CN103354013A

CN103354013A - 无线瓦斯检测预警方法及矿灯

Info

Publication number: CN103354013A
Application number: CN2013102962247A
Authority: CN
Inventors: 蒋亚军; 周顺先
Original assignee: Guangzhou Panyu Polytechnic
Current assignee: Guangzhou Panyu Polytechnic
Priority date: 2013-07-16
Filing date: 2013-07-16
Publication date: 2013-10-16

Abstract

本发明无线瓦斯检测预警方法及矿灯属于煤矿安全设备技术领域，无线瓦斯检测预警矿灯 是在矿灯内安装瓦斯测量电路与ZigBee技术的通信线路，包括LED指示、声音报警、瓦斯检测、触摸开关、电源管理、LED照明灯、功率放大、Zigbee无线射频收发器组成，在矿灯上安装LED指示、声音报警、瓦斯检测、触摸开关、电源管理、LED照明灯、功率放大、Zigbee无线射频收发器，LED指示和瓦斯检测、声音报警通过I/O接口连接Zigbee无线射频收发器，触摸开关、电源管理连接Zigbee无线射频收发器，功率放大连接Zigbee无线射频收发器的射频收发模块，LED照明灯连接电源管理，采用了ZigBee技术，产品的能耗较少、重量较轻、价格便宜，比较容易推广。

Description

无线瓦斯检测预警方法及矿灯

技术领域

本发明无线瓦斯检测预警方法及矿灯涉及一种利用ZigBee技术实现双向通信与定位，具有瓦斯检测与精确预警能力，能用于巡更的装置，属于煤矿安全设备技术领域。

背景技术

煤矿开采过程中的煤层瓦斯是影响矿井安全的重要因素之一。瓦斯浓度检测与风险预警是控制瓦斯事故,实现煤矿安全生产的重要技术手段。煤矿井下人员的定位，对于安全生产十分重要。早期，煤矿采用固定式的煤矿瓦斯测量装置，需要大量的瓦斯检测设备，而且安装位置也受到限制，在作业面安装十分不便。用移动瓦斯检测仪检测瓦斯浓度，操作起来比较灵活，但因使用设备的煤矿规模一般都比较大，距离比较远，安检人员劳动强度大，无法保证矿区巷道瓦斯浓度的实时检测。

公告号为CN2574446的中国专利提出了一种多功能安全头盔，它在帽缘上安装瓦斯探测器，在瓦斯浓度超标时报警。

公告号为CN2614480与CN201398506的中国专利在设计上做了改进。

公告号为 CN2798644的中国专利增加了无线呼救功能。

瓦斯安全头盔的优点是瓦斯测量的即时性较好，可减少安检人员的劳动强度。缺点是测量缺少定位信息，由于煤矿瓦斯预警门限值与位置有关，缺少位置信息的参考容易误报警。另外，前期的专利都没有考虑到瓦斯预警要与矿区安全信息系统的结合。安全头盔还存在较准难的问题，这些都影响技术的推广。

公告号为CN102228319的中国专利引入了无线通信技术，提出采用蓝牙技术将矿区的环境信息实时传输到监控中心，通过射频模块自带的信号强度RSSI指示功能实现安全头盔的定位。该专利设计有明显的进步，但仍存在一些缺点：首先，专利中提出多传感器融合的头盔价格是个问题；其次，头盔功能多功耗就大，使用不方便；该专利中提出用蓝牙技术传输信息，利用RFID技术进行身份识别，两种技术叠加会使成本比较高。RFID与蓝牙技术，传输距离都比较近，蓝牙技术暂没有发现良好的网络自组织解决方案，因此，应该寻找更好的信息传输方案。

公告号为CN2839563的中国专利公告了一种煤矿瓦斯预报与人员定位系统。提出了通过RS232、光纤、CAN BUS构建煤矿实时监测网，提到了基站与主站间采用无线通信，也提出了改造安全头盔作为通信基站的设想。但专利中没明确说明采用何种无线通信技术，也没有给出作为基站的安全头盔的改造方法。专利中还提到了建立安全设备ID的构想，说明了人员定位的流程，而如何实现人员定位，却缺乏系统描述。

