用于信息化礦燈的礦燈卡的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種用于信息化礦燈的礦燈卡，其中該礦燈卡位于燈頭和保護板及電池封裝體之間；所述礦燈卡用于實時檢測瓦斯?jié)舛戎担敐舛戎颠_到設定的值時進行報警提示，并且還用于與讀卡分站進行射頻通信，由此實現(xiàn)對井下人員的跟蹤和定位。本實用新型將具有井下人員跟蹤、定位和緊急通知功能以及瓦斯實時監(jiān)測功能的礦燈卡集成到礦燈中，這樣就可以實現(xiàn)礦工只需要攜帶所述的信息化礦燈下井工作即可，免去了礦工下井前攜帶的物品過多的麻煩。
【專利說明】用于信息化礦燈的礦燈卡
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種井下設備，具體而言，涉及一種具有井下人員跟蹤、定位和緊急通知以及瓦斯實時監(jiān)測功能的用于信息化礦燈的礦燈卡。
【背景技術】
[0002]現(xiàn)有技術中，雖然能實現(xiàn)定位井下人員跟蹤、定位和緊急通知等功能，但需要礦工同時攜帶具有人員定位和緊急通知功能的標識卡，如果是安檢人員，可能還要攜帶具有瓦斯監(jiān)測功能的瓦檢設備，這樣一來，礦工下井前需要攜帶的物品太多，過于復雜，給礦工帶來了很大的麻煩。煤礦生產中安全監(jiān)測，尤其是瓦斯監(jiān)測至關重要，國內瓦斯監(jiān)測已經逐步由系統(tǒng)來完成，隨著規(guī)模的擴大，加強瓦斯的監(jiān)測與預防顯得非常重要。
[0003]現(xiàn)有的有些礦燈已將井下瓦斯檢測自動報警器與工作照明做一體化設計，雖然能實現(xiàn)瓦斯報警與工作照明一體化，在瓦斯?jié)舛瘸捱M能及時報警，但此時唯一擁有的照明礦燈呈閃爍狀態(tài)，人員在撤離過程中照明度嚴重不足，引起現(xiàn)場人員的心理恐慌和不便；而且，現(xiàn)有的礦燈無法進行人員定位，工作人員在井下勞動無法定位聯(lián)系，在發(fā)生井下故事時，不便于指導撤離或搜救。
實用新型內容
[0004]本實用新型是鑒于上述技術問題而產生的。本實用新型的目的是提出一種用于信息化礦燈的礦燈卡，用以將具有井下人員跟蹤、定位和緊急通知功能以及瓦斯實時監(jiān)測功能的礦燈卡集成到照明礦燈中，這樣就可以實現(xiàn)礦工只需要攜帶所述信息化礦燈下井工作即可，免去了礦工下井前攜帶的物品過多的麻煩。
[0005]本實用新型的實施例提供一種用于信息化礦燈的礦燈卡，其中該礦燈卡位于燈頭和保護板及電池封裝體之間，并且該礦燈卡包括主控MCU，以及分別與該主控MCU相連接的瓦斯檢測電路、射頻電路、溫度傳感器和數(shù)碼管；主控MCU是礦燈卡的中央處理單元，用于控制通信和信息處理；瓦斯檢測電路，用于實時采集當前的瓦斯?jié)舛戎?，當濃度值達到設定的值時進行報警提示；射頻電路，用于將礦燈卡信息通過無線射頻信號發(fā)送給讀卡分站，由此實現(xiàn)對井下人員的跟蹤和定位；溫度傳感器，用于實時采集當前的溫度值；數(shù)碼管，用于實時顯示瓦斯檢測電路檢測到的瓦斯?jié)舛戎?，以及溫度傳感器采集到的溫度值?br> [0006]進一步地，礦燈卡包括與該主控MCU相連接的低頻檢測電路，用于與低頻定位器進行低頻通信，由此實現(xiàn)輔助考勤管理。
[0007]進一步地，礦燈卡包括與該主控MCU相連接的電流檢測電路，用于檢測電流強度。
[0008]進一步地，礦燈卡包括與該主控MCU相連接的下載電路，用于將程序下載到主控MCU。
[0009]進一步地，礦燈卡包括與該主控MCU相連接的電源，用于為礦燈卡供電。
[0010]進一步地，礦燈卡包括與該主控MCU相連接的電壓檢測電路，用于檢測電源的當前電壓值，當電源的電壓過低時，提示礦燈卡電源電壓過低；電壓檢測電路，還用于檢測信息化礦燈的充電狀態(tài)，礦燈的充電狀態(tài)分為正在充電、已經充滿、取走三種狀態(tài)，通過雙色指示燈指示。
[0011]與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的用于信息化礦燈的礦燈卡具有以下有益效果:
[0012](I)本實用新型將具有井下人員跟蹤、定位和緊急通知功能以及瓦斯實時監(jiān)測功能的礦燈卡集成到礦燈中，這樣就可以實現(xiàn)礦工只需要攜帶所述的信息化礦燈下井工作即可，免去了礦工下井前攜帶的物品過多的麻煩。
