专利名称：井下光纤定位照明救援系统及方法
技术领域：
本发明涉及ー种井下救援系统及方法，特别是装配有光纤定位照明装置的救援系统及方法。
背景技术：
煤炭行业作为基础产业，在国家能源供给和消费结构中处于战略地位。近年来，国内煤炭需求随着纤济发展稳步增长，甚至出现资源短缺状況，使煤炭产业持续成为关注重点。研究原煤开采中的安全和环保问题是该领域专家不断突破的课题。在煤井巷道的照明系统中，目前采用电灯照明和矿灯照明方式，在某种程度上存在着安全隐患。目前在矿难救援中确定幸存矿エ的位置主要靠根据事故类型和巷道位置推断、在救援过程中收集信息和救援人员下井捜索等较被动的方式。一来会浪费大量时间、人力、物力、财カ；ニ来耽误救援时间，危及被困者生命。当前，只有少数国有大型煤矿开始给下井矿エ配备GPS定位仪，用于矿难搜救辅助定位，因为其价格昂贵，且常用的GPS定位系统对地下设备难以起作用，大多数煤矿没有配备。本发明利用光纤的特点、优势以及光学机械原理，设计出一套安装有井下光纤定位照明装置的救援系统，该系统利用光纤导光的可逆性原理，在矿难救援吋，受困矿エ只要使用任何现有光源照射区域内的光纤头，救援人员就可根据地面集束光纤装置的对应编码迅速判断幸存者位置，从而节约救援时间，并为夜间搜救创造有利条件。本发明突破了原有的矿难救援方式，实用性强，施工成本低，缩短矿难救援时间。通过该井下光纤定位照明救援系统，可及时准确地判断幸存者位置，最大限度地挽救矿エ生命，改变了目前救援只靠现有条件猜测，或依靠救援人员下井搜救的现状。该系统用于巷道照明，在不增加施工成本的前提下，达到巷道照明实用、安全、节能、环保、防火和防爆的有益效果。
发明内容
ー种井下光纤定位照明救援系统，其特征在于:所述系统包括救生舱和光纤定位照明装置；所述光纤定位照明装置由三部分组成，第一部分是光源，包括自然光和镝灯辅助光源；第二部分是集光器总成，其包括设置在光纤输入端的集光器；第三部分是导管，导管具有垂直转动轴和水平转动轴，可沿水平和垂直方向转动，光纤集束穿过所述导管；镝灯辅助光源通过支杆和自动齿轮安装在齿轮座上，齿轮座固定在导管上；所述救生舱固定在导管上。所述集光器为凸透镜或球形集光器，该球形集光器与卫星定位系统配合。光纤输入端切成45度斜面，每根光纤外皮都印有标记码。ー种井下光纤定位照明方法，其包括以下步骤:a.装配光纤定位照明救援系统，所述系统包括救生舱和光纤定位照明装置；所述光纤定位照明装置由三部分组成，第一部分是光源，包括自然光和镝灯辅助光源；第二部分是集光器总成，其包括设置在光纤输入端的集光器，集光器为球形集光器，该球形集光器与卫星定位系统配合；第三部分是导管，导管具有垂直转动轴和水平转动轴，可沿水平和垂直方向转动，光纤集束穿过所述导管；镝灯轴助光源通过支杆和自动齿轮安装在齿轮座上，齿轮座固定在导管上；所述救生舱固定在导管上；b.将光纤输入端切成45度斜面,在姆根光纤外皮打印标记码；c.绘制矿井位置图，将每一个光纤点的坐标位置标注在图上；d.按照上述坐标位置在井下铺设光纤，将光纤铺设在巷道侧壁上。
图1为井下光纤定位照明装置示意图。