公告号为CN201690442U的中国专利提出了在安全头盔上安装瓦斯检测和声光报警的设计，瓦斯信息通过无线传送。该专利提出了给每个瓦斯矿灯设置MAC地址，通过接收两个以上的固定站点无线信号强弱实现定位。专利中没有说明矿灯与固定信息接收站点之间采用何种无线传输技术，也没有介绍矿区安全网络的体系的结构。

考虑到在煤矿巷道中采用固定瓦斯测量设备检测瓦斯，存在设备数量的不足与安装不便的问题；用移动瓦斯检测设备要专人负责，而且人工无法完成实时检测；用一般瓦斯预警头盔检测瓦斯浓度，因缺乏位置信息，存在误报的困扰；瓦斯头盔因为数量大较准也是很困难的事情；采用一般的无线方案，煤矿中的恶劣环境与推广的成本需要考虑。

发明内容

本发明的目的在于避免现有技术中的不足之处，利用ZigBee技术实现双向通信与煤矿瓦斯检测与预警和定位的无线瓦斯检测预警方法。

本发明的目的在于避免现有技术中的不足之处，而提供一种降低粉尘侵扰，增加传感器的使用寿命，提高天线的安全防护能力，利用ZigBee技术实现双向通信与煤矿瓦斯检测与预警和定位的无线瓦斯检测预警矿灯。

本发明的无线瓦斯检测预警矿灯是在矿灯内安装瓦斯测量电路与ZigBee技术的通信线路。

本发明的无线瓦斯检测预警矿灯是在矿灯的电池盒内安装瓦斯测量电路与廉价的ZigBee技术的通信线路，将瓦斯传感器安装在电池盒的侧面，降低粉尘侵扰，增加传感器的使用寿命，将无线收发天线垂直安装在电池盒内，提高天线的安全防护能力。

本发明无线瓦斯检测预警矿灯包括LED指示、声音报警、瓦斯检测、触摸开关、电源管理、LED照明灯、功率放大、Zigbee无线射频收发器，在矿灯上安装LED指示、声音报警、瓦斯检测、触摸开关、电源管理、LED照明灯、功率放大、Zigbee无线射频收发器， LED指示和瓦斯检测、声音报警通过I/O接口连接Zigbee无线射频收发器，触摸开关、电源管理连接Zigbee无线射频收发器，功率放大连接Zigbee无线射频收发器的射频收发模块，LED照明灯连接电源管理。

LED指示为红、黄与绿三种颜色，采用超亮的LED发光二极管，红色表示危险，黄色表示警示，绿色表示安全。

声音报警包括压电式蜂鸣器、晶体三级管9550驱动，通过晶体三级管9550驱动，低电压的压电式蜂鸣器，震动频率为2300Hz。

瓦斯检测包括瓦斯传感器、放大电路，瓦斯传感器与放大电路AD623相连，瓦斯传感器的放大电路采用可用于低电压的AD623，放大瓦斯电压信号供AD采集。瓦斯传感器选用催化元件MJC4/3.0L作为瓦斯传感器，该传感器响应速度快、重复性与选择性好、元件性能稳定、可靠、具有较强的抗H₂S中毒等优点。

触摸开关采用单通道电容感应式触摸IC，工作电压：2.4V~5.5V 封装:1.5uA，输出信号为TTL电平。

电源管理包括DC—DC变换电路，采用DC—DC变换电路SP6201，将3.7伏直流电源电压变换为3.3伏电压输出。

功率放大采用CC2591芯片，提高发射信号的强度。

Zigbee无线射频收发器包括定位跟踪引擎、ADC模块, 8051微控制器、射频收发模块、温度传感器，8051微控制器连接射频收发模块, 8051微控制器连接温度传感器, 8051微控制器连接定位跟踪引擎,8051微控制器连接ADC模块。

Zigbee无线射频收发器采用TI公司的CC2431芯片，该芯片内含温度传感器、8051微控制器、定位跟踪引擎与ADC模块与射频收发模块，CC2431芯片的射频收发模块通过CC2591芯片提高发射信号的强度。

