CN211040912U - 基于物联网的智慧矿灯 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种基于物联网的智慧矿灯，用以解决现有矿灯配置复杂、布线或维护比较困难、对于突发情况不能及时进行处理的问题。本实用新型包括壳体，壳体内设有照明模块、对讲模块、定位模块、图像采集模块、射频收发模块和分控制板，所述照明模块设置在壳体的内部前侧，前盖上设置有与照明模块相匹配的透明镜片，所述壳体上设有瓦斯传感器，所述分控制板通过射频收发模块与主控制板连接。本实用新型实现各工作人员之间、各工作人员与指挥部门人员之间能够随时进行沟通，同时可对各工作人员进行定位，通过矿灯上设置的红外摄像头可实时监测作业现场的情况，遇到突发情况时能够及时进行处理，确保工作人员的人身安全。

Description

基于物联网的智慧矿灯

技术领域

本实用新型涉及灯具技术领域，具体涉及一种基于物联网的智慧矿灯。

背景技术

矿灯是矿用灯具或工矿灯具的简称，矿井里用的特制照明灯具的统称，主要用于矿山、石油、化工、铁路、运输、仓储等存在易燃易爆可燃气体的环境中安全照明、抢险救灾照明等，特别适合煤矿井下、隧道及各种地下工程、人防工程。随着社会发展的需求，在这些环境里作业的人员需要与自己的队友间及时进行沟通以便更好地协同工作，同时更需要与地面上的相关指挥部门保持实时的联系与沟通，使人员的作业更加顺利，效果最佳化。现有的矿灯一般是头戴式矿灯，在实现通讯功能时多采用有线的通信方式，配置复杂，布线、维护比较困难，而且井下劳动条件及环境复杂恶劣，极易出现电缆线破断故障或出现接触不良现象，同时指挥部门的人员不能对工作现场的情况进行实时监测，出现突发情况时不能及时进行处理等。

实用新型内容

针对现有矿灯配置复杂、布线或维护比较困难、对于突发情况不能及时进行处理的问题，本实用新型提出一种基于物联网的智慧矿灯，实现各工作人员之间、各工作人员与指挥部门人员之间能够随时进行沟通，同时可对各工作人员进行定位，通过矿灯上设置的红外摄像头可实时监测作业现场的情况，遇到突发情况时能够及时进行处理，确保工作人员的人身安全，且结构设计简单，使用方便。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：一种基于物联网的智慧矿灯，包括壳体，所述壳体的前后两侧可拆卸设置有前盖和后盖，壳体内设有照明模块、对讲模块、定位模块、图像采集模块、射频收发模块和分控制板，所述照明模块、对讲模块、定位模块、图像采集模块和射频收发模块均与分控制板连接，所述照明模块设置在壳体的内部前侧，前盖上设置有与照明模块相匹配的透明镜片，所述壳体上设有瓦斯传感器，瓦斯传感器与分控制板连接，所述分控制板通过射频收发模块与主控制板连接，主控制板设置在指挥室的控制系统内。

所述照明模块包括灯罩，灯罩通过连接板固定设置在壳体的内部，所述灯罩的底部设有灯源，壳体的一侧设置有灯控按钮，所述灯源和灯控按钮均与分控制板连接。

所述灯罩为喇叭状结构，灯罩的内壁上附有一层反射膜，灯罩包括内罩和外罩，内罩设置在外罩内，所述灯源与内罩固定连接，外罩与透明镜片相匹配。

所述对讲模块包括用于采集语音的麦克风、用于播放语音的扬声器、用于控制语音输入的对讲按钮和用于调节语音播放音量大小的音量调节旋钮，对讲按钮和音量调节旋钮均设置在壳体的一侧，所述麦克风、对讲按钮和音量调节旋钮均与分控制板连接，扬声器通过功放芯片与分控制板连接。

所述定位模块包括GPS定位器，GPS定位器与分控制板连接；所述图像采集模块包括红外摄像头，红外摄像头设置在前盖上，所述红外摄像头与分控制板连接。

所述射频收发模块包括射频收发芯片Ⅰ，射频收发芯片Ⅰ连接天线Ⅰ，所述分控制板与射频收发芯片Ⅰ连接。

所述控制系统包括显示器，显示器上设有信道选择按钮，显示器和信道选择按钮均与主控制板连接，主控制板连接有射频收发芯片Ⅱ，所述射频收发芯片Ⅱ连接有与天线Ⅰ相匹配的天线Ⅱ，与天线Ⅰ和天线Ⅱ相匹配的通信天线均匀固定在矿道的两侧。

