矿井透水事故被困人员主动声源定位矿灯研制及性能测试

该文针对无线电信号在水中衰减明显、传播距离短,难以用于定位矿井透水事故中被困人员的问题,提出将主动声源定位技术应用于矿井透水应急救援中。该文研制了由入水自启开关、信号发生单元和压电陶瓷换能器组成的声波发生器,设计了由LM555CM芯片、电阻、电容、压电陶瓷片等组成声波发生器电路。将声波发生器内置于矿灯结构中,以矿灯原有的4 V电源为声波发生器的电路电源,实现了声波发生器与传统矿灯在结构和电路上的融合。测试定位矿灯的声波频率和传播距离,实验结果表明搜寻声呐在距离定位矿灯72 m时,声波频率稳定在3.15 kHz左右,声波幅度为0.00136,大于声波探测装置最小幅度接收值0.00100,因此该装置能够实现精准探测,满足透水事故被困人员精准定位的应急救援需要。

基于MC112传感器和RSSI测距的智能矿灯系统设计

为了保障矿井下工作人员安全,提出一种基于井下可燃气体感知和定位的新型智能矿灯系统。其中,以STC15W408AS单片机作为主控芯片,采用MC112型催化燃烧式传感器实现井下瓦斯浓度的采集与预警,使用RSSI测距定位算法实现井下人员的定位,利用无线发射和电力载波通信实现井下与后台系统的通信,通过RFCC1101芯片进行433 MHz信息的无线传输。系统测试表明,所设计的新型智能矿灯能耗为27 520 mAh,小于所采用的锂电池电量总和30 000 mAh,满足设计需求;系统各个功能完善,可实现井下瓦斯浓度实时监测与人员区域定位,同时具备瓦斯浓度报警和井下人员呼救功能,具有一定的实用性,为井下工作人员的生命安全提供了保障。

本安型信息矿灯在煤矿“三网合一”系统中的应用

本安型信息矿灯作为一种集成了信息化和安全性的照明设备,在煤矿井下人员定位系统、矿灯智能充电系统及虹膜考勤系统中有着重要作用。文章对本安型信息矿灯的特点和其在煤矿“三网合一”系统中的应用展开研究,并探讨其未来的应用趋势。

基于WiFi的语音矿灯设计

针对现有矿灯大多只具有照明、定位、环境感知等功能,没有语音对讲功能的问题,设计了一种基于WiFi的具有语音对讲功能的语音矿灯。该语音矿灯以工业以太环网和WiFi网络为传输平台,采用VoIP语音通信技术实现语音播放、音频采集、与调度台对讲功能;通过音频编解码芯片实现语音模拟信号与数字信号的转换,采用UDP协议将信号传输至调度台,完成语音数据的双向传输,实现语音对讲和矿灯照明一体化。详细介绍了语音对讲功能实现的关键技术:音频数据的编码格式和缓存管理、语音数据的可靠传输机制,用于确保语音播放的准确性;WiFi模块与微控制器STM32L151的低功耗休眠技术,用于降低语音矿灯平均电流,延长工作时间。测试结果表明:该语音矿灯能够满足调度台与井下工作人员之间的语音对讲需求,与WiFi基站通信距离可达400 m,与调度台之间的对讲传输时延小于1 s,语音矿灯之间的组播传输时延小于3 s;语音矿灯对讲时平均电流小于70 mA,空闲时平均电流小于5 mA。

矿灯房管理及发展方向探讨

介绍了矿灯及矿灯房管理现状、发展动态,分析了现行管理模式存在的问题,重点论述了矿灯房超市化管理的智能监控系统结构和工作原理。

计算机矿灯管理系统设计

利用计算机技术对煤矿矿灯管理给出了一个新的管理模式 ,并给出了软。

便携式通信矿灯的研究与设计

完好的矿灯对改善劳动条件、提高劳动生产率和安全生产都具有重大意义。矿灯若不完好,比如电池漏液、红灯、电线破损、闭锁不起作用、灯圈松动等不仅影响正常使用,而且有可能造成瓦斯、煤尘爆炸等严重事故。基于对采矿安全的要求和矿用无线网络的认识,通过对矿用智能终端的应用需求及关键技术进行研究,在ARM11硬件平台上搭建Linux系统,并结合响应的驱动及应用程序,将TD-LTE技术与矿灯相融合,设计和实现了矿用通信矿灯。测试结果表明,终端能实现控制矿灯,在矿用无线网络下实现通信功能,矿灯的检测信息和矿工的位置信息能实时地传输到管理中心,实现对安全采矿的要求。

矿灯智能充电监测管理系统设计

针对目前矿灯充电监测管理系统存在扩展性不强、通信方式单一、故障点难以定位等问题,设计了一种矿灯智能充电监测管理系统。该系统充电单元实时采集矿灯状态,控制单元通过RS485总线接收矿灯状态信息并通过CAN总线发送至CAN转以太网模块,然后通过以太网上传至服务器,监控软件根据服务器上传的数据显示矿灯状态,同时可下发矿工信息至充电单元。测试结果表明,该系统可准确地采集矿灯状态,实现对矿灯的实时监控和矿工的信息管理。

基于无线射频通信的多功能瓦斯报警矿灯的研制

针对目前瓦斯报警矿灯的报警信号不能被监控中心获取及井下固定瓦斯探头检测范围小、移动性差的问题,文章提出了一种具有瓦斯超限信号无线传输功能的多功能瓦斯报警矿灯的设计方案,详细介绍了该矿灯的硬件与软件设计,给出了无线射频通信方案及其关键技术。现场试验表明,该矿灯在井下环境的无线通信距离可达160 m,弥补了定点瓦斯监测的不足,确保了煤矿安全生产。

