一种多功能矿灯系统技术方案

本实用新型专利技术涉及矿灯设备技术领域，尤其是一种多功能矿灯系统。它包括用于井下煤矿瓦斯移动监测的监控系统和光源，其监控系统包括微控制器、检测瓦斯浓度的数据采集模块、电源模块、用于声光报警的报警电路和用于实时显示当前瓦斯浓度值的液晶显示模块，电源模块通过微控制器为数据采集模块、报警电路和液晶显示模块提供工作电压，光源与微控制器连接；同时，它还包括用于接收瓦斯浓度信息及作业人员位置信号的接收装置和用于监控的PC机，接收装置通过发射器与微控制器连接，接收装置通过CAN总线与PC机连接。本实用新型专利技术有效提高了煤矿的生产效率和井下作业的安全性、以及自动化水平，具有很强的实用性。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及矿灯设备
，尤其是一种多功能矿灯系统。
技术介绍
目前，传统的矿灯功能比较单一，大多数只具有照明功能，稳定性差，寿命短，适用性差，即便是近期刚出现的报警矿灯也只是多了瓦斯监测报警功能，并不能与地上构成一个互联的网络，及时了解井下瓦斯的状况，更没有办法获知井下作业人员的位置、分布情况。根据当前国内煤矿矿灯功能特点和煤矿考勤制度的现状，针对目前大多数矿灯功能单一、智能化程度低的现象，因此，有必要提出一种弥补传统矿灯的不足的多功能矿灯。
技术实现思路
针对上述现有技术中存在的不足，本技术的目的在于提供一种智能化、抗干扰性能好的多功能矿灯系统。为了实现上述目的，本技术采用如下技术方案:一种多功能矿灯系统，它包括光源和用于井下煤矿瓦斯移动监测的监控系统，所述监控系统包括微控制器、检测瓦斯浓度的数据采集模块、电源模块、用于声光报警的报警电路和用于实时显示当前瓦斯浓度值的液晶显示模块，所述微控制器与数据采集模块、电源模块、报警电路和液晶显示模块连接，所述电源模块通过微控制器为数据采集模块、报警电路和液晶显示模块提供工作电压，所述光源与微控制器连接；它还包括用于接收瓦斯浓度信息及作业人员位置信号的接收装置和用于监控的PC机，所述接收装置通过发射器与微控制器连接，所述接收装置通过CAN总线与PC机连接。优选地，所述微控制器为STM32单片机。优选地，所述发射器为NRF905型单片射频发射器。优选地，所述光源包括主光源和辅助光源，所述主光源为功率型LED灯，所述辅助光源为普通高亮LED灯。优选地，所述数据采集模块包括传感器和放大器，所述传感器的第三引脚与放大器的同相输入端连接、第二引脚与放大器的反相输入端连接，所述放大器的信号输出端通过第一电阻与微控制器的ADC_IN1端口连接。优选地，所述传感器为催化燃烧式甲烷传感器，所述放大器为LM324A型。由于采用了上述方案，本技术由矿灯与地面控制站PC机组成一个集多光源照明、井下人员定位、瓦斯浓度检测与超限报警功能于一体的智能矿灯系统，有效提高了煤矿的生产效率和井下作业的安全性、以及自动化水平，具有很强的实用性。【附图说明】图1是本技术实施例的总体系统结构框图；图2是本技术实施例的数据采集模块的电路结构图。【具体实施方式】以下结合附图对本技术的实施例进行详细说明，但是本技术可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。如图1所示，本实施例的一种多功能矿灯系统，它包括光源9和用于井下煤矿瓦斯移动监测的监控系统1，光源9包括主光源和辅助光源(图中未标出)，为了提高照明效率，延长照明时间，采用了具有工作温度低，小电流，低功耗，寿命长功率型LED作为主光源，普通高亮LED作为辅助光源；当矿灯电池电量不足20%时，自动关闭主光源，打开辅助光源。监控系统I包括微控制器4、检测瓦斯浓度的数据采集模块6、电源模块5、用于声光报警的报警电路7和用于实时显示当前瓦斯浓度值的液晶显示模块8。微控制器4与数据采集模块6、电源模块5、报警电路7和液晶显示模块8连接，显示模块8包括液晶显示器，电源模5块通过微控制器4为数据采集模块6、报警电路7和液晶显示模块8提供工作电压，光源10与微控制器4连接。它还包括接收装置2和PC机3，接收装置2通过发射器10与微控制器4连接，接收装置2通过CAN总线与PC机3连接，发射器10采用NRF905型单片射频发射器，接收装置2用于完成瓦斯浓度和人员位置信号的接收和同CAN总线的数据通信功能，CAN总线承担整个系统的井下接收装置2同地面监控中心PC机3的数据通信，可以将瓦斯浓度和人员定位的信息传送到地面中心站的PC机3，矿灯与地面控制站PC机3组成一个集多光源照明、井下人员定位、瓦斯浓度检测与瓦斯浓度超限报警功能于一体的智能矿灯系统，从而使地面上的管理人员及时了解井下人员的位置、分布以及瓦斯浓度，从而有效提高了煤矿生产的安全性和生产效率，实现矿灯的多功能性、智能性。