基于LED技术的煤矿照明与安全监控系统 .pdf

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第２４卷第５期重庆工商大学学报（自然科学版）２００７年ｌ０月

Ｖｏ１．２４Ｎｏ．５ＪＣｈｏｎｇｑｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌＢｕｓｉｎｅｓｓＵｎｉｖ，（ＮａｔＳｃｉＥｄ）０ｃｔ．２０ｏ７

文章编号：１６７２—０５８Ｘ（２００７）０５—０４８９—０４

基于ＬＥＤ技术的煤矿照明与安全监控系统

丁明勇，李昔华，代晓红

（１．重庆工商大学计算机科学与信息工程学院，重庆４０００６７；２．重庆工商大学学报编辑部，重庆４０００６７）

摘要：介绍了一种基于ＬＥＤ技术的煤矿照明与安全监控系统，在提供煤矿生产照明环境

的同时，充分利用其低压供电特性，搭建了一套集路标指示、报警检测、人员身份识别、事故疏散

以及矿井地理信息、管理调度等为一体的数字化监控系统。它具有节能、安全、防爆能力强的显

著特点，结合了抗干扰能力强的ＣＡＮ总线通信平台，充分发挥了功耗低、兼容性好、集成度高、模

块化、体积小和安全可靠的优势。

关键词：ＬＥＤ灯带；ＲＦＩＤ（射频识别）；煤矿安全；管理信息系统；身份识别

中图分类号：Ｔ文献标识码：Ａ

近年来，煤矿生产安全事故频繁发生，造成“大事故常犯，小事故不断”的严重现象，不仅严重威胁矿

工的生命安全，也严重制约着经济的发展。煤矿井下作业因为远离地面，地形复杂，环境恶劣，导致事故

频发。同时，国家对煤矿安全生产的管理力度在不断加强，各单位都在进行数字化矿井的建设和改造，并

取得了一定的经济和社会效益。近年来，包括远程视频监控、远程矿井信息采集以及基于ＲＦＩＤ技术的身

份识别等新技术正被迅速地应用到煤矿安全生产领域，对改善煤矿安全环境和建立实时监督管理有着重

要的作用。国家煤监局印发的（２００５年全国煤矿安全生产状况简要分析及对策措施》文件中，把企业安全

管理混乱和劳动组织混乱作为安全生产的两大突出问题。为了从根本上解决煤矿安全问题，需要依靠科

技手段提高煤矿整体安全技术装备与管理水平，建立一整套安全、实时、经济、可靠、完善的安全监控平台

和安全管理体系是防止煤矿安全事故，保障长治久安的有效措施。

１Ｉ，ＥＤ技术及在矿井应用中的优势

ＬＥＤ（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）是一种将电能转化为可见光的半导体元件，它改变了白炽灯钨丝发光与节

能灯三基色发光的原理，采用电场发光，是一种冷光源，无频闪且色温接近日光，能有效保护井下作业人

员的视力；可以完全避免因普通照明灯引发的瓦斯爆炸事故。ＥＬＤ采用低压直流电源供电，工作电压在６

２４Ｖ之间，比使用高压电源更为安全、经济，其功耗仅为传统白炽灯的３０％，能有效地节约能源。此外，

～

还具有响应时间快、稳定性好，工作寿命长（＞１０万ｈ）、免维护的特点。在矿井中，可以安装超高亮白光

ＥＬＤ灯带提供坑道照明；还可以间插安装红、绿、黄、橙色ＥＬＤ用于标志间隔距离、监测点、岔道、安全撤离

路线、预警、报警等信息；可以在坑道内间隔适当距离配置蓄电池后备电源，即便出现塌方事故轧断照明

通信线路，也可以确保局部照明与ＬＥＤ指示信息，帮助井下人员逃生。

ＥＬＤ供电能够采用２４Ｖ的低压线路，这也为实现矿井安全监测设备（模块级）供电及数据通信提供

了一个安全、稳定的供电环境。完全可以建立一个基于单片机模块的小型通信网络，对煤矿安全生产环

节中的瓦斯、一氧化碳、风量、温度以及视频信息等监测模块提供可靠的信息采集、传输通道；还可采用

ＥＬＤ技术中的红外编码身份识别技术，将红外采集探头以适当间隔距离安装在ＬＥＤ照明灯带中，对矿井

收稿日期１２００７－０３—１２；ｆｉｔ回日期：２００７—０５—３Ｏ。

作者简介：丁明勇（１９７１一），男，重庆忠县入，讲师，从事嵌入式系统软件研究。