智能照明系统和方法以及智能防爆灯与流程

1.本技术涉及具有防爆要求的工业作业领域、如采矿领域，具体地涉及一种智能照明系统和方法。本技术还涉及一种智能防爆灯。


背景技术：

2.井工煤矿照明的目的是为煤矿安全运行营造良好的环境，满足煤矿工人从矿井中迅速获取重要信息的需求，防止因视觉信息不足而引发安全生产事故。
3.现阶段，矿井照明配套设施发展参差不齐，部分大型煤矿正在逐步改善照明配套设施，但仍有很大部分矿井，井下照明还停留在初级阶段，大多仍然使用第一代常亮照明光源——白炽灯或金卤灯。这种照明方式存在以下技术缺陷：发光效率低，发热温度高，寿命极短(平均只有 5000h)，红外线成分高、易受震动影响、显色指数低、能耗大，人员定位精度低，这种简陋的照明环境对工人安全生产极为不利。
4.针对以上缺陷，相关行业的技术人员提出了智能led防爆灯技术，保障工人安全生产的同时，可对灯具实现智能控制，做到“人来灯亮、人走灯熄”，实现按需照明。
5.例如，cn106982502a公开具有自动感应功能的智能防爆照明系统及其控制方法。
6.但是，这些照明方案均是感应响应式的。例如，cn106982502a提出，现场的智能防爆照明灯具在感应到信号强度达到设置的信号强度阈值时自动开启“人来”亮度等级模式。这在面对众多作业人员场景时可能会产生冲突。此外，这些照明方案也难以与作业人员的安全管理、授权区域控制及特殊作业环境、如矿井所需的其他功能进行有机结合。因此，当前设计仍有改进的空间。
7.本背景技术描述的内容仅为了便于了解本领域的相关技术，不视作对现有技术的承认。


技术实现要素：

8.因此，本发明实施例希望提供一种智能灯照明系统和方法，其能改进当前的智能照明方案，以减少或消除当前存在的冲突问题，并且能有效地与特殊作业环境、如矿井所需的多种功能有效结合。
9.进一步地，本发明实施例还希望提供一种智能防爆灯以及一种智能防爆控制台，其可用于本发明实施例的智能照明系统和方法。
10.在第一方面，提供一种智能照明系统，其包括：
11.由作业人员携带的定位标签；
12.在工业作业场所中设置的多个智能防爆灯，所述智能防爆灯装有智能定位模块，所述智能定位模块配置成当所述定位标签临近时生成与所述定位标签之间距离的定位数据；
13.定位数据采集基站，其配置成从多个智能定位模块采集所述定位数据；
14.定位管理服务器，其配置成从所述定位数据采集基站接收所述定位数据，并由所
述定位标签相邻的若干智能防爆灯的智能定位模块的定位数据确定所述定位标签的定位位置；
15.照明控制管理服务器，其配置成与所述定位管理服务器通讯连接以获取所述定位标签的定位位置，并基于预设策略由所述定位位置确定针对所述作业人员的照明配置，所述照明配置包括为所述作业人员提供照明的智能防爆灯的数量、位置和亮度；
16.照明信号中转控制器，其配置成从所述照明控制管理服务器接收所述照明配置，并基于所述照明配置控制相应的智能防爆灯的照明状态。
17.本发明实施例的智能照明系统可以用于具有防爆要求的特殊工业作业场所、如矿井。
18.在本发明实施例的智能照明系统中，一方面在智能照明灯具的结构中融合了智能定位模块，另一方面有利地将定位管理与照明控制相解耦，而通过定位管理服务器与照明控制管理服务器之间通讯来实现有序的智能照明调度，相比于当前基于感应响应式的照明方案具有灵活性、可靠性、高效节能，尤其适合大型矿井的照明作业。例如，在针对在作业场所、如矿井具有众多作业人员(每个作业人员带有各自的定位标签)的情况下，定位数据采集基站可以定期地从智能防爆灯获取定位标签的定位数据，定位管理服务器则可接收定期获取的定位数据并定期生成定位标签的定位位置；相应地，照明控制管理服务器可以根据定期生成的定位位置制定例如基于时序的照明调度配置，照明信号中转控制器可相应地接收该照明调度配置并用来控制智能防爆灯的照明状态。
