CN205370652U - 智能信息矿灯 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能信息矿灯，属于矿井用灯具领域，为解决现有的矿灯功能单一的问题而设计。本实用新型提供的智能信息矿灯包括：环境参数检测模块，用于检测井下环境中各种气体的含量，将检测到的数据实时发送至无线上传模块；无线上传模块，用于将环境参数检测模块发送的数据通过井下无线网络上传至地面执行平台，以进行显示；照相摄像模块；数据存储模块，用于实时存储环境气体参数；广播调度模块，用于使调度台和矿灯之间通过语音、文本信息进行协同工作；报警模块。本实用新型的智能信息矿灯集语音通话、照明、环境检测、人员定位、健康诊断等各种功能于一体，使用方便、能够更好的保证井下人员的安全。

Description

智能信息矿灯

技术领域

本实用新型涉及矿井用灯具领域，具体涉及一种智能信息矿灯。

背景技术

随着煤炭生产日益增长的需求，井下作业人员的数量也越来越多，井下作业人员的安全问题成为了煤炭行业迫切关注的问题。通常，井下作业人员在作业过程中需要佩戴矿灯、人员定位卡、气体检测仪、电话等设备，比较繁琐且各设备的性能指标远远不能满足要求。

现有的矿灯仅是一种可发光的简单结构，存在以下缺陷：一、功能单一、集成度不高、大部分矿灯只具有照明功能；二、只有少部分厂家矿灯具有检测环境中气体参数功能，并且一般只检测单参数气体值；三、不具备拍照及视频录制功能；四、不具备“黑匣子”功能，一旦出现事故无法调用数据进行事故分析；五、不具备井下作业人员健康状态监测功能；六、无扩展性，不具备后期多应用扩展功能。

实用新型内容

本实用新型的目的是提出一种集语音通话、照明、环境检测、人员定位、健康诊断等功能于一体的智能信息矿灯。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种智能信息矿灯，包括：环境参数检测模块、无线上传模块、照相摄像模块、数据存储模块、广播调度模块以及报警模块；

所述环境参数检测模块，用于检测井下环境中各种气体的含量，将检测到的数据实时发送至所述无线上传模块；

所述无线上传模块，用于将所述环境参数检测模块发送的数据通过井下无线网络上传至地面执行平台，以进行显示；

所述照相摄像模块，用于实现拍照、视频录制功能且将获取的数据显示在调度台的显示屏上；

所述数据存储模块，用于实时存储环境气体参数、人员身体健康参数以及工况图像、视频、语音信息；

所述广播调度模块，用于使调度台和矿灯之间通过语音、文本信息进行协同工作；

所述报警模块，用于环境参数异常时提醒井下作业人员。

作为本实用新型的一个优选方案，所述环境参数检测模块包括甲烷检测单元、一氧化碳检测单元和氧气检测单元；

所述甲烷检测单元、一氧化碳检测单元和氧气检测单元集成在同一检测电路板上；

所述甲烷检测单元，用于检测井下环境中甲烷气体的含量；

所述一氧化碳检测单元，用于检测井下环境中一氧化碳气体的含量；

所述氧气检测单元，用于检测井下环境中氧气气体的含量；

作为本实用新型的一个优选方案，还包括通话模块；

所述通话模块，用于通过井下无线网络与井上人员进行通话。

作为本实用新型的一个优选方案，还包括调零标校模块；

所述调零标校模块，用于定期对矿灯上设置的用于检测周围气体环境的检测探头进行调零校准。

作为本实用新型的一个优选方案，还包括人员定位模块；

所述人员定位模块，用于实现井上服务器实时跟踪井下作业人员的位置信息。

作为本实用新型的一个优选方案，还包括巡检模块；

所述巡检模块，用于结合煤矿人员定位模块自动对煤矿人员巡检轨迹上的各个巡检地点进行环境检测，并将检测到的数据通过井下无线网络上传至所述地面执行平台；

作为本实用新型的一个优选方案，还包括身体健康状态监测模块；

所述身体健康状态监测模块，用于实时监测井下作业人员的健康参数进而综合评估作业人员的健康状态，实时监测获得的健康参数值通过无线上传至地面服务器，其中，健康参数包括作业人员的脉搏、体温、步数、血压及行走距离。

