瓦斯报警矿灯的制作方法

本实用新型涉及采矿用矿灯帽领域,特别是当瓦斯浓度超标时能自动报警的一种具有报警功能矿灯帽，具体地说是一种瓦斯报警矿灯。

背景技术：

瓦斯是我国煤矿的主要灾害因素之一，瓦斯煤尘爆炸、煤与瓦斯突出等灾害严重威胁着我国煤矿的安全生产。由于灾害因素多、治理难度大，矿井瓦斯一直是我国煤矿安全工作的重点和难点。当前我国煤矿安全生产的现状是:煤矿瓦斯爆炸，煤与瓦斯突出越来越严重，危险性增加。我国的所有煤矿均为瓦斯煤矿，瓦斯灾害己成为制约煤矿安全生产和煤炭工业发展的重要因素。据2015年全国煤矿事故统计表统计，大小矿难共71起其中事故类型与瓦斯相关事故21起，占矿难事故总数的29.6%。人员伤亡人数占总数的42.5%。目前煤矿中使用的瓦斯报警器为独立式瓦斯报警器，由于它体积大，安装稀疏无法做到每个区域能有效监测。

现有技术中有将瓦斯报警器与矿灯帽结合为一体的，例如专利号为CN 105042545 A的中国发明专利，就公开了一种矿灯帽，该矿灯帽包括矿灯帽帽体和矿灯，矿灯包括灯头和与灯头连接为一体的灯体，矿灯固定在矿灯帽帽体的顶面，灯体上设置有甲烷报警装置。这种设计结构虽然能使每个矿灯的使用者都能成为瓦斯浓度的监控者，但是由于其矿灯固定在矿灯帽帽体的顶面，无形中增加了帽子配戴的重量，再则在帽子的顶部设置矿灯，当发生重物跌落时第一个砸到的就是矿灯的灯体，这会造成灯体里面的电路产生故障或火花，当瓦斯浓度达到爆炸点时反而会有爆炸的危险。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术的现状，而提供设计合理、安全性高，配戴舒适、方便且能对瓦斯浓度实时监控并实现帽灯分离的一种瓦斯报警矿灯。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：瓦斯报警矿灯，包括能互为独立配戴的安全帽和矿灯，矿灯由用于照明的灯头组件以及电源主控仓和护套线组成，安全帽的前端面设有使灯头组件定位卡装在安全帽上的卡座，电源主控仓由密封防爆配装构成主控仓外壳的上盖和电源主仓壳以及设置在该主控仓外壳内通过内置线电连接的电池组和主控电板组成；护套线的一端液密封地穿过上盖与主控电板电连接，该护套线的另一端液密封地与灯头组件电连接；灯头组件中集成有用于探测当前工作区域内瓦斯浓度的瓦斯传感器，主控电板上至少设有用于判断瓦斯传感器反馈的瓦斯浓度信号在达到最低设定值时能电信号驱动灯头组件以闪烁光信号报警的主控模块，以及受该主控模块电信号同时驱动发出蜂鸣声信号报警的报警模块；电源主控仓配有为电池组充电的充电座，该充电座连接有与外供电源插接配合的电源插头，安全帽的后面在与卡座相距180度处设有能使护套线卡入定位的线卡。

为优化上述技术方案，采取的措施还包括：

上述的灯头组件包括灯外壳以及安装在该灯外壳内的透明灯罩、反射器、LED光源和信号采集电板；反射器套设在透明灯罩中， LED光源压装在反射器的后面，该LED光源经开关按钮与信号采集电板线路相连接，灯外壳的上方开有用于安装开关按钮的按钮安装窗，该按钮安装窗上配有起防爆作用的密封垫和按钮盖，灯外壳的下方设有用于安装瓦斯传感器的探测窗口，瓦斯传感器经密封圈防爆密封地设置在该探测窗口中。

上述的灯外壳从后向前依次由灯座、防爆护套和灯盖相配组装构成，探测窗口和按钮安装窗均成型在防爆护套上，灯盖的前端面安装有透明的防爆玻璃；瓦斯传感器与信号采集电板相连接，护套线液密封地穿过灯座与信号采集电板相连接。

上述的灯座的后端面经转轴铰链有能与卡座相挂卡配的灯卡，灯卡的两侧面均加工有与卡座上的卡条相配合的卡槽，灯座上和上盖上均安装有能使护套线实现液密封穿过的防水接头。

上述的灯头组件通过灯卡能拆卸地定位卡装在安全帽上，并且灯头组件能以转轴为旋转轴心相对灯卡上下旋转，灯头组件上下旋转的角度范围最小为45度，灯头组件(2)上下旋转的角度范围最大为90度。

上述的灯座和防爆护套间压装有防爆垫，探测窗口在防爆护套的底面由后向前向下倾斜伸延。

上述的LED光源包括用于照明的大功率LED照明灯珠和用于闪烁报警的红色警示灯；灯座后端面的上部成型有向后向上倾斜延伸的接线窗口，灯座上的防水接头安装在该接线窗口上，护套线液密封地穿过灯座的接线窗口与信号采集电板相连接。