[0013](2)在本實用新型中，當信息化礦燈擱置不用或甲烷濃度大于4.00% CH4時，自動切斷傳感器電源，以防止礦燈卡上傳感元件遇高濃度甲烷沖擊損壞，使瓦斯檢測電路的使用壽命更長。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]結合隨后的附圖，從下面的詳細說明中可顯而易見的得出本實用新型的上述及其他目的、特征及優(yōu)點。在附圖中:
[0015]圖1示出了采用本實用新型的礦燈卡的信息化礦燈的組成框圖；
[0016]圖2示出了本實用新型的礦燈卡的功能組成框圖。
【具體實施方式】
[0017]為了更全面地理解本實用新型及其優(yōu)點，下面結合附圖及具體實施例對本實用新型做進一步詳細地說明。
[0018]首先，參考圖1，對采用本實用新型的礦燈卡的信息化礦燈進行詳細地描述。
[0019]采用本實用新型的礦燈卡的信息化礦燈包括:依次連接的燈頭、礦燈卡、保護板及電池封裝體，其中:
[0020]燈頭，用于進行照明。
[0021]礦燈卡，位于燈頭和保護板及電池封裝體之間，并且礦燈卡和保護板及電池封裝體之間采用接插件的方式進行連接。在本實用新型中，礦燈卡的大小只有70mm*27mm，外形尺寸非常小巧，可以方便的安裝到封裝好的電池上面，安裝簡單且與礦燈結構完全吻合。進一步地，礦燈卡還用于實時檢測瓦斯?jié)舛戎担敐舛戎颠_到設定的值時進行報警提示。此夕卜，礦燈卡還用于與讀卡分站進行射頻通信，由此實現(xiàn)對井下人員的跟蹤、定位。關于礦燈卡的功能結構組成，將在隨后結合附圖2進行詳細地介紹。
[0022]保護板及電池封裝體，用于為所述信息化礦燈供電。在本實用新型中，電池為5AH的大容量磷酸鐵鋰電池，由于磷酸鐵鋰電池的容量很大，一旦短路，火花會很大，如果當前環(huán)境的可燃性氣體濃度達到一定的值，就會引起爆炸，因此該信息化礦燈在電池上加裝了保護板，當電路中電流過大時，切斷電源，起到保護的作用；此外，保護板還具有防止電池過充過放功能，同時可以保證礦燈卡短路時不影響燈頭正常工作的作用。
[0023]下面，參考圖2，對本實用新型的礦燈卡的功能組成框圖進行進一步地描述。
[0024]礦燈卡包括主控MCU、溫度傳感器、射頻電路、數(shù)碼管、低頻檢測電路、瓦斯檢測電路、電壓檢測電路、下載電路、以及電源，并且溫度傳感器、射頻電路、數(shù)碼管、低頻檢測電路、瓦斯檢測電路、電壓檢測電路、下載電路、電源均與主控MCU進行雙向連接通信，其中:
[0025]主控MCU是礦燈卡的中央處理單元，用于控制通信和信息處理。[0026]溫度傳感器，用于實時采集當前的溫度值，根據(jù)需要可以在數(shù)碼管上顯示。由于溫度對瓦斯?jié)舛戎档挠绊懞艽螅?，在進行瓦斯無線調校時，需要將校準時的溫度值保存下來，用于甲烷濃度的非線性補償，防止由于高低溫變化很大時，瓦斯?jié)舛戎狄哺叩妥兓瑢е录淄闈舛葯z測值失真。
[0027]射頻電路，用于與讀卡分站進行雙向射頻通信。具體而言，用于將礦燈卡信息通過無線射頻信號發(fā)送給讀卡分站，由讀卡分站將收到的礦燈卡信息通過通信接口 RS485發(fā)送給主控計算機，主控計算機對收到的人員信息處理和顯示，由此實現(xiàn)對井下人員的跟蹤、定位。當管理人員需要呼叫某一個礦燈卡時，主控計算機將呼叫信息發(fā)給讀卡分站，讀卡分站把信息轉化為無線射頻信號發(fā)給對應的礦燈卡，礦燈卡中的射頻電路接收對應的呼叫信肩、O
[0028]數(shù)碼管，用于實時顯示瓦斯檢測電路檢測到的瓦斯?jié)舛戎?。在本實用新型中，所述?shù)碼管為三位共陰數(shù)碼管。
[0029]低頻檢測電路，用于與低頻定位器進行低頻通信，由此實現(xiàn)輔助考勤管理。具體而言，在本實用新型中，每張礦燈卡都與礦工信息唯一綁定，當?shù)V工人井之前，通過低頻定位器，定位器的定位精度在1.5米的范圍內，礦燈卡收到低頻定位器的信息后，將攜帶該礦燈卡的礦工信息通過讀卡分站傳給主控計算機，并通過大屏幕顯示，礦工看到自己的信息后，就知道自己已經考勤成功。礦工的上下井時間在電腦上實時跟蹤，月底可以進行匯總，大大降低了人為考勤產生的誤差。
