本發(fā)明涉及一種基于太陽能供電的礦井應(yīng)急照明系統(tǒng)，屬于應(yīng)急照明系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

煤炭工業(yè)是關(guān)系國家經(jīng)濟(jì)命脈的重要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，支撐著國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)高速發(fā)展。煤礦在開采過程中，很容易出現(xiàn)塌方、瓦斯爆炸等安全事故。 一旦礦井發(fā)生事故，很容易出現(xiàn)電路故障導(dǎo)致停電， 阻礙礦井下的礦工迅速疏散和撤離，給礦工的生命安全造成極大威脅。

申請(qǐng)?zhí)枮?01210146950.6 ，申請(qǐng)日為2012年5月11日的發(fā)明專利申請(qǐng)公開了一種用于煤礦井下的不間斷應(yīng)急照明與安全指示系統(tǒng)，包括開關(guān)電源(1)、充電器(2)、電池管理單元(3)、供電控制單元(4)、蓄電池組(5)和負(fù)載(6)；開關(guān)電源(1)用于與礦用交流電源電連接，并將來自礦用交流電源的交流電轉(zhuǎn)換為低壓直流電；充電器(2)用于經(jīng)電池管理單元(3)給蓄電池組(5)充電；電池管理單元(3)用于采集蓄電池組(5)的單體電池的電壓、蓄電池組(5)的單體電池的溫度、蓄電池組(5)的電壓、充電電流、放電電流和/或蓄電池組(5)的容量的信號(hào)，當(dāng)上述信號(hào)出現(xiàn)異常時(shí)，電池管理單元(3)報(bào)警并保護(hù)蓄電池組(5)；供電控制單元(4)用于用開關(guān)電源(1)或蓄電池組(5)給負(fù)載(6)供電。當(dāng)?shù)V用交流電源斷電時(shí)，所述系統(tǒng)的應(yīng)急不間斷照明的響應(yīng)時(shí)間為30毫秒-1秒。

申請(qǐng)?zhí)枮?01310594424.0 ，申請(qǐng)日為2013年11月22日的發(fā)明專利申請(qǐng)公開了一種礦井光纖式照明燈，該礦井光纖式照明燈包括：光源組件、主光纖、光纖分路器、子光纖、光學(xué)系統(tǒng)和出光板，其中，所述光源組件包括光源和二次光學(xué)系統(tǒng)，所述光源通過所述二次光學(xué)系統(tǒng)與所述主光纖相連接，所述光學(xué)系統(tǒng)包括多個(gè)光學(xué)單元，所述子光纖的一端通過所述光纖分路器與所述主光纖相連接，另一端伸入各自對(duì)應(yīng)的光學(xué)單元中；所述光學(xué)單元中設(shè)置有光學(xué)透鏡或反光杯，所述出光板連接在所述光學(xué)系統(tǒng)的下方。該發(fā)明所述的礦井光纖式照明燈通過光學(xué)系統(tǒng)和出光板的配合使用，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)礦井的照明需求，并且光的傳導(dǎo)路徑通過光纖，從而代替了電纜，避免了觸電和火災(zāi)等事故的發(fā)生。

申請(qǐng)?zhí)枮?01410473806.2 ，申請(qǐng)日為2014年9月17日的發(fā)明專利申請(qǐng)公開了一種防爆式礦井巷道定向照明燈，該照明燈包括上蓋、安全罩、玻璃燈罩、反光杯、帶散熱器的燈體、設(shè)有電源驅(qū)動(dòng)電路的電源驅(qū)動(dòng)電路板以及LED光源，底蓋、壓緊螺母；上蓋設(shè)于燈體的前端，所述底蓋設(shè)于燈體的后端，反光杯固定于LED光源的外圍，所述玻璃燈罩通過膠粘貼在燈體的前端，安全罩固定安裝在上蓋和燈體上，底蓋與燈體構(gòu)成防爆的接線腔，電源線纜通過壓緊螺母和密封橡膠以及墊片與燈體密封連接，電源驅(qū)動(dòng)電路板分別與電源線纜和LED光源電連接，LED光源安裝在燈體上，所述燈體與底蓋之間的隔爆面安裝有單向防潮密封環(huán)。該發(fā)明的技術(shù)方案克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，結(jié)構(gòu)簡單，不僅密封性能好，而且能有效防爆，安全可靠，免維護(hù)，延長了使用壽命。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提出了一種基于太陽能供電的礦井應(yīng)急照明系統(tǒng)，一旦礦井發(fā)生安全事故停止供電也依然可以為礦井提供照明支持，為礦井下的礦工迅速疏散和撤離提供了便利。