基于ZigBee的智能瓦斯报警矿灯设计

针对传统瓦斯检测方法只是对矿井某些重点位置进行不间断监测的问题,设计了一种基于ZigBee的智能瓦斯报警矿灯。该矿灯作为ZigBee网络中的移动节点,采用LED光源、锂电池供电,具有瓦斯检测、无线定位、ZigBee通信、充电管理及保护等功能。测试结果表明,该矿灯的实际参数和通信功能均满足设计要求,可实现煤矿井下瓦斯检测的全方位覆盖。

一种新型智能矿灯充电柜设计

针对煤矿目前矿灯电池种类多,存在各种不同的矿灯充电方式的问题,设计了一种可兼容多种矿灯类型的智能矿灯充电柜。该充电柜可精确控制锰酸锂电池、磷酸铁锂电池、镍氢电池及铅酸蓄电池的充电电压、充电电流,还可检测与显示矿灯充电状态、矿灯在架、电池故障等信息以及对电池健康状态进行快速鉴定、维护等。

基于微功率无线通信的瓦斯报警矿灯研究

具有瓦斯超限信号无线传输功能的多功能报警矿灯,可以实现对矿井瓦斯的移动监测,弥补传统报警矿灯的报警信号不能被监控中心获取的缺陷,将有助于解决井下矿工在瓦斯超限情况下仍违规作业的问题,加强煤矿安全生产能力。

基于STM32智能矿灯系统设计

根据当前国内煤矿矿灯功能特点和煤矿考勤制度的现状,提出了研究开发一种以传感器技术和无线通信技术为核心的新型实用智能矿灯,该新型实用智能矿灯具有多光源照明功能,还兼有瓦斯浓度检测报警和人员定位的功能。文章介绍了系统的研究背景和意义,详细阐述了系统软硬件模块的功能组成,并分析了该智能矿灯的技术特点以及推广应用前景。

具有安全监管的锂电池矿灯智能充电技术的研究

介绍一种具有安全监管的锂电池矿灯智能充电系统,该系统通过线路复用技术能够实现充电台架与矿灯之间进行数据交换,使用现场总线技术进行多台充电台架的集中管理,应用网络数据库技术实现矿灯生产厂家对所销售矿灯工作状况进行随时查询,从安全监管的角度解决了矿灯使用情况的智能管理问题。

基于B/S模式的矿灯管理系统的设计与实现

为适应煤矿信息化建设的需要及灯房信息化管理,文章介绍了一种基于B/S模式的矿灯管理系统的设计。通过Delphi编写了1个托盘程序实现与下位机通信并读取矿灯状态信号,用SQL Server 2000作为后台数据库存取矿灯的状态信号,用JSP开发基于B/S模式的矿灯管理系统。该系统可以方便管理者、决策者实时地在网上查询或统计下井人员及矿灯使用情况,为矿灯、矿工的管理和安全提供了一个新的管理模式。

矿灯充电管理系统的设计与实现

矿灯充电管理系统是为了实现矿灯管理的升级改造,满足矿灯管理现代化、智能化、安全化的需要而设计的。(1)研究了硬件系统架构,根据稳定性和经济性设计了充电模块、数据采集模块和中继器模块3个层次,模块之间通过RS485总线相连。(2)选用STC89C51和BQ2057作为主要控制芯片对每个模块进行了详细的电路设计,上位机通过RS485/RS232转换器从中继器模块采集矿灯状态。(3)进行了系统的软件设计,包括串行通讯的设计,数据库管理和人机接口的设计。该系统实现了从放灯、充电、充满、取灯到安全报警、自动统计、考勤等全过程动态管理。为管理及决策者实时提供了快速、准确、全面的信息依据。该系统已经应用于菏泽某煤矿,运行结果表明,该系统成本低、稳定性好、扩展方便。

基于组态王的矿灯监控系统的设计与实现

为实时监控矿灯的充放电过程及实现灯房信息化管理,设计并实现了一个基于组态王的矿灯监控系统。该系统通过CAN-RS232智能转换器进行上、下位机间的通信并读取矿灯状态信号,用OPC技术来实现上位机中组态王与下位机的数据交换,并用SQL Server2000作为后台数据库存取矿灯的状态信号。

基于锂电矿灯的无线瓦斯监测系统研究

针对当前煤矿安全监测监控系统存在着的瓦斯探头少、移动困难、监测范围小的情况,提出了一种基于锂电矿灯的无线瓦斯监测系统设计方案。设计了具有瓦斯浓度检测与超限信号无线发射功能的报警矿灯和无线信号接收装置,研究了井下无线通信频率的选择、软件防碰撞技术和无线通信变频技术,给出了监控软件的设计。该系统充分利用了矿工的工作特点,对预防瓦斯事故、确保煤矿安全生产具有重要意义。

可无线充电的锂电池矿灯设计

为了解决矿灯因锂电池容量有限而无法长时间工作及在井下充电存在安全隐患等问题,设计了一种可无线充电的新型锂电池矿灯。该矿灯既可在煤矿井上采用矿灯充电架充电,又可在井下采用无线电能传输技术充电。在井下,矿灯无线充电器底座内的无线电能发射电路将电能转换为电磁波发射到周围空间中,矿灯内部的无线电能接收电路通过线圈耦合电磁波信号并将其转换为5V直流信号,再通过专门的高精度充电电路为矿灯锂电池充电。测试结果表明,该矿灯无线传输电能转换效率高,充电过程符合锂电池的充电特性,且安全性好。

基于CAN总线的矿灯自动管理系统

介绍了一种矿灯自动管理系统的设计过程。通过单片机采样矿灯状态信号,利用CAN总线进行矿灯状态数据的传输,使用Delphi编程和SQL数据库进行矿灯的信息处理,以实现对下井矿工的信息管理和考勤统计。