[實用新型]無線瓦斯檢測預警礦燈

有效

• 申請號: 201320419667.6
• 申請日: 2013-07-16
• 公開（公告）號: CN203384947U
• 公開（公告）日: 2014-01-08
• 發明（設計）人: 蔣亞軍
• 申請（專利權）人: 廣州番禺職業技術學院
• 主分類號: F21V33/00
• 分類號: F21V33/00;E21F17/18;F21W131/402
• 代理公司: 廣州市華創源專利事務所有限公司 44210
• 代理人: 夏屏

技術領域

本實用新型無線瓦斯檢測預警礦燈涉及一種利用ZigBee技術實現雙向通信與定位，具有瓦斯檢測與精確預警能力，能用于巡更的裝置，屬于煤礦安全設備技術領域。?

背景技術

煤礦開采過程中的煤層瓦斯是影響礦井安全的重要因素之一。瓦斯濃度檢測與風險預警是控制瓦斯事故,實現煤礦安全生產的重要技術手段。煤礦井下人員的定位，對于安全生產十分重要。早期，煤礦采用固定式的煤礦瓦斯測量裝置，需要大量的瓦斯檢測設備，而且安裝位置也受到限制，在作業面安裝十分不便。用移動瓦斯檢測儀檢測瓦斯濃度，操作起來比較靈活，但因使用設備的煤礦規模一般都比較大，距離比較遠，安檢人員勞動強度大，無法保證礦區巷道瓦斯濃度的實時檢測。?

公告號為CN2574446的中國專利提出了一種多功能安全頭盔，它在帽緣上安裝瓦斯探測器，在瓦斯濃度超標時報警。?

公告號為CN2614480與CN201398506的中國專利在設計上做了改進。?

公告號為?CN2798644的中國專利增加了無線呼救功能。?

瓦斯安全頭盔的優點是瓦斯測量的即時性較好，可減少安檢人員的勞動強度。缺點是測量缺少定位信息，由于煤礦瓦斯預警門限值與位置有關，缺少位置信息的參考容易誤報警。另外，前期的專利都沒有考慮到瓦斯預警要與礦區安全信息系統的結合。安全頭盔還存在較準難的問題，這些都影響技術的推廣。?

公告號為CN102228319的中國專利引入了無線通信技術，提出采用藍牙技術將礦區的環境信息實時傳輸到監控中心，通過射頻模塊自帶的信號強度RSSI指示功能實現安全頭盔的定位。該專利設計有明顯的進步，但仍存在一些缺點：首先，專利中提出多傳感器融合的頭盔價格是個問題；其次，頭盔功能多功耗就大，使用不方便；該專利中提出用藍牙技術傳輸信息，利用RFID技術進行身份識別，兩種技術疊加會使成本比較高。RFID與藍牙技術，傳輸距離都比較近，藍牙技術暫沒有發現良好的網絡自組織解決方案，因此，應該尋找更好的信息傳輸方案。?

公告號為CN2839563的中國專利公告了一種煤礦瓦斯預報與人員定位系統。提出了通過RS232、光纖、CAN?BUS構建煤礦實時監測網，提到了基站與主站間采用無線通信，也提出了改造安全頭盔作為通信基站的設想。但專利中沒明確說明采用何種無線通信技術，也沒有給出作為基站的安全頭盔的改造方法。專利中還提到了建立安全設備ID的構想，說明了人員定位的流程，而如何實現人員定位，卻缺乏系統描述。?

公告號為CN201690442U的中國專利提出了在安全頭盔上安裝瓦斯檢測和聲光報警的設計，瓦斯信息通過無線傳送。該專利提出了給每個瓦斯礦燈設置MAC地址，通過接收兩個以上的固定站點無線信號強弱實現定位。專利中沒有說明礦燈與固定信息接收站點之間采用何種無線傳輸技術，也沒有介紹礦區安全網絡的體系的結構。?

考慮到在煤礦巷道中采用固定瓦斯測量設備檢測瓦斯，存在設備數量的不足與安裝不便的問題；用移動瓦斯檢測設備要專人負責，而且人工無法完成實時檢測；用一般瓦斯預警頭盔檢測瓦斯濃度，因缺乏位置信息，存在誤報的困擾；瓦斯頭盔因為數量大較準也是很困難的事情；采用一般的無線方案，煤礦中的惡劣環境與推廣的成本需要考慮。?

發明內容

本實用新型的目的在于避免現有技術中的不足之處，而提供一種降低粉塵侵擾，增加傳感器的使用壽命，提高天線的安全防護能力，利用ZigBee技術實現雙向通信與煤礦瓦斯檢測與預警和定位的無線瓦斯檢測預警礦燈。

本實用新型的無線瓦斯檢測預警礦燈是在礦燈內安裝瓦斯測量電路與ZigBee技術的通信線路。?

本實用新型的無線瓦斯檢測預警礦燈是在礦燈的電池盒內安裝瓦斯測量電路與廉價的ZigBee技術的通信線路，將瓦斯傳感器安裝在電池盒的側面，降低粉塵侵擾，增加傳感器的使用壽命，將無線收發天線垂直安裝在電池盒內，提高天線的安全防護能力。?