19.这种实施方式能够有效地缓解或避免当前的感应响应式方案中可能存在的照明灯具状态冲突，该问题在作业场所中有比较密集的作业人员和/或作业人员的活动范围大、频率高的情况下可能会进一步恶化。
20.而且，这种实施方式还可以有利于针对作业场所、如矿井中的不同区域提供区域差别化的照明配置，如本发明进一步的优选实施例所述的。
21.可选地，这种解耦的定位管理与照明控制方案也有利于结合安全管理、授权区域控制及特殊作业环境、如矿井所需的其他功能。
22.在本发明实施例中，所述智能照明系统还包括用于管理所述工业作业场所的地图信息的地图管理器，所述地图信息包括在所述工业作业场所中定义的多个区域。
23.在本发明实施例中，所述照明控制管理服务器配置成获取所述地图信息并基于所述多个区域对所述多个智能防爆灯进行编组。
24.在本发明实施例中，所述照明控制管理服务器配置成当所述多个智能防爆灯中的一个或多个智能防爆灯在所述区域之间移动时，对移动的所述一个或多个智能防爆灯进行重新编组。在该实施例中，至少移动的防爆智能灯、优选全部是可实时定位的，例如为自定位或借助于其他防爆智能灯被定位的。
25.在这些实施例中，可以实现灯具基于地理分区而动态分组，这对于某些场景是尤为有利的。例如，在矿井中，随着矿物挖掘的进行，矿井的地理形状持续变化，此时可能需要持续部署新的灯具；与此同时，某些灯具也需要在矿井中来回移动。由此，本发明实施例能够有效克服这所导致的系统复杂性。
26.在本发明实施例中，所述照明控制管理服务器配置成基于所述定位位置，确定定位标签在所述多个区域中所处的定位区域，且在所述定位区域对应的智能防爆灯组中，确
定与所述定位标签临近的一个或多个智能防爆灯的第一照明状态，并确定所述智能防爆灯组中的其余智能防爆灯的第二照明状态，其中所述照明配置包括所述第一和第二照明状态，且第二照明状态不同于所述第一照明状态。在一些实施例中，第一照明状态可包括第一亮度，第二照明状态可包括第二亮度，第一亮度高于第二亮度。在一些实施例中，第一亮度可以为基于与定位标签的距离而以曲线变化的，第二亮度可以为恒定的。
27.在本发明实施例中，所述照明控制管理服务器还配置成确定与所述定位区域邻接的区域对应的智能防爆灯组的第三照明状态，所述照明配置还包括所述第三照明状态，且第三照明状态不同于所述第一和第二照明状态。在一些实施例中，第三照明状态可包括第三亮度，第二亮度高于第三亮度。在一些实施例中，第三亮度可以为恒定的。
28.本发明实施例实现了定位标签的定位与防爆照明灯的照明状态相独立。例如，在某些情况下，参与提供定位数据的智能定位模块对应的防爆照明灯，不属于照明配置所控制的防爆照明灯，即不提供照明；或者，参与提供定位数据的智能定位模块对应的若干防爆照明灯，在照明配置中具有不同的照明状态。由此，本发明实施例能够以高成本效益且高度灵活可控的方式提供作业场所、如矿井的照明管理方案。
29.在本发明实施例中，所述智能照明系统还包括一个或多个访问客户端，所述一个或多个访问客户端配置成可访问所述定位管理服务器以获取所述定位标签的定位位置和/或访问所述照明控制管理服务器以设置所述预设策略和/或获取所述针对所述作业人员的照明配置。
30.在本发明实施例中，所述智能照明系统还包括授权控制模块，其配置成获取所述定位标签所处的定位区域，并校验携带所述定位标签的作业人员是否具有进入所述定位区域的权限。该实施例通过与基于地理位置的定位区域相结合，能够有效实现作业人员进入不同区域的权限管控。
31.在本发明实施例中，所述智能防爆灯还包括光源板、防爆透光保护罩、环形光源定位盖、散热体、电源模块、天线和电子器件保护腔盖。
32.在本发明实施例中，所述散热体包括用于安装所述光源板的第一安装面和设置有散热鳍片的第二散热面；
33.在本发明实施例中，所述防爆透光保护罩覆盖所述光源板，所述环形光源定位盖将所述防爆透光保护罩固定至所述第一安装面；
