專利名稱：帶有生命救援發(fā)生器的鋅空氣電池礦燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種帶有生命救援發(fā)生器的鋅空氣電池礦燈。
背景技術(shù)：
眾所周知，井下煤礦作業(yè)十分危險(xiǎn)，近幾年傷亡事故時(shí)有發(fā)生，事故發(fā)生時(shí)，由于不能及時(shí)掌握井下事故點(diǎn)礦工的準(zhǔn)確位置，因而給營救工作帶來了很大麻煩，易會(huì)因?yàn)橐恍╁e(cuò)誤的判斷而做一些無功的營救從而造成人力、物力的浪費(fèi)，更可惜的是由于營救的不及時(shí)造成礦工的加大傷亡，對(duì)人民的生活造成更大的負(fù)面影響。
另現(xiàn)用于煤礦的礦燈電池多采用鉛酸電池，重復(fù)利用性較低，性能不夠穩(wěn)定，也亟待需要改善。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種可在事故現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)確提供礦工位置的帶有生命救援發(fā)生器的鋅空氣電池礦燈。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取以下設(shè)計(jì)方案一種帶有生命救援發(fā)生器的鋅空氣電池礦燈，包括礦燈本體，它還包括有與礦燈并置的生命救援發(fā)生器。
所述的礦燈上還配有瓦斯檢測(cè)裝置。所述的礦燈的電池為鋅-空氣電池，并加有限流保護(hù)電路；礦燈的照明燈由照明開關(guān)控制，設(shè)有強(qiáng)、弱兩檔。
所述礦燈的照明燈與鋅-空氣電池用三芯電纜連接。
所述礦燈生命救援發(fā)生器的發(fā)射電路發(fā)射天線采用一對(duì)相互垂直設(shè)置的螺旋鞭天線。
所述的鋅-空氣電池采用北京長力聯(lián)合能源技術(shù)有限公司生產(chǎn)的4XKJ-40鋅-空氣電池。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是具有重要的社會(huì)意義，對(duì)事故現(xiàn)場(chǎng)各礦工的位置可發(fā)出確切的信號(hào)以供中心救援系統(tǒng)作出準(zhǔn)確判斷，從而方便及時(shí)實(shí)施救援工作；采用鋅-空氣電池，性能穩(wěn)定、可重復(fù)利用，且無污染。


圖1為本實(shí)用新型帶有生命救援發(fā)生器的鋅空氣電池礦燈結(jié)構(gòu)示意圖圖2-A 為本實(shí)用新型礦燈電池外形圖。
圖2-B 為本實(shí)用新型的兩個(gè)發(fā)射天線位置示意圖。
圖2-C 為本實(shí)用新型的照明燈外形圖。
圖3為本實(shí)用新型帶有生命救援發(fā)生器的鋅空氣電池礦燈控制原理方框圖。
圖4-A 為本實(shí)用新型限流保護(hù)電路原理圖。
圖4-B 為本實(shí)用新型瓦斯檢測(cè)電路原理圖。
圖4-C 為本實(shí)用新型無線發(fā)射電路原理圖。
圖5為本實(shí)用新型應(yīng)用系統(tǒng)構(gòu)成示意圖具體實(shí)施方式
如圖1所示，本實(shí)用新型帶有生命救援發(fā)生器的礦燈由照明燈1、瓦斯檢測(cè)器2及生命救援發(fā)生器3于一體構(gòu)成。生命救援發(fā)生器最佳位置應(yīng)放礦燈罩內(nèi)，在本實(shí)施例中，生命救援發(fā)生器裝在礦燈的電池盒4內(nèi)，瓦斯檢測(cè)器插接在照明燈架內(nèi)的插座上，通過電纜3(三芯電纜為佳)與電池相連接。
所述礦燈的電池采用鋅空氣電池，為系統(tǒng)提供能源，該鋅空氣電池以采用北京長力聯(lián)合能源技術(shù)有限公司生產(chǎn)的4XKJ-40鋅空氣電池為佳，該電池比能量高、性能穩(wěn)定且價(jià)格便宜，工作電壓范圍是+5.5V～3V，容量為40AH。
圖2-A給出的是礦燈電池4的外形圖，其由內(nèi)置鋅空氣電池的下盒體及可打開的上蓋組成，在上蓋扣合體內(nèi)安置無線發(fā)射電路401及發(fā)射開關(guān)402，同時(shí)還安置限流保護(hù)電路403及啟動(dòng)開關(guān)404，以防止電流過大。
