CN203867618U - 基于矿灯的照明和自动组网预警*** - Google Patents
基于矿灯的照明和自动组网预警*** Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种基于矿灯的照明和自动组网预警***，涉及矿灯安全预警技术领域。本实用新型包括上位机部分，无线通讯部分以及多个下位机部分；上位机部分包括上位机，上位机分别连接有报警电路、照明电路和Zigbee模块；下位机部分包括下位机，下位机分别连接有温湿度传感器、瓦斯传感器、报警电路、照明电路和Zigbee模块；上位机部分以及下位机部分中的Zigbee模块和井下多个中继器构成无线通讯部分，上位机和下位机通过无线通讯部分进行数据传输。优点：通过Zigbee模块和上位机实现自动组网，对突发状况进行快速处理，并且具有低功耗、低成本、高可靠性和高灵活性等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及矿灯安全预警技术领域，具体是一种基于矿灯的照明和自动组网预警***。
背景技术
现有矿灯，大部分不具备无线通信功能，而具备无线通信功能的矿灯大部分不具备自动组网功能。传统矿灯是先将数据传输到指挥台，指挥台经过判断，最后再提醒井下其他矿工，井下存在安全隐患。虽然亦能起到报警功能，但是矿上指挥中心不能准确了解井下具体的信息，且井下其他矿工也不能立即知道井下的安全状况，导致无法及时采取有效措施。存在灵活性差，成本高，可靠性差等问题。
发明内容
为了解决现有矿灯存在的问题，本实用新型提供一种基于矿灯的照明和自动组网预警***，能够检测矿井下瓦斯浓度和温湿度信息，当瓦斯浓度和温湿度超限时，Zigbee模块通过自动组网，将数据传输到中继器，由中继器再将数据传输给其他矿工和矿上指挥台，矿上指挥台可通过显示器了解到矿井下精确的数据信息，并用LED指示灯和蜂鸣器对相应状况进行报警。
本实用新型是以如下技术方案实现的：一种基于矿灯的自动组网无线预警***，包括上位机部分，无线通讯部分以及多个下位机部分；所述的上位机部分包括上位机，上位机分别连接有报警电路、照明电路和Zigbee模块；所述的下位机部分包括下位机，下位机分别连接有温湿度传感器、瓦斯传感器、报警电路、照明电路和Zigbee模块；上位机部分以及下位机部分中的Zigbee模块和井下多个中继器构成无线通讯部分，上位机和下位机通过无线通讯部分进行数据传输。
本实用新型有益效果是：通过Zigbee模块和上位机实现自动组网，对突发状况进行快速处理，并且具有低功耗、低成本、高可靠性和高灵活性等优点。
附图说明
图1为本实用新型原理框图；
图2为矿灯的结构示意图；
图3为电源模块结构示意图；
图4为中继器结构示意图
图5为上位机结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，一种基于矿灯的照明和自动组网预警***由上位机部分，无线通讯部分以及多个下位机部分组成。所述的上位机部分包括上位机，上位机分别连接有报警电路、照明电路和Zigbee模块；所述的下位机部分包括下位机，下位机分别连接有温湿度传感器、瓦斯传感器、报警电路、照明电路和Zigbee模块；上位机部分以及下位机部分中的Zigbee模块和井下多个中继器构成无线通讯部分，上位机和下位机通过无线通讯部分进行数据传输。
所述的报警电路蜂鸣器和LED指示灯构成。上位机机每一下位机上安装有蜂鸣器，上位机上海安装有LED指示灯。
如图2所示，下位机部分中的照明电路包括LED灯1和电源模块；将所述的LED灯安装在一个灯罩3内，LED灯的底部设置有散热片2；将所述的温湿度传感器6和瓦斯传感器4安装在灯罩3上，下位机9和Zigbee模块8安装在灯罩3内，LED灯1与下位机连接。灯罩上还设有无线接收天线。
如图3所示，所述的电源模块采用聚合物锂离子电池13，将聚合物锂离子电池13安装在电池盒11中，所述的聚合物锂离子电池13连接有控制电路14、插头插槽12、充电头插槽15和矿灯开关16，所述的插头插槽12、充电头插槽15和矿灯开关16安装在壳体上，聚合物锂离子电池13通过电源连接线7给下位机供电。 将众多功能模块集成在电池盒中，集成度高，内部结构布局合理，重量轻，方便携带。
