CN210601129U - 矿灯及矿灯*** - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种矿灯及矿灯***，包括灯头和电池槽件，所述电池槽件包括壳体以及内置于壳体的电池、底板PCB板、语音PCB板、咪头和扬声器，所述语音PCB板插接在底板PCB板上，所述电池给底板PCB板、扬声器、咪头和灯头供电，所述语音PCB板上设置有用于收发语音信号的无线通信模块、用于对语音数据进行编解码的编解码芯片和用于实现数字信号与模拟信号互相转化的转化芯片，所述咪头和扬声器均与转化芯片电连接，所述编解码芯片分别与转化芯片和无线通信模块电连接。利用本实用新型实施例可减小工作人员下井携带装备的数量，降低劳动强度，提高作业的便捷性，进而提高工作效率，同时结构简单，体积小，携带方便。

Description

矿灯及矿灯***

技术领域

本实用新型涉及煤矿技术领域，具体涉及一种矿灯及矿灯***。

背景技术

随着国家对矿井安全的日益重视，为了更好地保障井下作业人员的安全，需要对井下情况进行监控和对人员进行定位。发明人在实现本实用新型的过程中发现，现有设备大都功能单一，导致工作人员下井除需要携带矿灯外，还需另佩戴多种设备，例如定位设备、通话设备、照明设备等，大大增加了工作人员的劳动强度，而且携带大量设备，也不利于工作。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例提出一种矿灯及矿灯***，以解决上述技术问题。

本实用新型实施例提出一种矿灯，其包括：灯头和电池槽件，所述电池槽件包括壳体以及内置于壳体的电池、底板PCB板、语音PCB板、咪头和扬声器，所述语音PCB板插接在底板PCB板上，所述电池给底板PCB板、扬声器、咪头和灯头供电，所述语音PCB板上设置有用于收发语音信号的无线通信模块、用于对语音数据进行编解码的编解码芯片和用于实现数字信号与模拟信号互相转化的转化芯片，所述咪头和扬声器均与转化芯片电连接，所述编解码芯片分别与转化芯片和无线通信模块电连接。

可选地，还包括：定位PCB板，其上设置有用于定位和通信的定位芯片，定位PCB板插接在底板PCB板上。

可选地，还包括：用于获取运动状态的运动传感芯片，所述运动传感芯片设置在所述定位PCB板上，所述运动传感芯片与定位芯片电连接。

可选地，所述定位PCB板、语音PCB板均与底板PCB板垂直。

可选地，还包括压板，所述压板上设置有第一限位槽、第二限位槽和第三限位槽，所述压板压覆在所述电池上，电池嵌设在所述第一限位槽内，所述定位PCB板插接在第二限位槽内，语音PCB板插接在所述第二限位槽内，所述压板上设置有多个供导线穿过的穿孔。

可选地，还包括：蜂鸣器，所述蜂鸣器安装在所述壳体的内壁上，所述蜂鸣器与无线通信模块电连接。

可选地，还包括：LED发光灯线，所述压板位于LED发光灯线与电池之间，LED发光灯线与电池和灯头的供电线连接，所述LED发光灯线与无线通信模块通信连接。

可选地，还包括：用于发送矿灯使用参数的霍尔元件，所述霍尔元件与定位芯片电连接。

可选地，还包括：爆闪灯，所述爆闪灯设置在灯头上。

本实用新型实施例提出一种矿灯***，其包括定位通信基站、服务器、调度台和如上所述的矿灯，所述定位通信基板分别与服务器、矿灯通信连接，所述服务器与调度台通信连接。

本实用新型实施例提供的矿灯及矿灯***通过设置灯头和电池槽件，并将底板PCB板、语音PCB板、咪头和扬声器内置于电池槽件中，使矿灯集成了语音通话功能，不仅可以实现井下作业人员与地面管理人员相互语音通话，有效解决突发状况，及时预防灾难发生，还可减小工作人员下井携带装备的数量，降低劳动强度，提高作业的便捷性，进而提高工作效率，同时结构简单，体积小，携带方便。

