[發明專利]基于可見光無線通信模塊的礦井帽

有效

• 申請號: 201210338512.X
• 申請日: 2012-09-14
• 公開（公告）號: CN102871255A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發明（設計）人: 王永進;丁禮偉;何穎潔;劉芳;朱洪波
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: A42B1/10
• 分類號: A42B1/10;A42B3/30
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 許方

技術領域

本發明涉及基于可見光無線通信模塊的礦井帽，屬于無線通信的技術領域。

背景技術

LED照明器件具有高效、節能、環保、使用壽命長、易維護等顯著優點，隨著近年來制造工藝的提升和成本的降低，已逐漸進入普通照明領域，而LED器件獨有的高速響應特性使其成為發展可見光無線通信技術的關鍵器件。通過調制LED器件的輸出電流可以獲得肉眼無法察覺的光強變化，由光電探測器探測、接收、轉換為電信號并還原出原始信號，在照明的同時，實現信息的高速遠距離傳輸。

開發和研究新能源是國家經濟高速發展的有力支撐，而地下開采方式是目前我國獲得多種能源資源與礦產資源的重要途徑。近年來，隨著我國對礦產資源需求的迅速上升，礦井作業的高效性和安全性成為國家關注的重點。由于礦井內施工面積大、光線不足、施工環境嘈雜等特殊環境，礦工人員之間交流不暢往往成為指令傳達不及時、安全管理措施落實不到位的主要因素，困擾著整個煤礦行業。此外，針對一些光線不足、施工環境嘈雜的場景，目前還沒有將可見光無線通信系統應用到LED照明器件上的應用。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對上述背景技術的不足，提供了基于可見光無線通信模塊的礦井帽。

本發明為實現上述發明目的采用如下技術方案：

基于可見光無線通信模塊的礦井帽，包括帽體、LED頭燈、光電探測器、可見光無線通信模塊、耳機、麥克風，其中：所述光電探測器設置在帽體上，所述可見光無線通信模塊置于帽體夾層內，所述耳機與帽體固定連接；所述麥克風通過接入線與含有可見光無線通信模塊的電路板連接。

所述基于可見光無線通信模塊的礦井帽中，可見光無線通信模塊包括發射模塊、接收模塊，其中：

所述發射模塊包括放大器、偏置電路，所述放大器的輸入端接麥克風后，輸出端與偏置電路的輸入端連接，所述偏置電路的輸出端接LED頭燈；

所述接收模塊為功率放大器，所述功率放大器的輸入端接光電探測器的輸出端，輸出端接耳機。

所述基于可見光無線通信模塊的礦井帽中，LED頭燈為白光LED器件。

所述基于可見光無線通信模塊的礦井帽中，接收模塊還包括濾光鏡、聚光鏡；其中：

所述濾光鏡用于將發射模塊中LED器件發出的光進行濾波處理；?????

所述聚光鏡用于將經過濾波處理的光聚焦到光電探測器的感光部分。

本發明采用上述技術方案，具有以下技術效果：

（1）本發明采用不受限的可見光頻譜資源，將LED器件發出的光能轉換為電能，實現了照明和通信一體的可見光無線通信系統；

（2）利用本發明所述的基于可見光無線通信模塊的礦井帽高效節能、小型輕便、安全性高、成本低廉，可實現短期內大規模推廣。

附圖說明

圖1是基于可見光無線通信模塊的礦井帽的模塊示意圖。

圖2是基于可見光無線通信模塊的礦井帽發射模塊的電路圖。

圖3是基于可見光無線通信模塊的礦井帽接收模塊的電路圖。

圖中標號說明：U1為ISD1820芯片，U2、U3均為NE5532芯片，U4為?LM386芯片，R1至R16為第一至第十六電阻，C1至C16為第一至第十六電容，D1、D2為第一、第二二極管，L1為電感。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的技術方案做進一步的詳細說明：

如圖1所示的基于可見光無線通信模塊的礦井帽：包括帽體、LED頭燈、光電探測器、可見光無線通信模塊、耳機、麥克風。光電探測器設置在帽體上，可見光無線通信模塊置于帽體夾層內，耳機與帽體固定連接；麥克風通過接入線與含有可見光無線通信模塊的電路板連接。可見光無線通信模塊包括發射模塊、接收模塊，發射模塊、接收模塊可集成到一塊電路板上，再放置在礦井帽的夾層中，實現雙工通信。發射模塊包括放大器、偏置電路。放大器的輸入端接麥克風后，輸出端與偏置電路的輸入端連接；偏置電路的輸出端接LED頭燈。接收模塊為功率放大器，功率放大器的輸入端接光電探測器的輸出端，輸出端接耳機。