本发明无线瓦斯检测预警矿灯瓦斯测量电路与廉价的ZigBee技术的通信线路的线路板安装在电池盒的顶部的位置，在电池盒表面安装紧贴CC2431的良导热的金属片传感环境温度，在电池盒表面安装LED指示的LED指示灯，安装红、黄、绿三色LED指示灯，分级预警指示。

在电池盒表面安装触摸开关，控制矿灯电源开关、亮度调整、瓦斯测量标定与紧急呼救。

在电池盒上安装声音报警，当测量瓦斯浓度超标时声音报警（也可受安全中心控制报警）。

在电池盒上安装瓦斯检测，当测量瓦斯浓度超标时声音报警。

在电池盒上安装2.4GHz的射频天线。

在电池盒内放置3.7伏6Ah的锰酸锂离子电池。

本发明无线瓦斯检测预警矿灯的瓦斯检测的瓦斯传感器与放大电路AD623相连，放大的瓦斯浓度相关的电压信号输出到Zigbee无线射频收发器的CC2431芯片的I/O接口P0.4，完成信号采集，计算出环境的瓦斯浓度。CC2431芯片内的8051微控制器对计算的浓度与内存中的浓度门限值进行比较，当浓度值超出门限值时，则通过I/O接口P1.5输出声音报警的2300Hz的信号，经过三级管8550放大，通过晶体三级管9550驱动低电压的压电式蜂鸣器报警。CC2431芯片通过功率放大电路CC2591加大无线信号发射功率。三只LED指示灯与CC2431芯片的I/O接口P1.2-P1.5相连，低电平输出时，点亮LED灯。

本发明的无线瓦斯检测预警方法，是利用ZigBee技术实现双向通信与煤矿瓦斯检测与预警和定位，在矿灯内安装瓦斯测量电路与ZigBee技术的通信线路，

包括LED指示、声音报警、瓦斯检测、触摸开关、电源管理、LED照明灯、功率放大、Zigbee无线射频收发器组成，在矿灯上安装LED指示、声音报警、瓦斯检测、触摸开关、电源管理、LED照明灯、功率放大、Zigbee无线射频收发器， LED指示和瓦斯检测、声音报警通过I/O接口连接Zigbee无线射频收发器，触摸开关、电源管理连接Zigbee无线射频收发器，功率放大连接Zigbee无线射频收发器的射频收发模块，LED照明灯连接电源管理。

无线瓦斯检测预警矿灯是煤矿井下ZigBee自组织网络的组成部分，在本发明使用的煤矿巷道中，每隔300-500米安装一个参考节点（参考节点与本发明类似，如装置采用CC2531芯片则参考节点距离可延长），本发明充当定位节点，与参考节点一起构建ZigBee自组织网络，通过末端的ZigBee参考节点设备的矿用交换机与路由器相连，完成煤矿巷道信息与煤矿安全管理中心的信息交互，

参考节点是一个位于已知位置的静态节点，该节点确知自身的位置，可以预先设定，并将其位置信息通过发送数据包通知其他参考节点，然后通过交换机与路由器将定位信息传送到煤矿地面的安全管理中心，作为定位节点的无线瓦斯检测预警矿灯在参考节点区域内移动，从参考节点处接收数据包信号，获得参考节点位置坐标及相应的RSSI值，定位引擎依据输入的RSSI值，计算出信号的传播损耗，利用理论和经验模型将传输损耗转化为距离，采用三角定位法确定待定位节点位置，

无线瓦斯检测预警矿灯与装置的MAC地址绑定，煤矿安全管理中心可通过接收参考节点与无线瓦斯检测预警矿灯的定位信息，即时了解工作人员的位置信息与对应地点的矿井巷道的瓦斯浓度、温度等环境信息，实施调度和安全管理。