[0030]電流檢測電路，用于檢測電流強度。由于瓦斯傳感器的使用壽命只有一年，為了延長瓦斯傳感器的使用壽命，增加了電流檢測電路。當不需要檢測瓦斯?jié)舛戎禃r，通過將礦燈燈頭關閉來控制瓦斯傳感器也關閉。
[0031]瓦斯檢測電路，用于實時采集當前的瓦斯?jié)舛戎?，檢測范圍為1.00%?4.00%CH4，并且根據(jù)需求可以設置甲烷報警點的濃度值，當濃度值達到設定的值時進行報警提示；可以將檢測到的瓦斯?jié)舛戎翟跀?shù)碼管上實時顯示，并且通過RS485將濃度值傳給主控計算機，當信息化礦燈擱置不用或甲烷濃度大于4.00% CH4時，自動切斷電源，以防止瓦斯檢測電路遇高濃沖擊損壞，使瓦斯檢測電路使用壽命更長。
[0032]電壓檢測電路，用于檢測電池的當前電壓值，當電池的電壓過低時，提示礦燈卡電池電壓過低；電壓檢測電路，還用于檢測信息化礦燈的充電，礦燈的充電狀態(tài)分為正在充電、已經充滿、取走三種狀態(tài)，通過雙色指示燈指示:紅色代表正在充電，綠色代表已經充滿，取走以后指示燈不亮，這樣可以減少因礦燈充電不足在井下發(fā)生事故的危險。
[0033]下載電路，用于將程序下載到主控MCU。
[0034]電源，用于為礦燈卡供電。在本實用新型中，電源為磷酸鐵鋰電池。
[0035]與現(xiàn)有技術相此，本實用新型的用于信息化礦燈的礦燈卡具有以下有益效果:
[0036](I)本實用新型將具有井下人員跟蹤、定位和緊急通知功能以及瓦斯實時監(jiān)測功能的礦燈卡集成到礦燈中，這樣就可以實現(xiàn)礦工只需要攜帶所述的信息化礦燈下井工作即可，免去了礦工下井前攜帶的物品過多的麻煩。
[0037](2)在本實用新型中，當信息化礦燈擱置不用或甲烷濃度大于4.00% CH4時，自動切斷傳感器電源，以防止礦燈卡上傳感元件遇高濃度甲烷沖擊損壞，使瓦斯檢測電路的使用壽命更長。[0038]此外，對于本領域的普通技術人員來說可顯而易見的得出其他優(yōu)點和修改。因此，具有更廣方面的本實用新型并不局限于這里所示出的并且所描述的具體說明及示例性實施例。因此，在不脫離由隨后權利要求及其等價體所定義的一般實用新型構思的精神和范圍的情況下，可對其做出各種修改。
【權利要求】
1.一種用于信息化礦燈的礦燈卡，其中該礦燈卡位于燈頭和保護板及電池封裝體之間，并且該礦燈卡包括主控MCU，以及分別與該主控MCU相連接的瓦斯檢測電路、射頻電路、溫度傳感器和數(shù)碼管，其特征在于: 主控MCU是礦燈卡的中央處理單元，用于控制通信和信息處理； 瓦斯檢測電路，用于實時采集當前的瓦斯?jié)舛戎?，當濃度值達到設定的值時進行報警提示； 射頻電路，用于將礦燈卡信息通過無線射頻信號發(fā)送給讀卡分站，由此實現(xiàn)對井下人員的跟蹤和定位； 溫度傳感器，用于實時采集當前的溫度值； 數(shù)碼管，用于實時顯示瓦斯檢測電路檢測到的瓦斯?jié)舛戎?，以及溫度傳感器采集到的溫度值?br> 2.根據(jù)權利要求1所述的礦燈卡，進一步包括: 與該主控MCU相連接的低頻檢測電路，用于與低頻定位器進行低頻通信，由此實現(xiàn)輔助考勤管理。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的礦燈卡，進一步包括: 與該主控MCU相連接的電流檢測電路，用于檢測電流強度。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的礦燈卡，進一步包括: 與該主控MCU相連接的下載電路，用于將程序下載到主控MCU。
5.根據(jù)權利要求1或2所述的礦燈卡，進一步包括: 與該主控MCU相連接的電源，用于為礦燈卡供電。
6.根據(jù)權利要求5所述的礦燈卡，進一步包括: 與該主控MCU相連接的電壓檢測電路，用于檢測電源的當前電壓值，當電源的電壓過低時，提示礦燈卡電源電壓過低；電壓檢測電路，還用于檢測信息化礦燈的充電狀態(tài)，礦燈的充電狀態(tài)分為正在充電、已經充滿、取走三種狀態(tài)，通過雙色指示燈指示。
【文檔編號】E21F17/18GK203446056SQ201320400385
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年7月8日 優(yōu)先權日:2013年7月8日
【發(fā)明者】劉影 申請人:北京天一眾合科技股份有限公司