基于無線網(wǎng)絡(luò)的礦用隔爆兼本安led照明燈的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及礦用設(shè)備領(lǐng)域，更具體地說，涉及基于無線網(wǎng)絡(luò)的礦用隔爆兼本安LED照明燈。
【背景技術(shù)】
[0002]普通礦用隔爆兼本安型LED照明燈功能比較單一，僅具有照明功能，且處于長期照明狀態(tài)，容易損壞。隨著各種高新技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字化、智能化、節(jié)能化是新型煤礦發(fā)展重要方向，而在數(shù)字化礦井中，煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)、無線定位系統(tǒng)、生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)、煤礦電力系統(tǒng)、煤礦井下通訊系統(tǒng)等各大系統(tǒng)安裝了越來越多的智能終端，擔(dān)負(fù)著瓦斯、CO、風(fēng)速、皮帶機(jī)的溫度、皮帶機(jī)的速度、電力系統(tǒng)電壓電流、人員位置信息等數(shù)據(jù)采集任務(wù)，為了滿足這些系大量數(shù)據(jù)傳輸需要，煤礦安裝了大量各種類型的通信電纜，不僅成本高，安裝量大，也不易維護(hù)，而且礦井下現(xiàn)有照明燈具都長期處于亮燈狀態(tài)，這樣造成照明燈具的使用壽命短，照明效果差，即使在很多場合不需要工作的時(shí)候，照明燈具依然亮著消耗電能，這樣就造成電能資源的大量浪費(fèi)。
[0003]通過專利檢索，現(xiàn)有技術(shù)中已有相關(guān)技術(shù)方案公開。如，申請?zhí)?01220073141.2，申請日為2012年3月I日，實(shí)用新型名稱為:一種基于WiFi的主動(dòng)式瓦斯溫度預(yù)警礦燈，該申請案包括照明裝置、WiFi射頻模塊、溫度傳感器、瓦斯傳感器、主動(dòng)預(yù)警模塊、液晶顯示器、智能電源模塊和蜂鳴器，WiFi射頻模塊包括無線發(fā)射接收單元、微控制器、按鍵和指示燈。該申請案雖然能夠提供照明功能的同時(shí)還能主動(dòng)感知周圍環(huán)境中傳感器數(shù)據(jù)，但是在一定程度上該主動(dòng)式瓦斯溫度預(yù)警礦燈結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)成本高，不易推廣。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]1.實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題
[0005]本實(shí)用新型針對上述出現(xiàn)的問題，提出基于無線網(wǎng)絡(luò)的礦用隔爆兼本安LED照明燈，內(nèi)置Zigbee無線數(shù)傳模塊和聲控模塊，一方面，能夠組成無線網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對點(diǎn)，點(diǎn)對面的無線數(shù)據(jù)傳輸與數(shù)據(jù)級(jí)聯(lián)，這樣，整個(gè)井下安裝照明后，煤礦各大系統(tǒng)所安裝的傳感器，執(zhí)行器，均可通過無線網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)降孛嬲?，取代有線數(shù)據(jù)傳輸電纜，大大降低了材料成本、安裝成本、維護(hù)成本；另一方面，智能型無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)，可以實(shí)現(xiàn)照明亮度無線調(diào)整，同時(shí)還可實(shí)現(xiàn)對照明功率計(jì)量，另一方面，還可以實(shí)現(xiàn)改善礦井下的照明環(huán)境，減少照明燈具的消耗，大大降低電能損耗。
[0006]2.技術(shù)方案
[0007]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案為:
[0008]本實(shí)用新型的基于無線網(wǎng)絡(luò)的礦用隔爆兼本安LED照明燈，包括本安電源轉(zhuǎn)換模塊、LED照明模塊、中央控制模塊、無線網(wǎng)絡(luò)模塊和聲控模塊，所述的中央控制模塊與LED照明模塊相連，用于采集LED照明模塊的電流、電壓、功率，所述的中央控制模塊與本安電源轉(zhuǎn)換模塊相連，用于通過本安電源轉(zhuǎn)換模塊控制LED照明模塊的功率，所述的中央控制模塊與無線網(wǎng)絡(luò)模塊相連，用于控制無線數(shù)據(jù)傳輸、級(jí)聯(lián)和轉(zhuǎn)發(fā)；所述的無線網(wǎng)絡(luò)模塊為2.4GHz Zigbee無線網(wǎng)絡(luò)模塊，該2.4GHz Zigbee無線網(wǎng)絡(luò)模塊的控制芯片采用核心Zigbee控制芯片，用于控制收集有效范圍內(nèi)的無線數(shù)據(jù)，所述的聲控模塊與LED照明模塊相連，用于通斷LED燈電源。
[0009]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的本安電源轉(zhuǎn)換模塊與127V礦用交流電源相連；所述的本安電源轉(zhuǎn)換模塊與LED照明模塊相連，向LED照明模塊輸出可編程恒流源；所述的本安電源轉(zhuǎn)換模塊與中央控制模塊相連，向中央控制模塊輸出5V直流電壓，所述的中央控制模塊向無線網(wǎng)絡(luò)模塊輸出5V直流電壓，所述的本安電源模塊與聲控模塊相連。
[0010]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的中央控制模塊的主控制核心為ARM7系列內(nèi)核的LPC2132單片機(jī)。
[0011]本實(shí)用新型采用新型高性能ARM7系列32位低功耗CPU為控制核心，使得裝置具有外圍電路簡單、可靠性高等特點(diǎn)。采用Zigbee無線數(shù)傳模塊和聲控模塊，一方面，能夠組成無線網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對點(diǎn)，點(diǎn)對面的無線數(shù)據(jù)傳輸與數(shù)據(jù)級(jí)聯(lián)，這樣，整個(gè)井下安裝照明后，煤礦各大系統(tǒng)所安裝的傳感器，執(zhí)行器，均可通過無線網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)降孛嬲?，取代有線數(shù)據(jù)傳輸電纜，大大降低了材料成本、安裝成本、維護(hù)成本，智能型無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)，可以實(shí)現(xiàn)照明亮度無線調(diào)整，同時(shí)還可實(shí)現(xiàn)對照明功率計(jì)量，另一方面，聲控模塊延長了照明燈具的使用壽命，大大降低電能損耗。
[0012]3.有益效果
[0013]采用本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下顯著效果:
[0014](I)本實(shí)用新型的基于無線網(wǎng)絡(luò)的礦用隔爆兼本安LED照明燈，采用32位ARM7內(nèi)核系列的中央處理器，性能高，處理速度快，外圍電路簡潔可靠。
[0015](2)本實(shí)用新型的基于無線網(wǎng)絡(luò)的礦用隔爆兼本安LED照明燈，采用Zigbee無線數(shù)傳模塊，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對點(diǎn)，點(diǎn)對面的無線數(shù)據(jù)傳輸與數(shù)據(jù)級(jí)聯(lián)。
[0016](3)本實(shí)用新型的基于無線網(wǎng)絡(luò)的礦用隔爆兼本安LED照明燈，使用無線網(wǎng)絡(luò)無需單獨(dú)另外鋪設(shè)通訊線路，施工方便。
[0017](4)本實(shí)用新型的基于無線網(wǎng)絡(luò)的礦用隔爆兼本安LED照明燈，具有級(jí)聯(lián)功能的無線網(wǎng)絡(luò)信息傳輸量大、距離遠(yuǎn)、通訊更可靠。