这样，就有效的解决了目前瓦斯报警矿灯功能单一、照明时间短，寿命短等问题。数据采集模块6包括传感器Jl和放大器Ul，传感器Jl的第三引脚与放大器Ul的同相输入端连接、第二引脚与放大器Ul的反相输入端连接，放大器Ul的信号输出端通过第一电阻Rl与微控制器4的ADC_I NI端口连接。为了有效的克服当前矿灯存在的零点漂移较大，维护周期短，抗干扰性能差等不足，微控制器4采用STM32单片机，STM32单片机与接收装置2连接，传感器Jl采用催化燃烧式甲烷传感器，放大器Ul为LM324A型。为了简单起见，我们用矿灯的编号来表示作业人员的信息，用接收装置2的位置表示作业人员的位置信息。为了提高安全性和便于工人作业，监控系统I和光源安装于矿帽上，光源的灯头拧到矿帽上才能得到电源而工作。以上所述仅为本技术的优选实施例，并非因此限制本技术的专利范围，凡是利用本技术说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的
，均同理包括在本技术的专利保护范围内。【主权项】1.一种多功能矿灯系统，它包括光源，其特征在于:它还包括用于井下煤矿瓦斯移动监测的监控系统，所述监控系统包括微控制器、检测瓦斯浓度的数据采集模块、电源模块、用于声光报警的报警电路和用于实时显示当前瓦斯浓度值的液晶显示模块，所述微控制器与数据采集模块、电源模块、报警电路和液晶显示模块连接，所述电源模块通过微控制器为数据采集模块、报警电路和液晶显示模块提供工作电压，所述光源与微控制器连接； 它还包括用于接收瓦斯浓度信息及作业人员位置信号的接收装置和用于监控的PC机，所述接收装置通过发射器与微控制器连接，所述接收装置通过CAN总线与PC机连接。2.如权利要求1所述的一种多功能矿灯系统，其特征在于:所述微控制器为STM32单片机。3.如权利要求2所述的一种多功能矿灯系统，其特征在于:所述发射器为NRF905型单片射频发射器。4.如权利要求3所述的一种多功能矿灯系统，其特征在于:所述光源包括主光源和辅助光源，所述主光源为功率型LED灯，所述辅助光源为普通高亮LED灯。5.如权利要求4所述的一种多功能矿灯系统，其特征在于:所述数据采集模块包括传感器和放大器，所述传感器的第三引脚与放大器的同相输入端连接、第二引脚与放大器的反相输入端连接，所述放大器的信号输出端通过第一电阻与微控制器的ADC_IN1端口连接。6.如权利要求5所述的一种多功能矿灯系统，其特征在于:所述传感器为催化燃烧式甲烷传感器，所述放大器为LM324A型。【专利摘要】本技术涉及矿灯设备
，尤其是一种多功能矿灯系统。它包括用于井下煤矿瓦斯移动监测的监控系统和光源，其监控系统包括微控制器、检测瓦斯浓度的数据采集模块、电源模块、用于声光报警的报警电路和用于实时显示当前瓦斯浓度值的液晶显示模块，电源模块通过微控制器为数据采集模块、报警电路和液晶显示模块提供工作电压，光源与微控制器连接；同时，它还包括用于接收瓦斯浓度信息及作业人员位置信号的接收装置和用于监控的PC机，接收装置通过发射器与微控制器连接，接收装置通过CAN总线与PC机连接。本技术有效提高了煤矿的生产效率和井下作业的安全性、以及自动化水平，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多功能矿灯系统，它包括光源，其特征在于：它还包括用于井下煤矿瓦斯移动监测的监控系统，所述监控系统包括微控制器、检测瓦斯浓度的数据采集模块、电源模块、用于声光报警的报警电路和用于实时显示当前瓦斯浓度值的液晶显示模块，所述微控制器与数据采集模块、电源模块、报警电路和液晶显示模块连接，所述电源模块通过微控制器为数据采集模块、报警电路和液晶显示模块提供工作电压，所述光源与微控制器连接；它还包括用于接收瓦斯浓度信息及作业人员位置信号的接收装置和用于监控的PC机，所述接收装置通过发射器与微控制器连接，所述接收装置通过CAN总线与PC机连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：谷向东，郝学磊，朱小莉，汤小坤，
申请(专利权)人：谷向东，郝学磊，朱小莉，汤小坤，
类型：新型
国别省市：陕西;61