附图说明

图1是本实用新型实施例的矿灯的结构示意图。

图2是本实用新型实施例的电池槽件的结构示意图。

图3是本实用新型实施例的AMBE1000芯片和FM1188GE芯片的组合电路图。

图4是本实用新型实施例的CC2530芯片和射频功放天线电路的连接电路图。

图5是本实用新型实施例的定位PCB板的电路图。

图6是本实用新型实施例的灯头的结构示意图。

图7是本实用新型实施例的矿灯***的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图以及具体实施例，对本实用新型的技术方案进行详细描述。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

图1示出了本实用新型实施例的矿灯的结构示意图，图2示出了电池槽件的结构示意图。如图1-2所示，本实用新型实施例提供的矿灯，其包括：灯头100和电池槽件200。

所述电池槽件200包括壳体以及内置于壳体内部的电池207、底板PCB板203、语音PCB板201、咪头210和扬声器205。

所述语音PCB板201可以通过排针插座插接在底板PCB板203上，底板PCB板203可通过螺栓安装在壳底上，扬声器205可通过胶结的方式固定在壳底上。

所述电池207给底板PCB板203、扬声器205、咪头210和灯头100供电。

所述语音PCB板201上设置有用于收发语音信号的无线通信模块、用于对语音数据进行编解码的编解码芯片和用于实现数字信号与模拟信号互相转化的转化芯片。

所述咪头210和扬声器205均与转化芯片电连接，所述编解码芯片分别与转化芯片和无线通信模块电连接。

矿灯在使用时，无线通信模块接收服务器发送的语音信号，并将语音信号发送至编码解码芯片进行解码。

编解码芯片将解码后的语音信号发送至转化芯片，将数字信号转化为模拟信号，发送至扬声器，由扬声器广播。

当需要向外传输语音时，使用者向咪头210输入语音。咪头210将输入的语音发送至转化芯片，将模拟信号转化为数字信号，然后再由解码编码芯片进行编码，再将编码后的语音数据发送至无线通信模块传送至服务器。

在一个具体实施中，无线通信模块采用ZigBee(紫蜂)无线通信技术，ZigBee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗局域网协议。无线通信模块内置有CC2530芯片和CC2591芯片。

CC2530芯片作为语音通话的主控制芯片，不仅可保证网络通畅，通话流畅，提高语音质量，还可利用矿井内现有的网络环境实现通话功能，减少设备搭建。

编解码芯片可采用AMBE1000芯片对语音数据进行编解码，可将语音数据压缩，减少占用内存，便于CC2530芯片对语音信号进行传输等处理。

转化芯片可采用FM1188GE芯片，该芯片采用图3中的电路及芯片内置的现有音频处理软件对语音信号进行处理，消除回声，使得通话时，对方不会听到自身回声，提高通话质量。例如，FM1188GE芯片通过R14、C49、R30、C47、R13链路，将声音回传至CC2530芯片，将回声抵消。

语音通话采用CC2530芯片，搭配AMBE1000+FM1188GE芯片实现语音通话，电路图如图3-4所示。

本实用新型实施例提供的矿灯通过设置灯头和电池槽件，并将底板PCB板、语音PCB板、咪头和扬声器内置于电池槽件中，使矿灯集成了语音通话功能，不仅可以实现井下作业人员与地面管理人员相互语音通话，有效解决突发状况，及时预防灾难发生，还可减小工作人员下井携带装备的数量，降低劳动强度，提高作业的便捷性，进而提高工作效率，同时结构简单，体积小，携带方便。

进一步地，矿灯还包括：定位PCB板202，其上设置有用于定位和通信的定位芯片，定位PCB板202也通过排针插座插接在底板PCB板203上。

定位芯片可采用基于ZigBee协议实现无线通信的JN5168芯片，使用TOF(time offlight，飞行时间)与RSSI(received signal strength indicator，接收信号强度指示)技术实现定位功能，具体电路为附图5。使用TOF与RSSI定位技术实现对矿灯进行精确定位，400m测距数据精度在3m以内，精度高。

