基于礦燈的照明和自動(dòng)組網(wǎng)預(yù)警系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種基于礦燈的照明和自動(dòng)組網(wǎng)預(yù)警系統(tǒng)，涉及礦燈安全預(yù)警【技術(shù)領(lǐng)域】。本實(shí)用新型包括上位機(jī)部分，無線通訊部分以及多個(gè)下位機(jī)部分；上位機(jī)部分包括上位機(jī)，上位機(jī)分別連接有報(bào)警電路、照明電路和Zigbee模塊；下位機(jī)部分包括下位機(jī)，下位機(jī)分別連接有溫濕度傳感器、瓦斯傳感器、報(bào)警電路、照明電路和Zigbee模塊；上位機(jī)部分以及下位機(jī)部分中的Zigbee模塊和井下多個(gè)中繼器構(gòu)成無線通訊部分，上位機(jī)和下位機(jī)通過無線通訊部分進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。優(yōu)點(diǎn)：通過Zigbee模塊和上位機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)組網(wǎng)，對(duì)突發(fā)狀況進(jìn)行快速處理，并且具有低功耗、低成本、高可靠性和高靈活性等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及礦燈安全預(yù)警【技術(shù)領(lǐng)域】，具體是一種基于礦燈的照明和自動(dòng)組網(wǎng) 預(yù)警系統(tǒng)。 基于礦燈的照明和自動(dòng)組網(wǎng)預(yù)警系統(tǒng)

【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有礦燈，大部分不具備無線通信功能，而具備無線通信功能的礦燈大部分不具 備自動(dòng)組網(wǎng)功能。傳統(tǒng)礦燈是先將數(shù)據(jù)傳輸?shù)街笓]臺(tái)，指揮臺(tái)經(jīng)過判斷，最后再提醒井下其 他礦工，井下存在安全隱患。雖然亦能起到報(bào)警功能，但是礦上指揮中心不能準(zhǔn)確了解井下 具體的信息，且井下其他礦工也不能立即知道井下的安全狀況，導(dǎo)致無法及時(shí)采取有效措 施。存在靈活性差，成本高，可靠性差等問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為了解決現(xiàn)有礦燈存在的問題，本實(shí)用新型提供一種基于礦燈的照明和自動(dòng)組網(wǎng) 預(yù)警系統(tǒng)，能夠檢測(cè)礦井下瓦斯?jié)舛群蜏貪穸刃畔?，?dāng)瓦斯?jié)舛群蜏貪穸瘸迺r(shí)，Zigbee模 塊通過自動(dòng)組網(wǎng)，將數(shù)據(jù)傳輸?shù)街欣^器，由中繼器再將數(shù)據(jù)傳輸給其他礦工和礦上指揮臺(tái)， 礦上指揮臺(tái)可通過顯示器了解到礦井下精確的數(shù)據(jù)信息，并用LED指示燈和蜂鳴器對(duì)相應(yīng) 狀況進(jìn)行報(bào)警。
[0004] 本實(shí)用新型是以如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種基于礦燈的自動(dòng)組網(wǎng)無線預(yù)警系統(tǒng)， 包括上位機(jī)部分，無線通訊部分以及多個(gè)下位機(jī)部分；所述的上位機(jī)部分包括上位機(jī)，上位 機(jī)分別連接有報(bào)警電路、照明電路和Zigbee模塊；所述的下位機(jī)部分包括下位機(jī)，下位機(jī) 分別連接有溫濕度傳感器、瓦斯傳感器、報(bào)警電路、照明電路和Zigbee模塊；上位機(jī)部分以 及下位機(jī)部分中的Zigbee模塊和井下多個(gè)中繼器構(gòu)成無線通訊部分，上位機(jī)和下位機(jī)通 過無線通訊部分進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
[0005] 本實(shí)用新型有益效果是：通過Zigbee模塊和上位機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)組網(wǎng)，對(duì)突發(fā)狀況進(jìn) 行快速處理，并且具有低功耗、低成本、高可靠性和高靈活性等優(yōu)點(diǎn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0006] 圖1為本實(shí)用新型原理框圖；