本發(fā)明為解決其技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案：

一種基于太陽能供電的礦井應(yīng)急照明系統(tǒng)，包括礦用交流電源檢測模塊、瓦斯?jié)舛葯z測模塊、控制模塊、報(bào)警模塊、亮度調(diào)節(jié)模塊、應(yīng)急照明模塊和供電模塊，其中礦用交流電源檢測模塊和瓦斯?jié)舛葯z測模塊分別與控制模塊連接、控制模塊分別與亮度調(diào)節(jié)模塊和報(bào)警模塊連接，亮度調(diào)節(jié)模塊和應(yīng)急照明模塊連接；供電模塊和各模塊相連，所述供電模塊包括順序連接的太陽能電池板和蓄電池；

所述礦用交流電源檢測模塊用于檢測礦井的交流電源是否提供電力；

所述瓦斯?jié)舛葯z測模塊用于檢測礦井內(nèi)瓦斯的濃度；

所述控制模塊用于接收礦用交流電源檢測模塊和瓦斯?jié)舛葯z測模塊的信息后發(fā)出控制信息；

所述報(bào)警模塊用于收到控制模塊的信息后發(fā)布報(bào)警信息；

所述應(yīng)急照明模塊用于收到控制模塊的信息后起照明作用；

所述亮度調(diào)節(jié)模塊用于調(diào)節(jié)應(yīng)急照明模塊的亮度；

所述供電模塊用于向各模塊供電；

所述亮度調(diào)節(jié)模塊包括順序連接的保護(hù)電路、穩(wěn)壓電路、第一濾波電路和采樣電路，保護(hù)電路的輸入端連接所述控制模塊的輸出端，采樣電路的輸出端連接所述應(yīng)急照明模塊的輸入端。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案： 所述瓦斯?jié)舛葯z測模塊采用光學(xué)瓦斯檢測儀。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案： 所述報(bào)警模塊為蜂鳴器。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案： 所述應(yīng)急照明模塊采用發(fā)光二極管。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案：所述發(fā)光二極管外設(shè)有防爆裝置。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案： 所述瓦斯?jié)舛葯z測模塊為電化學(xué)式或紅外瓦斯傳感器。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案：所述太陽能電池板為晶體硅電池板。

本發(fā)明所述一種基于太陽能供電的礦井應(yīng)急照明系統(tǒng)，采用以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果：

1、本發(fā)明非常智能，一旦礦井發(fā)生安全事故停止供電也依然可以為礦井提供照明支持，為礦井下的礦工迅速疏散和撤離提供了便利。

2、本發(fā)明可根據(jù)實(shí)際應(yīng)用環(huán)境調(diào)節(jié)燈的亮度，實(shí)現(xiàn)調(diào)光效果，從而延長應(yīng)急燈照明時(shí)間，成本較低且節(jié)約能源。

3、本發(fā)明采用太陽能供電，綠色環(huán)保，節(jié)能減排。

具體實(shí)施方式

下面對(duì)本發(fā)明創(chuàng)造做進(jìn)一步詳細(xì)說明。

一種基于太陽能供電的礦井應(yīng)急照明系統(tǒng)，包括礦用交流電源檢測模塊、瓦斯?jié)舛葯z測模塊、控制模塊、報(bào)警模塊、亮度調(diào)節(jié)模塊、應(yīng)急照明模塊和供電模塊，其中礦用交流電源檢測模塊和瓦斯?jié)舛葯z測模塊分別與控制模塊連接、控制模塊分別與亮度調(diào)節(jié)模塊和報(bào)警模塊連接，亮度調(diào)節(jié)模塊和應(yīng)急照明模塊連接；供電模塊和各模塊相連，所述供電模塊包括順序連接的太陽能電池板和蓄電池；

所述礦用交流電源檢測模塊用于檢測礦井的交流電源是否提供電力；

所述瓦斯?jié)舛葯z測模塊用于檢測礦井內(nèi)瓦斯的濃度；

所述控制模塊用于接收礦用交流電源檢測模塊和瓦斯?jié)舛葯z測模塊的信息后發(fā)出控制信息；

所述報(bào)警模塊用于收到控制模塊的信息后發(fā)布報(bào)警信息；

所述應(yīng)急照明模塊用于收到控制模塊的信息后起照明作用；

所述亮度調(diào)節(jié)模塊用于調(diào)節(jié)應(yīng)急照明模塊的亮度；

所述供電模塊用于向各模塊供電；

所述亮度調(diào)節(jié)模塊包括順序連接的保護(hù)電路、穩(wěn)壓電路、第一濾波電路和采樣電路，保護(hù)電路的輸入端連接所述控制模塊的輸出端，采樣電路的輸出端連接所述應(yīng)急照明模塊的輸入端。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案： 所述瓦斯?jié)舛葯z測模塊采用光學(xué)瓦斯檢測儀。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案： 所述報(bào)警模塊為蜂鳴器。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案： 所述應(yīng)急照明模塊采用發(fā)光二極管。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案：所述發(fā)光二極管外設(shè)有防爆裝置。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案： 所述瓦斯?jié)舛葯z測模塊為電化學(xué)式或紅外瓦斯傳感器。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案：所述太陽能電池板為晶體硅電池板。

