基于矿灯的照明和自动组网预警系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于矿灯的照明和自动组网预警系统，涉及矿灯安全预警技术领域。本实用新型专利技术包括上位机部分，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。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及矿灯安全预警
，具体是一种基于矿灯的照明和自动组网 预警系统。 基于矿灯的照明和自动组网预警系统
技术介绍
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。
技术实现思路
为了解决现有矿灯存在的问题，本技术提供一种基于矿灯的照明和自动组网 预警系统，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。 本技术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系统， 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。 本技术有益效果是：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为本技术原理框图； 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系统由上位机部分，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I 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。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II 27、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II 27、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。 在技术中，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。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于矿灯的照明和自动组网预警系统，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。

【技术特征摘要】
1. 一种基于矿灯的照明和自动组网预警系统，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系统，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...

【专利技术属性】
技术研发人员：滕道祥，仲从建，滕腾，李平，张梳梳，刘爱风，陈益群，王克权，
申请(专利权)人：徐州工程学院，
类型：新型
国别省市：江苏;32