Светильник шахтный головной с информационно-измерительными функциями безопасности

Светильник шахтный головной
Описание полезной модели
Заявляемая полезная модель относится к индивидуальному осветительному горно-шахтному оборудованию.
Безопасность работы горняков напрямую связана с используемым оборудованием, в настоящее время уделяется большое внимание техническому оснащению горнорабочих, в частности шахтных головных светильников.
Известен светильник головной с сигнализатором появлений взрывной смеси газов (Патент РФ 2085750 опубликован 27.07.1997), который содержит фару с лампой, имеющей нить накала, камеру сгорания и источник питания. Нить накала лампы включена в цепь источника питания последовательно. Камера сгорания снабжена воспламенителем газа и фиксатором пламени и выполнена со смотровым окном. При появлении в камере сгорания нижнего предела взрываемости газа под действием воспламенителя происходит вспышка газа или взрыв газа, ограниченный объемом камеры сгорания.
Основным недостатком известного светильника является низкая функциональность, технологичность, надежность и безопасность.
Наиболее близким является светильник шахтный головной с измерительно-информационными функциями безопасности (Патент РФ №87495 опубликован 10.10.2009), состоящий из закрепляемого на каске осветительного блока, в герметичном корпусе которого размещены светодиоды основного и вспомогательного освещения с драйверами и контроллером драйверов, гибкого многожильного соединительного кабеля и блока питания, состоящего из крышки и батарейного отсека, в котором размещена аккумуляторная батарея, индивидуальный драйвер заряда с контроллером и устройством защиты от разряда ниже допустимого напряжения, а на одной или двух внешних поверхностях батарейного отсека имеются контактные площадки, соединенные с индивидуальным драйвером заряда аккумуляторной батареи, при этом контроллер драйверов светодиодов основного и вспомогательного освещения соединен с контроллером индивидуального драйвера заряда аккумуляторной батареи внутренней цифровой шиной - линией цифровой передачи данных. Автоматизированная система шахтного оповещения, управления и контроля окружающей среды и местоположения горнорабочих в подземных выработках, состоит из пульта управления с ЭВМ, соединенного информационной магистралью с передатчиком узкополосного сигнала, работающим в нижнем диапазоне тональных частот, и из устройств сбора и передачи информации, распределенных по подземной выработке, также соединенных между собой и с пультом управления с ЭВМ информационной магистралью; устройства сбора и передачи информации оснащены приемниками радиосигналов сверхвысокой частоты, а горнорабочие - описанными выше светильниками, характеризующаяся тем, что она осуществляет управление и контроль в подземных выработках по каналам проводной и радиосвязи в автоматическом режиме и по запросам для использования этой информации в целях управления производственными процессами.
Основным недостатком известного светильника является низкая технологичность, надежность и безопасность.
Целью заявляемой полезной модели является устранение перечисленных недостатков для достижения таких технических результатов, как расширение функциональности, создание конструкции надежного высокотехнологичного осветительного устройства, обеспечивающего высокий уровень безопасности, а также снижение материалоемкости.
Поставленная цель достигается следующим образом: светильник шахтный головной, состоящий из закрепляемого на каске осветительного агрегата в герметичном корпусе с гибким многожильным соединительным кабелем и блоком питания, состоящий из крышки и батарейного отсека, в котором размещена аккумуляторная батарея с блоком искрозащиты; причем в осветительном агрегате размещены: источник света с блоком связи Wi-Fi, а осветительный агрегат дополнительно содержит блок определения своего места положения относительно внутришахтных источников базовых сигналов с блоком экстренного оповещения головного офиса с тревожной сигнальной кнопкой.
Светильник шахтный головной в частности может характеризоваться тем, что в качестве звукового сигнализатора применен динамик.
Светильник шахтный головной в частности может характеризоваться тем, что в качестве звукового сигнализатора применен виброзвонок.
На Фиг. изображен светильник шахтный головной с информационно-измерительными функциями безопасности, где цифрами обозначены:
1. Герметичный корпус осветительного блока.
