[发明专利]基于可见光无线通信模块的矿井帽

说明书

技术领域

本发明涉及基于可见光无线通信模块的矿井帽，属于无线通信的技术领域。

背景技术

LED照明器件具有高效、节能、环保、使用寿命长、易维护等显著优点，随着近年来制造工艺的提升和成本的降低，已逐渐进入普通照明领域，而LED器件独有的高速响应特性使其成为发展可见光无线通信技术的关键器件。通过调制LED器件的输出电流可以获得肉眼无法察觉的光强变化，由光电探测器探测、接收、转换为电信号并还原出原始信号，在照明的同时，实现信息的高速远距离传输。

开发和研究新能源是国家经济高速发展的有力支撑，而地下开采方式是目前我国获得多种能源资源与矿产资源的重要途径。近年来，随着我国对矿产资源需求的迅速上升，矿井作业的高效性和安全性成为国家关注的重点。由于矿井内施工面积大、光线不足、施工环境嘈杂等特殊环境，矿工人员之间交流不畅往往成为指令传达不及时、安全管理措施落实不到位的主要因素，困扰着整个煤矿行业。此外，针对一些光线不足、施工环境嘈杂的场景，目前还没有将可见光无线通信系统应用到LED照明器件上的应用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述背景技术的不足，提供了基于可见光无线通信模块的矿井帽。

本发明为实现上述发明目的采用如下技术方案：

基于可见光无线通信模块的矿井帽，包括帽体、LED头灯、光电探测器、可见光无线通信模块、耳机、麦克风，其中：所述光电探测器设置在帽体上，所述可见光无线通信模块置于帽体夹层内，所述耳机与帽体固定连接；所述麦克风通过接入线与含有可见光无线通信模块的电路板连接。

所述基于可见光无线通信模块的矿井帽中，可见光无线通信模块包括发射模块、接收模块，其中：

所述发射模块包括放大器、偏置电路，所述放大器的输入端接麦克风后，输出端与偏置电路的输入端连接，所述偏置电路的输出端接LED头灯；

所述接收模块为功率放大器，所述功率放大器的输入端接光电探测器的输出端，输出端接耳机。

所述基于可见光无线通信模块的矿井帽中，LED头灯为白光LED器件。

所述基于可见光无线通信模块的矿井帽中，接收模块还包括滤光镜、聚光镜；其中：

所述滤光镜用于将发射模块中LED器件发出的光进行滤波处理；     

所述聚光镜用于将经过滤波处理的光聚焦到光电探测器的感光部分。

本发明采用上述技术方案，具有以下技术效果：

（1）本发明采用不受限的可见光频谱资源，将LED器件发出的光能转换为电能，实现了照明和通信一体的可见光无线通信系统；

（2）利用本发明所述的基于可见光无线通信模块的矿井帽高效节能、小型轻便、安全性高、成本低廉，可实现短期内大规模推广。

附图说明

图1是基于可见光无线通信模块的矿井帽的模块示意图。

图2是基于可见光无线通信模块的矿井帽发射模块的电路图。

图3是基于可见光无线通信模块的矿井帽接收模块的电路图。

图中标号说明：U1为ISD1820芯片，U2、U3均为NE5532芯片，U4为 LM386芯片，R1至R16为第一至第十六电阻，C1至C16为第一至第十六电容，D1、D2为第一、第二二极管，L1为电感。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：

如图1所示的基于可见光无线通信模块的矿井帽：包括帽体、LED头灯、光电探测器、可见光无线通信模块、耳机、麦克风。光电探测器设置在帽体上，可见光无线通信模块置于帽体夹层内，耳机与帽体固定连接；麦克风通过接入线与含有可见光无线通信模块的电路板连接。可见光无线通信模块包括发射模块、接收模块，发射模块、接收模块可集成到一块电路板上，再放置在矿井帽的夹层中，实现双工通信。发射模块包括放大器、偏置电路。放大器的输入端接麦克风后，输出端与偏置电路的输入端连接；偏置电路的输出端接LED头灯。接收模块为功率放大器，功率放大器的输入端接光电探测器的输出端，输出端接耳机。