專利名稱：帶有生命救援發生器的鋅空氣電池礦燈的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種帶有生命救援發生器的鋅空氣電池礦燈。
背景技術：
眾所周知，井下煤礦作業十分危險，近幾年傷亡事故時有發生，事故發生時，由于不能及時掌握井下事故點礦工的準確位置，因而給營救工作帶來了很大麻煩，易會因為一些錯誤的判斷而做一些無功的營救從而造成人力、物力的浪費，更可惜的是由于營救的不及時造成礦工的加大傷亡，對人民的生活造成更大的負面影響。
另現用于煤礦的礦燈電池多采用鉛酸電池，重復利用性較低，性能不夠穩定，也亟待需要改善。
發明內容
本實用新型的目的是提供一種可在事故現場準確提供礦工位置的帶有生命救援發生器的鋅空氣電池礦燈。
為實現上述目的，本實用新型采取以下設計方案一種帶有生命救援發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生器。
所述的礦燈上還配有瓦斯檢測裝置。所述的礦燈的電池為鋅-空氣電池，并加有限流保護電路；礦燈的照明燈由照明開關控制，設有強、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生器的發射電路發射天線采用一對相互垂直設置的螺旋鞭天線。
所述的鋅-空氣電池采用北京長力聯合能源技術有限公司生產的4XKJ-40鋅-空氣電池。
本實用新型的優點是具有重要的社會意義，對事故現場各礦工的位置可發出確切的信號以供中心救援系統作出準確判斷，從而方便及時實施救援工作；采用鋅-空氣電池，性能穩定、可重復利用，且無污染。
圖1為本實用新型帶有生命救援發生器的鋅空氣電池礦燈結構示意圖圖2-A 為本實用新型礦燈電池外形圖。
圖2-B 為本實用新型的兩個發射天線位置示意圖。
圖2-C 為本實用新型的照明燈外形圖。
圖3為本實用新型帶有生命救援發生器的鋅空氣電池礦燈控制原理方框圖。
圖4-A 為本實用新型限流保護電路原理圖。
圖4-B 為本實用新型瓦斯檢測電路原理圖。
圖4-C 為本實用新型無線發射電路原理圖。
圖5為本實用新型應用系統構成示意圖具體實施方式
如圖1所示，本實用新型帶有生命救援發生器的礦燈由照明燈1、瓦斯檢測器2及生命救援發生器3于一體構成。生命救援發生器最佳位置應放礦燈罩內，在本實施例中，生命救援發生器裝在礦燈的電池盒4內，瓦斯檢測器插接在照明燈架內的插座上，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，為系統提供能源，該鋅空氣電池以采用北京長力聯合能源技術有限公司生產的4XKJ-40鋅空氣電池為佳，該電池比能量高、性能穩定且價格便宜，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，在上蓋扣合體內安置無線發射電路401及發射開關402，同時還安置限流保護電路403及啟動開關404，以防止電流過大。
圖2-B顯示的是無線發射電路401的兩個發射天線位置示意圖，本實用新型每個礦燈的發射電路發射天線均可采用一對相互垂直設置的螺旋鞭天線LA、LB，由于與螺旋軸向垂直方向為功率輻射最大方向，而沿螺旋軸向方向功率輻射最小，所以本實用新型是將兩個發射天線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所示的是本實用新型照明燈1外形圖，照明燈由照明開關101控制，可設有強、弱ON1、ON2兩檔，瓦斯檢測電路2及開設的瓦斯檢測孔201與照明燈聯為一體插接在照明燈架106的插座上。由于每個礦燈均有瓦斯檢測電路，可隨時隨地監測該處的空氣中的瓦斯濃度。
圖3是本實用新型帶有生命救援發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的負極接限流保護電路VX-GND端，限流保護電路的地端GND為公共地端，電池正極接啟動開關K3-1、K3-2接限流保護電路輸入端+VX-IN，限流保護電路輸出端+VX-OUT與照明開關K1-1相連，當過流時，限流保護電路端+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接瓦斯檢測電路輸入WSIN；而照明燈公共端LAP-2接瓦斯檢測電路控制端COL。當瓦斯檢測電路中的瓦斯傳感器沒有檢測到空氣中的瓦斯或檢測到的瓦斯濃度＜1％時，控制端COL為0電位，照明燈接地常亮。當檢測到空氣中的瓦斯濃度＞1％時，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。
所述的限流保護電路參見圖4-A，它是檢測串接在主電路上取樣電阻RXL上的電壓來實現的當主電路電流過大時，在RXL上的電壓升高，比較器UX輸出高電位，BGX導通，繼電器J吸合，j1靜合接點斷開供電電路，+VX-OUT端輸出0電壓，j1動合接點通過RX5繼續給BGX供電，使繼電器自保，限流燈LEDX亮。當檢查處理后，電路恢復正常，再按一下啟動開關K3(不自鎖)，LEDX滅，恢復正常工作。
