CN113357555A - 一种智能安全矿灯 - Google Patents

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CN113357555A CN202110386135.6A CN202110386135A CN113357555A CN 113357555 A CN113357555 A CN 113357555A CN 202110386135 A CN202110386135 A CN 202110386135A CN 113357555 A CN113357555 A CN 113357555A
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倪景峰
叔荣博
王新杰
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Liaoning Technical University
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    • F21—LIGHTING
    • F21L—LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF, BEING PORTABLE OR SPECIALLY ADAPTED FOR TRANSPORTATION
    • F21L4/00—Electric lighting devices with self-contained electric batteries or cells
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V33/00—Structural combinations of lighting devices with other articles, not otherwise provided for
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Abstract

本发明公开了一种智能安全矿灯，属于矿井安全生产领域。增加了许多安全功能，解决了现有矿灯功能单一，对人员的安全保护性差的缺陷。本发明提供的智能安全矿灯包括：电池电量检测模块，用于检测矿灯电池电量；激光测距模块，用于测量工作人员与周围障碍物之间的距离；导航模块，用于为井下工人到达所定目的地规划安全路线，并语音导航；环境温度测量模块，用于测量环境温度；撞击检测模块，用于检测撞击的力度和次数；重要气体检测模块，用于检测井下重要气体的浓度；生命体征检测模块，用于检测工作人员的生命体征；定位模块，用于对工作人员的位置进行定位；数据处理模块，用于对各种检测仪器获得的数据进行收集和处理；危险位置报警模块，用于当工作人员处于已标记的危险位置时进行报警；报警模块，用于当数据处理模块发现数据异常时进行报警；通信模块，用于人员与调度指挥中心的实时通话及数据上传；晃动发电模块，用于设备被晃动时为电池发电。本发明集以上功能于一体，全方位保护井下人员安全。

Description

一种智能安全矿灯
技术领域
本发明属于矿井安全生产领域，具体涉及一种智能安全矿灯。
背景技术
煤炭是我国的主要能源之一。而安全是保障生产的最主要因素。井下的照明设备只在主要的地方安设，煤矿工人经常要在没有光源的地方工作和行走。矿灯就是井下工人的“眼睛”。随着时代的发展，井下环境也越来越错综复杂，井下工人需要携带的东西越来越多。矿灯只作为单一照明设备的用途略显单一，不再能够满足井下安全生产的需要。
现在煤矿企业使用的矿灯仅提供照明功能，没有很好的保障井下工作人员的安全，存在以下缺陷：一、功能较为单一，不能满足井下安全作业的多种需要；二、没有主要气体检测功能；三、没有电池电量检测功能；四、没有定位功能；五、没有通信功能；六、没有撞击检测功能；七、没有生命体征检测功能；八、没有晃动发电功能；九、没有报警功能；十、没有数据处理功能；十一、没有导航功能；十二、没有激光测距报警功能。
发明内容
本发明的目的是提供一款智能安全矿灯，包括一整套完备的功能以保障井下工作人员的安全。集电池电量检测功能、激光测距报警功能、导航功能、环境温度测量功能、撞击检测功能、重要气体检测功能、生命体征监测检测功能、定位功能、数据处理功能、危险位置报警功能、报警功能、通信功能、晃动发电功能于一体。
为了达到以上目的，本发明采用以下技术方案：
一种智能安全矿灯，包括：电池电量检测模块、激光测距报警模块、导航模块、环境温度测量模块、撞击检测模块、重要气体检测模块、生命体征检测模块、定位模块、数据处理模块、危险位置报警模块、报警模块、通信模块、晃动发电模块。
所述电池电量检测模块，用于检测矿灯电池电量。
所述激光测距报警模块，用于测量工作人员与障碍物、坑洞之间的距离。
所述导航模块，用于为井下工人到达所定目的地规划安全路线，并语音导航。
所述环境温度测量模块，用于测量环境温度。
所述撞击检测模块，用于检测撞击的力度和次数。
所述重要气体检测模块，用于检测井下重要气体的浓度。
所述生命体征检测模块，用于检测工作人员的生命体征。
所述定位模块，用于对工作人员的位置进行定位。
所述数据处理模块，用于对各种检测仪器获得的数据进行收集和处理。
所述危险位置报警模块，用于当工作人员处于已标记的危险位置时进行报警。
所述报警模块，用于当数据处理模块发现数据异常时进行报警。
所述通信模块，用于井下人员与调度指挥中心进行实时通话及数据上传。
所述晃动发电模块，用于设备被晃动时为电池发电。
所述重要气体检测模块包括氧气浓度检测单元、一氧化碳浓度检测单元、瓦斯检测单元。
所述氧气检测单元，用于检测空气中氧气浓度。
所述一氧化碳检测单元，用于检测空气中一氧化碳浓度。
所述瓦斯检测单元，用于检测空气中瓦斯浓度。
所述生命体征检测模块包括血压检测单元、呼吸检测单元、体温检测单元和心率检测单元。
所述血压检测单元用于检测工作人员血压。
所述呼吸检测单元用于检测工作人员呼吸频率。
所述体温检测单元用于检测工作人员体温。
所述心率检测单元用于检测工作人员心跳频率。
所述报警模块包括语音报警单元和报警信号上传单元。
所述语音报警单元用于数据处理模块发现数据异常时进行语音报警。
所述报警信号上传单元用于将报警信号上传到通信模块。
本发明的有益效果是：
本发明的智能安全矿灯包括电池电量检测模块、激光测距报警模块、导航模块、环境温度测量模块、撞击检测模块、重要气体检测模块、生命体征检测模块、定位模块、数据处理模块、危险位置报警模块、报警模块、通信模块、晃动发电模块。这些模块集成在一起，能够对井下工作人员进行系统性保障。能够保护复杂环境下工作人员的安全。解决了现有矿灯功能单一，对井下工作人员安全保护不足的缺点。
附图说明
图1是本发明提供的智能安全矿灯的结构示意图。
图中标记为：
1、电池电量检测模块；2、激光测距报警模块；3、导航模块；4、环境温度测量模块；5、撞击检测模块；6、重要气体检测模块；7、生命体征检测检测模块；8、定位模块；9、数据处理模块；10、危险位置报警模块；11、报警模块；12、通信模块；13、晃动发电模块。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
实施例：
本实施例提供一种智能安全矿灯。如图1所示，智能安全矿灯具体包括：电池电量检测模块1；激光测距报警模块2；导航模块3；环境温度测量模块4；撞击检测模块5；重要气体检测模块6；生命体征监测检测模块7；定位模块8；数据处理模块9；危险位置报警模块10；报警模块11；通信模块12；晃动发电模块13。
各模块的结构和具体作用如下：
电池电量检测模块1，用于检测电池电量，并将数据上传数据处理模块；
激光测距报警模块2，用于测量工作人员与障碍物之间的距离，独立电源供电。可以手动开启或关闭。在矿灯蓄电池没电的状态下自动进入障碍物、坑洞近距离预警模式；
导航模块3，用于为工作人员到达所定目的地规划安全路线，并语音导航。
环境温度测量模块4，用于测量人员周围环境。
撞击检测模块5，使用抗撞击材料制成，用于检测撞击的力度和次数。
重要气体检测模块6，包括氧气浓度检测单元、一氧化碳浓度检测单元和瓦斯浓度检测单元。用于检测井下氧气、一氧化碳和瓦斯的浓度。
生命体征检测模块7，包括呼吸检测单元、血压检测单元、脉搏检测单元和体温检测单元，用于检测工作人员的生命体征。
定位模块8，用于对工作人员的位置进行精确定位。
数据处理模块9，用于对各种检测仪器获得的数据进行收集和处理。
危险位置报警模块10，用于当工作人员处于已标记的危险位置时进行报警。
报警模块11，用于当上述检测模块数据异常时进行报警。包括声音报警单元和报警信号上传单元。声音报警单元由音响组成，置于矿灯两侧。数据异常时进行语音播报危险信号。同时自动上传报警信号到指挥控制中心。
通信模块12，使用5G网络进行信号传输。具有信号强，覆盖范围广信号清晰的特点。
晃动发电模块13，用于当电池电量耗尽时摇晃发电。
本实施例的智能安全矿灯使用时，通过电池电量检测模块1，检测矿灯电池电量。通过激光测距报警模块2测量工作人员与周围障碍物之间的距离。通过导航模块3为井下工人到达所定目的地规划安全路线，并语音导航。通过环境温度测量模块4测量环境温度。通过撞击检测模块5检测撞击的力度和次数。通过重要气体检测模块6检测井下重要气体的浓度。通过生命体征检测模块7检测工作人员的生命体征。通过定位模块8对工作人员的位置进行定位。通过危险位置报警模块10，当工作人员处于已标记的危险位置时进行报警。通过数据处理模块9对各种检测仪器获得的数据进行收集和处理。通过报警模块11，当数据处理模块数据异常时进行报警。通过通信模块12，使人员与调度指挥中心进行实时通话及数据上传。通过晃动发电模块13，在设备被晃动时为电池发电。
最后说明，上面实施例中不是对本发明技术方案的限制，而是用于说明。对本发明的技术方案进行修改或同等替代，没有创造性改进的技术方案应涵盖在本发明的权利要求范围中。