本发明在ZigBee网络中的角色既是端节点，又是路由节点，装置之间可以串联连接，其无线信号传输比同类设备传输的距离更远。

无线瓦斯检测预警矿灯的标定方法是放置在已经标定的瓦斯矿灯附近，按瓦斯标定键完成瓦斯矿灯的标定。瓦斯测量设备的一般标定方法是采用标准气样较准，通常每十天较准一次，瓦斯安全头盔的数量比较多，通常较准工作非常困难。本装置采用的较准方法是，先将每个瓦斯预警矿灯的瓦斯浓度\电压曲线对应MAC地址存入安全管理中心的数据库中，较准时,将已校准的装置的瓦斯浓度/电压曲线作为参考，以校准的装置的瓦斯浓度/电压测量值为参照，通过曲线拟合技术修正待校准的瓦斯测量装置。如果发现待测量的瓦斯传感器所测的瓦斯浓度与已经标定的设备测量值误差较大（如>5%），则发出蜂鸣报警音,放弃校准。

无线瓦斯检测预警矿灯采用Zigbee无线射频收发器8的CC2431芯片内温度传感器测温。CC2431芯片有1个模拟温度传感器和1个8～14位的模数转换ADC，可根据需要精度设置输出的数字量为8-14位，参考电压可设置为外部电压也可采用内部1.25V参考电压。本装置将ADC的输入设置为片内模拟温度传感器，获得对应的温度的数字量的输出值，再利用下公式1(参考电压用内部1.25V电压，bit为数字量输出位数，Output为输出数字量)可获得温度值：

Figure 2013102962247100002DEST_PATH_IMAGE001

（1）

考虑到CC2431芯片内温度传感器检测到的是芯片温度，测量外部环境温度，将受到许多外界因素的影响。在相同环境下，每个模块输出的数字量是有差别的，要经过误差补偿处理才可应用。本瓦斯矿灯将线路板上的CC2431芯片紧贴在电池盒面板的良导热的金属窗上，提高温度传感器对环境温度的敏感度。

本发明无线瓦斯检测预警矿灯的有益效果是：可实时反映煤矿巷道各个区域的瓦斯浓度与环境温度情况（如加装：CO、H₂S、O₂传感器，则可获得更多的环境信息），在发现危险时，利用ZigBee无线信息传输技术可以让井下井上有关人员及时获得预警信息，从而实现安全管理。通过定位技术可使网络安全管理中心及时获得煤矿巷道中工作人员的位置信息，便于作业管理与矿难时的人员搜救。该装置定位与管理结合，可用于管理煤矿安管人员的下井巡更。由于可获得瓦斯检测的位置信息，可实现瓦斯的精确预警。该装置采用远程校准，可较好的解决瓦斯头盔数量多校准难的问题。装置采用了ZigBee技术，产品的能耗较少、重量较轻、价格便宜，比较容易推广。