作为本实用新型的一个优选方案，所述报警模块为声报警器和光报警器。

作为本实用新型的一个优选方案，所述智能信息矿灯包括灯座和设于所述灯座上的灯头，所述灯头上方设有前置摄像头，所述灯座的一侧设有后置摄像头和多个气体检测窗口；所述灯座为截面呈长方形的结构，所述灯座的顶面分别设有触摸屏、按键以及麦克风。

作为本实用新型的一个优选方案，所述灯座在靠近所述灯头的一侧面设有扬声器，所述扬声器所在的侧面垂直于所述后置摄像头所在的侧面；所述灯座在与设置所述扬声器的面相对的侧面上设有人员定位卡按键。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型的智能信息矿灯包括环境参数检测模块、调零标校模块、巡检模块、历史数据存储模块、无线上传模块组成、照相摄像模块、通话模块、报警模块，人员定位模块、身体健康状态监测模块、广播调度模块，该智能信息矿灯集语音通话、照明、环境检测、人员定位、健康诊断等多项功能于一体，集成度高、使用功能多、使用非常方便，解决了现有的矿灯功能单一、技术指标无法满足使用需求等问题。

附图说明

图1是本实用新型优选实施例一提供的智能信息矿灯的结构示意图之一；

图2是本实用新型优选实施例一提供的智能信息矿灯的结构示意图之二。

图中标记为：

1、环境参数检测模块；2、无线上传模块；3、数据存储模块；4、广播调度模块；5、报警模块；6、通话模块；7、调零标校模块；8、人员定位模块；9、巡检模块；10、身体健康状态监测模块；11、照相摄像模块。

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实用新型的技术方案。

优选实施例一：

本优选实施例提供一种智能信息矿灯。如图1所示，智能信息矿灯具体包括：环境参数检测模块1、无线上传模块2、照相摄像模块11、数据存储模块3、广播调度模块4以及报警模块5。

如图2所示，各模块的结构和具体作用如下：

环境参数检测模块1主要包括甲烷检测单元、一氧化碳检测单元和氧气检测单元；所述甲烷检测单元、一氧化碳检测单元和氧气检测单元集成在同一检测电路板上；通过MEMS技术，使得不同模块集中在一块电路板上从而实现结构紧凑、抗干扰性强。具体的，甲烷检测单元，用于检测井下环境中甲烷气体的含量；一氧化碳检测单元，用于检测井下环境中一氧化碳气体的含量；氧气检测单元，用于检测井下环境中氧气气体的含量；

无线上传模块2可通过3G、4G网络或wifi网络将数据上传。上传方式有自动上传模块的上传方式和手动上传模块的上传方式，其中，自动上传时间间隔可通过触摸屏修改，手动上传主要针对井下无信号时可将数据存储在测定器内，在有网络处上传数据，操作方式为一键上传、简单、快捷；

照相摄像模块11可实现拍照、视频录制功能，其中，前述功能均既可以通过井下作业人员进行控制，也可以通过井上调度台进行远程控制，从而使照相和摄像操作更加便捷；此外，该照相摄像模块11可本地、调度台端控制摄像头视频录制及拍照并可在调度台显示屏上显示，照片和视频存储在本地数据库，优选的，在智能信息矿灯的灯头上方和/或灯座的侧面分别内置500万像素的摄像头，可实现拍照和视频录制功能；

数据存储模块3可实时存储环境气体参数、人员身体健康参数以及工况图像、视频、语音信息。数据存储模块3是基于大容量的高速SD卡存储技术，可实现长时间、大容量的数据存储。数据可通过历史数据表、历史曲线、历史图像、历史视频方式进行查阅并可通过无线方式同步到地面服务器；

广播调度模块4能够实现调度台和信息矿灯之间可以通过语音、文本信息进行协同工作，调度台软件可广播或单点下发音频及文本信息给智能信息矿灯，此应急音频及文本信息会有光报警提示，用以指导矿工矿难发生时的逃生路线、语音命令等信息，也可在平时紧急生产任务调度使用，通信方式可为wifi、3G或4G等；

