CN201690442U - 井下瓦斯矿灯型多功能信息无线收发装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种井下瓦斯矿灯型多功能信息无线收发装置，包括控制组件以及带有灯光报警器(13)、矿灯电池(11)和开关(12)的矿灯；控制组件包括均与稳压电路(10)相连的瓦斯传感器(1)、信号放大电路(2)、中央信号处理器(4)、无线通讯模块(5)、天线(6)和报警点校正调整电路(7)，瓦斯传感器(1)、信号放大电路(2)和中央信号处理器(4)依次相连，中央信号处理器(4)、无线通讯模块(5)和天线(6)依次相连，报警点校正调整电路(7)与中央信号处理器(4)相连；开关(12)分别与矿灯电池(11)、灯光报警器(13)和稳压电路(10)相连。采用该装置能对采煤区的瓦斯泄漏情况进行有效监测。

Description

井下瓦斯矿灯型多功能信息无线收发装置

技术领域

本实用新型涉及中小煤矿防治瓦斯事故发生的一种装置，特别涉及一种井下瓦斯矿灯型多功能信息无线收发装置。

背景技术

我国原煤炭部于1994年发布文件，推广使用作为4项安全装备之一的瓦斯报警矿灯。我国于1995年颁布了MT 409标准，作了统一规范。煤炭部撤销后，煤炭行业处于低谷时期，瓦斯报警矿灯的推广被搁浅；除经济上的原因外，瓦斯报警矿灯的产品质量及相关规定的不合理，减弱了该产品的推广，例如1％CH₄的报警点过早的问题未解决，给正常生产带来干扰，也影响了使用者对它的信任度。

2006年，国家煤矿安全监察局在网上公布了关于煤矿安全监控系统及瓦斯报警灯AQ标准征求意见稿，其中规定煤矿的“采掘工、打眼工、在回风流工作的人员宜使用瓦斯报警灯”。

我国煤矿伤亡事故70％以上来自瓦斯，近年在清理、关闭混乱的小煤窑之后，逐渐步入理性和科学的治理瓦斯轨道，瓦斯报警矿灯作为煤矿防治瓦斯的重要补充手段。

现有的煤矿井下有线监测体系只能延伸到煤矿的巷道内，与工人生命息息相关的采煤区的作业面依然是一个监测盲区。如何对井下工人作业面的环境信息进行采集，通过无线的方式传送给管理人员，成为一个亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种井下瓦斯矿灯型多功能信息无线收发装置，采用该装置能对采煤区的瓦斯泄露情况进行有效监测。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种井下瓦斯矿灯型多功能信息无线收发装置，包括带有灯光报警器、矿灯电池和开关的矿灯，还包括控制组件；控制组件包括分别与稳压电路相连的瓦斯传感器、信号放大电路、中央信号处理器、无线通讯模块、天线和报警点校正调整电路，瓦斯传感器、信号放大电路和中央信号处理器依次相连，中央信号处理器、无线通讯模块和天线依次相连，报警点校正调整电路与中央信号处理器相连；开关分别与矿灯电池、灯光报警器和稳压电路相连。

作为本实用新型的井下瓦斯矿灯型多功能信息无线收发装置的改进：控制组件包括与稳压电路相连的自检按钮，自检按钮与中央信号处理器相连。

作为本实用新型的井下瓦斯矿灯型多功能信息无线收发装置的进一步改进：控制组件包括分别与稳压电路相连的呼救信号触发电路和呼救按钮，呼救按钮、呼救信号触发电路和中央信号处理器依次相连。