所述壳体的上下两侧分别设置有散热孔，壳体的内壁上设置有与散热孔相对应的防尘网。

所述后盖上设有用于佩戴的弹性卡扣，且弹性卡扣的上部与后盖固定连接。

所述后盖上设有用于佩戴的松紧带，且松紧带的两端分别固定在后盖的左右两侧。

采用上述结构的本实用新型，通过采用无线射频传输技术实现各工作人员之间、各工作人员与指挥部人员能够随时进行沟通，通过矿灯上设置的红外摄像头可实时监测作业现场的情况，遇到突发情况时能够及时进行处理，且壳体内所设置的GPS定位器可对各工作人员进行定位，壳体上设置有瓦斯传感器，能够对作业现场的瓦斯浓度进行实时监测，确保作业现场安全以及工作人员的人身安全；本实用新型结构设计简单，使用佩戴方便，具有很强的实用性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的正视结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为本实用新型实施例1的后视结构示意图；

图4为本实用新型实施例2的后视结构示意图；

图5为本实用新型的工作原理框图。

图中，1为壳体，2为前盖，3为后盖，4为分控制板，5为透明镜片，6为红外摄像头，7为灯罩，8为灯源，9为麦克风，10为瓦斯传感器，11为扬声器，12为对讲按钮，13为音量调节旋钮，14为GPS定位器，15为射频收发芯片Ⅰ，16为信道选择按钮，17为主控制板，18为射频收发芯片Ⅱ，19为灯控按钮，20为弹性卡扣，21为散热孔，22为松紧带，23为显示器，24为总开关，25为天线Ⅰ，26为天线Ⅱ。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

如图1所示，本实用新型提供了一种基于物联网的智慧矿灯，包括壳体1，所述壳体1的前后两侧可拆卸设置有前盖2和后盖3，具体可为螺纹连接或通过螺栓连接，便于拆卸从而对内部线路进行查看或维修。壳体1内设有照明模块、对讲模块、定位模块、图像采集模块和分控制板4，其中照明模块用于实现照明功能，对讲模块可满足各工作人员之间、各工作人员与指挥室人员之间沟通交流的需求，定位模块用于对工作人员进行定位，图像采集模块用于实时监测作业现场的情况，遇到突发情况时能够及时进行应援、处理。

如图5所示，所述照明模块、对讲模块、定位模块和图像采集模块均与分控制板4连接，分控制板4用于接收以及传输照明模块、对讲模块、定位模块和图像采集模块所输入的数据信息，所述分控制板4通过射频收发模块与主控制板17连接，且主控制板17设置在指挥室的控制系统内，分控制板4将所接收到的数据信息通过射频收发模块传输给主控制板17，从而实现指挥室的工作人员能够随时与各工作人员进行沟通联系以及实时接收到作业现场的具体情况。所述壳体1内设置有电源，照明模块、对讲模块、定位模块、图像采集模块和分控制板4均与电源连接，电源为照明模块、对讲模块、定位模块、图像采集模块和分控制板4进行供电。壳体1的一侧设置有总开关24，总开关24与分控制板4连接，总开关24用于控制整个装置的电源，即关闭总开关24后，照明模块、对讲模块、定位模块和图像采集模块均处于休眠状态，节省电能。

具体地，所述照明模块设置在壳体1的内部前侧，前盖2上设置有与照明模块相匹配的透明镜片5，即灯光可通过透明镜片5照出，确保照明效果。具体为所述照明模块包括灯罩7，灯罩7通过连接板固定设置在壳体1的内部，即灯罩7的底部固定在连接板上，连接板固定在壳体1的内壁上，所述灯罩7的底部设有灯源8，灯源8可为LED灯，照明效果好且节能环保；优选地，所述灯罩7为喇叭状结构，灯罩7包括内罩和外罩，内罩设置在外罩内，内罩位于灯罩7的底部，外罩接近前盖2的内壁，且外罩的直径大于内罩的直径，所述灯源8与内罩固定连接，外罩与透明镜片5相匹配，且灯罩7的内壁上附有一层反射膜，反射膜可起到聚焦作用，能够使反射出的光基本处于平行状态，从而确保灯源8的照明效果。所述壳体1的一侧设置有灯控按钮19，所述灯源8和灯控按钮19均与分控制板4连接，灯控按钮19用于开启或关闭灯源8，具体为工作人员可通过灯控按钮19向分控制板4下达指令，由分控制板4控制灯源8的状态。为满足工作人员的使用需求，可将灯控按钮19设计为多个控制等级，不同的控制等级分别对应不同的照明强度、照明距离以及照明面积等，实现可根据现场实际使用需求进行调整照明效果，使用方便。