2. Блок управления и коммуникации.
3. Светодиод.
4. Светоотражающий рефлектор.
5. Соединительный кабель.
6. Блок питания.
7. Приемопередающее устройство.
8. Антенна.
9. Сигнальная кнопка.
10. Блок обратной связи.
11. Блок определения местоположения.
Представленный на Фиг. светильник шахтный головной устроен следующим образом.
В герметичном корпусе осветительного блока 1 находится светодиод 3, вставляемый в светоотражающий рефлектор 4. Также светильник содержит приемопередающее устройство 7, с антенной 8, блок обратной связи 10 и блок определения местоположения 11. Непосредственно на самом герметичном корпусе осветительного блока расположена сигнальная кнопка 9.
Представленный на Фиг. светильник шахтный головной действует следующим образом.
Блок питания 6 с предварительно заряженной аккумуляторной батареей, при помощи соединительного кабеля 5 подключается к разъему головного шахтного светильника (на фиг. не показан), причем разъемное соединение, и батарейный отсек в целом, выполняются в герметичном исполнении. При этом через блок управления и коммуникаций 2 обеспечивается питание всех компонентов, расположенных в корпусе светильника. В частности обеспечивается излучение светодиода 3, совмещенного со светоотражающим рефлектором 4 для создания направленного пучка света. Светильник имеет основной, экономичный и аварийный режимы освещения, которые включаются либо вручную, либо автоматически, в зависимости от состояния аккумуляторной батареи. При помощи приемо-передающего устройства 7, использующего стандарт IEEE 802.11, через антенну 8, например штыревую, осуществляется связь горнорабочего с диспетчером. При помощи встроенного динамика, либо виброзвонка, головной шахтный светильник может воспроизвести звуковой сигнал опасности, полученный, например, при помощи приемопередающего устройства 7. Приемопередающее устройство 7 распознает поступившее сообщение и в свою очередь моделирует сигнал и подает его на антенну 8, которая передает моделированный сигнал в систему обработки (на фиг. не показан) и далее оператору, либо горнорабочий при помощи сигнальной кнопки 9, расположенной непосредственно на головном осветительном устройстве, в составе блока обратной связи 10, может самостоятельно передать диспетчеру сообщение. В свою очередь оператор имеет возможность непосредственной передачи звукового сигнала, например, о сложившейся опасной ситуации, которая воспроизводится через звуковой встроенный динамик, при этом команды оповещения могут вырабатываться системой автоматически, либо подаваться диспетчером вручную. В качестве обеспечения безопасности всех людей, находящихся в шахте, головное осветительное устройство шахтера содержит блок определения местоположения 11, который осуществляет вычисление координаты индивидуального осветительного устройства (а, следовательно, и самого шахтера) путем сравнения сигналов от внутришахтных источников базовых сигналов, в качестве источников таких сигналов могут быть использованы, например, стандартные базовые станции по ГОСТ P 51330.0-99. Таким образом, диспетчер имеет возможность оповестить весь персонал, о месте, с предположительным отклонением уровня концентрации газов от их значения нормы. Объединение всех перечисленных выше устройств в одном светильнике шахтном головном, также позволяет значительно сэкономить на изготовлении всех блоков по отдельности.
Применение приемо-передающего устройства, обеспечивающего надежную двустороннюю связь «горнорабочий-диспетчер», основанную на стандарте IEEE 802.11 и помещенное в герметичный, искрозащищенный корпус, в котором дополнительно содержится источник освещения, позволяет добиться заявляемого технического результата, а именно расширения функциональности, создания конструкции надежного высокотехнологичного осветительного устройства, обеспечивающего высокий уровень безопасности, и снижение материалоемкости.
Промышленная применимость.
Заявляемый светильник шахтный головной может быть с успехом применен для индивидуального пользования на рудниках и шахтах, в том числе угольных, опасных по газу и пыли, в качестве обеспечения звуковой и световой сигнализации, анализа окружающей среды для выявления отклонения установленных значений концентраций газов, надежной двусторонней связи.