附图说明

附图1：ZigBee无线瓦斯预警巡更矿灯框图。

附图2：ZigBee无线瓦斯预警巡更矿灯结构图。

附图3：煤矿巷道的ZigBee网络示意图。

附图4：ZigBee无线瓦斯预警巡更矿灯电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

附图1所示，本发明无线瓦斯检测预警矿灯包括：包括LED指示1、声音报警2、瓦斯检测3、触摸开关4、电源管理5、LED照明灯6、功率放大7、Zigbee无线射频收发器8组成，在矿灯上安装LED指示1、声音报警2、瓦斯检测3、触摸开关4、电源管理5、LED照明灯6、功率放大7、Zigbee无线射频收发器8， LED指示1和瓦斯检测3、声音报警2通过I/O接口连接Zigbee无线射频收发器8，触摸开关4、电源管理5连接Zigbee无线射频收发器8，功率放大7连接Zigbee无线射频收发器的射频收发模块，LED照明灯6连接电源管理5。在矿灯的电池盒内安装瓦斯测量电路与廉价的ZigBee技术的通信线路，将瓦斯传感器安装在电池盒的侧面，降低粉尘侵扰，增加传感器的使用寿命，将无线收发天线垂直安装在电池盒内，提高天线的安全防护能力。LED指示1分为红、黄与绿三种颜色，采用超亮的LED发光二级管，红色表示危险，黄色表示警示，绿色表示安全。声音报警2包括压电式蜂鸣器、晶体三级管9550驱动，通过晶体三级管9550驱动，低电压的压电式蜂鸣器，震动频率为2300Hz。瓦斯检测3包括瓦斯传感器、放大电路，瓦斯传感器与放大电路AD623相连，瓦斯传感器的放大电路采用可用于低电压的AD623，放大瓦斯电压信号供AD采集。瓦斯传感器选用催化元件MJC4/3.0L作为瓦斯传感器，该传感器响应速度快、重复性与选择性好、元件性能稳定、可靠、具有较强的抗H₂S中毒等优点。触摸开关4采用单通道电容感应式触摸IC，工作电压：2.4V~5.5V 封装:1.5uA，输出信号为TTL电平。电源管理5包括DC—DC变换电路，采用DC—DC变换电路SP6201，将3.7伏直流电源电压变换为3.3伏电压输出。功率放大7采用CC2591芯片，提高发射信号的强度。Zigbee无线射频收发器8包括定位跟踪引擎、ADC模块, 8051微控制器、射频收发模块、温度传感器，8051微控制器连接射频收发模块, 8051微控制器连接温度传感器, 8051微控制器连接定位跟踪引擎,8051微控制器连接ADC模块。Zigbee无线射频收发器8采用TI公司的CC2431芯片，该芯片内含温度传感器、8051微控制器、定位跟踪引擎与ADC模块与射频收发模块，CC2431芯片的射频收发模块通过CC2591芯片提高发射信号的强度。

附图2所示，本发明无线瓦斯检测预警矿灯的瓦斯测量电路与廉价的ZigBee技术的通信线路的线路板安装在电池盒的顶部12的位置，在电池盒表面安装紧贴CC2431的良导热的金属片11传感环境温度，在电池盒表面安装LED指示1的LED指示灯，安装红、黄、绿三色LED指示灯，分级预警指示。在电池盒表面安装触摸开关4，控制矿灯电源开关、亮度调整、瓦斯测量标定与紧急呼救。在电池盒上安装2声音报警2，当测量瓦斯浓度超标时声音报警（也可受安全中心控制报警）。在电池盒上安装瓦斯检测3，当测量瓦斯浓度超标时声音报警。在电池盒上安装2.4GHz的射频天线10。在电池盒内放置3.7伏6Ah的锰酸锂离子电池9。

附图3中描述了无线瓦斯检测预警方法及矿灯所处的ZigBee信息传输系统由参考节点、定位节点、矿用路由器与交换机组成，本发明充当定位节点，与参考节点一起构建ZigBee自组织网络，通过末端的ZigBee参考节点设备的矿用交换机与路由器相连，完成煤矿巷道信息与煤矿安全管理中心的信息交互，其中无线瓦斯检测预警矿灯既是定位节点，又是端节点，还是路由节点，无线瓦斯检测预警矿灯是煤矿井下ZigBee自组织网络的组成部分，装置之间可以串联连接，其无线信号传输比同类设备传输的距离更远。图中的参考节点是路由节点，末端参考节点配置有以太网的接口可以与与交换机相连。在本发明使用的煤矿巷道中，每隔300-500米安装一个参考节点（参考节点与本发明类似，如装置采用CC2531芯片则参考节点距离可延长），本发明可通过接收参考节点的信息，检测信号强度，确定自己的相对与参考节点的位置。本装置可根据32位ID地址确定身份。装置间可相互连接，增加网络局部的传输距离。附图3描述了煤矿井下网络的架构。巷道工作面采用ZigBee技术，由参考节点、定位节点组成自组织网；骨干网络由矿用路由器与交换机构建。本装置作为ZigBee的定位节点，它既是端节点，又是路由节点，可通过参考节点将本装置的定位信息和检测到的瓦斯浓度、温度数据传输到地面煤矿安全管理中心去。参考节点是一个位于已知位置的静态节点，该节点确知自身的位置，可以预先设定，并将其位置信息通过发送数据包通知其他参考节点，然后通过交换机与路由器将定位信息传送到煤矿地面的安全管理中心。作为定位节点的无线瓦斯检测预警矿灯在参考节点区域内移动，从参考节点处接收数据包信号，获得参考节点位置坐标及相应的RSSI值，定位引擎依据输入的RSSI值，计算出信号的传播损耗，利用理论和经验模型将传输损耗转化为距离，采用三角定位法确定待定位节点位置。将无线瓦斯检测预警矿灯的佩戴者与无线瓦斯检测预警矿灯的MAC地址绑定，煤矿安全管理中心可通过接收参考节点与无线瓦斯检测预警矿灯的定位信息，即时了解工作人员的位置信息与对应地点的矿井巷道的瓦斯浓度、温度等环境信息，实施调度和安全管理。

