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接口,总线,驱动相关技术文章基于LED技术的煤矿坑道照明与安全监控系统设计
近年来，煤矿生产安全事故频繁发生，造成“大事故常犯，小事故不断”的严重现象，不仅严重威胁矿工的生命安全，也严重制约着经济的发展。煤矿井下作业因为远离地面，地形复杂，环境恶劣，导致事故频发。同时，国家对煤矿安全生产的管理力度在不断加强，各单位都在进行数字化矿井的建设和改造，并取得了一定的经济和社会效益。近年来，包括远程视频监控、远程矿井信息采集以及基于RF ID技术的身份识别等新技术正被迅速地应用到煤矿安全生产领域，对改善煤矿安全环境和建立实时监督管理有着重要的作用。为了从根本上解决煤矿安全问题，需要依靠科技手段提高煤矿整体安全技术装备与管理水平，建立一整套安全、实时、经济、可靠、完善的安全监控平台和安全管理体系是防止煤矿安全事故，保障长治久安的有效措施。
1LED技术及在矿井应用中的优势
LED （Light Emitting Diode）是一种将电能转化为可见光的半导体元件，它改变了白炽灯钨丝发光与节能灯三基色发光的原理，采用电场发光，是一种冷光源，无频闪且色温接近日光，能有效保护井下作业人员的视力;可以完全避免因普通照明灯引发的瓦斯爆炸事故。LED采用低压直流电源供电，工作电压在6～24 V之间，比使用高压电源更为安全、经济，其功耗仅为传统白炽灯的30% ，能有效地节约能源。此外，还具有响应时间快、稳定性好，工作寿命长（ > 10万h） 、免维护的特点。在矿井中，可以安装超高亮白光LED灯带提供坑道照明;还可以间插安装红、绿、黄、橙色LED用于标志间隔距离、监测点、岔道、安全撤离路线、预警、报警等信息;可以在坑道内间隔适当距离配置蓄电池后备电源，即便出现塌方事故轧断照明通信线路，也可以确保局部照明与LED指示信息，帮助井下人员逃生。
LED供电能够采用24 V的低压线路，这也为实现矿井安全监测设备（模块级）供电及数据通信提供了一个安全、稳定的供电环境。完全可以建立一个基于单片机模块的小型通信网络，对煤矿安全生产环节中的瓦斯、一氧化碳、风量、温度以及视频信息等监测模块提供可靠的信息采集、传输通道;还可采用LED技术中的红外编码身份识别技术，将红外采集探头以适当间隔距离安装在LED照明灯带中，对矿井内的人员进行身份信息的采集与传输，及时将相关数据发送给矿井地面上的上位机，并通过通信网络汇总到生产调度、安全监控服务器，与管理信息数据库、矿井坑道地图等构成一个立体的、实时的人员分布地理信息系统，对生产调度、安全监控和救援、疏散等都能提供可靠的保障。