新型节能锂电池LED矿灯设计

针对铅酸电池矿灯存在的体积大、重量大、存在漏液的安全隐患、充电使用时间短、使用可靠性差的缺点,介绍了一种新型锂电池LED矿灯。新型锂电池LED矿灯采用整体式、全密封、不能拆卸的结构,采用主灯/副灯设计,具有体积小、重量轻、节能、安全可靠性能高等特点。

基于C8051F020的智能LED矿灯设计

介绍了以C8051F020单片机为核心,采用新型瓦斯传感器和Zigbee技术设计了智能型LED矿灯,在照明的同时实现了井下瓦斯自动检测与报警功能,并通过Zigbee技术向地面监控系统传递井下工人位置及相应的瓦斯浓度等动态数据,解决井下瓦斯超标不能及时被地面监控中心获取以及井下人员不能定位的问题,提高了煤矿的采矿安全性。

LED防水矿灯的研究与设计

介绍了电磁共振式的无线供电技术的结构和原理,并利用该技术设计了LED防水矿灯,该矿灯具有高度的防水性能、便于携带和免维护等优点,可以作为LED矿灯产品系列的补充和延伸。

LED照明灯具亮度问题的研究与提高方案

由于在某些场合,LED照明灯具的亮度达不到要求,因此,如何来提高LED照明亮度迫在眉睫。该文通过对LED照明灯具的研究,根据灯具自身的特点,设计出了提高亮度的方案。通过仿真实验来验证对LED照明灯具亮度优化的效果,仿真系统能够使得用户对照明系统中的灯具进行亮度效果的编辑、存储、修改并将方案数据分配给下一层处理单元。实验结果证明,改进后的LED照明灯具,亮度提高明显从而更有效,更合理地利用有限的光能。

LED矿灯恒流稳压电源电路设计

介绍目前矿灯的应用现状以及存在的问题,指出LED矿灯是传统矿灯的最佳替代产品。设计一种大功率LED矿灯的电源电路,并提出了一种可以驱动两个串联的LED灯的可调恒流稳压电路的设计方案,该电路经整流滤波后再利用开关稳压器LM2576-ADJ和集成运放LM358分别解决了LED矿灯的稳压和限流问题,并且允许输入电压在13V～38V范围内波动的情况下LED灯仍可正常工作,电路简单,实用性强。

主辅双通道LED驱动芯片的研制

针对传统的矿灯存在的体积大、寿命短、耗电量大、玻璃易碎、使用不安全等不足,设计了一款以锂电池为电源、LED为光源、高精度欠压阈值和主辅双通道自动切换的恒流驱动芯片,减小了矿灯的体积和重量,提高了矿灯的寿命和安全使用性能。为了既保证主灯的生产工作时间,又保证辅灯的应急时间,提出一种高精度欠压阈值检测电池电压,实现双通道自动切换的结构,精确检测电池的容量变化,保证了充电的时间节点,确保了矿灯使用安全;为解决电池电压充电节点的一致性,设计了时序逻辑校正控制结构电路,精确调整了分压电阻的阻值,实现了带有80 m V迟滞的欠压阈值±2%电压范围的控制,有效防止了因电源波动引起双通道切换的误操作,满足芯片稳定性好、抗干扰性强的设计要求。另外还设计了主灯短路保护和过温保护等电路,进一步保证矿灯工作安全。

LED照明技术在矿灯设计中的应用

本文采用最新的白光LED,专用LED驱动芯片和锂电池充电控制芯片设计矿灯,并对设计的产品进行了测试。可以看出,以LED作为光源设计出的矿灯具有照明效果好,使用时间长,寿命长,轻便小巧,免维护的优点,相对传统矿灯的优势明显。是煤矿行业的革命性产品。

矿井风门全自动互锁系统研制

为了采用全自动电控式风门互锁系统替代老机械式风门系统,设计一种适合平衡隔断矿井下侧巷道气流的风门自动互锁控制系统。该系统设计采用微处理器通过光敏传感器感应行人佩戴的矿灯的方式实现风门的自动打开及关闭,通过RS485串口通信交互两风门状态信息实现风门互锁功能,并具有关门语音提示、手动开关以及定期自动除尘等功能。该系统设计经多次风门匹配试验以及优化改进,完全达到设计性能技术要求,并具有性能稳定、成本少、功能全、结构简单等优点。

高集成度的矿灯电源管理电路

采用高集成度的芯片设计出一种新型的矿灯电源管理电路。主要通过锂电池充电芯片TP4056的恒流-恒压模式对锂电池进行充电,通过矿灯专用芯片SN3135对主辅一体式的LED进行恒流驱动,主辅灯的工作状态可以通过自动和手动两种切换功能来实现。电路具有过充、过放、温度保护和充电状态指示的功能。实验表明:该矿灯电源管理电路结构简单、性能稳定、成本低,能够满足井下使用要求。

便携式矿灯用锂电池的应用与研究

针对目前便携式矿灯用锂离子电池在过充、过放电时均会损坏电池,低温特性也较差等缺点,介绍了一种LED新型矿灯。主要介绍供电用锂离子电池特性以及LED光源驱动电路的工作原理,并对锂离子电池如何在矿灯特殊照明产品中安全、方便、稳定地使用进行了研究分析。