[0007] 圖2為礦燈的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0008] 圖3為電源模塊結(jié)構(gòu)示意圖；
[0009] 圖4為中繼器結(jié)構(gòu)示意圖 [0010] 圖5為上位機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0011] 如圖1所示，一種基于礦燈的照明和自動(dòng)組網(wǎng)預(yù)警系統(tǒng)由上位機(jī)部分，無線通訊 部分以及多個(gè)下位機(jī)部分組成。所述的上位機(jī)部分包括上位機(jī)，上位機(jī)分別連接有報(bào)警電 路、照明電路和Zigbee模塊；所述的下位機(jī)部分包括下位機(jī)，下位機(jī)分別連接有溫濕度傳 感器、瓦斯傳感器、報(bào)警電路、照明電路和Zigbee模塊；上位機(jī)部分以及下位機(jī)部分中的 Zigbee模塊和井下多個(gè)中繼器構(gòu)成無線通訊部分，上位機(jī)和下位機(jī)通過無線通訊部分進(jìn)行 數(shù)據(jù)傳輸。
[0012] 所述的報(bào)警電路蜂鳴器和LED指示燈構(gòu)成。上位機(jī)機(jī)每一下位機(jī)上安裝有蜂鳴 器，上位機(jī)上海安裝有LED指示燈。
[0013] 如圖2所示，下位機(jī)部分中的照明電路包括LED燈1和電源模塊；將所述的LED燈 安裝在一個(gè)燈罩3內(nèi)，LED燈的底部設(shè)置有散熱片2 ;將所述的溫濕度傳感器6和瓦斯傳感 器4安裝在燈罩3上，下位機(jī)9和Zigbee模塊8安裝在燈罩3內(nèi)，LED燈1與下位機(jī)連接。 燈罩上還設(shè)有無線接收天線。
[0014] 如圖3所示，所述的電源模塊采用聚合物鋰離子電池13,將聚合物鋰離子電池13 安裝在電池盒11中，所述的聚合物鋰離子電池13連接有控制電路14、插頭插槽12、充電頭 插槽15和礦燈開關(guān)16,所述的插頭插槽12、充電頭插槽15和礦燈開關(guān)16安裝在殼體上， 聚合物鋰離子電池13通過電源連接線7給下位機(jī)供電。將眾多功能模塊集成在電池盒中， 集成度高，內(nèi)部結(jié)構(gòu)布局合理，重量輕，方便攜帶。
[0015] 為了方便安裝固定，在所述的燈罩3上設(shè)有固定槽5,在所述的電池盒上設(shè)有固定 螺絲槽10。
[0016] 如圖4所示，中繼器很多，分散在礦井下，將通訊信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)，用來擴(kuò)大信號(hào)傳輸距 離并實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)功能，同時(shí)在緊急情況下對(duì)礦燈充電，保持礦燈的照明功能。
[0017] 本實(shí)施例的中繼器是在原有的基礎(chǔ)上增加了高亮度LED燈17和充電電路；高亮度 LED燈17、充電電路與中繼器共用一個(gè)電源。所述的中繼器包括殼體，在殼體內(nèi)安裝有無線 控制模塊20和鋰離子電池22,在殼體上安裝有高亮度LED燈17、礦燈充電口 18、無線接收 天線19和電源開關(guān)23 ;所述的高亮度LED燈17、礦燈充電口 18、無線接收天線I 19和電源 開關(guān)23分別與鋰離子電池22連接，所述的無線接收天線19與無線控制模塊20連接。殼 體的底部設(shè)有安裝槽21。
[0018] 如圖5所示，礦井下，一個(gè)上位機(jī)用于控制所有的下位機(jī)。其中，將上位機(jī)28安裝 在殼體中，殼體上安裝有液晶顯示器29、LED指示燈26、無線接收天線II 27、電源線插槽25 和開關(guān)24,所述的液晶顯示器29、LED指示燈26、無線接收天線II 27、電源線插槽25、開關(guān) 24和Zigbee模塊分別與上位機(jī)連接。
[0019] 礦燈采用聚合物鋰離子電池供電，并用LED燈作為光源，將聚合物鋰離子電池、控 制電路集成在一電池盒11中，電池盒11可通過充電頭插槽15給聚合物鋰離子電池充電。 礦燈開關(guān)16是礦燈設(shè)備的總開關(guān)，控制礦燈整個(gè)電路的開和關(guān)。LED燈不僅可通過電池盒 供電，也可通過中繼器供電。電源連接線的插頭可插在電池盒上的插頭插槽，也可插在中繼 器電源插槽。
