智能矿灯

本实用新型属于矿下安全技术领域，具体涉及一种智能矿灯。

背景技术：

矿灯是矿用灯具或工矿灯具的简称，适合煤矿井下、隧道及各种地下工程、人防工程。众所周知，矿井下有害气体主要成分是瓦斯，当瓦斯气聚积到一定的浓度便会发生爆炸，瓦斯的主要成份是甲烷，现有的瓦斯检测报警器携带不方便，同时不能在第一时间获取瓦斯浓度以及其他有害气体的超标的警告信号，另外现有的矿灯功能较为单一，不能同时检测矿井内更多的危险信号，因此矿工们的生命安全没有保障。

除此之外，由于矿井巷道的纵横交错，尤其是一些复杂巷道或弯曲巷道，很容易失去方向感，当塌方或者其他危险来临时候，如何快速对被困人员实施救援尤为重要，因此井下作业人员需要随身携带定位装置；不仅如此，井下危险元素还包含瓦斯和粉尘等，在作业过程中如何能够第一时间对工作人员进行危险元素预警也是非常重要的一环。

因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。

技术实现要素：

为了解决上述现有技术的不足，本实用新型提供一种能够实现矿下危险预警的、便携的、可以辅助逃生与救援的矿灯，本实用新型设计了一种智能矿灯。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种智能矿灯，包括矿灯主体，所述矿灯还包括：

led灯组，所述led灯组设置于矿灯主体内，用于照明；

电池盒，所述电池盒内安装有电池和电路板，所述电池电性连接于电路板；所述电路板电性连接所述led灯组，并电性集成分布有gps定位模块、瓦斯传感器、粉尘传感器和处理器；

所述gps定位模块用于对使用者进行实时定位；

所述瓦斯传感器用于检测矿下瓦斯浓度；

所述粉尘传感器用于检测矿下粉尘浓度；

所述处理器用于对所述gps定位模块、瓦斯传感器和粉尘传感器检测数据进行分析处理；

所述led灯组包括交错分布的白色灯和红色灯，所述白色灯或红色灯独立电性连接在所述电路板上。

如上所述的智能矿灯，作为优选方案，所述矿灯主体通过铰支座连接安全帽，所述铰支座上设有卡接件，所述安全帽前方设有连接件；

所述连接件设有卡接孔，所述卡接孔用于容置所述卡接件进行纵向插接。

如上所述的智能矿灯，作为优选方案，所述卡接件为n形弹性构件，所述卡接件插接于所述卡接孔内；

所述卡接件与铰支座一体成型。

如上所述的智能矿灯，作为优选方案，所述卡接件插入卡接孔内，所述卡接件的末端设有凸起部，卡接孔内壁设有对应容纳所述凸起部的限位凹槽。

如上所述的智能矿灯，作为优选方案，所述连接件下沿伸出有托载所述铰支座下端面的限位凸缘；

所述连接件通过胶连或者螺钉连接的方式装配安全帽。

如上所述的智能矿灯，作为优选方案，所述矿灯主体后方伸出有对应连接所述铰支座的铰接板，所述铰接板与铰支座通过锁紧螺栓做为铰轴，所述矿灯主体绕铰轴上下旋转。

如上所述的智能矿灯，作为优选方案，所述锁紧螺栓上设有蝶形锁紧螺母。

如上所述的智能矿灯，作为优选方案，所述电路板上还电性集成分布有无线模块，用于通过物联网将检测信息发送至服务器。

如上所述的智能矿灯，作为优选方案，所述电池盒外壁嵌有显示屏，所述显示屏电性连接电路板，用于显示检测信息。

如上所述的智能矿灯，作为优选方案，电池盒侧部设有用于挂设在腰带上的挂件。

与最接近的现有技术相比，本实用新型提供的技术方案具有如下优异效果：

1、设置瓦斯和粉尘传感器，能够实时进行检测并及时提醒作业人员；

2、设置交错分布的白色灯和红色灯，当作业人员处于危险环境下红灯亮起，能够时刻提醒作业人员快速逃生。

3、通过卡接件连接安全帽，便于安装和拆卸，卡接件下端设有对于卡接限位凹槽的凸起部，能够有效保证矿灯卡接的牢固性。

4、多种模块集成化设置在电池盒上，便于进行携带，有利于减少矿下作业者的携带物品种类，降低劳动强度。

5、设置gps定位模块，能够对使用者实时定位，为矿下逃生和救援提供定位指导。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。其中：