矿井无线多媒体传感器网络单摄像机矿灯视频定位

针对煤矿井下光照强度低和井下巷道狭长的特点,提出了一种面向煤矿井下带状结构巷道场景的无线多媒体传感器网络单摄像机矿灯视频定位算法。在光照强度低的井下巷道,将矿灯作为井下人员的特征识别物,通过检测矿灯来识别井下人员。摄像机沿着带状结构巷道纵向布置各自独立检测矿灯,计算矿灯在巷道地面上映射点的位置。建立摄像机与矿灯在巷道地面上映射点所构成的三维空间直线,通过计算摄像机与映射点所构成三维空间直线和矿灯距离巷道地面高度所在平面的交叉点,获得井下人员的位置坐标,实现在光照强度低的带状结构巷道场景中对井下人员进行定位。在实际巷道的试验结果表明,单摄像机矿灯视频定位算法对井下人员定位的平均误差为0.37 m。

矿灯信息自动化管理系统的设计

通过对矿灯的使用人员,电池充电及离架、回架时间,充电状态等进行了分析研究,设计了矿灯信息采集电路、数据处理软件,把矿灯、使用人员、上下井时间等联系起来综合管理,不仅能有效统计井下和上班人数,辅助考勤,而且通过对矿灯充电参数分析,改善了矿灯电池的性能,显著提高了矿灯信息的自动化管理水平。该系统已在煤矿使用近1年,取得了良好的效果。

基于可见光与成像通信技术的煤矿人员精确定位方法

针对发光二极管(LED)技术和成像通信分析技术的成熟发展,结合井下人员定位系统定位精度的需求,提出了一种基于可见光通信与摄像仪图像采集分析技术的煤矿井下人员定位方法。该方法利用井下防爆摄像仪采集LED矿灯的可见光信号图像,识别与矿灯绑定的矿井人员编码信息;利用可见光图像识别算法,确定矿井人员的位置信息,定位矿井人员。试验验证表明:系统定位误差不大于0.4 m,响应时间不大于0.368 s,该定位方法能够有效提高位置定位精度和实时性。

矿灯凸透镜注射模设计及成型工艺

分析了矿灯透镜产品结构以及注射成型存在问题,确定了该类塑件的注射模结构以及模具工作过程。采用灵活的预压杆机构对产品超厚部分进行二级保压,解决了矿灯凸透镜部分容易产生收缩和真空泡等问题。

封口蜡在矿灯防爆中的应用

针对井下工人的劳动强度,根据千秋矿的实际情况,淘汰了体积大,重量重的酸性矿灯,采用了体积小、重量轻、寿命长、安全、环保的KL5LM新型的双光、冷光源矿灯,使用方便和可靠性高等优点。

多负载矿灯无线充电装置设计

针对煤矿井下有线充电安全隐患大、矿灯续航时间短的问题,文章提出一种多负载矿灯无线充电技术,可在井下同时为多个矿灯充电。介绍了多负载矿灯无线充电装置结构,分析了谐振补偿拓扑选择方法,并利用Matlab验证充电装置的可行性。

基于瓦斯监测和人员定位智能矿灯设计与实现

为解决矿灯功能单一、无法采集井下瓦斯浓度、无法实现人员定位的问题,设计了基于微控制器的智能矿灯。该智能矿灯以STC15W408AS CPU为核心,利用瓦斯传感器采集监测点瓦斯浓度以及矿灯坐标信息;通过CC1101无线模块将数据传送至定位系统;通过有线+无线通信模式将数据传送至数据传输系统以及地面监视系统。经能耗测试、瓦斯浓度测试以及人员定位测试,验证了该智能矿灯运行稳定、可靠,增强了矿灯的智能化水平。

基于分布式多总线的矿灯智能充电管理系统设计与测试

针对传统矿灯充电系统存在的通信可靠性弱、监控能力差以及充电矿灯数量受限的问题,提出了基于分布式多总线的矿灯智能充电管理系统设计方案。重点研究了充电管理系统四层结构原理,充电单元、控制单元的硬件、软件设计方案;完成RS485、CAN、TCP/IP通信测试;在晋煤集团完成工业试验。测试及试验结果表明,该矿灯智能充电管理系统通信可靠、监控能力强,可满足约6 000个矿灯充电管理需求;实际应用结果表明,该系统运行安全、稳定,提升了矿灯充电管理效率。

阶梯型矿灯反光杯的设计及效果研究

针对矿灯照明角度和照明均匀性难以兼得的行业现状,基于LED光源的发光特性及煤矿井下工况的照明需求,设计了一款阶梯型反光杯;使用TracePro进行仿真模拟,仿真结果表明通过该反光杯二次配光后,光源能量得到重新分配,能够同时获得较远的中心射程、较广的照明范围及主要照明区域的均匀性;提出了将图像识别技术应用于照明均匀度的分析的思想,并通过MATLAB编写相关程序对所设计的反光杯进行实际验证。结果表明,采用阶梯型反光杯的矿灯照明均匀度可达82.17%,相比常见的深光杯和浅光杯提升了约10个百分点。

矿灯微机管理系统超市化的应用

矿灯微机管理系统的应用,进行超市化管理,节省了岗位人员,运行状况一目了然,安全高效,是一项值得推广的成功技术。