[发明专利]可照明煤矿井下环境监测装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种可照明煤矿井下环境监测装置。

背景技术

目前，随着煤炭需求的高速增长，煤炭工业得到了很大发展，但是瓦斯爆炸事故频频发生，其中一个很重要原因是当前瓦斯监控设备存在弊端，在瓦斯监测方面，国内检测瓦斯浓度的仪器主要是便携式瓦斯检测仪，结构简单携带方便，但是只有携带者能随时知道该处的瓦斯浓度，在煤矿井上的工作人员不能了解煤矿井下的瓦斯浓度情况,但是由于井下环境复杂，而且工人携带的时候往往不能实时监测环境数据，因此需要一种能固定在井下，并且实时提供环境数据的检测器。

发明内容

本发明的目的在于克服以上所述的缺点，提供一种能实时监测、结构简单、安全可靠的煤矿井下环境监测器。

为实现上述目的，本发明的具体方案如下：一种可照明煤矿井下环境监测装置，包括有主机本体，所述主机本体内设有用于存储电池的电源腔，所述电源腔内设有电池；所述主机本体内还设有电路腔，所述电路腔内设有监测电路，所述电池为监测电路供电；所述监测电路包括有CPU模块，还包括有与CPU模块分别信号连接的温度传感器、氧气浓度探测器、瓦斯浓度探测器、通信装置；所述通信装置用于将温度传感器、氧气浓度探测器、瓦斯浓度探测器采集到的信号传输出去；所述温度传感器、氧气浓度探测器、瓦斯浓度探测器分别设于主机本体外侧壁；还包括有设于主机本体低部的连接杆，所述连接杆的自由端设有隔离板层，所述隔离板层下部设有天线层；所述通信装置包括有通信芯片以及通信天线，所述通信天线设于天线层内；所述主机本体顶部设有挂耳。

其中，所述通信天线包括有圆形的PCB板，PCB板的一面设有微带天线；

所述微带天线包括有两组、每组两个振子单元；上下两个振子单元为一组，用于辐射垂直极化信号，左右两个振子单元为一组，用于辐射水平极化信号；所述PCB板中央设有正方形镂空孔；

每个振子单元包括有辐射底边，辐射底边的两个自由端均倾斜延伸出有第一辐射边，两个第一辐射边之间形成喇叭状；两个第一辐射边的自由端均延伸出有第二辐射边，两个第二辐射边之间平行设置；两个第二辐射边的自由端均倾斜延伸出有第三辐射边，两个第三辐射边的自由端均向对方延伸出有短辐射边；

还包括有呈几字形的辐射底臂，辐射底臂的两侧延伸出有两个第一辐射臂，两个第一辐射臂之间形成喇叭状；两个第一辐射臂的自由端均延伸出有第二辐射臂，两个第二辐射臂之间平行设置；两个第二辐射臂的自由端均倾斜延伸出有第三辐射臂，所述第三辐射臂自靠近第二辐射臂的一端至自由端逐渐增宽，两个第三辐射臂之间连设有第四辐射臂；每个第三辐射臂与相邻的第三辐射边之间电性连接有第一连接臂；

所述辐射底臂的顶端设有呈凸字形的寄生振子臂，还包括有馈电盘，所述馈电盘与寄生振子臂之电性连接有第二连接臂；

所述PCB板的另一面设有四个与馈电盘对应的馈电孔。

其中，每个所述第二振子臂均向馈电盘一侧延伸出有T形耦合杆。

其中，所述T形耦合杆的杆臂上设有多个圆形缺孔。

其中，每个T形耦合杆上的圆形缺孔的数量为6个。

其中，所述第四辐射臂远离馈电盘的一侧设有锯齿状结构。

其中，圆形缺孔内填充有半导体。

其中，PCB板的边缘设有环装隔离带。

其中，还包括有设于隔离板层内的金属隔离板，所述金属隔离板为圆形，所述金属隔离板上设有四个分别与振子单元对应的隔离孔。

其中，所述监测电路还包括有存储单元，所述存储单元用于实时记录温度传感器、氧气浓度探测器、瓦斯浓度探测器的信息；

其中，所述监测电路还包括有GPS定位模块，所述GPS定位模块与CPU模块信号连接；

其中，所述监测电路还包括有生命探测模块，所述生命探测模块与CPU模块信号连接；

其中，所述天线层下方还设有封闭式LED灯。

本发明的有益效果为：通过无线通信的方式，将环境数据实时传输至外界，结构简单合理，能有效实时监测环境数据，保证井下安全。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的监测电路的电路原理框图；

图3是本发明的通信天线的俯视图；

图4是本发明的通信天线的仰视图

图5是本发明的金属隔离板俯视图；

图6是本发明的振子单元的结构示意图

图7是本发明的通信天线与金属隔离板不合配时的频率范围仿真测试图；