[0018](5)本實(shí)用新型的基于無線網(wǎng)絡(luò)的礦用隔爆兼本安LED照明燈，無線方面采用集成度高、體積小的專用芯片，硬件自動(dòng)解碼和校驗(yàn)。
[0019](6)本實(shí)用新型的基于無線網(wǎng)絡(luò)的礦用隔爆兼本安LED照明燈，雙路本安電源保證了煤礦產(chǎn)品安全要求，且造價(jià)成本低，易推廣。
[0020](7)本實(shí)用新型的基于無線網(wǎng)絡(luò)的礦用隔爆兼本安LED照明燈，聲控模式的設(shè)置降低了照明燈具的使用頻率，增加了其的使用壽命，減少了燈具的消耗，并提高了照明效果O
[0021](8)本實(shí)用新型的基于WIFI網(wǎng)絡(luò)的礦用隔爆兼本安LED照明燈，大大降低了電能資源的消耗。
【附圖說明】
[0022]圖1為本實(shí)用新型的基于無線網(wǎng)絡(luò)的礦用隔爆兼本安LED照明燈原理方框圖；
[0023]圖2為本實(shí)用新型的基于無線網(wǎng)絡(luò)的礦用隔爆兼本安LED照明燈安裝示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]為進(jìn)一步了解本實(shí)用新型的內(nèi)容，結(jié)合附圖及實(shí)施例對本實(shí)用新型作詳細(xì)描述。
[0025]實(shí)施例1
[0026]參見圖1，本實(shí)施例的基于無線網(wǎng)絡(luò)的礦用隔爆兼本安LED照明燈，包括本安電源轉(zhuǎn)換模塊1、LED照明模塊2，中央控制模塊3、無線網(wǎng)絡(luò)模塊4和聲控模塊5，所述中央控制模塊3由高性價(jià)比ARM7系列內(nèi)核的LPC2132單片機(jī)作為主控制核心，所述的中央控制模塊3與無線網(wǎng)絡(luò)模塊4相連，實(shí)現(xiàn)對無線數(shù)據(jù)傳輸，級(jí)聯(lián)，轉(zhuǎn)發(fā)的控制；所述的中央控制模塊3與LED照明模塊2相連，采集LED照明模塊2電壓、電流、功率，所述的中央控制模塊3與本安電源轉(zhuǎn)換模塊I相連，通過本安電源轉(zhuǎn)換模塊I實(shí)現(xiàn)對采集LED照明模塊2的功率控制。所述的聲控模塊5與LED照明模塊2相連，用于通斷LED照明模塊2電源。
[0027]本安電源轉(zhuǎn)換模塊I將輸入的127V礦用交流電一路轉(zhuǎn)換成可編程恒流源向LED照明模塊2供電，以實(shí)現(xiàn)煤礦井下照明要求，一路轉(zhuǎn)換成恒定的5V直流電壓向中央控制模塊3、無線網(wǎng)絡(luò)模塊4供電。中央控制模塊3通過無線數(shù)據(jù)指令，控制采集LED照明模塊2功率，并采集LED照明模塊2電壓、電流數(shù)據(jù)。無線網(wǎng)絡(luò)模塊4內(nèi)設(shè)2.4GHz Zigbee無線網(wǎng)絡(luò)模塊，該2.4GHz Zigbee無線網(wǎng)絡(luò)模塊控制芯片采用核心Zigbee控制芯片，用于收集有效范圍內(nèi)的無線數(shù)據(jù)，并根據(jù)相應(yīng)無線網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議進(jìn)行無線數(shù)據(jù)傳感器信號(hào)采集，無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，無線電信號(hào)接力等任務(wù)。
[0028]如圖2所示，本實(shí)用新型的安全方法如下:1、基于無線網(wǎng)絡(luò)的礦用隔爆兼本安LED照明燈安裝于需要照明及無線數(shù)傳的巷道上方。2、基于無線網(wǎng)絡(luò)的礦用隔爆兼本安LED照明燈安裝間距為300米左右，安裝時(shí)不間距不能太大，以防數(shù)據(jù)鏈路中斷。3、具有無線數(shù)傳功能的傳感器、執(zhí)行器與基于WIFI網(wǎng)絡(luò)的礦用隔爆兼本安LED照明燈距離不能超過300米。