为了方便安装固定，在所述的灯罩3上设有固定槽5，在所述的电池盒上设有固定螺丝槽10。
如图4所示，中继器很多，分散在矿井下，将通讯信号转发，用来扩大信号传输距离并实现组网功能，同时在紧急情况下对矿灯充电，保持矿灯的照明功能。
本实施例的中继器是在原有的基础上增加了高亮度LED灯17和充电电路；高亮度LED灯17、充电电路与中继器共用一个电源。所述的中继器包括壳体，在壳体内安装有无线控制模块20和锂离子电池22，在壳体上安装有高亮度LED灯17、矿灯充电口18、无线接收天线19和电源开关23；所述的高亮度LED灯17、矿灯充电口18、无线接收天线Ⅰ19和电源开关23分别与锂离子电池22连接，所述的无线接收天线19与无线控制模块20连接。壳体的底部设有安装槽21。
如图5所示，矿井下，一个上位机用于控制所有的下位机。其中，将上位机28安装在壳体中，壳体上安装有液晶显示器29、LED指示灯26、无线接收天线Ⅱ27、电源线插槽25和开关24，所述的液晶显示器29、LED指示灯26、无线接收天线Ⅱ27、电源线插槽25、开关24和Zigbee模块分别与上位机连接。
矿灯采用聚合物锂离子电池供电，并用LED灯作为光源，将聚合物锂离子电池、控制电路集成在一电池盒11中，电池盒11可通过充电头插槽15给聚合物锂离子电池充电。矿灯开关16是矿灯设备的总开关，控制矿灯整个电路的开和关。LED灯不仅可通过电池盒供电，也可通过中继器供电。电源连接线的插头可插在电池盒上的插头插槽，也可插在中继器电源插槽。
在实用新型中，矿灯不仅是照明设备，而且是采集传感器信息的设备，在灯罩上安装瓦斯传感器4和温湿度传感器6采集瓦斯浓度和温湿度信息，通过Zigbee模块自动组网，将信息传递到中继器，再由中继器将信息传递到其他矿灯以及上位机控上，采集的信息超过设限范围，矿灯和上位机控制台都将通过蜂鸣器和LED指示灯进行报警，上位机的液晶显示器将显示所有传感器采集到的信息的最大值，并且每隔5分钟清除所有数据，重新显示采集到的最大值，便于矿上指挥人员采取适当的救援措施。
若发生塌方等矿难，遇险难矿工可通过中继器处的矿灯充电口补充电能，提供必要的照明，等待救援人员的到来。
Claims (4)
1. 一种基于矿灯的照明和自动组网预警***，包括上位机部分，无线通讯部分以及多个下位机部分；其特征在于：所述的上位机部分包括上位机，上位机分别连接有报警电路、照明电路和Zigbee模块；所述的下位机部分包括下位机，下位机分别连接有温湿度传感器、瓦斯传感器、报警电路、照明电路和Zigbee模块；上位机部分以及下位机部分中的Zigbee模块和井下多个中继器构成无线通讯部分，上位机和下位机通过无线通讯部分进行数据传输。
2.根据权利要求1所述的基于矿灯的照明和自动组网预警***，其特征在于：下位机部分中的照明电路包括LED灯(1)和电源模块；将所述的LED灯安装在一个灯罩(3)内，LED灯的底部设置有散热片(2)；将所述的温湿度传感器和瓦斯传感器安装在灯罩(3)上，下位机和Zigbee模块安装在灯罩(3)内，LED灯与下位机连接；所述的电源模块采用聚合物锂离子电池(13)，将聚合物锂离子电池(13)安装在电池盒(11)中，所述的聚合物锂离子电池(13)连接有控制电路、插头插槽(12)、充电头插槽(15)和矿灯开关(16)，所述的插头插槽(12)、充电头插槽(15)和矿灯开关(16)安装在壳体上，聚合物锂离子电池(13)通过电源连接线给下位机供电。
3.根据权利要求2所述的基于矿灯的照明和自动组网预警***，其特征在于：在所述的灯罩(3)上设有固定槽(5)，在所述的电池盒上设有固定螺丝槽(10)。
4.根据权利要求1所述的基于矿灯的照明和自动组网预警***，其特征在于：所述的中继器包括壳体，在壳体内安装有无线控制模块(20)和锂离子电池(22)，在壳体上安装有高亮度LED灯(17)、矿灯充电口(18)、无线接收天线(19)和电源开关(23)；所述的高亮度LED灯(17)、矿灯充电口(18)、无线接收天线(19)和电源开关(23)分别与锂离子电池(22)连接，所述的无线接收天线(19)与无线控制模块(20)连接。
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