專利名稱:一種基于白光通信的身份識(shí)別系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種礦工身份識(shí)別系統(tǒng),特別是涉及一種礦井中LED礦燈的身份識(shí)別系統(tǒng),包括白光LED礦燈和白光接收探測(cè)器;白光LED礦燈包括鋰電池、驅(qū)動(dòng)器、發(fā)射編碼器和LED燈頭,發(fā)射編碼器通過(guò)連接驅(qū)動(dòng)器,驅(qū)動(dòng)器通過(guò)連接LED燈頭,鋰電池為驅(qū)動(dòng)器、發(fā)射編碼器和LED燈頭供電,白光接收探測(cè)器包括白光接收器、電源、放大過(guò)濾器、解碼器和通信接口,白光接收器通過(guò)線路連接放大過(guò)濾器,放大過(guò)濾器通過(guò)線路連接解碼器,解碼器通過(guò)線路連接通信接口,電源為白光接收器、放大過(guò)濾器、解碼器供電。本實(shí)用新型具有無(wú)電磁輻射,不占有現(xiàn)有通信通道,不需要額外的電源、不易丟失、壽命長(zhǎng)、攜帶方便、誤碼率低、通信速率高功耗低等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】一種基于白光通信的身份識(shí)別系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及身份識(shí)別系統(tǒng),特別是涉及適應(yīng)于煤礦井下的一種基于白光通信的LED礦燈身份識(shí)別系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前LED白光燈發(fā)展迅速,在照明、通信各個(gè)領(lǐng)域技術(shù)趨向于成熟。LED照明與其他發(fā)熱型光源或氣體放電光源相比,具有能量利用率高、穩(wěn)定性一致性好、響應(yīng)速度快、節(jié)能、無(wú)污染的新型固態(tài)光源。
[0003]在煤礦井下人員的考勤、跟蹤、定位、救災(zāi)中,礦工隨身攜帶的RFID(身份識(shí)別信息)卡最主要的信息獲取與管理方式。目前,井下人員身份識(shí)別與考勤主要依賴于RFID無(wú)源卡(射頻身份識(shí)別卡)、2.4G有源卡等方式來(lái)發(fā)送身份信息,遠(yuǎn)處的接收探頭通過(guò)電磁波接收卡信息,經(jīng)過(guò)信號(hào)處理后還原成身份ID信息。這種方式很容易替打卡或漏卡等問(wèn)題,并且需要曠工隨身攜帶額外的射頻卡,同時(shí)由于射頻卡總是在發(fā)射電磁波,對(duì)人體的傷害也是不可避免。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,有效避免礦工傷害的一種基于白光通信的LED礦燈身份識(shí)別系統(tǒng)。
[0005]本實(shí)用新型一種基于白光通信的身份識(shí)別系統(tǒng),包括白光LED礦燈和白光接收探測(cè)器;
[0006]所述白光LED礦燈包括鋰電池、驅(qū)動(dòng)器、發(fā)射編碼器和LED燈頭,所述發(fā)射編碼器通過(guò)線路連接驅(qū)動(dòng)器,驅(qū)動(dòng)器通過(guò)線路連接LED燈頭,所述鋰電池為驅(qū)動(dòng)器、發(fā)射編碼器和LED燈頭供電;
[0007]所述白光接收探測(cè)器包括白光接收器、電源、放大過(guò)濾器、解碼器和通信接口,所述白光接收器通過(guò)線路連接放大過(guò)濾器,所述放大過(guò)濾器通過(guò)線路連接解碼器,所述解碼器通過(guò)線路連接通信接口 ;所述電源為白光接收器、放大過(guò)濾器、解碼器供電。
[0008]所述發(fā)射編碼器是一個(gè)超低功耗的單片機(jī)。
[0009]所述LED燈頭主要包括主燈和副燈陣列以及反射鏡。
[0010]所述白光接收器包括窄帶透光片、聚焦透鏡和光電接收管。
[0011 ] 所述解碼器為超低功耗單片機(jī)。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比本實(shí)用新型的有益效果為:
[0013]1、本實(shí)用新型不需要額外的設(shè)備,只需要在現(xiàn)有的LED礦燈基礎(chǔ)上增加發(fā)射編碼器和驅(qū)動(dòng)器電路即可,此電路模塊具有微型化和低功耗特點(diǎn),基本不會(huì)影響原有的LED照明功能;
[0014]2、LED照明具有綠色能源、低功耗、無(wú)污染、長(zhǎng)壽命等優(yōu)點(diǎn),與現(xiàn)有的RFID無(wú)源或有源卡相比,不需要額外的電源、不易丟失、壽命、攜帶方便、誤碼率低、通信速率高等明顯優(yōu)勢(shì)。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是本實(shí)用新型中一種白光LED通信的身份識(shí)別系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]附圖中,各標(biāo)號(hào)所代表的部件列表如下:
[0017]1、白光LED礦燈,2、白光接收器,101、鋰電池,102、驅(qū)動(dòng)器,103、發(fā)射編碼器,104、反射鏡;201、藍(lán)色窄帶透光片,202、透鏡,203、光電接收管,204、電源,205、放大濾波器,206、解碼器,207、通信接口。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例,對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說(shuō)明本實(shí)用新型,但不用來(lái)限制本實(shí)用新型的范圍。
