Шахтерская защитная каска с индивидуальной радиосвязью

 

Использование в качестве средства индивидуальной защиты. Сущность изобретения1 шахтерская защитная каска с индивидуальной радиосвязью включает радиоприемник с антенной, вмонтированной в корпус каски и соединенной с телефонным капсюлем . Корпус каски дополнительно снабжен акустическими каналами, выполненными в виде плоского изогнутого рупора для обеспечения соединения телефонного капсюля с местом расположения передней части ушной раковины абонента при размещении каски на его голове. Поперечное сечение акустических каналов большей площади находится со стороны ушной раковины абонента , меньшей - у телефонного капсюля, который размещен в корпусе каски, 2 ил.

СОЮЭ <.ОВЕtСКИХ сОциАлис гических

РЕСПУВЛИК

S А 42 В 3/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО C< .СР (ГОСПАТЕНТ CC<.P) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ!

4 4

-QO

1 ) К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4711401/12 (22) 29.06.89 (46) 30,11.92. Бюл, N. 44 (71) Научно-производственное объединение по созданию и выпуску средств автоматизации горных машин "Автоматгормаш" (72) M.Н.Бородин, А.С.Барченков и Я.M,Æóков (56) Устройства горной электротехники, Аппаратура автоматизации, контроля и управления промышленностью. Каталог СЭВ, Катовице, 1983. (54) ШАХТЕРСКАЯ ЗАЩИТНАЯ КАСКА С

ИНДИВИДУАЛЬНОЙ РАДИОСВЯЗЬЮ (57) Использование в качестве средства индивидуальной защиты. Сущность изобретеИзобретение относится к устройствам шахтной ради(связи индивидуального использования I предназначено для применения в очистных и подготовительных забоях угольных и других шахт, где должны быть предусмотрены меры индивидуальной защиты для предотвращения травмирования головы абонента при выполнении им технологических операций падающими кусками горной массы или другими предметами s стесненных условиях горных выработок.

Устройство может быть использовано в других отраслях промышленности, где необходимо применение индивидуальных средств связи в условиях повышенной опасности для абонента (строительство, монтажные работы и цо.).

Известна Защитная каска (шлем), с вмонтированной в нее профессиональной связной радиостанцией. освобождающая,,SU „„1777789 А1 ния: шахтерская защитная каска с индивидуальной радиосвязью включает радиоприемник с антенной, вмонтированной в корпус каски и соединенной с телефонным капсюлем, Корпус каски дополнительно снабжен акустическими каналами, выполненными в виде плоского изогнутого рупора для обеспечения соединения телефонного капсюля с местом расположения передней части ушной раковины абонента при размещении каски на его голове. Поперечное сечение акустических каналов большей площади находится со стороны ушной раковины абонента, меньшей — у телефонного капсюля, который размещен в корпусе каски, 2 ил. руки абонента при выполнении им техноло гических операций, для военного и гражданского применения фирмы Antophon (Швейцария), в которой телефонный капсюль крепится к корпусу каски при помощи специального кронштейна, значительно выступает за габариты каски и прикрывает ушную раковину абонента. Такая конструкция каски с радиостанцией позволяет создать необходимое звуковое давление полезного телефонного сигнала за счет поднесения телефонного капсюля непосредственно к ушной раковине абонента и применения наушника, который маскирует производственные шумы, что недопустимо в зонах повышенной опасности, какими являются забои угольных шахт,, и затрудняет использование такой защитной каски.

Наиболее близкой по технической сущности к предполагаемому изобретению яь1777789 ляется каска с радиостанцией забойной аппаратуры сигнализации, связи и блокировки типа EST-2 фирмы Tesla (4CCP).

Недостатками известного устройства являются: необходимость выноса за габариты корпуса каски телефонных капсюлей с целью их размещения в непосредственной близости к ушной раковине абонента для создания необходимого уровня звукового давления полезного сигнала. малое отношение полезный звуковой сигиал/шум вследствие отсутствия акустической системы, обычно придаваемой излучателям звука (наушники), маскировка производственно-технологических шумов оснасткой, в которой размещаются телефонные капсюли, прикрывающей ушные раковины абонента, что недопустимо в горных выработках и особенно в очистных и подготовительных забоях угольных шахт, т,к, это ослабляет бдительность абонента, который должен реагировать на шумы и звуки близкой или приближающейся опасности, увеличенные габариты каски.

Целью изобретения является устранение перечисленных недостатков известного устройства — прототипа, а именно, увеличение звукового давления полезного акустического сигнала, повышение звукового давления полезного акустического сигнала, повышение отношения сигнал/шум около передней части ушной раковины абонента, уменьшение габаритных размеров каски при отсутствии маскировки производственных шумов.

