专利名称：一种无线通讯的矿灯管理设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于煤矿灯房的无线通讯的矿灯查询、统计、考勤设备。
背景技术：
矿灯是煤矿生产的重要工具，也是下井必须携带的照明器具。先进的矿灯管理可 以使矿灯的状态得到实时的监控，确保生产的正常运行。目前大部分煤矿仍采用人工对矿 灯进行考勤、记录，部分煤矿虽然采用了考勤管理设备，但由于目前的设备计算机与各充电 架之间仍采用有线方式连接，设备安装过程需对灯房进行布线改造，增加了安装难度和成 本。同时，目前的检测电路仍采用输出电流来判断矿灯是否在架，对于新型锂离子电池，因 为充满后电流相当微小，检测电路很容易发生误判，认为矿灯已经离架。而且现有的管理设 备只能检测到矿灯是否在充电，无法实现对每一个充电灯位的充电电流的大小进行检测， 也无法判断矿灯目前充电的程度。
发明内容本实用新型的目的在于克服上述存在的不足，提供了一种采用无线通讯方式，能 对矿灯是否在架进行准确判断的矿灯管理设备。本实用新型的目的是通过如下技术方案来完成的，一种无线通讯的矿灯管理设 备，它包括有一信号传感器，它主要由电流检测电路及矿灯在架检测电路构成；一数据采集板，它主要用来收集检测电路得到的电流数据与在架信号；—数据集中板，它将数据采集板上的信号经过微处理器对数据进行处理后暂存在 储器中，以备读取；所述的数据集中板分三块，分别对三层充电架的矿灯数据进行整理并暂 存，等待查询。一无线通讯器，它从信号集中板汇集充电架当前数据，并时刻监听计算机的查询 信号，当接收到计算机发出查询本机的查询指令后，无线通讯器立即将当前充电架的在架 及充电电流信号通过无线信号发送给计算机，由计算机根据信号判断当前矿灯的在架及充 电情况；配套电源和线材构成。本实用新型所述的矿灯管理系统的安装部署非常方便，安装过程中不必对灯房原 有线路结构进行改动，特别适用与对灯房原有充电架的升级，节省了灯房改造及线路铺设 的费用，通过新的检测电路，用户可以了解每个矿灯当前的充电电流并以此判断矿灯当前 充电情况。同时该系统实现了矿灯上架、充电、待用、使用的自动检测、统计，为管理者、决策 者实时提供了快速、准确、全面的信息依据，为矿灯和人员的管理和安全预防、决策打下了 ■石出。
图1是本实用新型的矿灯检测电路原理框图。图2是本实用新型所述的矿灯不在架时充电座正极波形图。图3是本实用新型所述的矿灯在架时充电座正极波形图。图4是本实用新型所述的矿灯检测部分电路图.
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型做详细的介绍一种无线通讯的矿灯管理设备，它 包括有一信号传感器，它主要由电流检测电路构成；一信号采集板，它主要用来收集检测电路得到的电流数据与在架信号；一数据集中板，它将信号采取板上的信号经过微处理器对数据进行处理后暂存在 储器中，以备读取；一无线通讯器，它从信号集中板汇集充电架当前数据，并时刻监听计算机的查询 信号，但接收到计算机发出查询本机的查询指令后，无线通讯器立即将当前充电架的在架 及充电电流信号通过无线信号发送给计算机，由计算机根据信号判断当前矿灯的在架及充 电情况；配套电源和线材构成。在该设备的信号传感器部分，电流检测电路采用电阻采样后放大，得到一个电压 信号，电压高低与充电电流大小成正比。如图1所示在架检测电路采用电压脉冲检测法， 即用电路生成一个高输出阻抗的高电平约为5 7伏左右的电压脉冲信号，并将此信号叠 加到矿灯充电电路正极，并由一个检测电路检测矿灯充电电路正极信号；如图2所示当 矿灯离架时，因充电电路输出悬空，检测电路能检测到叠加在输出端的脉冲信号；如图3所 示当矿灯在架时，因矿灯内电容及电池的滤波作用，脉冲电平会被虑平，检测电路将不会 检测到脉冲电平。