专利名称：带有生命救援发生器的锌空气电池矿灯的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种带有生命救援发生器的锌空气电池矿灯。
背景技术：
众所周知，井下煤矿作业十分危险，近几年伤亡事故时有发生，事故发生时，由于不能及时掌握井下事故点矿工的准确位置，因而给营救工作带来了很大麻烦，易会因为一些错误的判断而做一些无功的营救从而造成人力、物力的浪费，更可惜的是由于营救的不及时造成矿工的加大伤亡，对人民的生活造成更大的负面影响。
另现用于煤矿的矿灯电池多采用铅酸电池，重复利用性较低，性能不够稳定，也亟待需要改善。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种可在事故现场准确提供矿工位置的带有生命救援发生器的锌空气电池矿灯。
为实现上述目的，本实用新型采取以下设计方案一种带有生命救援发生器的锌空气电池矿灯，包括矿灯本体，它还包括有与矿灯并置的生命救援发生器。
所述的矿灯上还配有瓦斯检测装置。所述的矿灯的电池为锌-空气电池，并加有限流保护电路；矿灯的照明灯由照明开关控制，设有强、弱两档。
所述矿灯的照明灯与锌-空气电池用三芯电缆连接。
所述矿灯生命救援发生器的发射电路发射天线采用一对相互垂直设置的螺旋鞭天线。
所述的锌-空气电池采用北京长力联合能源技术有限公司生产的4XKJ-40锌-空气电池。
本实用新型的优点是具有重要的社会意义，对事故现场各矿工的位置可发出确切的信号以供中心救援系统作出准确判断，从而方便及时实施救援工作；采用锌-空气电池，性能稳定、可重复利用，且无污染。
图1为本实用新型带有生命救援发生器的锌空气电池矿灯结构示意图图2-A 为本实用新型矿灯电池外形图。
图2-B 为本实用新型的两个发射天线位置示意图。
图2-C 为本实用新型的照明灯外形图。
图3为本实用新型带有生命救援发生器的锌空气电池矿灯控制原理方框图。
图4-A 为本实用新型限流保护电路原理图。
图4-B 为本实用新型瓦斯检测电路原理图。
图4-C 为本实用新型无线发射电路原理图。
图5为本实用新型应用系统构成示意图具体实施方式
如图1所示，本实用新型带有生命救援发生器的矿灯由照明灯1、瓦斯检测器2及生命救援发生器3于一体构成。生命救援发生器最佳位置应放矿灯罩内，在本实施例中，生命救援发生器装在矿灯的电池盒4内，瓦斯检测器插接在照明灯架内的插座上，通过电缆3(三芯电缆为佳)与电池相连接。
所述矿灯的电池采用锌空气电池，为系统提供能源，该锌空气电池以采用北京长力联合能源技术有限公司生产的4XKJ-40锌空气电池为佳，该电池比能量高、性能稳定且价格便宜，工作电压范围是+5.5V～3V，容量为40AH。
图2-A给出的是矿灯电池4的外形图，其由内置锌空气电池的下盒体及可打开的上盖组成，在上盖扣合体内安置无线发射电路401及发射开关402，同时还安置限流保护电路403及启动开关404，以防止电流过大。
图2-B显示的是无线发射电路401的两个发射天线位置示意图，本实用新型每个矿灯的发射电路发射天线均可采用一对相互垂直设置的螺旋鞭天线LA、LB，由于与螺旋轴向垂直方向为功率辐射最大方向，而沿螺旋轴向方向功率辐射最小，所以本实用新型是将两个发射天线LA、LB相互垂直，以保证在任何方向上都有足够的辐射功率。
图2-C所示的是本实用新型照明灯1外形图，照明灯由照明开关101控制，可设有强、弱ON1、ON2两档，瓦斯检测电路2及开设的瓦斯检测孔201与照明灯联为一体插接在照明灯架106的插座上。由于每个矿灯均有瓦斯检测电路，可随时随地监测该处的空气中的瓦斯浓度。
图3是本实用新型带有生命救援发生器的锌空气电池矿灯控制原理方框图，包括照明灯电路A)及电池电路B)。锌-空气电池104的负极接限流保护电路VX-GND端，限流保护电路的地端GND为公共地端，电池正极接启动开关K3-1、K3-2接限流保护电路输入端+VX-IN，限流保护电路输出端+VX-OUT与照明开关K1-1相连，当过流时，限流保护电路端+VX-OUT输出0电压。K1-2，K1-4分别接照明灯LAP-1、LAP-3端，还分别通过D1、D2接瓦斯检测电路输入WSIN；而照明灯公共端LAP-2接瓦斯检测电路控制端COL。当瓦斯检测电路中的瓦斯传感器没有检测到空气中的瓦斯或检测到的瓦斯浓度＜1％时，控制端COL为0电位，照明灯接地常亮。当检测到空气中的瓦斯浓度＞1％时，控制端COL输出0.2秒高电位，0.8秒0电位，控制照明灯闪亮。
所述的限流保护电路参见图4-A，它是检测串接在主电路上取样电阻RXL上的电压来实现的当主电路电流过大时，在RXL上的电压升高，比较器UX输出高电位，BGX导通，继电器J吸合，j1静合接点断开供电电路，+VX-OUT端输出0电压，j1动合接点通过RX5继续给BGX供电，使继电器自保，限流灯LEDX亮。当检查处理后，电路恢复正常，再按一下启动开关K3(不自锁)，LEDX灭，恢复正常工作。
