CN203446056U - 用于信息化矿灯的矿灯卡 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种用于信息化矿灯的矿灯卡，其中该矿灯卡位于灯头和保护板及电池封装体之间；所述矿灯卡用于实时检测瓦斯浓度值，当浓度值达到设定的值时进行报警提示，并且还用于与读卡分站进行射频通信，由此实现对井下人员的跟踪和定位。本实用新型将具有井下人员跟踪、定位和紧急通知功能以及瓦斯实时监测功能的矿灯卡集成到矿灯中，这样就可以实现矿工只需要携带所述的信息化矿灯下井工作即可，免去了矿工下井前携带的物品过多的麻烦。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种井下设备，具体而言，涉及一种具有井下人员跟踪、定位和紧急通知以及瓦斯实时监测功能的用于信息化矿灯的矿灯卡。
背景技术
现有技术中，虽然能实现定位井下人员跟踪、定位和紧急通知等功能，但需要矿工同时携带具有人员定位和紧急通知功能的标识卡，如果是安检人员，可能还要携带具有瓦斯监测功能的瓦检设备，这样一来，矿工下井前需要携带的物品太多，过于复杂，给矿工带来了很大的麻烦。煤矿生产中安全监测，尤其是瓦斯监测至关重要，国内瓦斯监测已经逐步由系统来完成，随着规模的扩大，加强瓦斯的监测与预防显得非常重要。
现有的有些矿灯已将井下瓦斯检测自动报警器与工作照明做一体化设计，虽然能实现瓦斯报警与工作照明一体化，在瓦斯浓度超限进能及时报警，但此时唯一拥有的照明矿灯呈闪烁状态，人员在撤离过程中照明度严重不足，引起现场人员的心理恐慌和不便；而且，现有的矿灯无法进行人员定位，工作人员在井下劳动无法定位联系，在发生井下故事时，不便于指导撤离或搜救。
实用新型内容
本实用新型是鉴于上述技术问题而产生的。本实用新型的目的是提出一种用于信息化矿灯的矿灯卡，用以将具有井下人员跟踪、定位和紧急通知功能以及瓦斯实时监测功能的矿灯卡集成到照明矿灯中，这样就可以实现矿工只需要携带所述信息化矿灯下井工作即可，免去了矿工下井前携带的物品过多的麻烦。
本实用新型的实施例提供一种用于信息化矿灯的矿灯卡，其中该矿灯卡位于灯头和保护板及电池封装体之间，并且该矿灯卡包括主控MCU，以及分别与该主控MCU相连接的瓦斯检测电路、射频电路、温度传感器和数码管；主控MCU是矿灯卡的中央处理单元，用于控制通信和信息处理；瓦斯检测电路，用于实时采集当前的瓦斯浓度值，当浓度值达到设定的值时进行报警提示；射频电路，用于将矿灯卡信息通过无线射频信号发送给读卡分站，由此实现对井下人员的跟踪和定位；温度传感器，用于实时采集当前的温度值；数码管，用于实时显示瓦斯检测电路检测到的瓦斯浓度值，以及温度传感器采集到的温度值。
进一步地，矿灯卡包括与该主控MCU相连接的低频检测电路，用于与低频定位器进行低频通信，由此实现辅助考勤管理。
进一步地，矿灯卡包括与该主控MCU相连接的电流检测电路，用于检测电流强度。
进一步地，矿灯卡包括与该主控MCU相连接的下载电路，用于将程序下载到主控MCU。
进一步地，矿灯卡包括与该主控MCU相连接的电源，用于为矿灯卡供电。
进一步地，矿灯卡包括与该主控MCU相连接的电压检测电路，用于检测电源的当前电压值，当电源的电压过低时，提示矿灯卡电源电压过低；电压检测电路，还用于检测信息化矿灯的充电状态，矿灯的充电状态分为正在充电、已经充满、取走三种状态，通过双色指示灯指示。
与现有技术相比，本实用新型的用于信息化矿灯的矿灯卡具有以下有益效果：
(1)本实用新型将具有井下人员跟踪、定位和紧急通知功能以及瓦斯实时监测功能的矿灯卡集成到矿灯中，这样就可以实现矿工只需要携带所述的信息化矿灯下井工作即可，免去了矿工下井前携带的物品过多的麻烦。
(2)在本实用新型中，当信息化矿灯搁置不用或甲烷浓度大于4.00％CH4时，自动切断传感器电源，以防止矿灯卡上传感元件遇高浓度甲烷冲击损坏，使瓦斯检测电路的使用寿命更长。
附图说明
