一種基于白光通信的身份識別系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及身份識別系統(tǒng)，特別是涉及適應于煤礦井下的一種基于白光通信的LED礦燈身份識別系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]目前LED白光燈發(fā)展迅速，在照明、通信各個領域技術趨向于成熟。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、響應速度快、節(jié)能、無污染的新型固態(tài)光源。
[0003]在煤礦井下人員的考勤、跟蹤、定位、救災中，礦工隨身攜帶的RFID(身份識別信息)卡最主要的信息獲取與管理方式。目前，井下人員身份識別與考勤主要依賴于RFID無源卡(射頻身份識別卡)、2.4G有源卡等方式來發(fā)送身份信息，遠處的接收探頭通過電磁波接收卡信息，經(jīng)過信號處理后還原成身份ID信息。這種方式很容易替打卡或漏卡等問題，并且需要曠工隨身攜帶額外的射頻卡，同時由于射頻卡總是在發(fā)射電磁波，對人體的傷害也是不可避免。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型提供一種結構簡單，有效避免礦工傷害的一種基于白光通信的LED礦燈身份識別系統(tǒng)。
[0005]本實用新型一種基于白光通信的身份識別系統(tǒng)，包括白光LED礦燈和白光接收探測器；
[0006]所述白光LED礦燈包括鋰電池、驅動器、發(fā)射編碼器和LED燈頭，所述發(fā)射編碼器通過線路連接驅動器，驅動器通過線路連接LED燈頭，所述鋰電池為驅動器、發(fā)射編碼器和LED燈頭供電；
[0007]所述白光接收探測器包括白光接收器、電源、放大過濾器、解碼器和通信接口，所述白光接收器通過線路連接放大過濾器，所述放大過濾器通過線路連接解碼器，所述解碼器通過線路連接通信接口 ；所述電源為白光接收器、放大過濾器、解碼器供電。
[0008]所述發(fā)射編碼器是一個超低功耗的單片機。
[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。
[0012]與現(xiàn)有技術相比本實用新型的有益效果為:
[0013]1、本實用新型不需要額外的設備，只需要在現(xiàn)有的LED礦燈基礎上增加發(fā)射編碼器和驅動器電路即可，此電路模塊具有微型化和低功耗特點，基本不會影響原有的LED照明功能；
[0014]2、LED照明具有綠色能源、低功耗、無污染、長壽命等優(yōu)點，與現(xiàn)有的RFID無源或有源卡相比，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。
【附圖說明】
[0015]圖1是本實用新型中一種白光LED通信的身份識別系統(tǒng)的結構示意圖。
[0016]附圖中，各標號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、驅動器，103、發(fā)射編碼器，104、反射鏡；201、藍色窄帶透光片，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。
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖和實施例，對本實用新型的【具體實施方式】作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本實用新型，但不用來限制本實用新型的范圍。
[0019]如圖1所述，本實用新型一種基于白光通信的身份識別系統(tǒng)，包括白光LED礦燈1、白光接收探測器2和空氣傳輸介質；
[0020]白光LED礦燈I包括鋰電池101、驅動器102、發(fā)射編碼器103和LED燈頭104，發(fā)射編碼器103通過線路連接驅動器102，驅動器102通過線路連接LED燈頭104，鋰電池101為驅動器102、發(fā)射編碼器103和LED燈頭104供電；
[0021]白光接收探測器2包括白光接收器、電源204、放大過濾器205、解碼器206和通信接口 207，白光接收器通過線路連接放大過濾器205，放大過濾器205通過線路連接解碼器206，解碼器206通過線路連接通信接口 207 ;電源204為白光接收器、放大過濾器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負責將存儲在非易失性存儲器中的礦工身份ID號讀取出來，解碼后采用曼切斯特編碼方式輸出到驅動器102中；驅動器102將ID編碼數(shù)據(jù)通過高速MOS電路控制白光LED的發(fā)光電路，將身份ID通過被調制后的白光發(fā)射到空氣介質中；
[0023]白光接收探頭2負責接收礦燈I發(fā)送出來的編碼光信號，并通過解碼電路完成ID信息；從礦燈發(fā)射的白光首先通過201藍色窄帶透光片，其透過波長為400-450nm，并經(jīng)過透鏡202聚焦到光電接收管203上，轉換為微弱電流信號；該電流信號將經(jīng)過放大濾波器205后的電信號輸入到解碼器206中，解碼器206將調制后的信號恢復成原始的二進制序列，并轉換成身份ID卡號；解碼電路還可以通過通信電路207與外部控制器相連；電源204采用本質安全型電源。
[0024]發(fā)射編碼器103是一個超低功耗的單片機，其工作模式為每秒鐘喚醒5次，每次喚醒后工作時間為1ms，喚醒后開始廣播發(fā)送存儲在非易失性存儲器中的唯一身份ID信息；發(fā)射編碼器103按照曼切斯特模式對身份ID的二進制流進行編碼成一個脈沖序列，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)過驅動器102后的脈沖信號主要驅動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，將經(jīng)過放大濾波器205后的電信號經(jīng)過時鐘恢復后，按照曼切斯特解碼方式，將調制后的信號恢復成原始的二進制序列，并轉換成身份ID卡號。
[0027]以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型技術原理的前提下，還可以做出若干改進和變型，這些改進和變型也應視為本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.一種基于白光通信的身份識別系統(tǒng)，其特征在于:包括白光LED礦燈和白光接收探測器； 所述白光LED礦燈包括鋰電池、驅動器、發(fā)射編碼器和LED燈頭，所述發(fā)射編碼器通過線路連接驅動器，驅動器通過線路連接LED燈頭，所述鋰電池為驅動器、發(fā)射編碼器和LED燈頭供電； 所述白光接收探測器包括白光接收器、電源、放大過濾器、解碼器和通信接口，所述白光接收器通過線路連接放大過濾器，所述放大過濾器通過線路連接解碼器，所述解碼器通過線路連接通信接口 ；所述電源為白光接收器、放大過濾器、解碼器供電。
2.如權利要求1所述的一種基于白光通信的身份識別系統(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.如權利要求1所述的一種基于白光通信的身份識別系統(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。
【專利摘要】本實用新型公開了一種礦工身份識別系統(tǒng)，特別是涉及一種礦井中LED礦燈的身份識別系統(tǒng)，包括白光LED礦燈和白光接收探測器；白光LED礦燈包括鋰電池、驅動器、發(fā)射編碼器和LED燈頭，發(fā)射編碼器通過連接驅動器，驅動器通過連接LED燈頭，鋰電池為驅動器、發(fā)射編碼器和LED燈頭供電，白光接收探測器包括白光接收器、電源、放大過濾器、解碼器和通信接口，白光接收器通過線路連接放大過濾器，放大過濾器通過線路連接解碼器，解碼器通過線路連接通信接口，電源為白光接收器、放大過濾器、解碼器供電。本實用新型具有無電磁輻射，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、攜帶方便、誤碼率低、通信速率高功耗低等優(yōu)點。
【IPC分類】H04B10-116
【公開號】CN204272122
【申請?zhí)枴緾N201420657036
【發(fā)明人】邱選兵, 王建榮, 魏計林, 李傳亮, 吳應發(fā), 劉路路, 馬偉杰, 徐栓
【申請人】太原科技大學
【公開日】2015年4月15日
【申請日】2014年11月5日