專利名稱：井下光纖定位照明救援系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種井下救援系統(tǒng)及方法，特別是裝配有光纖定位照明裝置的救援系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
煤炭行業(yè)作為基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，在國家能源供給和消費結(jié)構(gòu)中處于戰(zhàn)略地位。近年來，國內(nèi)煤炭需求隨著纖濟發(fā)展穩(wěn)步增長，甚至出現(xiàn)資源短缺狀況，使煤炭產(chǎn)業(yè)持續(xù)成為關(guān)注重點。研究原煤開采中的安全和環(huán)保問題是該領(lǐng)域?qū)＜也粩嗤黄频恼n題。在煤井巷道的照明系統(tǒng)中，目前采用電燈照明和礦燈照明方式，在某種程度上存在著安全隱患。目前在礦難救援中確定幸存礦エ的位置主要靠根據(jù)事故類型和巷道位置推斷、在救援過程中收集信息和救援人員下井捜索等較被動的方式。一來會浪費大量時間、人力、物力、財カ；ニ來耽誤救援時間，危及被困者生命。當(dāng)前，只有少數(shù)國有大型煤礦開始給下井礦エ配備GPS定位儀，用于礦難搜救輔助定位，因為其價格昂貴，且常用的GPS定位系統(tǒng)對地下設(shè)備難以起作用，大多數(shù)煤礦沒有配備。本發(fā)明利用光纖的特點、優(yōu)勢以及光學(xué)機械原理，設(shè)計出一套安裝有井下光纖定位照明裝置的救援系統(tǒng)，該系統(tǒng)利用光纖導(dǎo)光的可逆性原理，在礦難救援吋，受困礦エ只要使用任何現(xiàn)有光源照射區(qū)域內(nèi)的光纖頭，救援人員就可根據(jù)地面集束光纖裝置的對應(yīng)編碼迅速判斷幸存者位置，從而節(jié)約救援時間，并為夜間搜救創(chuàng)造有利條件。本發(fā)明突破了原有的礦難救援方式，實用性強，施工成本低，縮短礦難救援時間。通過該井下光纖定位照明救援系統(tǒng)，可及時準(zhǔn)確地判斷幸存者位置，最大限度地挽救礦エ生命，改變了目前救援只靠現(xiàn)有條件猜測，或依靠救援人員下井搜救的現(xiàn)狀。該系統(tǒng)用于巷道照明，在不增加施工成本的前提下，達(dá)到巷道照明實用、安全、節(jié)能、環(huán)保、防火和防爆的有益效果。

發(fā)明內(nèi)容
ー種井下光纖定位照明救援系統(tǒng)，其特征在于:所述系統(tǒng)包括救生艙和光纖定位照明裝置；所述光纖定位照明裝置由三部分組成，第一部分是光源，包括自然光和鏑燈輔助光源；第二部分是集光器總成，其包括設(shè)置在光纖輸入端的集光器；第三部分是導(dǎo)管，導(dǎo)管具有垂直轉(zhuǎn)動軸和水平轉(zhuǎn)動軸，可沿水平和垂直方向轉(zhuǎn)動，光纖集束穿過所述導(dǎo)管；鏑燈輔助光源通過支桿和自動齒輪安裝在齒輪座上，齒輪座固定在導(dǎo)管上；所述救生艙固定在導(dǎo)管上。所述集光器為凸透鏡或球形集光器，該球形集光器與衛(wèi)星定位系統(tǒng)配合。光纖輸入端切成45度斜面，每根光纖外皮都印有標(biāo)記碼。ー種井下光纖定位照明方法，其包括以下步驟:a.裝配光纖定位照明救援系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括救生艙和光纖定位照明裝置；所述光纖定位照明裝置由三部分組成，第一部分是光源，包括自然光和鏑燈輔助光源；第二部分是集光器總成，其包括設(shè)置在光纖輸入端的集光器，集光器為球形集光器，該球形集光器與衛(wèi)星定位系統(tǒng)配合；第三部分是導(dǎo)管，導(dǎo)管具有垂直轉(zhuǎn)動軸和水平轉(zhuǎn)動軸，可沿水平和垂直方向轉(zhuǎn)動，光纖集束穿過所述導(dǎo)管；鏑燈軸助光源通過支桿和自動齒輪安裝在齒輪座上，齒輪座固定在導(dǎo)管上；所述救生艙固定在導(dǎo)管上；b.將光纖輸入端切成45度斜面,在姆根光纖外皮打印標(biāo)記碼；c.繪制礦井位置圖，將每一個光纖點的坐標(biāo)位置標(biāo)注在圖上；d.按照上述坐標(biāo)位置在井下鋪設(shè)光纖，將光纖鋪設(shè)在巷道側(cè)壁上。


圖1為井下光纖定位照明裝置示意圖。