34.在本发明实施例中，在所述光源板外侧形成有贯穿所述第一安装面并连通散热鳍片之间的间隙的多个周向通孔；
35.在本发明实施例中，所述电子器件保护腔盖安装在所述散热体上以限定出电子器件容纳腔，用于容纳所述智能定位模块和所述电源模块；
36.在本发明实施例中，所述天线安装在所述散热体上，且所述散热体中形成有连通所述电子器件容纳腔和所述天线的接线孔，所述天线与所述智能定位模块的接线在所述接线孔中延伸。
37.在本发明实施例中，所述定位数据采集基站和所述照明信号中转控制器一体集成在智能防爆控制台中。
38.在本发明实施例中，所述智能防爆控制台还包括用于容纳所述定位数据采集基站和所述照明信号中转控制器的防爆壳体以及连接所述定位数据采集基站的天线，所述防爆
壳体具有用于安装所述天线的第一引出孔。
39.在本发明实施例中，智能防爆控制台还可包括用于有线连接所述定位数据采集基站和照明信号中转控制器至所述定位管理服务器及照明控制管理服务器的光纤、用于引出所述光纤的第二引出孔以及用于所述光纤的光电转换器。
40.在本发明实施例中，智能防爆控制台还可包括用于无线连接所述定位数据采集基站和照明信号中转控制器至所述定位管理服务器及照明控制管理服务器的移动通讯模块，如5g通讯模块。
41.在第二方面，提供一种智能照明方法，其包括：
42.在工业作业场所的多个区域中设置多个智能防爆灯，其中所述智能防爆灯装有智能定位模块；
43.响应于携带定位标签的作业人员的临近，生成智能定位模块与所述定位标签之间距离的定位数据；
44.采集所述定位数据；
45.由所述定位标签相邻的若干智能防爆灯的智能定位模块的定位数据确定所述定位标签的定位位置；
46.获取所述定位标签的定位位置；
47.基于预设策略由所述定位位置确定针对所述作业人员的照明配置，所述照明配置包括为所述作业人员提供照明的智能防爆灯的数量、位置和亮度；
48.基于所述照明配置控制相应的智能防爆灯的照明状态。
49.在本发明实施例中，所述矿井智能照明方法还包括：
50.基于所述多个区域对所述多个智能防爆灯进行编组。
51.在本发明实施例中，所述矿井智能照明方法还包括：
52.响应于所述多个智能防爆灯中的一个或多个智能防爆灯在所述区域之间移动，对移动的所述一个或多个智能防爆灯进行重新编组；
53.在本发明实施例中，所述基于预设策略由所述定位位置确定针对所述作业人员的照明配置，包括：
54.基于所述定位位置，确定定位标签在所述多个区域中所处的定位区域；
55.在所述定位区域对应的智能防爆灯组中，确定与所述定位标签临近的一个或多个智能防爆灯的第一照明状态；
56.确定所述智能防爆灯组中的其余智能防爆灯的第二照明状态，其中所述照明配置包括所述第一和第二照明状态，且第二照明状态不同于所述第一照明状态。
57.在本发明实施例中，所述基于预设策略由所述定位位置确定针对所述作业人员的照明配置，还包括：
58.确定与所述定位区域邻接的区域对应的智能防爆灯组的第三照明状态，所述照明配置还包括所述第三照明状态，且第三照明状态不同于所述第一和第二照明状态。
59.在第三方面，提供一种智能防爆灯，其包括：光源板、防爆透光保护罩、环形光源定位盖、散热体、电源模块、天线和电子器件保护腔盖；
60.其中，所述散热体包括用于安装所述光源板的第一安装面和设置有散热鳍片的第二散热面；
61.其中，所述防爆透光保护罩覆盖所述光源板，所述环形光源定位盖将所述防爆透光保护罩固定至所述第一安装面；
62.其中，在所述光源板外侧形成有贯穿所述第一安装面并连通散热鳍片之间的间隙的多个周向通孔；
63.其中，所述电子器件保护腔盖安装在所述散热体上以限定出电子器件容纳腔，用于容纳所述智能定位模块和所述电源模块；
64.其中，所述天线安装在所述散热体上，且所述散热体中形成有连通所述电子器件容纳腔和所述天线的接线孔，所述天线与所述智能定位模块的接线在所述接线孔中延伸。