具体实施例方式ー种井下光纤定位照明救援系统，所述系统包括救生舱13和光纤定位照明装置。所述光纤定位照明装置由三部分组成，第一部分是光源，在阳光充足时充分利用自然光2，在光线不足时使用镝灯辅助光源5。第二部分是集光器总成9，其包括集光器1，集光器I设置在光纤输入端，本发明中采用凸透镜作为集光器。第三部分是导管12，用于固定光纤和其它设备，光纤集束穿过导管12。导管12具有垂直转动轴10和水平转动轴11，可沿水平和垂直方向转动，以便在任何角度都可以跟随太阳光。光纤集束4的光纤输入端3由导管12一端插入，光纤输出端8由导管12另一端输出。镝灯辅助光源5通过支杆和自动齿轮6安装在齿轮座7上，齿轮座7固定在导管12上。所述救生舱13也固定在导管12上。辅助光源使用1500 的镝灯，光纤使用直径2cm的护套光纤(巷道以下部分去掉护套)，井下出光端间距20m ；300根光纤为ー组，ー组的直径大约为35cm，一组光纤约可满足6公里巷道的照明，大多数煤井使用ー组就足够，如果需要，可使用多组。为增强入光量，可将光纤输入端切成45度斜面，以便更好地适应太阳光的角度，也可增大受光面积。绘制矿井位置图，将每ー个光纤点的坐标位置标注在图上，以便于定位。在井下铺设时，可将光纤铺设在地下或巷道侧壁，这样可避免在矿井塌方时被砸断，同时减小施工的工程量。可以选择在光纤输入端使用球形集光器，并将该球形集光器与卫星定位系统配合，自动计算太阳照射方位和角度，全自动调整并全天候捕捉太阳光。一种井下光纤定位照明方法，其包括以下步骤:a.装配上述光纤定位照明救援系统；b.将光纤输入端切成45度斜面，在每根光纤外皮打印标记码；c.绘制矿井位置图，将每ー个光纤点的坐标位置标注在图上；d.按照上述坐标位置在井下铺设光纤，将光纤铺设在巷道侧壁上。
权利要求
1.ー种井下光纤定位照明救援系统，其特征在于:该系统包括救生舱和光纤定位照明装置；所述光纤定位照明装置由三部分组成，第一部分是光源，包括自然光和镝灯辅助光源；第二部分是集光器总成，其包括设置在光纤输入端的集光器；第三部分是导管，导管具有垂直转动轴和水平转动轴，可沿水平和垂直方向转动，光纤集束穿过所述导管；镝灯辅助光源通过支杆和自动齿轮安装在齿轮座上，齿轮座固定在导管上；所述救生舱固定在导管上。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于:所述集光器为凸透镜或与卫星定位系统配合的球形集光器。
3.如权利要求2所述的系统,其特征在于:光纤输入端切成45度斜面,姆根光纤外皮都印有标记码。
4.ー种井下光纤定位照明方法，其特征在于包括以下步骤: a.装配光纤定位照明救援系统，所述系统包括救生舱和光纤定位照明装置；所述光纤定位照明装置由三部分组成，第一部分是光源，包括自然光和镝灯辅助光源；第二部分是集光器总成，其包括设置在光纤输入端的集光器，集光器为球形集光器，该球形集光器与卫星定位系统配合；第三部分是导管，导管具有垂直转动轴和水平转动轴，可沿水平和垂直方向转动，光纤集束穿过所述导管；镝灯辅助光源通过支杆和自动齿轮安装在齿轮座上，齿轮座固定在导管上；所述救生舱固定在导管上； b.将光纤输入端切成45度斜面,在姆根光纤外皮打印标记码； c.绘制矿井位置图，将每一个光纤点的坐标位置标注在图上； d.按照上述坐标位置在井下铺设光纤，将光纤铺设在巷道侧壁上。
全文摘要
一种井下光纤定位照明救援系统，其特征在于所述系统包括救生舱和光纤定位照明装置；所述光纤定位照明装置由三部分组成，第一部分是光源，包括自然光和镝灯辅助光光源；第二部分是集光器总成，其包括设置在光纤输入端的集光器；第三部分是导管，导管具有垂直转动轴和水平转动轴，可沿水平和垂直方向转动，光纤集束穿过所述导管；镝灯辅助光源通过支杆和自动齿轮安装在齿轮座上，齿轮座固定在导管上，所述救生舱固定在导管上。
文档编号F21V13/02GK103115296SQ201310069158
公开日2013年5月22日 申请日期2013年3月6日 优先权日2013年3月6日
发明者王朗 申请人:王朗