[发明专利]一种基于可见光通信的井下光通信系统

说明书

本发明公开了一种基于可见光通信的井下光通信系统，包括固定灯和摄像头并均安装在矿洞的侧壁上，固定灯的外部设有清理机构，控制器和固定灯、光电接收板电连接，系统还包括位于矿井地面位置的数据服务器，数据服务器与最近的一个控制器电连接，数据信息通信模块作为上行链路通信传递至数据服务器中，所述数据服务器将控制命令作为下行链路通信通过最近的一个控制器传递给多个通信模块完成通信，本申请利用原有的照明系统即能够实现视频监管以及双向通信，同时还具有防爆效果的清洁机构，有利于系统的长期稳定运行，另外还可将信息传递给每个个体，从而提高安全性并适合井下的环境情况。

技术领域

本发明涉及井下安全作业技术领域，具体为一种基于可见光通信的井下光通信系统。

背景技术

煤矿广泛分布于地球上，是世界上最丰富也最直接的自然燃料资源，由于其形成的特殊性属于不可再生资源，虽然随时科学的发展以及出现了很多其他能源在逐步替代煤炭资源，但目前煤炭仍然扮演着人类活动中重要资源的角色。世界上大部分煤矿都是井下煤矿，随着开采程度的不断推进，矿井的深度不断增加，煤矿的安全问题一直是矿井生产活动的重要问题，而如何加强安全生产、提高预警和事故后处理是目前诸多井下煤矿的当务之急。由于井下煤矿环境特殊，大多为巷道式并且很多煤矿伴生有其他金属矿，通过传统无线电的形式易受干扰，无法达到常规理想效果，并且矿井属于防爆环境，无线电通过电磁波的形式发送容易在天线位置聚集能量，还需要另外的防爆机构也不利于井下使用，而通过线缆的形式不仅只能实施点对点的通信，而且还增加了布线施工的成本和人力。

矿井位于地下24小时都需要灯光进行照明，如果能利用现有的照明设施进行光通信传输并将其与音画监控系统进行整合，可有利于井下安全生产的实施；另外井下煤矿由于环境因素照明系统可能由于煤灰进行遮挡。所以我们提出一种基于可见光通信的井下光通信系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于可见光通信的井下光通信系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于可见光通信的井下光通信系统，包括固定灯和摄像头，所述固定灯和摄像头均通过安装架安装在矿洞的侧壁上，安装套的内部安装有用于处理信号的控制器，且控制器通过其上固定连接有的安装杆连接有用于接收光信号的光电接收板，所述安装套的外部设有用于清理固定灯灯罩的清理机构，所述系统还包括位于矿井地面位置的数据服务器，且所述数据服务器与最近的一个控制器电连接；

位于同一个上的固定灯、摄像头、光电接收板、控制器作为一个通信模块，数据信息通过安装在矿洞侧壁上的多个通信模块作为上行链路通信传递至数据服务器中。

优选的，所述清理机构包括固定环，所述固定环固定套接在安装套的外侧壁上，且固定环的前侧面上开有空槽，所述空槽的槽底通过记忆金属丝连接有套环，所述套环的外侧面上固定连接有用于擦拭固定灯灯罩的透明橡胶膜，且套环的外侧面上还固定连接有多根导热杆，所述导热杆的外端与固定灯的灯罩相适配。

优选的，所述套环上对称设有多个限位板，所述限位板的内侧面上固定连接有限位杆，所述限位杆的内端通过固定环上开有的贯穿孔贯穿固定环并固定连接有凸环，且贯穿孔的两端槽壁上均固定连接有倾斜方向相反的金属弹片。

优选的,所述固定灯的壳体上开有卡槽，所述安装套上啮合连接有与卡槽相适配的定位螺栓，所述安装套的后端内部啮合连接有端盖，所述控制器安装在端盖的内部，所述安装套的侧壁上开有用于给安装杆让出位置的贯穿槽。

优选的，所述数据服务器将控制命令作为下行链路通信通过最近的一个控制器传递给安装在矿洞侧壁上的多个通信模块。

优选的，所述控制命令为摄像头的动作指令、发送音频信息、发出警报中的一种或多种。

优选的，所述系统还包括用于佩戴在个体上的安全帽，所述安全帽上设有光电接收板以及控制器。

优选的，所述安全帽上还设有通过控制器控制的头戴灯。