圖2-B顯示的是無線發(fā)射電路401的兩個(gè)發(fā)射天線位置示意圖，本實(shí)用新型每個(gè)礦燈的發(fā)射電路發(fā)射天線均可采用一對(duì)相互垂直設(shè)置的螺旋鞭天線LA、LB，由于與螺旋軸向垂直方向?yàn)楣β瘦椛渥畲蠓较?，而沿螺旋軸向方向功率輻射最小，所以本實(shí)用新型是將兩個(gè)發(fā)射天線LA、LB相互垂直，以保證在任何方向上都有足夠的輻射功率。
圖2-C所示的是本實(shí)用新型照明燈1外形圖，照明燈由照明開關(guān)101控制，可設(shè)有強(qiáng)、弱ON1、ON2兩檔，瓦斯檢測(cè)電路2及開設(shè)的瓦斯檢測(cè)孔201與照明燈聯(lián)為一體插接在照明燈架106的插座上。由于每個(gè)礦燈均有瓦斯檢測(cè)電路，可隨時(shí)隨地監(jiān)測(cè)該處的空氣中的瓦斯?jié)舛取?br> 圖3是本實(shí)用新型帶有生命救援發(fā)生器的鋅空氣電池礦燈控制原理方框圖，包括照明燈電路A)及電池電路B)。鋅-空氣電池104的負(fù)極接限流保護(hù)電路VX-GND端，限流保護(hù)電路的地端GND為公共地端，電池正極接啟動(dòng)開關(guān)K3-1、K3-2接限流保護(hù)電路輸入端+VX-IN，限流保護(hù)電路輸出端+VX-OUT與照明開關(guān)K1-1相連，當(dāng)過流時(shí)，限流保護(hù)電路端+VX-OUT輸出0電壓。K1-2，K1-4分別接照明燈LAP-1、LAP-3端，還分別通過D1、D2接瓦斯檢測(cè)電路輸入WSIN；而照明燈公共端LAP-2接瓦斯檢測(cè)電路控制端COL。當(dāng)瓦斯檢測(cè)電路中的瓦斯傳感器沒有檢測(cè)到空氣中的瓦斯或檢測(cè)到的瓦斯?jié)舛龋?％時(shí)，控制端COL為0電位，照明燈接地常亮。當(dāng)檢測(cè)到空氣中的瓦斯?jié)舛龋?％時(shí)，控制端COL輸出0.2秒高電位，0.8秒0電位，控制照明燈閃亮。
所述的限流保護(hù)電路參見圖4-A，它是檢測(cè)串接在主電路上取樣電阻RXL上的電壓來實(shí)現(xiàn)的當(dāng)主電路電流過大時(shí)，在RXL上的電壓升高，比較器UX輸出高電位，BGX導(dǎo)通，繼電器J吸合，j1靜合接點(diǎn)斷開供電電路，+VX-OUT端輸出0電壓，j1動(dòng)合接點(diǎn)通過RX5繼續(xù)給BGX供電，使繼電器自保，限流燈LEDX亮。當(dāng)檢查處理后，電路恢復(fù)正常，再按一下啟動(dòng)開關(guān)K3(不自鎖)，LEDX滅，恢復(fù)正常工作。
所述的瓦斯檢測(cè)電路參見圖4-B，它是用瓦斯傳感器的輸出電阻變化來控制照明燈閃亮，達(dá)到報(bào)警目的。該電路包括升壓穩(wěn)壓電路C)和檢測(cè)電路D)瓦斯檢測(cè)電路的升壓穩(wěn)壓電路C)能輸出穩(wěn)定的+6V電壓，給檢測(cè)電路、無線發(fā)射電路供電。如圖中所示，當(dāng)照明開關(guān)K1置2、4位時(shí)，+E經(jīng)D1(或D2)給振蕩器U1(NE555-1)的4.8腳供電。由U1產(chǎn)生的f＝31.2KHZ振蕩方波，經(jīng)BG1(2N3262)放大，再由肖特基二極管D3(1N5819)整流，用穩(wěn)壓器7806穩(wěn)壓輸出+6V電壓，最大工作電流為100mA。
瓦斯檢測(cè)電路D)由瓦斯傳感器QM-N5、電子開關(guān)管BG2(2N5977)比較器U2和由振蕩器U3(NE555-2)組成的1HZ方波振蕩器構(gòu)成。當(dāng)空氣中的瓦斯?jié)舛鹊陀?％時(shí)，瓦斯傳感器QM-N5的AB間呈現(xiàn)電阻RAB較大，使B點(diǎn)電壓較低，當(dāng)UB＜Uc，U2的1腳輸出0電位，控制U3不振蕩，U3的3腳輸出高電位。經(jīng)R6將電子開關(guān)BG2打開，控制端COL為0電位，使照明燈LAP-2接地，此時(shí)若照明開關(guān)置強(qiáng)(或弱)時(shí)，燈則亮。
當(dāng)空氣中瓦斯?jié)舛雀哂?％時(shí)，瓦斯傳感器QM-N5的AB間電阻呈現(xiàn)的電阻RAB較小，使B點(diǎn)電壓升高，當(dāng)UB＞Uc時(shí)，U2的1腳輸出高電位，則控制U3振蕩器開始振蕩，U3的3腳輸出持續(xù)0.8秒的高電壓，持續(xù)0.2秒的0電壓，高電壓可使開關(guān)管BG2導(dǎo)通，控制端COL為0電位，照明燈則亮，0電壓使開關(guān)管BG2關(guān)閉，控制端COL為高電位，照明燈則滅，這樣就使照明燈發(fā)生閃亮。WR1用來調(diào)整QM-N5工作電流，WR2用來調(diào)整UC電壓值。