作为本实用新型的井下瓦斯矿灯型多功能信息无线收发装置的进一步改进：控制组件包括与稳压电路相连的人员定位识别模块，人员定位识别模块与中央信号处理器相连。

本实用新型的井下瓦斯矿灯型多功能信息无线收发装置，是一种将瓦斯检测技术同无线射频通信技术相结合、具有瓦斯超限信号无线传输功能的多功能报警矿灯，相当于作业人员每人携带1台瓦斯检测仪，且在瓦斯超限时可声光报警，提醒作业人员；同时矿灯上的无线通讯模块通过天线发射出超限信号，相当于在井下设置了许多移动瓦斯探头，该超限信号由安装于矿井内的无线信号接收装置接收，并通过有线传输至地面监控中心。由于本实用新型被固定在安全帽上，且时刻随人移动，所以能更好地满足行业规定的瓦斯报警仪器安装的高度和区域的要求，从而实现对工作面瓦斯气检测的准确采样。当本实用新型的井下瓦斯矿灯型多功能信息无线收发装置发出报警信息时，井下作业的矿工就会及时撤离到安全地带。

本实用新型的井下瓦斯矿灯型多功能信息无线收发装置，具有人员定位识别的功能，使地面监控中心随时能掌握井下矿工的情况。本实用新型的井下瓦斯矿灯型多功能信息无线收发装置，可利用报警点校正调整电路对瓦斯泄露的安全极限值进行调整，从而确保生产使用安全；当矿工遇到紧急情况，可按动呼救按钮，从而向地面监控中心发出呼救信号。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明。

图1是本实用新型的井下瓦斯矿灯型多功能信息无线收发装置的连接关系示意图。

具体实施方式

实施例1、图1给出了一种井下瓦斯矿灯型多功能信息无线收发装置，包括带有矿灯电池11、开关12和灯光报警器13的矿灯，还包括控制组件。该控制组件包括分别与稳压电路10相连的瓦斯传感器1、信号放大电路2、自检按钮3、中央信号处理器4、无线通讯模块5、天线6、报警点校正调整电路7、人员定位识别模块8、呼救信号触发电路9和呼救按钮14，稳压电路10负责提供电源；为了图面的清晰，上述连接关系在图1中作了省略处理。在无线通讯模块5内设有具有唯一性的MAC地址码，即，每个井下瓦斯矿灯型多功能信息无线收发装置对应一个MAC地址码。

瓦斯传感器1、信号放大电路2和中央信号处理器4依次相连；中央信号处理器4、无线通讯模块5和天线6依次相连，呼救按钮14、呼救信号触发电路9和中央信号处理器4依次相连；自检按钮3、报警点校正调整电路7和人员定位识别模块8分别与中央信号处理器4相连。

开关12分别与矿灯电池11、灯光报警器13和稳压电路10相连；灯光报警器13与中央信号处理器4相连。

本实用新型的井下瓦斯矿灯型多功能信息无线收发装置实际工作时被固定于矿工佩戴的安全帽上，因此能随着矿工工作地点的变动而处于煤矿中的不同地理位置；由于每个无线通讯模块5内设有具有唯一性的MAC地址码，因此矿工必须佩戴自己专属的安全帽，从而保证矿工的个人身份信息与MAC地址码之间的一一对应性。在煤矿中每隔一定的距离安装一个无线信号接收装置，每个无线信号接收装置均与地面上的地面监控中心有线相连；每个无线信号接收装置内分别带有该接收装置所处煤矿具体地理位置的信息。矿工佩戴上装有本实用新型的安全帽下井前，首先将开关12调节至“on”状态，此时矿灯电池11通过开关12向稳压电路10供电；从而使本实用新型处于使用状态，以下以某一个井下瓦斯矿灯型多功能信息无线收发装置为例，来具体说明工作过程：

1、人员定位识别模块8会按照设定的间隔时间(例如几秒钟)向中央信号处理器4发出定位请求，中央信号处理器4收到上述请求后，就依次通过无线通讯模块5、天线6传递给无线信号接收装置，能接收到此天线6传递信息的若干个无线信号接收装置均将自身所处的地理位置信息回传给中央信号处理器4，由中央信号处理器4负责计算出该井下瓦斯矿灯型多功能信息无线收发装置在煤矿中的具体地理位置，然后将由上述具体地理位置信息和无线通讯模块5内的MAC地址码组成的人员定位识别信息一同依次通过无线通讯模块5、天线6和无线信号接收装置传递给地面监控中心，从而使地面监控中心知道哪个矿工现在正在煤矿的具体哪个位置进行工作。