上述的主控电板纵向固定在主控仓外壳内，并且该主控电板的下端设有金属充电插柱；主控仓外壳的电源主仓壳的底面成型有凹入面，金属充电插柱向下略延伸出该凹入面，充电座设有与金属充电插柱弹性接触为电池组电连接充电的充电弹片，该充电弹片与电源插头线路连接。

上述的充电座的顶面成型有恰好能使电源主仓壳的下部插入的充电凹腔，上述的充电弹片为铜质长条形金属薄片，该金属薄片的一端固定在充电座的装配腔中，其另一端为自由端，金属薄片与金属充电插柱弹性接触的触头部分由装配腔中弹性地伸入到充电凹腔。

上述的上盖成型有连线窗口，安装在上盖上的防水接头设置在连线窗口中，护套线由连线窗口穿入主控仓外壳中与主控电板电连接。

与现有技术相比，本实用新型的安全帽和矿灯为可拆卸式组合设置，安全帽和矿灯能互为独立配戴，因此使用更加轻便和灵活。矿灯由用于照明的灯头组件以及电源主控仓和护套线组成，其中灯头组件中集成有用于探测当前工作区域内瓦斯浓度的瓦斯传感器，使每个矿灯使用者都能成为一个瓦斯监控点，从而达到对瓦斯浓度实时有效的监测。电源主控仓由构成主控仓外壳的上盖和电源主仓壳以及设置在该主控仓外壳内的电池组和主控电板组成；主控电板设置有主控模块和报警模块，主控模块能将瓦斯传感器输送的瓦斯浓度信号值与自身内部存储的参考值进行运算、比较后，在判断瓦斯浓度大于1%时，电信号驱动灯头组件以红色闪烁光信号的形式报警，同时还电信号驱动报警模块以发出蜂鸣声信号的形式报警，从而能及时的提醒每个矿灯使用者迅速地撤离当前工作区域。本实用新型结构合理、安全性高，配戴方便，能对瓦斯浓度进行实时监控，提高监测的可靠性和有效性。

附图说明

图1是本实用新型实施例的结构示意图；

图2是本实用新型的立体分解示意图；

图3是图1中灯头组件的结构示意图；

图4是图3的右视图；

图5是图4的A-A向剖视结构图；

图6是本实用新型的电源主控仓与充电座处于充电时的状态示意图；

图7是图6的右视图；

图8是图7的B-B向剖视结构图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例作进一步详细描述。

图1至图8为本实用新型实施例的结构示意图。

其中的附图标记为：报警模块B、防水接头F、防爆垫F1、开关按钮K、按钮安装窗K1、探测窗口K2、接线窗口K3、密封垫M1、密封圈M2、按钮盖N、安全帽1、卡座11、线卡12、灯头组件2、透明灯罩21、反射器22、LED光源23、信号采集电板24、灯座25、防爆护套26、灯盖27、护套线3、电源主控仓4、连线窗口4a、上盖41、电源主仓壳42、电池组43、主控电板44、金属充电插柱45、瓦斯传感器5、充电座6、装配腔6a、充电凹腔6b、电源插头61、充电弹片62、灯卡7、卡槽71、转轴8。

如图1至图8所示，本实用新型的瓦斯报警矿灯，包括能拆卸地配装并且能互为独立配戴使用的安全帽1和矿灯，矿灯由主要用于照明的灯头组件2以及用于提供电力的电源主控仓4和用于连接灯头组件2与电源主控仓4的提供供电线路的护套线3组成，安全帽1的前端面设有使灯头组件2定位卡装在安全帽1上的卡座11，电源主控仓4由密封防爆配装构成主控仓外壳的上盖41和电源主仓壳42以及设置在该主控仓外壳内通过内置线电连接的电池组43和主控电板44组成；护套线3的一端防水液密封地穿过上盖41与主控电板44电连接，该护套线3的另一端同样是防水液密封地与灯头组件2电连接；灯头组件2中集成有用于探测当前工作区域内瓦斯浓度的瓦斯传感器5，主控电板44上至少设有用于判断瓦斯传感器5反馈的瓦斯浓度信号在达到最低设定值时电信号驱动灯头组件2以闪烁光信号报警的主控模块，以及受该主控模块电信号同时驱动发出蜂鸣声信号报警的报警模块B；电源主控仓4配有为电池组43充电的充电座6，该充电座6连接有与外供电源插接配合的电源插头61，安全帽1的后面在与卡座11相距180度处设有能使护套线3卡入定位的线卡12。线卡12主要用于使护套线3在安全帽1上位置理顺。主控电板44还设有电源管理电路，主控模块内部储有电源管理程序，瓦斯传感器5将工作区域内探测到的瓦斯浓度传送至主控模块，主控模块再将瓦斯传感器输送的瓦斯浓度信号值与自身内部存储的参考值进行运算、比较，当瓦斯气体中的甲烷浓度大于1%时，主控模块电信号驱动灯头组件以红色闪烁光信号的形式报警，同时还电信号驱动报警模块以发出蜂鸣声信号的形式报警，并且红色闪烁光信号的闪烁频率以及蜂鸣声信号“嘟嘟”的间隔频率都随着甲烷浓度的增加而增加。从而能及时的提醒每个矿灯使用者迅速地撤离当前工作区域。主控模块最多还可记录最近100条报警信息及相关数据。本实用新型能使每个矿灯使用者都能成为一个瓦斯监控点，从而达到对瓦斯浓度实时有效的监测。