所述对讲模块包括用于采集语音的麦克风9、用于播放语音的扬声器11、用于控制语音输入的对讲按钮12和用于调节语音播放音量大小的音量调节旋钮13，所述麦克风9、对讲按钮12和音量调节旋钮13均与分控制板4连接，扬声器11通过型号为LM3886的功放芯片与分控制板4连接。使用时，工作人员通过麦克风9输入语音数据并传递给分控制板4，分控制板4接收到语音数据后通过射频收发模块将语音信息传送至配对的另一个或多个数据收发终端上，同样另一个或多个数据收发终端也可通过同样的方式进行语音数据传输，即各工作人员以及指挥室人员均配备有数据收发终端，每个数据收发终端均配置有射频收发模块和分控制板4，且各个射频收发模块之间相互进行配对，各个分控制板4均与主控制板17连接，具体为所述射频收发模块包括射频收发芯片Ⅰ15，其具体型号为SMI7035，射频收发芯片Ⅰ15连接天线Ⅰ25，所述分控制板4与射频收发芯片Ⅰ15连接，主控制板17连接有射频收发芯片Ⅱ18，其型号与射频收发芯片Ⅰ15型号相同，所述射频收发芯片Ⅱ18连接有与天线Ⅰ25相匹配的天线Ⅱ26，与天线Ⅰ25和天线Ⅱ26相匹配的通信天线均匀固定在矿道的两侧，即分控制板4所接收到的语音信息传输至射频收发芯片Ⅰ15上，经射频收发芯片Ⅰ15处理后依次通过天线Ⅰ25和通信天线传输到另一个或多个数据收发终端的射频收发芯片Ⅰ15上，或依次通过天线Ⅰ25、通信天线和天线Ⅱ26传输至指挥室内的射频收发芯片Ⅱ18上，从而实现各工作人员之间、各工作人员与指挥部门人员之间的沟通交流。所述对讲按钮12和音量调节旋钮13均设置在壳体1的一侧，工作人员通过按下对讲按钮12进行语音输入，输入完成后松开对讲按钮12即可；音量调节旋钮13的使用方式具体可为向上旋转为增大音量、向下旋转为减小音量。

所述定位模块包括GPS定位器14，其具体型号为MT2503D ，GPS定位器14用于定位工作人员的位置信息，所述图像采集模块包括红外摄像头6，其具体型号为DS-2CD2T20FD-I5，红外摄像头6设置在前盖2上，且位于透明镜片5的一侧，确保图像采集效果好，壳体1上设有瓦斯传感器10，其具体型号为KGJ16B，所述GPS定位器14、红外摄像头6和瓦斯传感器10均与分控制板4连接。所述控制系统包括显示器23，显示器23上设有信道选择按钮16，显示器23和信道选择按钮16均与主控制板17连接。此结构设计实现分控制板4接收GPS定位器14所定位到的位置信息、红外摄像头6所监测到的作业现场的情况以及瓦斯传感器10所监测到的作业现场的瓦斯浓度等信息，并通过射频收发模块传送至主控制板17上，主控制板17接收到信息后将输送到显示器23上，指挥室工作人员可通过显示器23进行查看，实现遇到突发情况时能够及时根据定位信息进行应援、处理，确保作业现场安全以及工作人员的人身安全。所述信道选择按钮16对应多个数据收发信道，每个数据收发信道对应一个数据收发终端，显示器23上同样配置有对讲模块，且对讲模块与主控制板17连接，使用时指挥室工作人员可通过信道选择按钮16选择其中一个或多个已配对的数据收发终端进行语音传输或发送其他指令等。

如图2所示，所述壳体1的上下两侧分别设置有散热孔21，壳体1的内壁上设置有与散热孔21相对应的防尘网，散热孔21有助于将壳体1内部各个模块工作时产生的热量及时散发出去，避免影响各个模块的工作状态，防尘网可有效防止灰尘进入到壳体1的内部影响各电元件工作。如图3所示，所述后盖3上设有用于佩戴的弹性卡扣20，且弹性卡扣20的上部与后盖3固定连接，使用时可将弹性卡扣20卡在腰带或其他合适位置，不需要时刻用手拿着，从而方便工作人员进行其他工作，使用方便。