[0029]以上示意性的對本實(shí)用新型及其實(shí)施方式進(jìn)行了描述，該描述沒有限制性，附圖中所示的也只是本實(shí)用新型的實(shí)施方式之一，實(shí)際的結(jié)構(gòu)并不局限于此。所以，如果本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員受其啟示，在不脫離本實(shí)用新型創(chuàng)造宗旨的情況下，不經(jīng)創(chuàng)造性的設(shè)計(jì)出與該技術(shù)方案相似的結(jié)構(gòu)方式及實(shí)施例，均應(yīng)屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.基于無線網(wǎng)絡(luò)的礦用隔爆兼本安LED照明燈，包括本安電源轉(zhuǎn)換模塊⑴和LED照明模塊(2)，其特征在于:還包括中央控制模塊(3)、無線網(wǎng)絡(luò)模塊(4)和聲控模塊(5)，所述的中央控制模塊⑶與LED照明模塊⑵相連，用于采集LED照明模塊⑵的電流、電壓、功率，所述的中央控制模塊(3)與本安電源轉(zhuǎn)換模塊(I)相連，用于通過本安電源轉(zhuǎn)換模塊(I)控制采集LED照明模塊⑵的功率，所述的中央控制模塊(3)與無線網(wǎng)絡(luò)模塊(4)相連，用于控制無線數(shù)據(jù)傳輸、級(jí)聯(lián)和轉(zhuǎn)發(fā)；所述的無線網(wǎng)絡(luò)模塊(4)為2.4GHzZigbee無線網(wǎng)絡(luò)模塊，該2.4GHz Zigbee無線網(wǎng)絡(luò)模塊的控制芯片采用核心Zigbee控制芯片，用于控制收集有效范圍內(nèi)的無線數(shù)據(jù)，所述的聲控模塊(5)與LED照明模塊(2)相連，用于通斷LED照明模塊⑵電源。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無線網(wǎng)絡(luò)的礦用隔爆兼本安LED照明燈，其特征在于:所述的本安電源轉(zhuǎn)換模塊(I)與127V礦用交流電源相連；所述的本安電源轉(zhuǎn)換模塊(I)與LED照明模塊(2)相連，向LED照明模塊(2)輸出可編程恒流源；所述的本安電源轉(zhuǎn)換模塊(I)與中央控制模塊(3)相連，向中央控制模塊(3)輸出5V直流電壓，所述的中央控制模塊⑶向無線網(wǎng)絡(luò)模塊⑷輸出5V直流電壓；所述的本安電源模塊⑴與聲控模塊(5)相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于無線網(wǎng)絡(luò)的礦用隔爆兼本安LED照明燈，其特征在于:所述的中央控制模塊⑶的主控制核心為ARM7系列內(nèi)核的LPC2132單片機(jī)。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了基于無線網(wǎng)絡(luò)的礦用隔爆兼本安LED照明燈，屬于礦用設(shè)備領(lǐng)域。本實(shí)用新型包括本安電源轉(zhuǎn)換模塊、LED照明模塊，中央控制模塊、無線網(wǎng)絡(luò)模塊和聲控模塊，中央控制模塊采集LED照明模塊的電流、電壓、功率，并通過本安電源轉(zhuǎn)換模塊控制采集LED照明模塊的功率；中央控制模塊與無線網(wǎng)絡(luò)模塊相連，控制無線數(shù)據(jù)的傳輸、級(jí)聯(lián)和轉(zhuǎn)發(fā)；聲控模塊與LED照明模塊相連，控制通斷LED燈電源。本實(shí)用新型在滿足礦井照明需要的同時(shí)有效節(jié)能，還通過無線網(wǎng)絡(luò)模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，減少了通訊電纜數(shù)量，大大降低生產(chǎn)成本；本實(shí)用新型的無線網(wǎng)絡(luò)模塊采用2.4GHzZigbee無線網(wǎng)絡(luò)模塊，具有低損耗、低誤碼率、高保密性、高抗干擾性等特點(diǎn)，為數(shù)字化礦井奠定基礎(chǔ)。
【IPC分類】E21F17-18, H05B37-02
【公開號(hào)】CN204408723
【申請?zhí)枴緾N201520149328
【發(fā)明人】楊斐斐, 劉正懷, 楊全躍, 周倫
【申請人】淮南市啟迪電子有限公司
【公開日】2015年6月17日
【申請日】2015年3月16日