[0019]如圖1所述,本實(shí)用新型一種基于白光通信的身份識(shí)別系統(tǒng),包括白光LED礦燈1、白光接收探測(cè)器2和空氣傳輸介質(zhì);
[0020]白光LED礦燈I包括鋰電池101、驅(qū)動(dòng)器102、發(fā)射編碼器103和LED燈頭104,發(fā)射編碼器103通過(guò)線路連接驅(qū)動(dòng)器102,驅(qū)動(dòng)器102通過(guò)線路連接LED燈頭104,鋰電池101為驅(qū)動(dòng)器102、發(fā)射編碼器103和LED燈頭104供電;
[0021]白光接收探測(cè)器2包括白光接收器、電源204、放大過(guò)濾器205、解碼器206和通信接口 207,白光接收器通過(guò)線路連接放大過(guò)濾器205,放大過(guò)濾器205通過(guò)線路連接解碼器206,解碼器206通過(guò)線路連接通信接口 207 ;電源204為白光接收器、放大過(guò)濾器205和解碼器206供電。
[0022]白光LED礦燈I為防爆型LED礦燈,電源采用免維護(hù)的3.7伏的鋰電池101供電,發(fā)光功率為3瓦;發(fā)射編碼器103負(fù)責(zé)將存儲(chǔ)在非易失性存儲(chǔ)器中的礦工身份ID號(hào)讀取出來(lái),解碼后采用曼切斯特編碼方式輸出到驅(qū)動(dòng)器102中;驅(qū)動(dòng)器102將ID編碼數(shù)據(jù)通過(guò)高速M(fèi)OS電路控制白光LED的發(fā)光電路,將身份ID通過(guò)被調(diào)制后的白光發(fā)射到空氣介質(zhì)中;
[0023]白光接收探頭2負(fù)責(zé)接收礦燈I發(fā)送出來(lái)的編碼光信號(hào),并通過(guò)解碼電路完成ID信息;從礦燈發(fā)射的白光首先通過(guò)201藍(lán)色窄帶透光片,其透過(guò)波長(zhǎng)為400-450nm,并經(jīng)過(guò)透鏡202聚焦到光電接收管203上,轉(zhuǎn)換為微弱電流信號(hào);該電流信號(hào)將經(jīng)過(guò)放大濾波器205后的電信號(hào)輸入到解碼器206中,解碼器206將調(diào)制后的信號(hào)恢復(fù)成原始的二進(jìn)制序列,并轉(zhuǎn)換成身份ID卡號(hào);解碼電路還可以通過(guò)通信電路207與外部控制器相連;電源204采用本質(zhì)安全型電源。
[0024]發(fā)射編碼器103是一個(gè)超低功耗的單片機(jī),其工作模式為每秒鐘喚醒5次,每次喚醒后工作時(shí)間為1ms,喚醒后開始廣播發(fā)送存儲(chǔ)在非易失性存儲(chǔ)器中的唯一身份ID信息;發(fā)射編碼器103按照曼切斯特模式對(duì)身份ID的二進(jìn)制流進(jìn)行編碼成一個(gè)脈沖序列,用于控制LED的高頻閃爍。
[0025]LED燈頭103主要包括主燈和副燈陣列以及反射鏡104,經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)器102后的脈沖信號(hào)主要驅(qū)動(dòng)主燈按照一定的方式閃爍,副燈是常量的。
[0026]解碼器206為超低功耗單片機(jī),將經(jīng)過(guò)放大濾波器205后的電信號(hào)經(jīng)過(guò)時(shí)鐘恢復(fù)后,按照曼切斯特解碼方式,將調(diào)制后的信號(hào)恢復(fù)成原始的二進(jìn)制序列,并轉(zhuǎn)換成身份ID卡號(hào)。
[0027]以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式,應(yīng)當(dāng)指出,對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō),在不脫離本實(shí)用新型技術(shù)原理的前提下,還可以做出若干改進(jìn)和變型,這些改進(jìn)和變型也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種基于白光通信的身份識(shí)別系統(tǒng),其特征在于:包括白光LED礦燈和白光接收探測(cè)器; 所述白光LED礦燈包括鋰電池、驅(qū)動(dòng)器、發(fā)射編碼器和LED燈頭,所述發(fā)射編碼器通過(guò)線路連接驅(qū)動(dòng)器,驅(qū)動(dòng)器通過(guò)線路連接LED燈頭,所述鋰電池為驅(qū)動(dòng)器、發(fā)射編碼器和LED燈頭供電; 所述白光接收探測(cè)器包括白光接收器、電源、放大過(guò)濾器、解碼器和通信接口,所述白光接收器通過(guò)線路連接放大過(guò)濾器,所述放大過(guò)濾器通過(guò)線路連接解碼器,所述解碼器通過(guò)線路連接通信接口 ;所述電源為白光接收器、放大過(guò)濾器、解碼器供電。2.如權(quán)利要求1所述的一種基于白光通信的身份識(shí)別系統(tǒng),其特征在于:所述LED燈頭主要包括主燈和副燈陣列以及反射鏡。3.如權(quán)利要求1所述的一種基于白光通信的身份識(shí)別系統(tǒng),其特征在于:所述白光接收器包括窄帶透光片、聚焦透鏡和光電接收管。
【文檔編號(hào)】H04B10-116GK204272122SQ201420657036
【發(fā)明者】邱選兵, 王建榮, 魏計(jì)林, 李傳亮, 吳應(yīng)發(fā), 劉路路, 馬偉杰, 徐栓 [申請(qǐng)人]太原科技大學(xué)