Claims (3)

1.一种智能安全矿灯，其特征在于，包括：电池电量检测模块(1)、激光测距报警模块(2)、导航模块(3)、环境温度测量模块(4)、撞击检测模块(5)、重要气体检测模块(6)、生命体征检测模块(7)、定位模块(8)、数据处理模块(9)、危险位置报警模块(10)、报警模块(11)、通信模块(12)、晃动发电模块(13)；所述电池电量检测模块(1)，用于检测电池电量；所述激光测距报警模块(2)，用于测量工作人员与周围障碍物、坑洞之间的距离；所述导航模块(3)，用于为井下工人到达所定目的地规划安全路线；所述环境温度测量模块(4)，用于测量环境温度；所述撞击检测模块(5)，用于检测撞击的力度和次数；所述重要气体检测模块(6)，用于检测井下重要气体的浓度；所述生命体征检测模块(7)，用于检测工作人员的生命体征；所述定位模块(8)，用于对工作人员的位置进行定位；所述数据处理模块(9)，用于对各种检测仪器获得的数据进行收集和处理；所述危险位置报警模块(10)，用于当工作人员处于已标记的危险位置时进行报警；所述报警模块(11)，用于当数据处理模块发现数据异常时进行报警；所述通信模块(12)，用于井下人员与调度指挥中心进行实时通话及数据上传；所述晃动发电模块(13)，用于设备被晃动时为电池发电。
2.根据权利要求1所述一种智能安全矿灯，其特征在于，所述重要气体检测模块(6)包括氧气浓度检测单元、一氧化碳浓度检测单元、瓦斯浓度检测单元。
3.根据权利要求1所述一种智能安全矿灯，其特征在于，所述生命体征检测模块(7)包括血压检测单元、呼吸检测单元、体温检测单元和心率检测单元。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114115050A (zh) * 2021-11-29 2022-03-01 内蒙古智能煤炭有限责任公司 一种煤矿井下人员创新管理系统及方法

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Application publication date: 20210907

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