通过将定位功能集成于矿灯上，可进一步地减少工作人员携带的装备，进一步地方便工作人员工作和管理。

在本实施例中，定位芯片采用1秒定位一次，其余时间休眠，可降低功耗，延长整个矿灯使用时间。

优选地，矿灯还包括：用于获取运动状态的运动传感芯片，所述运动传感芯片设置在所述定位PCB板202上，所述运动传感芯片与定位芯片电连接。运动传感芯片采集的运动信息通过定位芯片发送至服务器。

在本实施例中，运动传感芯片可采用MMA8451Q芯片。MMA8451Q芯片为低重力数字电容式12位三轴加速传感器。

MMA8451Q芯片支持I2C接口。在动态工作模式下，电流可以低至27微安，封装小巧，超低功耗。

优选地，如图2所示，所述定位PCB板202、语音PCB板201均与底板PCB板203垂直，以方便装配。

更进一步地，矿灯还包括压板206，所述压板206上设置有第一限位槽、第二限位槽和第三限位槽。

所述压板206压覆在所述电池207上，电池207嵌设在所述第一限位槽内。

所述定位PCB板202插接在第二限位槽内，语音PCB板201插接在所述第二限位槽内，所述压板上设置有多个供导线穿过的穿孔。

通过设置压板206，可保证定位PCB板202、语音PCB板201以及电池207安装的牢固性。

在一个具体实施例中，壳体包括本体213和上盖212，上盖212盖设在本体213内，电池207、底板PCB板203、语音PCB板201和扬声器205、压板206均安装在本体213内。

优选地，矿灯还包括：蜂鸣器209。所述蜂鸣器209安装在所述壳体的内壁上，所述蜂鸣器209与无线通信模块电连接。

当井上指挥人员发现存在安全隐患时，可通过无线通信模块，向蜂鸣器209发送报警指令，报警指令控制蜂鸣器209工作，以提示工作人员，从而提高作业的安全系数。

进一步地，矿灯还包括：LED发光灯线209，所述压板206位于LED发光灯线209与电池207之间，所述LED发光灯线与无线通信模块通信连接。

LED发光灯线208与电池207和灯头100的供电线连接，为LED发光灯线208供电。

无线通信模块接收到报警指令后，控制LED发光灯线209发光，可使工作人员在矿井嘈杂环境下也能够迅速注意到报警信号，保证矿井下的报警有效性。

在本实施例中，LED发光灯线209、蜂鸣器209、咪头210均安装在上盖212内。

较佳地，矿灯还包括：用于发送矿灯使用参数的霍尔元件，所述霍尔元件与定位芯片电连接。

当有磁铁靠近霍尔元件时，就会触发信号，霍尔元件就会通过定位芯片向外发送无线信号。通过现有的手持机，就可以将霍尔元件发送的矿灯参数进行显示，从而获取矿灯的各项参数，以方便工作人员查看。

进一步地，矿灯还包括：爆闪灯101，所述爆闪灯101设置在灯头100上。

在紧急情况下，工作人员可以打开爆闪灯101，使其不停闪烁，从而达到警示目的。

在图6的实施例中，爆闪灯101包括底座1011、爆闪灯泡1012和灯罩1013，爆闪灯泡1012安装在底座1011上，底座1011安装在灯头100上，灯罩1013通过螺钉1014安装在底座1011上。