Для достижения поставленной цели, корпус каски, в специальные полости которого вмонтирован радиоприемник с антенной, выход которого подключен к телефонному капсюлю, дополнительно снабжен акустическими каналами, выполненными, например, в виде изогнутого плоского рупора, являющимися элементами корпуса каски и соединяющими телефонный капсюль с местом расположения передней части ушной раковины абонента при размещении каски на голове последнего, причем поперечное сечение касочных акустических каналов большей площади находится со стороны ушной раковины абонента, а меньшей — у телефонного капсюля, который размещен в корпусе каски; при размещении телефонного капсюля в вершине купола корпуса каски, акустические каналы могут быть выполнены открытого или полуоткрытого типа без вилреиней стенки в полости каски.

Совокупностью существенных отличительных признаков предлагаемого изобретеиия, при исключении любого иэ которых

ЗО

55 невозможно получить положительный эффект являются. наличие в корпусе шахтерской защитной каски акустических каналов, являющихся неотьемлемыми элементами корпуса каски, и размещение телефонных капсюлей непосредственно в корпусе каски, направление и расположение акустических каналов в корпусе таким образом, что они соединяют место расположения телефонного капсюля с передней частью ушной раковины абонента, обеспечивающая трансляцию сигналов речи с малыми потерями; форма акустических каналов, расширяющаяся от телефонного капсюля к ушной раковине абонента, например, по экспоненциальиому закону, Беэ наличия акустических каналов в каске невозможно отнести телефонные капсюли от ушной раковины абонента, разместить их непосредственно в корпусе каски, и уменьшить габаритные размеры последней, т.к. не будет достигнуто необходимое звуковое давление перед ушной раковиной абонента, при котором возможно превышение полезного сигнала над посторонним шумом для уверенного восприятия речи.

Направление и расположение акустических каналов в корпусе каски обеспечивает соединение по акустическому сигналу телефонных капсюлей и место расположения передней части ушных раковин абонента, т.к, только такое направление и размещение акустических каналов обеспечивает трансляцию с малыми потерями звуковых сигналов речи от телефонных капсюлей к ушной раковине абонента.

Расширяющееся поперечное сечение акустических каналов в корпусе каски в направлении от телефонных капсюлей к ушной раковине абонента позволяет при размещении телефонных капсюлей в каске получить в месте расположения ушной раковины абонента при размещении каски на головке последнего необходимые уровень полезного звукового сигнала и отношение сигнал/шум для уверенного восприятия речи, Исключение любого перечисленного существенного признака из совокупности делает предлагаемое устройство неработоспособным и ие позволяет достичь положительный эффект.

При этом место корпуса каски, в котором размещен телефонный капсюль, существенного значения ие имеет, поэтому в п.2 формулы на предполагаемое изобретение

40

55 (! ред!!ага :! Гr! f >l1 !! (э. ь!е!!!е!!1! ! эп<. !оля в куполе каски.

То же самое касается и конструкции каналов, которые в слу !ае размещения капсюля в корпусе каски могут быть выполнены полуоткрытого типа, т.к. сам корпус каски выполняет роль направленного звуковода.

На фиг,1 и 2 представлено предлагаемое устройство (два варианта).

Устройство состоит из шахтерской пластмассовой каски, в корпусе 1 который размещен радиоприемник 2 — радиостанции с антенной (на рисунке условно не показана) и телефочный капсюль 3. В корпусе каски 1 проложены акустические каналы 4, соединяющие телефонный капсюль 3 — с местом расположения передней части ушной раковины абонента при размещении каски на голове последнего.

На фиг.1а,б показан вариант размещения телефонного капсюля 3 в козырьке каски и прокладка акустических каналов 4 вдоль полей корпуса 1 каски, Нэ фиг.2а,б показан вариант размещения телефонного капсюля 3 в куполе корпуса 1 каски и поокладка акустических каналов 4 по боковым (височным) поверхностям корпуса 1, Поперечное сечение акустических каналов 4 увеличивается в направлении от телефонного капсюля 3 к ушной раковине оператора. Телефонных капсюлей 3 может быть два; в этом случае к каждому телефонному капсюлю 3 прокладывается свой акустический канал 4, что несущественно для предполагаемого изобретения.

Акустические каналы имеют такие размеры и конфигурацию, которые обеспечивают сохранение кольцевого и вертикального безопасного зазоров.