图1为本实用新型具体实施例中智能矿灯的结构示意图；

图2为本实用新型具体实施例中卡接件的装配示意图；

图3为本实用新型具体实施例中电池盒的结构示意图；

图4为图1中a处的放大图。

图中：1、安全帽；2、led灯组；3、卡接件；4、矿灯主体；5、电池盒；6、瓦斯传感器；7、粉尘传感器；8、gps定位模块；9、连接线；10、连接件；11、挂件；12、蝶形锁紧螺母、13、铰支座；14、电池；15、显示屏；16、电路板；17、凸起部。

具体实施方式

下面将对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型而不是要求本实用新型必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。本实用新型中使用的术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1～4所示，本实用新型提供了一种智能矿灯，通过电池盒6内可拆卸的电池14进行供电，至少集成了gps定位模块8、瓦斯传感器6和粉尘传感器7，可对井下环境进行实时监测，使井下工作人员能够直观的了解到矿内各危险元素的数值，便于进行及时的预警疏散，同时，gps定位模块8能够对每位工作人员进行定位，当发生塌方等危险时，第一时间为救援提供定位指导。

如图1所示，矿灯主体内设有led灯组2，通过电池盒5内的电路板集成设置有处理器、gps定位模块8、瓦斯传感器6和粉尘传感器7，gps定位模块8可对矿下作业者的定位信息进行实时定位，保证对作业工人的位置信息监测。

瓦斯传感器6对井下空气进行检测，当矿内瓦斯浓度高于危险值时给予矿下作业人员以警示，避免瓦斯浓度较大造成的瓦斯爆炸等危险发生。

粉尘传感器7可以对矿内粉尘含量进行检测，避免粉尘浓度过高造成的尘肺病，不仅如此矿下煤粉粉尘浓度过高极易造成粉尘爆炸等危险事故，利用粉尘传感器7对矿下粉尘进行检测，能够降低矿下粉尘爆炸风险和职业病感染概率。

gps定位模块8、瓦斯传感器6和粉尘传感器7集成分布在电路板16上，电路板16上还集成有用于对gps定位模块8、瓦斯传感器6和粉尘传感器7检测数据进行分析处理的处理器。

电路板16和电池14集成安装在电池盒5内，参见图3，电池盒5内部设有用于安装电池盒5的容纳腔，电池14可拆卸的装配在电池盒5内，容纳腔上设有对应电池14的盖板，盖板通过螺钉或卡扣卡接在电池盒5上。

电池14电性连接在电路板16上，容纳腔内设有对应连接电路板16的金属簧片，随着电池14装入容纳槽，电池14的电极与金属簧片接触，具体可参见可拆解电池的手机。

电池14可更换，具有极强的实用性和便捷性，可替换性强，避免了电池14充电期间造成的无法使用。

电池盒5下方设有容纳槽，瓦斯传感器6和粉尘传感器7固连在容纳槽内，保证对矿内环境检测的精度。

作为优选的实施方案，如图2～3所示，在矿灯后方设置铰支座13，通过铰支座13后方的卡接件3连接安全帽1，可拆卸的形式将矿灯主体4与安全帽1进行安装，结构简单，使用起来比较方便。

进一步的，卡接件3为n形弹性构件，安全帽1前方设有对应卡接件3的卡接孔，将卡接件3的插入卡接孔内实现限位，卡接件3固连铰支座13，或者卡接件与铰支座一体成型，由于卡接件3具有弹性，能够向内形成挤压，保证卡接的稳定。铰支座13或者卡接件3为pp(聚丙烯)材料。

更进一步地，卡接件3插入卡接孔内，卡接件3末端设有凸起部17，详见图2：卡接孔内壁设有限位凹槽，利用卡接件3自身弹性将凸起部17限位于限位凹槽内，利用限位凹槽于凸起部17进行纵向限位，能够有效提高卡接的牢固性。

