专利名称：数字式甲烷报警矿灯的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种煤矿井下个体照明与甲烷浓度检测、报警一体化的仪器，具体的讲，涉及一种能够监测矿井内甲烷气体浓度，并实现数字化显示的报警矿灯。
背景技术：
申请号为200310113401.X的中国专利申请公布了一种数字式甲烷报警矿灯，该矿灯具有双色发光二极管，单片机，声光报警电路和记忆存储芯片，此种数字式甲烷报警矿灯虽可在甲烷浓度高于某值时报警，但其没有对甲烷值及其他系统信息的准确显示，使用者无法了解系统的状态，及其所在环境的详细情况。
实用新型内容本实用新型旨在克服现有技术中的不足之处，提供一种能够精确显示矿井内甲烷浓度值，并具有时钟显示功能的数字式甲烷报警矿灯。
为了实现上述目的，本实用新型的数字式甲烷报警矿灯包括灯头，灯头供电电路，传感器，传感器电路板，电缆，电池盒，充电电池，电池保护板，控制电路板，所述传感器安装于传感器电路板上，所述传感器电路板通过独立线路与电池盒内的控制电路板相连，所述传感器电路板上还包括传感电路，所述控制电路板上有控制电路，所述控制电路包括比较放大电路，模数转换电路，压电路，声、光报警控制电路，微控制器；按照本实用新型，此数字式甲烷报警矿灯还包括一个数字显示电路，一个遥控器，遥控器内有红外信号发射电路，所述控制电路还包括精密电压基准电路，红外信号接收电路，电池组电压检测电路，数字显示电路的输入端与微控制器相连，红外信号接收电路的输出端与微控制器的一个输入端相连，电池组电压检测电路的输出端与微控制器的一个输入端相连。
进一步的，在所述灯头上部还设有一个独立的、与灯头供电电路相隔离的密闭空间，所述传感器与传感电路板安装于所述独立空间内。
进一步的，所述稳压电路还包括精密电压调节器，其输出端与传感器的电源端相连。
本实用新型的数字式甲烷报警矿灯，能够通过其数字显示电路显示矿井内的甲烷浓度数值，方便使用者更直观的判断，红外发射、接受功能使报警电压的调节更加方便，而且采用遥控的方式使非仪器专业管理人员无法调节报警电压值，从而避免了非专业人员的误调，电池组电压检测电路可以检测电池组的电压余量，并通过数字显示电路直观的显示给使用者，以便使用者对矿灯的使用时间做出判断。本实用新型还有时间显示功能；使用者即使在漆黑的井下也可以方便的了解当前时间；此外，电池组上的电池保护板可实现对电池组的过充、过放和短路保护。
本实用新型随后将通过具体实施例结合附图加以说明。
图1为本实用新型的结构局部剖视图。
图2为本实用新型的电池盒的俯视图。
图3为本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
参照图1、图2，本实施例中的数字式甲烷报警矿灯包括灯头集成1，五芯矿用橡胶电缆2，电池盒3，聚合物锂离子电池4，控制电路板5，LED显示屏6和遥控器7(图中未示出)；控制电路板5倒装于电池盒3的顶盖内侧，所述LED显示屏6镶嵌于电池盒3的顶盖上。灯头集成1上包括灯头101，灯头开关102、传感器及传感电路板103和灯头控制盒104，灯头控制盒104包括由隔板分开的相互独立的灯头供电电路盒141和传感电路盒142。电池盒3内，在聚合物锂离子电池4与控制电路板5中间有一块绝缘板301，聚合物锂离子电池4与电池盒3的空隙间填有吸潮、防震的软性物质。
参照图3，控制电路板5上包括蜂鸣器报警电路、矿灯闪光报警电路，比较放大电路，精密稳压电路，精密电压基准源电路，电压检测电路，红外信号接收电路，微控制器电路。
比较放大电路由运算放大器U1A，存储器U3，按键KEY，电阻R1，R3，R9，R10，R19和电容C1组成，按键KEY的一端接地，另一端连接存储器U3的1脚；精密稳压电路由二极管D3，运算放大器U1B，三级管Q1，电阻R17，R20，R21，R22，R23，电容C5，C6，C10，C11组成；精密电压基准源电路包括稳压器U4，电容C7，C8；矿灯闪光报警电路包括三级管Q2，二极管D1，Dx，双触发器T型开关K1和电阻R18，蜂鸣器报警电路包括三级管Q3，电阻R24和蜂鸣器BUZ。
红外信号接收电路包括红外接收器IR，电阻R27，R18和电容C12，电源检测电路包括电阻R25和R26；LED显示电路包括LED面板，电阻R4，R5，R6，R7，R8，R13，R14，R15，R16。