实施例2

本实用新型提供了一种基于物联网的智慧矿灯，如图4所示，本实施与实施例1的不同之处在于：所述后盖3上设有用于佩戴的松紧带22，且松紧带22的两端分别固定在后盖3的左右两侧，使用时可将松紧带22套在工作人员佩戴的安全帽上，同样不需要时刻用手拿着，方便工作人员进行其他工作，使用方便。

其他结构与实施例1相同，此处不再赘述。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于物联网的智慧矿灯，包括壳体（1），其特征在于：所述壳体（1）的前后两侧可拆卸设置有前盖（2）和后盖（3），壳体（1）内设有照明模块、对讲模块、定位模块、图像采集模块和分控制板（4），所述照明模块、对讲模块、定位模块和图像采集模块均与分控制板（4）连接，所述照明模块设置在壳体（1）的内部前侧，前盖（2）上设置有与照明模块相匹配的透明镜片（5），所述壳体（1）上设有瓦斯传感器（10），瓦斯传感器（10）与分控制板（4）连接，所述分控制板（4）通过射频收发模块与主控制板（17）连接，主控制板（17）设置在指挥室的控制系统内。

2.根据权利要求1所述的基于物联网的智慧矿灯，其特征在于：所述照明模块包括灯罩（7），灯罩（7）通过连接板固定设置在壳体（1）的内部，所述灯罩（7）的底部设有灯源（8），壳体（1）的一侧设置有灯控按钮（19），所述灯源（8）和灯控按钮（19）均与分控制板（4）连接。

3.根据权利要求2所述的基于物联网的智慧矿灯，其特征在于：所述灯罩（7）为喇叭状结构，灯罩（7）的内壁上附有一层反射膜，灯罩（7）包括内罩和外罩，内罩设置在外罩内，所述灯源（8）与内罩固定连接，外罩与透明镜片（5）相匹配。

4.根据权利要求1或3所述的基于物联网的智慧矿灯，其特征在于：所述对讲模块包括用于采集语音的麦克风（9）、用于播放语音的扬声器（11）、用于控制语音输入的对讲按钮（12）和用于调节语音播放音量大小的音量调节旋钮（13），对讲按钮（12）和音量调节旋钮（13）均设置在壳体（1）的一侧，所述麦克风（9）、对讲按钮（12）和音量调节旋钮（13）均与分控制板（4）连接，扬声器（11）通过功放芯片与分控制板（4）连接。

5.根据权利要求4所述的基于物联网的智慧矿灯，其特征在于：所述定位模块包括GPS定位器（14），GPS定位器（14）与分控制板（4）连接；所述图像采集模块包括红外摄像头（6），红外摄像头（6）设置在前盖（2）上，所述红外摄像头（6）与分控制板（4）连接。

6.根据权利要求1或5所述的基于物联网的智慧矿灯，其特征在于：所述射频收发模块包括射频收发芯片Ⅰ（15），射频收发芯片Ⅰ（15）连接天线Ⅰ（25），所述分控制板（4）与射频收发芯片Ⅰ（15）连接。

7.根据权利要求6所述的基于物联网的智慧矿灯，其特征在于：所述控制系统包括显示器（23），显示器（23）上设有信道选择按钮（16），显示器（23）和信道选择按钮（16）均与主控制板（17）连接，主控制板（17）连接有射频收发芯片Ⅱ（18），所述射频收发芯片Ⅱ（18）连接有与天线Ⅰ（25）相匹配的天线Ⅱ（26），与天线Ⅰ（25）和天线Ⅱ（26）相匹配的通信天线均匀固定在矿道的两侧。

8.根据权利要求1或7所述的基于物联网的智慧矿灯，其特征在于：所述壳体（1）的上下两侧分别设置有散热孔（21），壳体（1）的内壁上设置有与散热孔（21）相对应的防尘网。

9.根据权利要求8所述的基于物联网的智慧矿灯，其特征在于：所述后盖（3）上设有用于佩戴的弹性卡扣（20），且弹性卡扣（20）的上部与后盖（3）固定连接。

10.根据权利要求8所述的基于物联网的智慧矿灯，其特征在于：所述后盖（3）上设有用于佩戴的松紧带（22），且松紧带（22）的两端分别固定在后盖（3）的左右两侧。

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