实施例中，灯头组件2包括灯外壳以及安装在该灯外壳内的透明灯罩21、反射器22、LED光源23和信号采集电板24；反射器22套设在透明灯罩21中， LED光源23压装在反射器22的后面，该LED光源23经开关按钮K与信号采集电板24线路相连接，LED光源23包括用于照明的大功率LED照明灯珠和用于闪烁报警的红色警示灯；按压开关按钮K能控制大功率LED照明灯珠处于亮或灭的状态。灯外壳的上方开有用于安装开关按钮K的按钮安装窗K1，该按钮安装窗K1上配有起防爆作用的密封垫M1和按钮盖N，灯外壳的下方设有用于安装瓦斯传感器5的探测窗口K2，瓦斯传感器5经密封圈M2防爆密封地设置在该探测窗口K2中。信号采集电板24中具有信号采集电路，当瓦斯传感器5将检测到的瓦斯气体中甲烷的浓度数据信号传递给信号采集电板24，信号采集电板24通过信号采集电路将瓦斯传感器5传递的信号转换放大后通过护套线3送至主控电板44的主控模块。

实施例中，灯外壳从后向前依次由灯座25、防爆护套26和灯盖27相配组装构成，探测窗口K2和按钮安装窗K1均成型在防爆护套26上，灯盖27的前端面安装有透明的防爆玻璃；瓦斯传感器5与信号采集电板24通过内部线相连接，护套线3液密封地穿过灯座25与信号采集电板24相连接。

实施例中，灯座25的后端面经转轴8铰链有能与卡座11相挂卡配的灯卡7，灯卡7的两侧面均加工有与卡座11上的卡条相配合的卡槽71，灯座25上和上盖41上均安装有能使护套线3实现液密封穿过的防水接头F。

实施例中，灯头组件2通过灯卡7能拆卸地定位卡装在安全帽1上，并且灯头组件2能以转轴8为旋转轴心相对灯卡7上下旋转，灯头组件2上下旋转的角度范围最小为45度，灯头组件2上下旋转的角度范围最大为90度。

灯座25和防爆护套26间压装有防爆垫F1，探测窗口K2在防爆护套26的底面由后向前向下倾斜伸延。

灯座25后端面的上部成型有向后向上倾斜延伸的接线窗口K3，灯座22上的防水接头F安装在该接线窗口K3上，护套线3套设在防水接头F中液密封地穿过灯座25的接线窗口3与信号采集电板24相连接。

主控电板44纵向固定在主控仓外壳内，并且该主控电板44的下端设有金属充电插柱45；主控仓外壳的电源主仓壳42的底面成型有凹入面，金属充电插柱45向下略延伸出该凹入面，充电座6设有与金属充电插柱45弹性接触为电池组43电连接充电的充电弹片62，该充电弹片62与电源插头61线路相连接。

充电座6的顶面成型有恰好能使电源主仓壳42的下部插入的充电凹腔6b，充电弹片62为铜质长条形金属薄片，该金属薄片的一端固定在充电座6的装配腔6a中，其另一端为自由端，金属薄片与金属充电插柱45弹性接触的触头部分由装配腔6a中弹性地伸入到充电凹腔6b。

上盖41成型有连线窗口4a，安装在上盖41上的防水接头F设置在连线窗口4a中，护套线3由连线窗口4a穿入主控仓外壳中与主控电板44电连接。

灯头组件2在正常工作模式下具有4档调光功能，每次通过开关按钮K打开大功率LED照明灯珠照明时，主控模块都会将大功率LED照明灯珠的亮度自动转换到上一次工作模式时使用的亮度，电池组43为锂电池，电池组43在电池容量为100%时可连续工作20小时。

在求生模式下时，灯头组件2的红色警示灯以SOS模式闪烁，提供照明的大功率LED照明灯珠则会在主控模块的控制下自动转为省电模式，此时电池组43在电池容量100%时能提供约200小时的持续照明时间，并可以手动开启报警音。

以上内容是对本实用新型所作的进一步详细说明，对于本实用新型所述技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型基本思想的前提下，还可以做出其他若干简单修饰和替换，都应该视作属于本实用新型的保护范围。