卡接孔可设置于连接件10上，连接件10通过可拆卸的方式胶连安全帽1或者利用螺钉固定安全帽均可，利用连接件胶连或者通过螺钉连接安全帽1的方法适用于现有的常规安全帽，直接对现有安全帽1改造后即可使用，降低成本。

连接件10与安全帽1也可以是一体成型，一体成型的连接件具有更高的牢固性，且整体结构更为美观。

连接件10底部设有伸向矿灯主体4的限位凸缘，能够对铰支座13进行限位，避免使用过程中矿灯主体4因道路颠簸而产生的上下震荡。

作为优选的实施方案，矿灯主体4后方伸出有铰接板，铰支座13与铰接板通过锁紧螺栓做为铰轴，矿灯主体4可关于铰轴进行上下旋转，矿灯主体4在旋转过程中可进行光线角度调整；锁紧螺栓上设有蝶形锁紧螺母12，详见图4，旋紧蝶形锁紧螺母12可实现对铰接板和铰支座13的挤压，进而对广线角度进行固定；铰支座13和铰接板的接触面均为粗糙面，能够增加锁紧后二者的摩擦力，提高稳定性。

在上述实施例中，所使用的部分模块如下，例如gps定位模块8为skylab品牌的gps北斗双模定位模块，可选型号有skg09d、skg10d、skg12d、skg17d等。

处理器为单片机或者plc处理器，例如80c51等。

瓦斯传感器6为郑州炜盛电子科技有限公司的mp-4可燃气体传感器。

粉尘传感器7为郑州炜盛电子科技有限公司的zh07激光粉尘传感器。

上述模块集成化设置在电池盒5上，便于进行携带，有利于减少矿下作业者的携带物品种类，降低劳动强度。

不仅如此，led灯组2包括独立电性连接在电路板16上的红色灯和白色灯，具体的电路板16通过连接线9连接led灯组2，白色灯用于常规照明，当上述瓦斯传感器6或者粉尘传感器7检测到的实时数据传输至处理器，处理器通过数据分析确定数据超标后，控制白色灯熄灭，红色灯亮起，有效警示矿下作业者关闭相应采煤设备或者逃离危险区域。

作为优选的实施方案，电路板16上集成分布有无线模块，通过无线网络连接服务器，处理器定时将检测数据发送至服务器，地面工作者可以实时对矿下人员所处环境进行监测，降低危险发生的概率。其中，无线模块为北京恒宇鼎力科技有限公司的yj-43l无线通讯模块。

一旦危险发生，救援人员或者地面工作者可以通过gps定位模块8实施定位，保证进行及时精准营救；地面工作者设置服务器，服务器为电脑主机，通过无线接收模块与无线模块通过物联网连接，将位置信息、瓦斯浓度信息以及粉尘浓度信息进行显示。

作为优选的实施方案，电池盒5侧部设有挂件11，通过挂件11连接在腰带上，挂件11可以为固连在电池盒5侧壁的c形或者矩形件，利用腰带穿过挂件11即可挂设在工人腰间，小巧方便，不影响工人作业。挂件11与电池盒5为一体成型的注塑件。

作为优选的实施方案，电池盒5侧部设有电性连接处理器的显示屏15，能够实时显示监测数据，处理器将检测数据实施显示在显示屏15上，工人可根据需求随时观察检测数据，便于进行危险预警，及时启停采煤设备，或疏散逃离。

综上所述，矿灯主体4内设置相互交错分布的白色灯和红色灯，常规状态下白色灯亮起进行井下照明，瓦斯传感器6检测到瓦斯超标或者粉尘传感器7检测到粉尘浓度超标时，处理器将白色灯切换为红色灯，使矿下人员视野显示为红色，更为直观的对矿下人员进行预警。

将gps定位模块、瓦斯传感器和粉尘传感器与矿灯有机结合，保证矿下工作者随时了解矿下环境，最大限度的降低矿下危险；一体化设置，携带方便、小巧，携带本装置矿下作业不会影响工作者的正常工作。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均在本实用新型待批权利要求保护范围之内。