2、瓦斯传感器1会不间断地检测煤矿内空气中的瓦斯含量，瓦斯传感器1将感受到的代表瓦斯浓度信息的电压信号传递给信号放大电路2作放大处理，放大后的信号被传递至中央信号处理器4，中央信号处理器4将此信号与报警点校正调整电路7中的被调整好的报警极限值进行对比；如果高于报警极限值，那么中央信号处理器4一边命令灯光报警器13发出报警信息，一边将瓦斯超标的信号依次通过无线通讯模块5、天线6和无线信号接收装置传递给地面监控中心。地面监控中心根据最近一次收到的人员定位识别信息，就能明确得知是哪个矿工在煤矿的何地检测到瓦斯超标。

3、当矿工遇到紧急情况，可按动呼救按钮14，从而使呼救信号触发电路9向中央信号处理器4发出呼救请求，中央信号处理器4将此呼救信号依次通过无线通讯模块5、天线6和无线信号接收装置传递给地面监控中心。地面监控中心根据最近一次收到的人员定位识别信息，就能明确得知是哪个矿工在煤矿的何地遇险，便于营救工作的展开。

4、当矿工结束工作回到地面后，值班人员手持“校调”红外摇控器，对报警点校正调整电路7中的报警极限值进行常规调整，为下一次工作做好准备，从而确保生产使用安全。

同时，值班人员还通过触动自检按钮3来检测本实用新型的装置是否能正常工作，具体如下：收到自检按钮3发送的自检请求后，中央信号处理器4发出一个略高于报警极限值的模拟瓦斯浓度信号，并将此模拟瓦斯浓度信号与报警点校正调整电路7中的被调整好的报警极限值进行对比，此时中央信号处理器4应该命令灯光报警器13发出报警信息；如果灯光报警器13没有发出报警信息，就证明本装置有问题，必须进行检修。

5、将开关12调节至“off”状态，从而使本实用新型的装置处于关闭状态。

最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本实用新型的一个具体实施例。显然，本实用新型不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本实用新型公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种井下瓦斯矿灯型多功能信息无线收发装置，包括带有灯光报警器(13)、矿灯电池(11)和开关(12)的矿灯，其特征是：还包括控制组件；所述控制组件包括分别与稳压电路(10)相连的瓦斯传感器(1)、信号放大电路(2)、中央信号处理器(4)、无线通讯模块(5)、天线(6)和报警点校正调整电路(7)，所述瓦斯传感器(1)、信号放大电路(2)和中央信号处理器(4)依次相连，中央信号处理器(4)、无线通讯模块(5)和天线(6)依次相连，报警点校正调整电路(7)与中央信号处理器(4)相连；开关(12)分别与矿灯电池(11)、灯光报警器(13)和稳压电路(10)相连。

2.根据权利要求1所述的井下瓦斯矿灯型多功能信息无线收发装置，其特征是：所述控制组件包括与稳压电路(10)相连的自检按钮(3)，所述自检按钮(3)与中央信号处理器(4)相连。

3.根据权利要求2所述的井下瓦斯矿灯型多功能信息无线收发装置，其特征是：所述控制组件包括分别与稳压电路(10)相连的呼救信号触发电路(9)和呼救按钮(14)，所述呼救按钮(14)、呼救信号触发电路(9)和中央信号处理器(4)依次相连。

4.根据权利要求3所述的井下瓦斯矿灯型多功能信息无线收发装置，其特征是：所述控制组件包括与稳压电路(10)相连的人员定位识别模块(8)，所述人员定位识别模块(8)与中央信号处理器(4)相连。

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