附图4描述了无线瓦斯检测预警矿灯电路图。本发明无线瓦斯检测预警矿灯包括LED指示、声音报警、瓦斯检测、触摸开关、电源管理、LED照明灯、功率放大、Zigbee无线射频收发器组成， LED指示分为红、黄与绿三种颜色，采用超亮的LED发光二极管，红色表示危险，黄色表示警示，绿色表示安全。声音报警包括压电式蜂鸣器、晶体三级管9550驱动，通过晶体三级管9550驱动，低电压的压电式蜂鸣器，震动频率为2300Hz。瓦斯检测包括瓦斯传感器、放大电路，瓦斯传感器与放大电路AD623相连，放大瓦斯电压信号供AD采集。瓦斯传感器选用催化元件MJC4/3.0L作为瓦斯传感器，该传感器响应速度快、重复性与选择性好、元件性能稳定、可靠、具有较强的抗H₂S中毒等优点。触摸开关采用单通道电容感应式触摸IC，工作电压：2.4V~5.5V 封装:1.5uA，输出信号为TTL电平。电源管理包括DC—DC变换电路，采用DC—DC变换电路SP6201，将3.7伏直流电源电压变换为3.3伏电压输出。功率放大采用CC2591芯片，提高发射信号的强度。Zigbee无线射频收发器包括定位跟踪引擎、ADC模块, 8051微控制器、射频收发模块、温度传感器，8051微控制器连接射频收发模块, 8051微控制器连接温度传感器, 8051微控制器连接定位跟踪引擎,8051微控制器连接ADC模块。Zigbee无线射频收发器采用TI公司的CC2431芯片，该芯片内含温度传感器、8051微控制器、定位跟踪引擎与ADC模块与射频收发模块，CC2431芯片的射频收发模块通过CC2591芯片提高发射信号的强度。

无线瓦斯检测预警矿灯电路由无线收发集成电路CC2431芯片、功率放大电路CC2591、放大器AD623与传感器MJC4/3.0组成。三只LED指示灯与CC2431芯片的I/O接口P1.2-P1.5相连，低电平输出时，点亮LED灯。瓦斯传感器MJC4/3.0与放大电路AD623相连，放大的瓦斯浓度相关的电压信号输出到CC2431芯片的I/O接口P0.4，完成信号采集，计算出环境的瓦斯浓度。CC2431芯片内的8051微控制器对计算的浓度与内存中的浓度门限值进行比较，当浓度值超出门限值，则通过I/O接口P1.5输出2300Hz的信号，经过三级管8550放大，驱动蜂鸣器报警。CC2431芯片通过无线功率放大电路CC2591加大无线信号发射功率。线路中设置了电源开关、瓦斯较准键、紧急呼救键和灯光键。四个键分别与CC2431芯片的P0.0-P0.3管脚相连。平时四个键的引脚输出高电平，当按键按下时引脚变成低电平。

Claims

1.一种无线瓦斯检测预警矿灯，其特征是在矿灯内安装瓦斯测量电路与ZigBee技术的通信线路。

2.根据权利要求1所述的无线瓦斯检测预警矿灯，其特征是包括LED指示、声音报警、瓦斯检测、触摸开关、电源管理、LED照明灯、功率放大、Zigbee无线射频收发器，在矿灯上安装LED指示、声音报警、瓦斯检测、触摸开关、电源管理、LED照明灯、功率放大、Zigbee无线射频收发器， LED指示和瓦斯检测、声音报警通过I/O接口连接Zigbee无线射频收发器，触摸开关、电源管理连接Zigbee无线射频收发器，功率放大连接Zigbee无线射频收发器的射频收发模块，LED照明灯连接电源管理。

