连接各传感器，读取相关数据，根据数据分析控制各相关的制动装置，

并与外部进行各种状态报警及相关提示信息。

马总：以上是我目前对矿用救生舱初步研发分析，各种传感器的采购可能是前期的难点，正式立项研发前需要对传感器选型采购并做相关测试。另有备用电源电池选型也比较关键（主要看备用时间要求），另外制冷除湿系统与空气净化系统可能有点难点。你先看看有什么不妥的地方，待你回来后我们再讨论确认。另外关于研发与合作的事我提以几点看法，供你参考（觉得不妥的地方就相当没看见）：

1、这个项目如果正式研发的话，我们现在的人手肯定不够（从潞安公司报告

中他们用了两年多时间，从发明专利中看到这三项专利他们发明人就接近

10人，说明就电器部份他们参与人员最少有10左右人）。

2、关于专利问题，我想等我们研发方案出来后，最好找个知识产权方面的律

师咨询一下，只我们产品研发出来后，潞安公司肯定要找借口告我们，因

为这个产品应用的行业范围太窄，应用也比较特需性，为了证明他们产品

的领先地位所以我想他们应该会有动作。

3、关于合作的问题你放心，你只要说我们能做就行，如果他们研发这个产品，

肯定会找我们的，他们找别家也会要我们方案与别人比较的。这种事我们

现在真没有必要求他们，这个行业的潜意规则，都是别人拿要研发的产品

资料找研发人员，不然他们还会以为我们另有所屠或会怀疑我们技术力量，

对于我后期合作谈判也不利；再说他们这个产品一般人或公司不敢接，项

目难度有点大，技术应用方面也比较广。

4、十一后我会与他们电话沟通相关的技术问题，应该电话上基本能沟通完成，

先可以不用见面，你回来后我们再沟通一下。

5、我们技术方面沟通清楚后，你要尽快与他们进行合作上的沟通，在达成某

协议后我们再与他们一起见面沟通，确认细致研发方案与计划。