万 涛，曾 进，韩 涛，孙 虎

(1.武汉海翼科技有限公司，武汉 430079； 2.江苏大学，江苏 镇江 212013)

人们对地下资源勘探需求日趋迫切，因此地下工作人员的安全问题尤为重要[1-3]。尤其是氧气稀薄的工作环境成为威胁地下勘探作业人员生命财产安全的主要因素[4]，研究用于地下勘探的光电一体化多功能安全帽已迫在眉睫。

用于氧气检测的气体传感器的研发始于20世纪30年代，按所用氧气气敏材料及氧气灵敏特性不同，主要有半导体、固体电解质、电化学、接触燃烧、高分子氧气气敏传感等[5-6]。现有的氧气报警器多采用贵金属催化剂氧气气敏元件，但因催化剂中毒而影响了氧气报警的准确性及安全性。此外，常温下氧气敏感度较低，随着温度的升高氧气敏感度增加。

光电一体化多功能安全帽的持久动力离不开锂电池的应用。锂电池是一类以金属锂或含锂物质作负极的化学电源的总称，1958年美国加州大学开始了对锂电池的研究[7]，1971年日本松下公司发明了锂氟化碳电池并使锂电池实现了应用化、商品化[8]。与常规电池相比，其具有电压高、比能量大等特点。已实用化的锂电池有LiMnO2、LiSOCl2、LiSO2等，而当锂电极用碳代替时便成了新式的锂离子蓄电池。

单片机是把中央处理器(CPU)、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、输入/输出端口(I/O)等主要计算机功能部件都集成在一块集成电路芯片上的微型计算机。单片机具有性能高、速度快、体积小、价格低、稳定可靠、应用广泛、通用性强等突出优点。……