微处理器电路包括微处理器U5，晶振Cry，二极管D2，按键SR，接口JTAG-BSL，电阻R12和电容C9；按键SR的一端接地，另一端通过JTAG-BSL接口的RST脚连接微处理器U5的7脚；比较放大电路的输出端连接微处理器U5的8脚，存储器U3的信号输入脚1、2分别连接微处理器的两个信号输出脚22、10，精密稳压电路的输入端连接微处理器的24脚，电池组检测电路的输出端连接微处理器的9脚，蜂鸣报警空置电路的控制端连接U5的20脚，矿灯闪光报警电路的控制端连接微处理器的23脚，精密电压基准源电路的输出端连接微处理器U5的2脚，红外信号接收电路的输出端连接微处理器U5的2脚，LED显示电路的输入端分别连接微处理器U5的10，11，12，13，14，15，16，17，18，19脚。
开机后，微处理器向LED数字显示电路发出时钟信号，这时，LED面板显示系统当前时间，同时传感器的催化元件将其所在环境的甲烷浓度信号转换成与其浓度成线性关系的电信号，电信号经过运算放大电路精确放大后输入微处理器的模拟信号端，经模数转换后与预设值进行比较，如其信号值比预设值大，则微控制器向矿灯闪动报警电路和蜂鸣器报警电路发出控制信号，控制报警电路的启动，当甲烷浓度高于3.5％时，微处理器将向精密稳压电路发出控制信号，稳压电路停止给传感器供电。
当按下微控制器电路中的SR键时，经采集，运算放大，模数转换后甲烷浓度信号值则通过与微处理器相连的LED数字显示电路显示出来，且显示的内容将闪动以提醒使用者。若开机后SR键一直未被按下，当甲烷浓度超过限定值时，系统将自动切换至甲烷浓度显示状态。当按下比较放大电路KEY键时，可调零、标定存储器内数据。
电池组电压检测电路可将电池组的当前电压值即时传送至微控制器，当电压低于3.5V时，LED显示电路的第一位将显示L以提醒用户，并在约20分钟后自动关机。
权利要求1.一种数字式甲烷报警矿灯，包括灯头，灯头供电电路，传感器，传感器电路板，电缆，电池盒，充电电池，电池保护板，控制电路板，所述传感器安装于传感器电路板上，所述传感器电路板通过独立线路与电池盒内的控制电路板相连，所述传感器电路板上还包括传感电路，所述控制电路板上有控制电路，所述控制电路包括比较放大电路，模数转换电路，稳压电路，声、光报警控制电路，微控制器，其特征在于还包括一个数字显示电路，一个遥控器，遥控器内有红外信号发射电路；所述控制电路还包括精密电压基准电路，红外信号接收电路，电池组电压检测电路；数字显示电路的输入端与微控制器相连，红外信号接收电路的输出端与微控制器的一个输入端相连，电池组电压检测电路的输出端与微控制器的一个输入端相连。
2.根据权利要求1所述的数字式甲烷报警矿灯，其特征在于所述数字显示电路位于电池盒顶盖上。
3.根据权利要求1所述的数字式甲烷报警矿灯，其特征在于在所述灯头上部还设有一个独立的、与灯头照明空间部分相隔离的独立空间，所述传感器与传感器电路板安装于所述独立空间内。
4.根据权利要求2所述的数字式甲烷报警矿灯，其特征在于数字显示电路为LED数字显示电路，所述数字显示屏位于电池盒顶盖上，面向上方。
5.根据权利要求1所述的数字式甲烷报警矿灯，其特征在于所述充电电池为聚合物锂离子电池。
6.根据权利要求3所述的数字式甲烷报警矿灯，其特征在于在所述充电电池与控制电路板中间有一块绝缘板，所述电池与电池盒的空隙间填有吸潮、防震的软性物质。
7.根据权利要求3所述的数字式甲烷报警矿灯，其特征在于所述稳压电路还包括精密电压调节器，其输出端与传感器的电源端相连。
8.根据权利要求3所述的数字式甲烷报警矿灯，其特征在于所述电缆为五芯矿灯专用橡胶电缆。
专利摘要一种数字式甲烷报警矿灯，其特征在于此数字式甲烷报警矿灯还包括一个数字显示电路，一个遥控器，遥控器内有红外信号发射电路，所述控制电路还包括精密电压基准电路，红外信号接收电路，电池组电压检测电路，数字显示电路的输入端与微控制器相连，红外信号接收电路的输出端与微控制器的一个输入端相连，电池组电压检测电路的输出端与微控制器的一个输入端相连。本实用新型能够通过其数字显示电路显示矿井内的甲烷浓度数值，方便使用者更直观地判断，本实用新型还有时间显示功能；使用者即使在漆黑的井下也可以方便地了解当前时间；此外，电池组上的电池保护板可实现对电池组的过充、过放和短路保护。
文档编号H05B7/00GK2792083SQ20052001707
公开日2006年6月28日 申请日期2005年4月25日 优先权日2005年4月25日
发明者郭青 申请人:郭青, 广州市中敏仪器有限公司