王涛林红梅边杰费勤华刘俊良王添
（国家能源集团宁夏煤业有限责任公司信息技术中心，宁夏
全息图像银川，750011）
摘要：针对目前矿井工作人员入井作业携带安全防护设备多（如人员定位卡、无线通信手机等）、感应太阳能路灯
系统维护工作量大、矿灯智能化程度低等问题，本文设计了一种新型多功能信息矿灯，将矿灯、便携式瓦检仪、人员定位卡、防爆通信手机、摄像、人体体征监测等模块融于一体，通过矿井3G/4G/WiFi 等无线网络，实现以上监测数据的快速上传、统计、分析，既解决了井下监测设备的供电问题，又减少了下井必须携带的设备数量和各独立子系统的维护工作量；同时，通过该款矿灯的音视频功能，实现地面调度室与井下人员的可视化通话，尤其在矿井发生突发事件时，可以快速、直观的建立地面与井下现场的应急指挥系统，为指挥人员准确、高效的决策提供技术支持。
去腐生肌膏关键词：信息矿灯人员定位瓦斯检测无线通信视频监控生命监测中图分类号：TD621文献标识码：B 文章编号：2096-7691（2020）10-037-03作者简介：王
涛（1985-），男，硕士，高级信息系统项目管理师，现任国家能源集团宁夏煤业有限责任公司信息技术中心科技管理专责，主
要研究信息化建设和科技创新管理工作。Tel：189****1363，E-mail：****************
防爆或者本安型矿灯是下井工作人员必须佩戴的照明设备，无线通信、环境监测、人员定位、视频系统及生命监测和煤矿安全生产及下井工作人员的人身安全密不可分，是建设智慧矿山不可或缺的技术手段。由于各系统各自分体独立，井下人员作业时需佩戴多套终端设备，操作起来非常复杂，加大了操作人员的作业负担，也增加了维护工作量，特别是遇险时很难快速准确的将险情及时传输到地面指挥中心。因此，设计一种集成度高、便于携带、操作便捷的新型信息矿灯［1］是十分必要的。
目前市场上现有的信息矿灯在功能的集成度上较低，往往只是添加了1~2个功能，不能提供一体化的解决方案。一些信息矿灯，集成了通信、安全监控及定位功能，但是通信使用的是WiFi 模式，不支持现在主流4G 通信；定位模式为RFID 区域定位，不支持精确定位；同时，麦克风安装腰部的灯盒上，在井下嘈杂的实际工作场景里，收音效果不好。此外，这些信息矿灯在易用性和符合煤矿工人使用习惯方面都有一定程度的欠缺；而且很少将生命监测功能融入矿灯内，无法实时监控工人在井下作业时
的健康状况。
针对矿灯集成度地的问题，本文设计了一种煤矿用新型多功能信息矿灯，通过将矿灯、便携式瓦检仪、
人员定位卡、防爆通信手持机及摄像模块融于一体，
既解决了井下监测终端的供电问题，又减少了下井必须携带的设备数量。
1设计思路及目标
（1）整体结构及电路符合国标GB3836.2本质安全要求，可用于煤矿特殊防爆环境。
（2）将矿灯、便携式瓦检仪［2］、人员定位卡、防爆通信手持机、摄像模块及人体体征数据采集模块融于一体，以解决检测终端的供电和下井携带设备数量多等问题。
（3）利用WiFi/3G/4G 网络实现局级/矿端/井下各层级的语音、视频及数据的采集、传输与存储；使用先进的UWB 超宽带定位［3］模块，实现人员在井下巷道的厘米级精确定位。
（4）在灯头上集成2个抗噪麦克风，使用差分模式，人员在通话时可以将灯头拿在手里通话，在嘈杂环境里通话效果好。
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（5）矿灯壳体设计紧凑便携，通过5个按键实现矿灯、便携式瓦检仪、人员定位卡、防爆通信手持机、摄像模块及生命监测的操作，所有功能都可以一键操作，简洁明了。
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