结合随后的附图，从下面的详细说明中可显而易见的得出本实用新型的上述及其他目的、特征及优点。在附图中：
图1示出了采用本实用新型的矿灯卡的信息化矿灯的组成框图；
图2示出了本实用新型的矿灯卡的功能组成框图。
具体实施方式
为了更全面地理解本实用新型及其优点，下面结合附图及具体实施例对本实用新型做进一步详细地说明。
首先，参考图1，对采用本实用新型的矿灯卡的信息化矿灯进行详细地描述。
采用本实用新型的矿灯卡的信息化矿灯包括：依次连接的灯头、矿灯卡、保护板及电池封装体，其中：
灯头，用于进行照明。
矿灯卡，位于灯头和保护板及电池封装体之间，并且矿灯卡和保护板及电池封装体之间采用接插件的方式进行连接。在本实用新型中，矿灯卡的大小只有70mm*27mm，外形尺寸非常小巧，可以方便的安装到封装好的电池上面，安装简单且与矿灯结构完全吻合。进一步地，矿灯卡还用于实时检测瓦斯浓度值，当浓度值达到设定的值时进行报警提示。此外，矿灯卡还用于与读卡分站进行射频通信，由此实现对井下人员的跟踪、定位。关于矿灯卡的功能结构组成，将在随后结合附图2进行详细地介绍。
保护板及电池封装体，用于为所述信息化矿灯供电。在本实用新型中，电池为5AH的大容量磷酸铁锂电池，由于磷酸铁锂电池的容量很大，一旦短路，火花会很大，如果当前环境的可燃性气体浓度达到一定的值，就会引起爆炸，因此该信息化矿灯在电池上加装了保护板，当电路中电流过大时，切断电源，起到保护的作用；此外，保护板还具有防止电池过充过放功能，同时可以保证矿灯卡短路时不影响灯头正常工作的作用。
下面，参考图2，对本实用新型的矿灯卡的功能组成框图进行进一步地描述。
矿灯卡包括主控MCU、温度传感器、射频电路、数码管、低频检测电路、瓦斯检测电路、电压检测电路、下载电路、以及电源，并且温度传感器、射频电路、数码管、低频检测电路、瓦斯检测电路、电压检测电路、下载电路、电源均与主控MCU进行双向连接通信，其中：
主控MCU是矿灯卡的中央处理单元，用于控制通信和信息处理。
温度传感器，用于实时采集当前的温度值，根据需要可以在数码管上显示。由于温度对瓦斯浓度值的影响很大，所以，在进行瓦斯无线调校时，需要将校准时的温度值保存下来，用于甲烷浓度的非线性补偿，防止由于高低温变化很大时，瓦斯浓度值也跟着高低变化，导致甲烷浓度检测值失真。
射频电路，用于与读卡分站进行双向射频通信。具体而言，用于将矿灯卡信息通过无线射频信号发送给读卡分站，由读卡分站将收到的矿灯卡信息通过通信接口RS485发送给主控计算机，主控计算机对收到的人员信息处理和显示，由此实现对井下人员的跟踪、定位。当管理人员需要呼叫某一个矿灯卡时，主控计算机将呼叫信息发给读卡分站，读卡分站把信息转化为无线射频信号发给对应的矿灯卡，矿灯卡中的射频电路接收对应的呼叫信息。
数码管，用于实时显示瓦斯检测电路检测到的瓦斯浓度值。在本实用新型中，所述数码管为三位共阴数码管。
低频检测电路，用于与低频定位器进行低频通信，由此实现辅助考勤管理。具体而言，在本实用新型中，每张矿灯卡都与矿工信息唯一绑定，当矿工人井之前，通过低频定位器，定位器的定位精度在1.5米的范围内，矿灯卡收到低频定位器的信息后，将携带该矿灯卡的矿工信息通过读卡分站传给主控计算机，并通过大屏幕显示，矿工看到自己的信息后，就知道自己已经考勤成功。矿工的上下井时间在电脑上实时跟踪，月底可以进行汇总，大大降低了人为考勤产生的误差。
电流检测电路，用于检测电流强度。由于瓦斯传感器的使用寿命只有一年，为了延长瓦斯传感器的使用寿命，增加了电流检测电路。当不需要检测瓦斯浓度值时，通过将矿灯灯头关闭来控制瓦斯传感器也关闭。
瓦斯检测电路，用于实时采集当前的瓦斯浓度值，检测范围为1.00％～4.00％CH4，并且根据需求可以设置甲烷报警点的浓度值，当浓度值达到设定的值时进行报警提示；可以将检测到的瓦斯浓度值在数码管上实时显示，并且通过RS485将浓度值传给主控计算机，当信息化矿灯搁置不用或甲烷浓度大于4.00％CH4时，自动切断电源，以防止瓦斯检测电路遇高浓冲击损坏，使瓦斯检测电路使用寿命更长。