[0020] 在實(shí)用新型中，礦燈不僅是照明設(shè)備，而且是采集傳感器信息的設(shè)備，在燈罩上安 裝瓦斯傳感器4和溫濕度傳感器6采集瓦斯?jié)舛群蜏貪穸刃畔?，通過Zigbee模塊自動(dòng)組 網(wǎng)，將信息傳遞到中繼器，再由中繼器將信息傳遞到其他礦燈以及上位機(jī)控上，采集的信息 超過設(shè)限范圍，礦燈和上位機(jī)控制臺(tái)都將通過蜂鳴器和LED指示燈進(jìn)行報(bào)警，上位機(jī)的液 晶顯示器將顯示所有傳感器采集到的信息的最大值，并且每隔5分鐘清除所有數(shù)據(jù)，重新 顯示采集到的最大值，便于礦上指揮人員采取適當(dāng)?shù)木仍胧?br> [0021] 若發(fā)生塌方等礦難，遇險(xiǎn)難礦工可通過中繼器處的礦燈充電口補(bǔ)充電能，提供必 要的照明，等待救援人員的到來。
【權(quán)利要求】
1. 一種基于礦燈的照明和自動(dòng)組網(wǎng)預(yù)警系統(tǒng)，包括上位機(jī)部分，無線通訊部分以及 多個(gè)下位機(jī)部分；其特征在于：所述的上位機(jī)部分包括上位機(jī)，上位機(jī)分別連接有報(bào)警電 路、照明電路和Zigbee模塊；所述的下位機(jī)部分包括下位機(jī)，下位機(jī)分別連接有溫濕度傳 感器、瓦斯傳感器、報(bào)警電路、照明電路和Zigbee模塊；上位機(jī)部分以及下位機(jī)部分中的 Zigbee模塊和井下多個(gè)中繼器構(gòu)成無線通訊部分，上位機(jī)和下位機(jī)通過無線通訊部分進(jìn)行 數(shù)據(jù)傳輸。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于礦燈的照明和自動(dòng)組網(wǎng)預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于：下位機(jī) 部分中的照明電路包括LED燈（1)和電源模塊；將所述的LED燈安裝在一個(gè)燈罩（3)內(nèi)， LED燈的底部設(shè)置有散熱片（2);將所述的溫濕度傳感器和瓦斯傳感器安裝在燈罩（3)上， 下位機(jī)和Zigbee模塊安裝在燈罩（3)內(nèi)，LED燈與下位機(jī)連接；所述的電源模塊采用聚合 物鋰離子電池（13)，將聚合物鋰離子電池（13)安裝在電池盒（11)中，所述的聚合物鋰離子 電池（13)連接有控制電路、插頭插槽（12)、充電頭插槽（15)和礦燈開關(guān)（16)，所述的插頭 插槽（12)、充電頭插槽（15)和礦燈開關(guān)（16)安裝在殼體上，聚合物鋰離子電池（13)通過 電源連接線給下位機(jī)供電。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于礦燈的照明和自動(dòng)組網(wǎng)預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于：在所述 的燈罩（3)上設(shè)有固定槽（5)，在所述的電池盒上設(shè)有固定螺絲槽（10)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于礦燈的照明和自動(dòng)組網(wǎng)預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于：所述的 中繼器包括殼體，在殼體內(nèi)安裝有無線控制模塊（20)和鋰離子電池（22)，在殼體上安裝有 高亮度LED燈（17)、礦燈充電口（18)、無線接收天線（19)和電源開關(guān)（23);所述的高亮度 LED燈（17)、礦燈充電口（18)、無線接收天線（19)和電源開關(guān)（23)分別與鋰離子電池（22) 連接，所述的無線接收天線（19)與無線控制模塊（20)連接。
【文檔編號(hào)】E21F17/18GK203867618SQ201420245019
【公開日】2014年10月8日 申請(qǐng)日期:2014年5月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月13日
【發(fā)明者】滕道祥, 仲?gòu)慕? 滕騰, 李平, 張梳梳, 劉愛風(fēng), 陳益群, 王克權(quán) 申請(qǐng)人:徐州工程學(xué)院