所述的瓦斯檢測電路參見圖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，達到報警目的。該電路包括升壓穩壓電路C)和檢測電路D)瓦斯檢測電路的升壓穩壓電路C)能輸出穩定的+6V電壓，給檢測電路、無線發射電路供電。如圖中所示，當照明開關K1置2、4位時，+E經D1(或D2)給振蕩器U1(NE555-1)的4.8腳供電。由U1產生的f＝31.2KHZ振蕩方波，經BG1(2N3262)放大，再由肖特基二極管D3(1N5819)整流，用穩壓器7806穩壓輸出+6V電壓，最大工作電流為100mA。
瓦斯檢測電路D)由瓦斯傳感器QM-N5、電子開關管BG2(2N5977)比較器U2和由振蕩器U3(NE555-2)組成的1HZ方波振蕩器構成。當空氣中的瓦斯濃度低于1％時，瓦斯傳感器QM-N5的AB間呈現電阻RAB較大，使B點電壓較低，當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R6將電子開關BG2打開，控制端COL為0電位，使照明燈LAP-2接地，此時若照明開關置強(或弱)時，燈則亮。
當空氣中瓦斯濃度高于1％時，瓦斯傳感器QM-N5的AB間電阻呈現的電阻RAB較小，使B點電壓升高，當UB＞Uc時，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0.8秒的高電壓，持續0.2秒的0電壓，高電壓可使開關管BG2導通，控制端COL為0電位，照明燈則亮，0電壓使開關管BG2關閉，控制端COL為高電位，照明燈則滅，這樣就使照明燈發生閃亮。WR1用來調整QM-N5工作電流，WR2用來調整UC電壓值。
圖4-C是生命救援發生器無線發射電路的原理圖它包含一個調制脈沖電路E)和兩個無線發射電路F)、G)，調制脈沖是由U4振蕩器(NE555-3)產生的，脈寬為3ms，占空比為1∶51，由U4(NE555-3)的3腳輸出，經R13、R14同步控制BG1、BG6分別對BG3、BG5以ASK(幅度鍵控)方式進行調制，載頻由晶振Y1、Y2產生433.92MHZ信號，被調制的載頻分別經C20、C22送到發射天線LA、LB。
參見圖5，是本實用新型應用系統示意圖帶有生命救援發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礦燈、兩個礦燈，以至是幾十個礦燈一起與中心搜索器配用，中心搜索器200內裝有接收機，接收礦燈發射機發射的信號并把接收到的信號變成閃爍信號及數碼信號；接收機接收到調制信號后，經超外差一次變頻、放大、解調，再經信號處理電路處理后，送信號顯示電路進行顯示，同時還可送數碼顯示電路進行數碼顯示；顯示的最大數字，就是估計的求救人員的總人數(即帶有生命救援發生器的鋅空氣電池礦燈的數量)。
如遇有危險情況發生時，帶有生命救援發生器的鋅空氣電池礦燈的生命救援發生器向外界發射無線信號，則中心搜索器接收機邊搜索邊接收，根據閃亮的發光二極管多少來判別接收到的信號大小，以此預測搜索人員與求救人員的距離遠近。由于其能正確提示出遇難者的準確位置，可方便救援人員及時救助。
權利要求1.一種帶有生命救援發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生器。
2.根據權利要求1所述的帶有生命救援發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裝置。
3.根據權利要求1所述的帶有生命救援發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，并加有限流保護電路；礦燈的照明燈由照明開關控制，設有強、弱兩檔。
4.根據權利要求1所述的帶有生命救援發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.根據權利要求1所述的帶有生命救援發生器的鋅空氣電池礦燈，其特征在于所述礦燈生命救援發生器的發射電路發射天線采用一對相互垂直設置的螺旋鞭天線。
專利摘要本實用新型公開了一種帶有生命救援發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生器。礦燈上還配有瓦斯檢測裝置；礦燈的電池為鋅空氣電池，并加有限流保護電路；礦燈的照明燈由照明開關控制，設有強、弱兩檔；所述礦燈的生命救援發生器的發射電路發射天線采用一對相互垂直設置的螺旋鞭天線；所述的鋅空氣電池采用北京長力聯合能源技術有限公司生產的4XKJ－40鋅－空氣電池。
文檔編號G08C17/02GK2874215SQ20052012781
公開日2007年2月28日 申請日期2005年11月2日 優先權日2005年11月2日
發明者周利民, 周躍民, 谷秀山, 王艷境, 劉偉春 申請人:北京長力聯合能源技術有限公司