本發(fā)明的瓦斯?jié)舛葯z測模塊采用光學(xué)瓦斯檢測儀。通常使用光學(xué)甲烷檢測儀測定瓦斯?jié)舛取?/p>

光學(xué)甲烷檢測儀是根據(jù)光干涉原理制成的。其工作原理如下：

由光源發(fā)出的光，經(jīng)聚光鏡到達(dá)平面鏡，并經(jīng)其反射和折射形成兩束光，分別通過空氣室和甲烷室，再經(jīng)折光棱鏡折射到反射棱鏡，最后反射給望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)。由于光程差的結(jié)果，在物鏡的焦平面上將產(chǎn)生干涉條紋。

由于光的折射率與空氣介質(zhì)的密度有直接關(guān)系，如果以空氣室和甲烷室都充入新鮮空氣產(chǎn)生的條紋為基準(zhǔn)（對(duì)零），那么，當(dāng)含有甲烷的空氣沖入甲烷室時(shí)，由于空氣室中的新鮮空氣與甲烷室中的含有甲烷的空氣的密度不同，他們的折射率不同，因而光程也就不同，于是干涉條紋產(chǎn)生位移，從目鏡中可以看到干涉條紋移動(dòng)的距離。由于干涉條紋的位移大小與瓦斯?jié)舛鹊母叩统烧汝P(guān)系，所以，根據(jù)干涉條紋的移動(dòng)距離就可以測知甲烷的濃度。我們?cè)诜謩澃迳献x出位移的大小，其數(shù)值就是測定的甲烷濃度。

本發(fā)明的應(yīng)急照明模塊采用發(fā)光二極管。

發(fā)光二極管的優(yōu)點(diǎn)：電光轉(zhuǎn)化效率高（接近60%，綠色環(huán)保、壽命長（可達(dá)10萬小時(shí)）、工作電壓低（3V左右）、反復(fù)開關(guān)無損壽命、體積小、發(fā)熱少、亮度高、堅(jiān)固耐用、易于調(diào)光、色彩多樣、光束集中穩(wěn)定、啟動(dòng)無延時(shí)

本發(fā)明采用太陽能電池板將太陽能轉(zhuǎn)換成電能，為蓄電池充電，節(jié)省能源，充分利用太陽能，高效環(huán)保。太陽能是由太陽內(nèi)部氫原子發(fā)生氫氦聚變釋放出巨大核能而產(chǎn)生的，來自太陽的輻射能量。人類所需能量的絕大部分都直接或間接地來自太陽。照射在地球上的太陽能非常巨大，大約40分鐘照射在地球上的太陽能，足以供全球人類一年能量的消費(fèi)。可

以說，太陽能是真正取之不盡、用之不竭的能源。而且太陽能發(fā)電絕對(duì)干凈，不產(chǎn)生公害。所以太陽能發(fā)電被譽(yù)為是理想的能源。

從太陽能獲得電力，需通過太陽電池進(jìn)行光電變換來實(shí)現(xiàn)。它同以往其他電源發(fā)電原理完全不同，具有以下特點(diǎn)：①無枯竭危險(xiǎn)；②絕對(duì)干凈（無公害）；③不受資源分布地域的限制；④可在用電處就近發(fā)電；⑤能源質(zhì)量高；⑥使用者從感情上容易接受；⑦獲取能源花費(fèi)的時(shí)間短。不足之處是：①照射的能量分布密度小，即要占用巨大面積；②獲得的能源同四季、晝夜及陰晴等氣象條件有關(guān)。但總的說來，瑕不掩瑜，作為新能源，太陽能具有極大優(yōu)點(diǎn)，因此受到世界各國的重視。

本發(fā)明非常智能，一旦礦井發(fā)生安全事故停止供電也依然可以為礦井提供照明支持，為礦井下的礦工迅速疏散和撤離提供了便利。本發(fā)明可根據(jù)實(shí)際應(yīng)用環(huán)境調(diào)節(jié)燈的亮度，實(shí)現(xiàn)調(diào)光效果，從而延長應(yīng)急燈照明時(shí)間，成本較低且節(jié)約能源。

上面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式作了詳細(xì)說明，但是本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下做出各種變化。