具體實施例方式ー種井下光纖定位照明救援系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括救生艙13和光纖定位照明裝置。所述光纖定位照明裝置由三部分組成，第一部分是光源，在陽光充足時充分利用自然光2，在光線不足時使用鏑燈輔助光源5。第二部分是集光器總成9，其包括集光器1，集光器I設(shè)置在光纖輸入端，本發(fā)明中采用凸透鏡作為集光器。第三部分是導(dǎo)管12，用于固定光纖和其它設(shè)備，光纖集束穿過導(dǎo)管12。導(dǎo)管12具有垂直轉(zhuǎn)動軸10和水平轉(zhuǎn)動軸11，可沿水平和垂直方向轉(zhuǎn)動，以便在任何角度都可以跟隨太陽光。光纖集束4的光纖輸入端3由導(dǎo)管12一端插入，光纖輸出端8由導(dǎo)管12另一端輸出。鏑燈輔助光源5通過支桿和自動齒輪6安裝在齒輪座7上，齒輪座7固定在導(dǎo)管12上。所述救生艙13也固定在導(dǎo)管12上。輔助光源使用1500 的鏑燈，光纖使用直徑2cm的護套光纖(巷道以下部分去掉護套)，井下出光端間距20m ；300根光纖為ー組，ー組的直徑大約為35cm，一組光纖約可滿足6公里巷道的照明，大多數(shù)煤井使用ー組就足夠，如果需要，可使用多組。為增強入光量，可將光纖輸入端切成45度斜面，以便更好地適應(yīng)太陽光的角度，也可增大受光面積。繪制礦井位置圖，將每ー個光纖點的坐標(biāo)位置標(biāo)注在圖上，以便于定位。在井下鋪設(shè)時，可將光纖鋪設(shè)在地下或巷道側(cè)壁，這樣可避免在礦井塌方時被砸斷，同時減小施工的工程量。可以選擇在光纖輸入端使用球形集光器，并將該球形集光器與衛(wèi)星定位系統(tǒng)配合，自動計算太陽照射方位和角度，全自動調(diào)整并全天候捕捉太陽光。一種井下光纖定位照明方法，其包括以下步驟:a.裝配上述光纖定位照明救援系統(tǒng)；b.將光纖輸入端切成45度斜面，在每根光纖外皮打印標(biāo)記碼；c.繪制礦井位置圖，將每ー個光纖點的坐標(biāo)位置標(biāo)注在圖上；d.按照上述坐標(biāo)位置在井下鋪設(shè)光纖，將光纖鋪設(shè)在巷道側(cè)壁上。
權(quán)利要求
1.ー種井下光纖定位照明救援系統(tǒng)，其特征在于:該系統(tǒng)包括救生艙和光纖定位照明裝置；所述光纖定位照明裝置由三部分組成，第一部分是光源，包括自然光和鏑燈輔助光源；第二部分是集光器總成，其包括設(shè)置在光纖輸入端的集光器；第三部分是導(dǎo)管，導(dǎo)管具有垂直轉(zhuǎn)動軸和水平轉(zhuǎn)動軸，可沿水平和垂直方向轉(zhuǎn)動，光纖集束穿過所述導(dǎo)管；鏑燈輔助光源通過支桿和自動齒輪安裝在齒輪座上，齒輪座固定在導(dǎo)管上；所述救生艙固定在導(dǎo)管上。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于:所述集光器為凸透鏡或與衛(wèi)星定位系統(tǒng)配合的球形集光器。
3.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng),其特征在于:光纖輸入端切成45度斜面,姆根光纖外皮都印有標(biāo)記碼。
4.ー種井下光纖定位照明方法，其特征在于包括以下步驟: a.裝配光纖定位照明救援系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括救生艙和光纖定位照明裝置；所述光纖定位照明裝置由三部分組成，第一部分是光源，包括自然光和鏑燈輔助光源；第二部分是集光器總成，其包括設(shè)置在光纖輸入端的集光器，集光器為球形集光器，該球形集光器與衛(wèi)星定位系統(tǒng)配合；第三部分是導(dǎo)管，導(dǎo)管具有垂直轉(zhuǎn)動軸和水平轉(zhuǎn)動軸，可沿水平和垂直方向轉(zhuǎn)動，光纖集束穿過所述導(dǎo)管；鏑燈輔助光源通過支桿和自動齒輪安裝在齒輪座上，齒輪座固定在導(dǎo)管上；所述救生艙固定在導(dǎo)管上； b.將光纖輸入端切成45度斜面,在姆根光纖外皮打印標(biāo)記碼； c.繪制礦井位置圖，將每一個光纖點的坐標(biāo)位置標(biāo)注在圖上； d.按照上述坐標(biāo)位置在井下鋪設(shè)光纖，將光纖鋪設(shè)在巷道側(cè)壁上。
全文摘要
一種井下光纖定位照明救援系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)包括救生艙和光纖定位照明裝置；所述光纖定位照明裝置由三部分組成，第一部分是光源，包括自然光和鏑燈輔助光光源；第二部分是集光器總成，其包括設(shè)置在光纖輸入端的集光器；第三部分是導(dǎo)管，導(dǎo)管具有垂直轉(zhuǎn)動軸和水平轉(zhuǎn)動軸，可沿水平和垂直方向轉(zhuǎn)動，光纖集束穿過所述導(dǎo)管；鏑燈輔助光源通過支桿和自動齒輪安裝在齒輪座上，齒輪座固定在導(dǎo)管上，所述救生艙固定在導(dǎo)管上。
文檔編號F21V13/02GK103115296SQ201310069158
公開日2013年5月22日 申請日期2013年3月6日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月6日
發(fā)明者王朗 申請人:王朗