所述的瓦斯检测电路参见图4-B，它是用瓦斯传感器的输出电阻变化来控制照明灯闪亮，达到报警目的。该电路包括升压稳压电路C)和检测电路D)瓦斯检测电路的升压稳压电路C)能输出稳定的+6V电压，给检测电路、无线发射电路供电。如图中所示，当照明开关K1置2、4位时，+E经D1(或D2)给振荡器U1(NE555-1)的4.8脚供电。由U1产生的f＝31.2KHZ振荡方波，经BG1(2N3262)放大，再由肖特基二极管D3(1N5819)整流，用稳压器7806稳压输出+6V电压，最大工作电流为100mA。
瓦斯检测电路D)由瓦斯传感器QM-N5、电子开关管BG2(2N5977)比较器U2和由振荡器U3(NE555-2)组成的1HZ方波振荡器构成。当空气中的瓦斯浓度低于1％时，瓦斯传感器QM-N5的AB间呈现电阻RAB较大，使B点电压较低，当UB＜Uc，U2的1脚输出0电位，控制U3不振荡，U3的3脚输出高电位。经R6将电子开关BG2打开，控制端COL为0电位，使照明灯LAP-2接地，此时若照明开关置强(或弱)时，灯则亮。
当空气中瓦斯浓度高于1％时，瓦斯传感器QM-N5的AB间电阻呈现的电阻RAB较小，使B点电压升高，当UB＞Uc时，U2的1脚输出高电位，则控制U3振荡器开始振荡，U3的3脚输出持续0.8秒的高电压，持续0.2秒的0电压，高电压可使开关管BG2导通，控制端COL为0电位，照明灯则亮，0电压使开关管BG2关闭，控制端COL为高电位，照明灯则灭，这样就使照明灯发生闪亮。WR1用来调整QM-N5工作电流，WR2用来调整UC电压值。
图4-C是生命救援发生器无线发射电路的原理图它包含一个调制脉冲电路E)和两个无线发射电路F)、G)，调制脉冲是由U4振荡器(NE555-3)产生的，脉宽为3ms，占空比为1∶51，由U4(NE555-3)的3脚输出，经R13、R14同步控制BG1、BG6分别对BG3、BG5以ASK(幅度键控)方式进行调制，载频由晶振Y1、Y2产生433.92MHZ信号，被调制的载频分别经C20、C22送到发射天线LA、LB。
参见图5，是本实用新型应用系统示意图带有生命救援发生器的锌空气电池矿灯可由矿工(亦包括下井的其它人员)直接随身携带，一组矿灯可以是一个矿灯、两个矿灯，以至是几十个矿灯一起与中心搜索器配用，中心搜索器200内装有接收机，接收矿灯发射机发射的信号并把接收到的信号变成闪烁信号及数码信号；接收机接收到调制信号后，经超外差一次变频、放大、解调，再经信号处理电路处理后，送信号显示电路进行显示，同时还可送数码显示电路进行数码显示；显示的最大数字，就是估计的求救人员的总人数(即带有生命救援发生器的锌空气电池矿灯的数量)。
如遇有危险情况发生时，带有生命救援发生器的锌空气电池矿灯的生命救援发生器向外界发射无线信号，则中心搜索器接收机边搜索边接收，根据闪亮的发光二极管多少来判别接收到的信号大小，以此预测搜索人员与求救人员的距离远近。由于其能正确提示出遇难者的准确位置，可方便救援人员及时救助。
权利要求1.一种带有生命救援发生器的锌空气电池矿灯，包括矿灯本体，其特征在于它还包括有与矿灯并置的生命救援发生器。
2.根据权利要求1所述的带有生命救援发生器的锌空气电池矿灯，其特征在于所述的矿灯上还配有瓦斯检测装置。
3.根据权利要求1所述的带有生命救援发生器的锌空气电池矿灯，其特征在于所述的矿灯的电池为锌-空气电池，并加有限流保护电路；矿灯的照明灯由照明开关控制，设有强、弱两档。
4.根据权利要求1所述的带有生命救援发生器的锌空气电池矿灯，其特征在于所述矿灯的照明灯与锌-空气电池用三芯电缆连接。
5.根据权利要求1所述的带有生命救援发生器的锌空气电池矿灯，其特征在于所述矿灯生命救援发生器的发射电路发射天线采用一对相互垂直设置的螺旋鞭天线。
专利摘要本实用新型公开了一种带有生命救援发生器的锌空气电池矿灯，包括矿灯本体，它还包括有与矿灯并置的生命救援发生器。矿灯上还配有瓦斯检测装置；矿灯的电池为锌空气电池，并加有限流保护电路；矿灯的照明灯由照明开关控制，设有强、弱两档；所述矿灯的生命救援发生器的发射电路发射天线采用一对相互垂直设置的螺旋鞭天线；所述的锌空气电池采用北京长力联合能源技术有限公司生产的4XKJ－40锌－空气电池。
文档编号G08C17/02GK2874215SQ20052012781
公开日2007年2月28日 申请日期2005年11月2日 优先权日2005年11月2日
发明者周利民, 周跃民, 谷秀山, 王艳境, 刘伟春 申请人:北京长力联合能源技术有限公司