高明洋 张家鸣 沈杰

摘要：井下作业环境复杂且危险，瓦斯气体是威胁井下人员生命安全的关键因素。矿灯不仅是照明工具而且可以具有更多智能的功能。目前市面上很多智能矿灯都具有瓦斯气体监测以及自动定位功能，但其在信号传输以及定位精度上还存有很多不足，以及不够智能化。文中设计了一种新型智能矿灯，不仅具有瓦斯监测报警功能，还运用4G移动网络实现了与地面移动端APP的通信连接，同时提高了GPS定位精度，为后期救援提供了有力保障，有效保障了井下人员的安全。

关键词：51单片机;智能矿灯;移动端APP;GPS定位

中图分类号：TP319 文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2020）08-0239-02

在煤矿开采中，矿灯是井下工作人员的眼睛。矿灯的功效直接影響到矿工的安全和效率。随着科学技术的不断发展，煤矿业对矿灯的要求越来越高，矿灯的安全性和丰富的功能需求越来越多。传统的矿灯功能单一，只有一个照明功能。即便增加报警功能的矿灯也只有瓦斯监测和报警功能，无法真正保障矿工井下工人的安全。地面管理人员无法及时通过报警矿灯获取井下瓦斯状态，不稳定的通信信号也造成定位相当不准确。所以，利用物联网技术对矿灯进行革新设计具有重要的意义[1-4]。据此，系统以矿灯为硬件载体，设计一种智能矿灯，运用无线通信技术让其与地面移动端APP进行连接，完成地面与井下人员信息的实时监测。

1 智能矿灯设计方案

智能矿灯以单片机为核心处理器，具有基本的井下照明、瓦斯监测和报警，以及人员的GPS定位等多种功能使煤矿信息化和智能化水平得到提升。……