圖4-C是生命救援發(fā)生器無線發(fā)射電路的原理圖它包含一個(gè)調(diào)制脈沖電路E)和兩個(gè)無線發(fā)射電路F)、G)，調(diào)制脈沖是由U4振蕩器(NE555-3)產(chǎn)生的，脈寬為3ms，占空比為1∶51，由U4(NE555-3)的3腳輸出，經(jīng)R13、R14同步控制BG1、BG6分別對(duì)BG3、BG5以ASK(幅度鍵控)方式進(jìn)行調(diào)制，載頻由晶振Y1、Y2產(chǎn)生433.92MHZ信號(hào)，被調(diào)制的載頻分別經(jīng)C20、C22送到發(fā)射天線LA、LB。
參見圖5，是本實(shí)用新型應(yīng)用系統(tǒng)示意圖帶有生命救援發(fā)生器的鋅空氣電池礦燈可由礦工(亦包括下井的其它人員)直接隨身攜帶，一組礦燈可以是一個(gè)礦燈、兩個(gè)礦燈，以至是幾十個(gè)礦燈一起與中心搜索器配用，中心搜索器200內(nèi)裝有接收機(jī)，接收礦燈發(fā)射機(jī)發(fā)射的信號(hào)并把接收到的信號(hào)變成閃爍信號(hào)及數(shù)碼信號(hào)；接收機(jī)接收到調(diào)制信號(hào)后，經(jīng)超外差一次變頻、放大、解調(diào)，再經(jīng)信號(hào)處理電路處理后，送信號(hào)顯示電路進(jìn)行顯示，同時(shí)還可送數(shù)碼顯示電路進(jìn)行數(shù)碼顯示；顯示的最大數(shù)字，就是估計(jì)的求救人員的總?cè)藬?shù)(即帶有生命救援發(fā)生器的鋅空氣電池礦燈的數(shù)量)。
如遇有危險(xiǎn)情況發(fā)生時(shí)，帶有生命救援發(fā)生器的鋅空氣電池礦燈的生命救援發(fā)生器向外界發(fā)射無線信號(hào)，則中心搜索器接收機(jī)邊搜索邊接收，根據(jù)閃亮的發(fā)光二極管多少來判別接收到的信號(hào)大小，以此預(yù)測(cè)搜索人員與求救人員的距離遠(yuǎn)近。由于其能正確提示出遇難者的準(zhǔn)確位置，可方便救援人員及時(shí)救助。
權(quán)利要求1.一種帶有生命救援發(fā)生器的鋅空氣電池礦燈，包括礦燈本體，其特征在于它還包括有與礦燈并置的生命救援發(fā)生器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有生命救援發(fā)生器的鋅空氣電池礦燈，其特征在于所述的礦燈上還配有瓦斯檢測(cè)裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有生命救援發(fā)生器的鋅空氣電池礦燈，其特征在于所述的礦燈的電池為鋅-空氣電池，并加有限流保護(hù)電路；礦燈的照明燈由照明開關(guān)控制，設(shè)有強(qiáng)、弱兩檔。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有生命救援發(fā)生器的鋅空氣電池礦燈，其特征在于所述礦燈的照明燈與鋅-空氣電池用三芯電纜連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有生命救援發(fā)生器的鋅空氣電池礦燈，其特征在于所述礦燈生命救援發(fā)生器的發(fā)射電路發(fā)射天線采用一對(duì)相互垂直設(shè)置的螺旋鞭天線。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種帶有生命救援發(fā)生器的鋅空氣電池礦燈，包括礦燈本體，它還包括有與礦燈并置的生命救援發(fā)生器。礦燈上還配有瓦斯檢測(cè)裝置；礦燈的電池為鋅空氣電池，并加有限流保護(hù)電路；礦燈的照明燈由照明開關(guān)控制，設(shè)有強(qiáng)、弱兩檔；所述礦燈的生命救援發(fā)生器的發(fā)射電路發(fā)射天線采用一對(duì)相互垂直設(shè)置的螺旋鞭天線；所述的鋅空氣電池采用北京長力聯(lián)合能源技術(shù)有限公司生產(chǎn)的4XKJ－40鋅－空氣電池。
文檔編號(hào)G08C17/02GK2874215SQ20052012781
公開日2007年2月28日 申請(qǐng)日期2005年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月2日
發(fā)明者周利民, 周躍民, 谷秀山, 王艷境, 劉偉春 申請(qǐng)人:北京長力聯(lián)合能源技術(shù)有限公司