电压检测电路，用于检测电池的当前电压值，当电池的电压过低时，提示矿灯卡电池电压过低；电压检测电路，还用于检测信息化矿灯的充电，矿灯的充电状态分为正在充电、已经充满、取走三种状态，通过双色指示灯指示：红色代表正在充电，绿色代表已经充满，取走以后指示灯不亮，这样可以减少因矿灯充电不足在井下发生事故的危险。
下载电路，用于将程序下载到主控MCU。
电源，用于为矿灯卡供电。在本实用新型中，电源为磷酸铁锂电池。
与现有技术相此，本实用新型的用于信息化矿灯的矿灯卡具有以下有益效果：
(1)本实用新型将具有井下人员跟踪、定位和紧急通知功能以及瓦斯实时监测功能的矿灯卡集成到矿灯中，这样就可以实现矿工只需要携带所述的信息化矿灯下井工作即可，免去了矿工下井前携带的物品过多的麻烦。
(2)在本实用新型中，当信息化矿灯搁置不用或甲烷浓度大于4.00％CH4时，自动切断传感器电源，以防止矿灯卡上传感元件遇高浓度甲烷冲击损坏，使瓦斯检测电路的使用寿命更长。
此外，对于本领域的普通技术人员来说可显而易见的得出其他优点和修改。因此，具有更广方面的本实用新型并不局限于这里所示出的并且所描述的具体说明及示例性实施例。因此，在不脱离由随后权利要求及其等价体所定义的一般实用新型构思的精神和范围的情况下，可对其做出各种修改。
Claims (6)
1.一种用于信息化矿灯的矿灯卡，其中该矿灯卡位于灯头和保护板及电池封装体之间，并且该矿灯卡包括主控MCU，以及分别与该主控MCU相连接的瓦斯检测电路、射频电路、温度传感器和数码管，其特征在于：
主控MCU是矿灯卡的中央处理单元，用于控制通信和信息处理；
瓦斯检测电路，用于实时采集当前的瓦斯浓度值，当浓度值达到设定的值时进行报警提示；
射频电路，用于将矿灯卡信息通过无线射频信号发送给读卡分站，由此实现对井下人员的跟踪和定位；
温度传感器，用于实时采集当前的温度值；
数码管，用于实时显示瓦斯检测电路检测到的瓦斯浓度值，以及温度传感器采集到的温度值。
2.根据权利要求1所述的矿灯卡，进一步包括：
与该主控MCU相连接的低频检测电路，用于与低频定位器进行低频通信，由此实现辅助考勤管理。
3.根据权利要求1或2所述的矿灯卡，进一步包括：
与该主控MCU相连接的电流检测电路，用于检测电流强度。
4.根据权利要求1或2所述的矿灯卡，进一步包括：
与该主控MCU相连接的下载电路，用于将程序下载到主控MCU。
5.根据权利要求1或2所述的矿灯卡，进一步包括：
与该主控MCU相连接的电源，用于为矿灯卡供电。
6.根据权利要求5所述的矿灯卡，进一步包括：
与该主控MCU相连接的电压检测电路，用于检测电源的当前电压值，当电源的电压过低时，提示矿灯卡电源电压过低；电压检测电路，还用于检测信息化矿灯的充电状态，矿灯的充电状态分为正在充电、已经充满、取走三种状态，通过双色指示灯指示。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108616152A (zh) * | 2018-05-10 | 2018-10-02 | 大同煤矿集团四老沟矿四兴实业公司矿灯厂 | 一种矿灯智能充电柜及其管理系统 |
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2013
- 2013-07-08 CN CN201320400385.1U patent/CN203446056U/zh not_active Expired - Fee Related
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| CN108616152A (zh) * | 2018-05-10 | 2018-10-02 | 大同煤矿集团四老沟矿四兴实业公司矿灯厂 | 一种矿灯智能充电柜及其管理系统 |
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