3.根据权利要求2所述的无线瓦斯检测预警矿灯，其特征是瓦斯检测的瓦斯传感器与放大电路AD623相连，放大的瓦斯浓度相关的电压信号输出到Zigbee无线射频收发器的CC2431芯片的I/O接口P0.4，完成信号采集，计算出环境的瓦斯浓度，CC2431芯片内的8051微控制器对计算的浓度与内存中的浓度门限值进行比较，当浓度值超出门限值时，则通过I/O接口P1.5输出声音报警的2300Hz的信号，经过三级管8550放大，通过晶体三级管9550驱动低电压的压电式蜂鸣器报警，CC2431芯片通过功率放大电路CC2591加大无线信号发射功率，三只LED指示灯与CC2431芯片的I/O接口P1.2-P1.5相连。

4.一种无线瓦斯检测预警方法，其特征是在矿灯内安装瓦斯测量电路与ZigBee技术的通信线路。

5.根据权利要求4所述的无线瓦斯检测预警方法，其特征是本发明的无线瓦斯检测预警矿灯是煤矿井下ZigBee自组织网络的组成部分，在煤矿巷道中，每隔300-500米安装一个参考节点，本发明的无线瓦斯检测预警矿灯充当定位节点，与参考节点一起构建ZigBee自组织网络，通过末端的ZigBee参考节点设备的矿用交换机与路由器相连，完成煤矿巷道信息与煤矿安全管理中心的信息交互，参考节点是一个位于已知位置的静态节点，该节点确知自身的位置，并将其位置信息通过发送数据包通知其他参考节点，然后通过交换机与路由器将定位信息传送到煤矿地面的安全管理中心，作为定位节点的本发明的无线瓦斯检测预警矿灯在参考节点区域内移动，从参考节点处接收数据包信号，获得参考节点位置坐标及相应的RSSI值，定位引擎依据输入的RSSI值，计算出信号的传播损耗，采用三角定位法确定待定位节点位置，本发明的无线瓦斯检测预警矿灯与装置的MAC地址绑定，煤矿安全管理中心可通过接收参考节点与本发明的无线瓦斯检测预警矿灯的定位信息，即时了解工作人员的位置信息与对应地点的矿井巷道的瓦斯浓度、温度等环境信息，实施调度和安全管理。

6.根据权利要求4所述的无线瓦斯检测预警方法，其特征是本发明的无线瓦斯检测预警矿灯在ZigBee网络中的角色既是端节点，又是路由节点，装置之间可以串联连接。

7.根据权利要求4所述的无线瓦斯检测预警方法，其特征是瓦斯测量电路包括瓦斯传感器与放大电路，瓦斯检测的瓦斯传感器与放大电路AD623相连，放大的瓦斯浓度相关的电压信号输出到Zigbee无线射频收发器的CC2431芯片的I/O接口P0.4，完成信号采集。

8.根据权利要求4所述的无线瓦斯检测预警方法，其特征是ZigBee技术的通信线路包括定位跟踪引擎、ADC模块, 8051微控制器、射频收发模块、温度传感器，8051微控制器连接射频收发模块, 8051微控制器连接温度传感器, 8051微控制器连接定位跟踪引擎,8051微控制器连接ADC模块。

9.根据权利要求4所述的无线瓦斯检测预警方法，其特征是瓦斯检测的瓦斯传感器与放大电路AD623相连，放大的瓦斯浓度相关的电压信号输出到Zigbee无线射频收发器的CC2431芯片的I/O接口P0.4，完成信号采集，计算出环境的瓦斯浓度，CC2431芯片内的8051微控制器对计算的浓度与内存中的浓度门限值进行比较，当浓度值超出门限值时，则通过I/O接口P1.5输出声音报警的2300Hz的信号，经过三级管8550放大，通过晶体三级管9550驱动低电压的压电式蜂鸣器报警，CC2431芯片通过功率放大电路CC2591加大无线信号发射功率，三只LED指示灯与CC2431芯片的I/O接口P1.2-P1.5相连。