其中，爆闪灯101可根据不用的工种设置成不同的颜色，以便于区分工作人员。在本实施例中，爆闪灯泡1012为至少三个，以保证亮度。

进一步地，壳体上还设置有至少三个按钮211，例如紧急呼叫按钮，使用时，按下紧急呼叫按钮，可以进行紧急呼叫；定位PCB板202上与按钮对应的按键。

在一个具体实施例中，电池207采用锰酸锂电池，该电池具有超大容量、免维护、能量高、寿命长、重量轻、无液漏、无污染、无***不起火、安全可靠等多种优良特点。

本实用新型实施例还提供一种矿灯***，如图7所示，其包括定位通信基站、服务器、调度台和如上所述的矿灯。

所述定位通信基板分别与服务器、矿灯通信连接，所述服务器与调度台通信连接。

工作时，调度台发布信息，发送至服务器，再由服务器发送至通信基站，然后通信基站发出，矿灯由无线通信模块接收到该信息，由扬声器广播。

当现场工作人员需要汇报时，通过矿灯向调度台汇报情况。

在一个具体实施例中，调度台、定位通信基板、服务器可以通过CAN总线等线路连接。

本实用新型实施例提供的矿灯***通过设置灯头和电池槽件，并将底板PCB板、语音PCB板、咪头和扬声器内置于电池槽件中，使矿灯集成了语音通话功能，不仅可以实现井下作业人员与地面管理人员相互语音通话，有效解决突发状况，及时预防灾难发生，还可减小工作人员下井携带装备的数量，降低劳动强度，提高作业的便捷性，进而提高工作效率，同时结构简单，体积小，携带方便。

以上，结合具体实施例对本实用新型的技术方案进行了详细介绍，所描述的具体实施例用于帮助理解本实用新型的思想。本领域技术人员在本实用新型具体实施例的基础上做出的推导和变型也属于本实用新型保护范围之内。

Claims (10)

1.一种矿灯，其特征在于，包括：灯头和电池槽件，所述电池槽件包括壳体以及内置于壳体的电池、底板PCB板、语音PCB板、咪头和扬声器，所述语音PCB板插接在底板PCB板上，所述电池给底板PCB板、扬声器、咪头和灯头供电，所述语音PCB板上设置有用于收发语音信号的无线通信模块、用于对语音数据进行编解码的编解码芯片和用于实现数字信号与模拟信号互相转化的转化芯片，所述咪头和扬声器均与转化芯片电连接，所述编解码芯片分别与转化芯片和无线通信模块电连接。

2.如权利要求1所述的矿灯，其特征在于，还包括：定位PCB板，其上设置有用于定位和通信的定位芯片，定位PCB板插接在底板PCB板上。

3.如权利要求2所述的矿灯，其特征在于，还包括：用于获取运动状态的运动传感芯片，所述运动传感芯片设置在所述定位PCB板上，所述运动传感芯片与定位芯片电连接。

4.如权利要求3所述的矿灯，其特征在于，所述定位PCB板、语音PCB板均与底板PCB板垂直。

5.如权利要求4所述的矿灯，其特征在于，还包括压板，所述压板上设置有第一限位槽、第二限位槽和第三限位槽，所述压板压覆在所述电池上，电池嵌设在所述第一限位槽内，所述定位PCB板插接在第二限位槽内，语音PCB板插接在所述第二限位槽内，所述压板上设置有多个供导线穿过的穿孔。

6.如权利要求5所述的矿灯，其特征在于，还包括：蜂鸣器，所述蜂鸣器安装在所述壳体的内壁上，所述蜂鸣器与无线通信模块电连接。

7.如权利要求5所述的矿灯，其特征在于，还包括：LED发光灯线，所述压板位于LED发光灯线与电池之间，LED发光灯线与电池和灯头的供电线连接，所述LED发光灯线与无线通信模块通信连接。

8.如权利要求2所述的矿灯，其特征在于，还包括：用于发送矿灯使用参数的霍尔元件，所述霍尔元件与定位芯片电连接。

9.如权利要求1-8任一所述的矿灯，其特征在于，还包括：爆闪灯，所述爆闪灯设置在灯头上。

10.一种矿灯***，其特征在于，包括定位通信基站、服务器、调度台和如权利要求1-9任一所述的矿灯，所述定位通信基板分别与服务器、矿灯通信连接，所述服务器与调度台通信连接。

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