当检测电路检测到脉冲时即矿灯离架，输出低电平离架信号，同时充电面 板上在架指示灯熄灭；当检测电路检测不到脉冲时即矿灯在架，输出高电平在架信号，同时 充电面板上在架指示灯点亮。检测电路得到的电流数据(模拟量)与在架信号(数字量)两个信号经数据采集 板采集后送至数据集中板，集中板上微处理器对数据进行处理后暂存在存储器中，以备读 取；为了简化布线，每七个灯位数据采集板采集各个灯位传感器检测的矿灯在架及充电电 流信号，汇集后传送至数据集中板。无线通讯器每秒钟从三块数据集中板读取一次数据，并存放在存储器中。同时当 计算机发出查询充电架指令时，无线通讯器立即将存储器中存储的充电架状态数据发送给 计算机。无线传输部分采用低功率高可靠性的无线数传模块，最大发射功率10mW，采用 ISM频段工作频率，无需申请频点，不会与手机等其他无线通讯设备产生相互干扰，载频频 率429-433MHZ。采用循环冗余校验，保证数据传输的准确可靠，可靠传输离距最大可达 350mo本系统对采集了矿灯充电过程的电流信号，因此计算机可以得到各个矿灯的当前
4充电电流。矿灯充电过程主要分三个阶段恒流充电、恒压充电、充电终止，恒流充电时充电 电流始终恒定在约1A左右，当电压达到4. 2V是进入恒压充电，维持充电电压不变，充电电 流不断减小，当充电电流减小到小于100mA时，充电终止。因此根据充电电流的大小，用户 可以判断矿灯当前充电的程度及该矿灯已经充进的大致电量。如图4所示当矿灯在架时，充电座正极电压不超过4. 25V，因此第1脚U1A始终 为低电平，因此第9脚U1C也为低电平，第8脚U1C为高电平，LED指示灯亮，矿灯在架信号 为高电平。当矿灯离架时，充电座正极有超过5V的脉冲电压，因此第1脚U1A输出为脉冲信 号，至第9脚U1C时为一个约0. 5V的电压信号，因此第8脚U1C为低电平，LED指示灯熄灭， 矿灯在架信号为低电平。
权利要求一种无线通讯的矿灯管理设备，其特征在于它包括有一信号传感器，它主要由电流检测电路构成；一数据采集板，它主要用来收集检测电路得到的电流数据与在架信号；一数据集中板，它将数据采集板上的信号经过微处理器对数据进行处理后暂存在储器中，以备读取；一无线通讯器，它从数据集中板汇集充电架当前数据，并时刻监听计算机的查询信号，当接收到计算机发出查询本机的查询指令后，无线通讯器立即将当前充电架的在架及充电电流信号通过无线信号发送给计算机，由计算机根据信号判断当前矿灯的在架及充电情况；配套电源和线材构成。
2.根据权利要求1所述的无线通讯的矿灯管理设备，其特征在于所述的数据集中板分 多块，分别对多层充电架的矿灯数据进行整理并暂存，等待查询。
专利摘要一种无线通讯的矿灯管理设备，它包括有一信号传感器，一数据采集板，一数据集中板，一无线通讯器，配套电源和线材构成，本实用新型所述的矿灯管理系统的安装部署非常方便，安装过程中不必对灯房原有线路结构进行改动，特别适用于对灯房原有充电架的升级，节省了灯房改造及线路铺设的费用，通过新的检测电路，用户可以了解每个矿灯当前的充电电流并以此判断矿灯当前充电情况，同时该系统实现了矿灯上架、充电、待用、使用的自动检测、统计，为管理者、决策者实时提供了快速、准确、全面的信息依据，为矿灯和人员的管理和安全预防、决策打下了基础。
文档编号G08C17/02GK201765677SQ20102013532
公开日2011年3月16日 申请日期2010年3月17日 优先权日2010年3月17日
发明者陆栋梁 申请人:浙江煤山矿灯电源有限公司