Более того, в зависимости от технологии изготовления корпуса 1 каски и способа прокладки акустических каналов 4, последние могут выполнять роль ребер жесткости, служащие для повышения прочности корпуса 1 каски, Устройство работает следующим образом, При приемке высокочастотных модулированных сигналов радиоприемников 2 касочной радиостанции, низкочастотные акустические сигналы речи воспроизводятся телефонным капсюлем 3 и по акустическим каналам 4, проложенным в корпусе 1 каски, поступает к месту расположения передней части ушной раковину абонента при расположении каски с радиостанцией на голове последнего, одноеременно усиливаясь за счет увеличения поперечного сечения акустических каналов 4, которые могут быть выпо!!ноны, !!лпр!!м(р, 9 pl ., .!лес! .Ого изп гнутого ру!!ора

При размещении !е,!ефонж го ка!.люля

3 в верхней части купола корпуса 1 каски (фиг,2) акустические каналы могут быть выполнены открытого или полуоткрытого типа с отсутствующей или частично отсутствующей стенкой с внутренней стороны корпуса каски (на фиг.2 стен кэ э кустичес кого ка нала показана пунктиром), В атом случае акустические каналы 4 вместе с корпусом каски 1 образуют своеобразный рупор, усиливаю!ций полезный звуковой сигнал выходного низкочастотного сигнала радиоприемника 2 размещенного в каске.

Расположение телефонного капсюля выходного низкочастотного тракта приемника касочной радиостанции непосредственно в корпусе каски, введение акустических каналов увеличивающегося поперечного сечения, проложенных в корпусе каски от телефонного капсюля к месту расположения передней части ушной раковины абонента при расположении каски с радиостанцией на голове последнего, позволяет при ограниченной мощности низкочастотного выходного тракта радиоприемника касочной радиостанции — увеличить звуковое давление и получить необходимое отношение сигнал/шум для разборчивого восприятия разговорного сигнала, уменьшить габаритные размеры каски и повысить удобство использования каски с радиостанцией, т,к. телефонные капсюли не выступают за габариты корпуса каски и не мешают восприятию производственнотехнологических шумов в промежутках между приемом телефонных сигналов, т.е, получить положительный эффект, который достигается при использовании предполагаемого изобретения, Предлагаемая шахтерская каска с радиостанцией для индивидуальной связи разработана и изготовлена в составе экспериментальных образцов комплекса радиосвязи, передачи информации и управления типа КРАС для автоматизированных комплексов угольных шахт.

Аппаратура высокочастотной индивидуальной связи типа КРАС с использованием предлагаемого устройства успешно прошла стендовые и шахтные испытания.

Испытания показали, что при использовании в качестве телефонных капсюлей

ДЭМШ-1а (2 шт,), их размещении в каске и прокладке предлагаемых акустических каналов в описанной выше конструкции шахтерской каски с радиостанцией для индивидуальной связи позволяет получить

i 777789 около ушной па;анины абонента эвуково давление с упоен<..м 75 о0дЬ в зависимости ог конфигурации акустических каналов и их расположения а корпусе каски.

Годовой экономический эффект от применения предполагаемого изобр тения в составе одного комплекта аппаратуры радиосвязи комплекса КРАС (5 касочных радиостанции) составляет более 5 ть. с, руб, На основании стендовых и шахтных испытаний аппаратуры связи комплекса КРАС разработано техническое задание (e том числе и на шахтерскую каску для индивидуальной радиосвязи) на проведение ОКР и серийный выпуск аппаратуры.

За базовый обьект принята профессиональная связная радиостанция, вмонтированная в защитную каску (шлем) фирмы

Antophon (Швейцария).

Преимущества заявляемого технического решения по сравнению с базовым образам состоят в том, что за счет соответствующей конструкции каски с встроенной радиостанцией увеличивается звуковое давление и достигается необходимое отношение сигнал/шум для разборчивого восприятия разговорного сигнала уменьшаются габариты шахтерской защитной каски с радиостанцией и не маскируются производственные шумы.

Повышается удобство использования каски с радиостанцией при осуществлении индивидуальной радиосвязи.

Общественно-полезное преимущество заключается в том, что повышается безопасность раба гы шахтеров в шахтах опасных по газу и пыли, внезапным выбросам, т.к. не5 посредственно каждому шахтеру. снабженному каской с размещенным в ней приемником подается предупредительный сигнал о включении или начале перемещения забойных машин и механизмов, а также

10 сигналы аварийного оповещения и одновременно не маскируются производственные шумы.

Формула изобретения

15 Шахтерская защитная каска с индивидуальной радиосвязью, включающая радиоприемник с антенной, вмонтированной в корпус каски и соединенной с телефонным капсюлем, отличающаяся тем, что, с

20 целью увеличения звукового давления полезного акустического сигнала и повышения отношения сигнал/шум, корпус каски дополнительно снабжен акустическими каналами, выполненными в теле каски в виде

25 плоского изогнутого рупора для обеспечения соединения телефонного капсюля с местом расположения передней части ушной раковины абонента при размещении каски на его голове поперечное сечение акустиче30 ских каналов большей площади находится со стороны ушной раковины абонента, а меньшей — у телефонного капсюля, который размещен в корпусе каски.

1777789

Составитель М,бородин

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор С.Пекарь

Редактор

Заказ 4145 Тираж Подписное

ВНИИПИ fосударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, 4/6

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101