报警模块5包括声报警器和光报警器。甲烷、氧气、一氧化碳三个参数中任意一个的显示值高于上限值或低于下限值，报警模块5进行声光报警，其中，声报警用扬声器实现1米处响度大于75dBm，光报警用矿灯上的报警灯实现报警。报警值可通过触屏修改；

通话模块6用于通过井下无线网络与井上人员进行通话，优选的三种方式为：3G、4G通话和wifi通话；

调零标校模块7：探头在使用一段时候后会出现零点漂移现象，通过调零标校模块可定期对探头进行调零校准。

巡检模块9用于结合煤矿人员定位模块8自动对煤矿人员巡检轨迹上的各个巡检地点进行环境检测，并将检测到的数据通过井下无线网络上传至地面执行平台。

人员定位模块8，内嵌可拆卸/更换人员定位卡，能够在井上服务器实时跟踪井下作业人员位置信息；

身体健康状态监测模块10，用于实时监测井下作业人员的健康参数进而综合评估作业人员的健康状态，实时监测获得的健康参数值通过无线上传至地面服务器，其中，健康参数包括作业人员的脉搏、体温、步数、血压及行走距离。

本实施例中，触摸屏可以作为实时数据显示界面、调零校准界面、历史数据界面、历史曲线界面、巡检界面、人员定位界面或人员健康界面，使用时，可以通过进入各个界面在相应的模式下进行操作，各项功能调整方便、自动化程度高。

本实施例中提供的智能信息矿灯可以通过触摸屏进行各项功能的操作，也可以通过工业级实体按键进行操作；照明灯头的主灯工作时间≥20h、辅灯工作时间≥60h；该智能信息矿灯可检测氧气、一氧化碳、甲烷气体，并可就地报警，同时可记录关键地点气体浓度，并可通过无线方式上传监测数据到地面服务器，解决了现有的矿灯功能单一、技术指标无法满足使用需求等问题，集语音通话、照明、环境检测、人员定位、健康诊断等多项功能于一体，集成度高、使用功能多、使用非常方便。

本实施例的智能信息矿灯使用时，通过环境参数检测模块1检测井下环境中各种气体的含量，并将检测到的数据实时发送至无线上传模块2；无线上传模块2将环境参数检测模块1发送的数据通过井下无线网络上传至地面执行平台，以进行显示；通过巡检模块9结合煤矿人员定位模块8自动对煤矿人员巡检轨迹上的各个巡检地点进行环境检测，并将检测到的数据通过井下无线网络上传至地面执行平台；通过通话模块6利用井下无线网络进行通话；通过照相摄像模11块对井下环境进行拍照和/或摄像；通过数据存储模块3将检测到的数据进行存储；通过广播调度模块4在调度台和信息矿灯之间通过语音、文本信息进行协同工作；当井下气体超过或低于预设值时，通过报警模块5为井下作业人员进行报警提示；通过身体健康状态监测模块10实时的监测作业人员的健康参数；使用一段时间后，通过调零标校模块7定期对探头进行调零校准。本实施例的智能信息矿灯集语音通话、照明、环境检测、人员定位、健康诊断等多项功能于一体，集成度高、使用功能多、使用非常方便，提高了井下作业人员的安全系数，且该矿灯采用安卓系统实现，将手机上的多个功能性模块扩展应用至矿灯，从而满足作业人员对矿灯的更高的使用需求。

优选实施例二：

本优选实施例提供一种智能信息矿灯。该智能信息矿灯包括：环境参数检测模块、无线上传模块、照相摄像模块、数据存储模块、广播调度模块以及报警模块，各模块的功能与优选实施例一基本相同，此处不再赘述。

智能信息矿灯包括灯座和设于灯座上的灯头。具体的，灯头上方设有前置摄像头，灯座为截面呈长方形的结构，灯座的一侧设有后置摄像头和三个气体检测窗口，本实施例中，通过设置前置摄像头和后置摄像头能够扩大拍摄视野，此外，灯座的顶面还分别设有触摸屏、按键以及麦克风，在靠近灯头的一侧面设有扬声器，通过该扬声器可以实现声报警，扬声器所在的侧面垂直于后置摄像头所在的侧面，在与设置扬声器的面相对的侧面上设有人员定位卡按键。

使用时，启动照相摄像模块后通过前置和后置摄像头进行照相和视频的录制；通过人员定位卡按键启动人员定位模块进行定位；通话模块启动后通过麦克风井下作业人员能够与井上调度台进行通话。

最后，还需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上是结合附图给出的实施例，仅是实现本实用新型的优选方案而非对其限制，任何对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神，均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。本实用新型的保护范围还包括本领域技术人员不付出创造性劳动所能想到的任何替代技术方案。

Claims (10)

1.一种智能信息矿灯，其特征在于，包括：环境参数检测模块(1)、无线上传模块(2)、照相摄像模块(11)、数据存储模块(3)、广播调度模块(4)以及报警模块(5)；

所述环境参数检测模块(1)，用于检测井下环境中各种气体的含量，将检测到的数据实时发送至所述无线上传模块(2)；

所述无线上传模块(2)，用于将所述环境参数检测模块(1)发送的数据通过井下无线网络上传至地面执行平台，以进行显示；

所述照相摄像模块(11)，用于实现拍照、视频录制功能且将获取的数据显示在调度台的显示屏上；

所述数据存储模块(3)，用于实时存储环境气体参数、人员身体健康参数以及工况图像、视频、语音信息；

所述广播调度模块(4)，用于使调度台和矿灯之间通过语音、文本信息进行协同工作；

所述报警模块(5)，用于环境参数异常时提醒井下作业人员。

2.根据权利要求1所述的一种智能信息矿灯，其特征在于，

所述环境参数检测模块(1)包括甲烷检测单元、一氧化碳检测单元和氧气检测单元；

所述甲烷检测单元、一氧化碳检测单元和氧气检测单元集成在同一检测电路板上；

所述甲烷检测单元，用于检测井下环境中甲烷气体的含量；

所述一氧化碳检测单元，用于检测井下环境中一氧化碳气体的含量；

所述氧气检测单元，用于检测井下环境中氧气气体的含量。

3.根据权利要求1所述的一种智能信息矿灯，其特征在于，还包括通话模块(6)；

所述通话模块(6)，用于通过井下无线网络与井上人员进行通话。

4.根据权利要求1-3任一所述的一种智能信息矿灯，其特征在于，还包括调零标校模块(7)；

所述调零标校模块(7)，用于定期对矿灯上设置的用于检测周围气体环境的检测探头进行调零校准。

5.根据权利要求1-3任一所述的一种智能信息矿灯，其特征在于，还包括人员定位模块(8)；

所述人员定位模块(8)，用于实现井上服务器实时跟踪井下作业人员的位置信息。

6.根据权利要求1-3任一所述的一种智能信息矿灯，其特征在于，还包括巡检模块(9)；

所述巡检模块(9)，用于结合煤矿人员定位模块(8)自动对煤矿人员巡检轨迹上的各个巡检地点进行环境检测，并将检测到的数据通过井下无线网络上传至所述地面执行平台。

7.根据权利要求1-3任一所述的一种智能信息矿灯，其特征在于，还包括身体健康状态监测模块(10)；

所述身体健康状态监测模块(10)，用于实时监测井下作业人员的健康参数进而综合评估作业人员的健康状态，实时监测获得的健康参数值通过无线上传至地面服务器，其中，健康参数包括作业人员的脉搏、体温、步数、血压及行走距离。

8.根据权利要求1-3任一所述的一种智能信息矿灯，其特征在于，所述报警模块(5)为声报警器和光报警器。

9.根据权利要求1所述的一种智能信息矿灯，其特征在于，所述智能信息矿灯包括灯座和设于所述灯座上的灯头，所述灯头上方设有前置摄像头，所述灯座的一侧设有后置摄像头和多个气体检测窗口；所述灯座为截面呈长方形的结构，所述灯座的顶面分别设有触摸屏、按键以及麦克风。

10.根据权利要求9所述的一种智能信息矿灯，其特征在于，所述灯座在靠近所述灯头的一侧面设有扬声器，所述扬声器所在的侧面垂直于所述后置摄像头所在的侧面；所述灯座在与设置所述扬声器的面相对的侧面上设有人员定位卡按键。