65.在第四方面，提供一种智能防爆控制台，定位数据采集基站和照明信号中转控制器一体集成在智能防爆控制台中。
66.在本发明实施例中，所述智能防爆控制台还包括用于容纳所述定位数据采集基站和所述照明信号中转控制器的防爆壳体以及连接所述定位数据采集基站的天线，所述防爆壳体具有用于安装所述天线的第一引出孔。
67.在本发明实施例中，智能防爆控制台还可包括用于有线连接所述定位数据采集基站和照明信号中转控制器至所述定位管理服务器及照明控制管理服务器的光纤、用于引出所述光纤的第二引出孔以及用于所述光纤的光电转换器。
68.在本发明实施例中，智能防爆控制台还可包括用于无线连接所述定位数据采集基站和照明信号中转控制器至所述定位管理服务器及照明控制管理服务器的移动通讯模块，如5g通讯模块。
69.在第五方面，提供一种电子设备，其可包括：处理器和存储有计算机程序的存储器，所述处理器被配置为在运行计算机程序时执行任一本发明实施例的方法。
70.在第六方面，提供一种存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序配置成被运行时执行任一本发明实施例的方法。
71.本发明实施例提出了一种高效率、低故障率、低能耗的智能照明方案，给作业现场、如井下工作人员提供舒适的照明体验的同时，实现作业现场、如煤矿井下灯具的智能化监控和管理，减少人力维修维护成本。此外，还改善煤矿井下照明作业环境，提高煤矿井下安全作业系数，为作业人员井下作业提供安全保障。与煤矿井下人员定位系统互联互通，实现按需照明，最大化的做到节能降耗，具有很好的社会经济效益。
72.本发明实施例的其他可选特征和技术效果一部分在下文描述，一部分可通过阅读本文而明白。
附图说明
73.以下，结合附图来详细说明本发明的实施例，所示出的元件不受附图所显示的比例限制，附图中相同或相似的附图标记表示相同或类似的元件，其中：
74.图1示出了根据本发明实施例的矿井智能照明系统的示例性架构图；
75.图2示出了根据本发明实施例的智能防爆灯的示例性结构图；
76.图3示出了根据本发明实施例的智能防爆控制台的第三示例性流程图；
77.图4示出了部署了根据本发明实施例的矿井智能照明系统的矿井部分区域的示意图；
78.图5示出了根据本发明实施例的方法的示例性流程图；
79.图6示出了能实施根据本发明实施例的方法的电子设备的示例性结构示意图。
具体实施方式
80.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合具体实施方式和附图，对本发明做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
81.参考图1所示的实施例，示出了根据本发明实施例的一种智能照明系统，其可以用于具有防爆要求的工业作业场所、如矿井。在本发明的具体实施例中，将以矿井、如煤矿井为例进行描述，但可以想到参照适用于其他的工作作业场所。
82.如图1所示，智能照明系统可包括由作业人员携带的定位标签、在工业作业场所中设置的多个智能防爆灯、定位数据采集基站、定位管理服务器、照明控制管理服务器和照明信号中转控制器。
83.在图1所示的实施例中，各智能防爆灯装有各自智能定位模块，智能定位模块可配置成当所述定位标签临近时生成与所述定位标签之间距离的定位数据。在图2的实施例中示出了一种示例性的智能防爆灯，如下文所述。
84.在图1所示的实施例中，定位数据采集基站可配置成从多个智能定位模块采集所述定位数据。在一些实施例中，定位数据采集基站与智能定位模块、智能定位模块与定位标签的通讯可以是无线通讯，如下文所述的 zigbee等。
85.在图1所示的实施例中，定位管理服务器可配置成从所述定位数据采集基站接收所述定位数据，并由所述定位标签相邻的若干智能防爆灯的智能定位模块的定位数据确定所述定位标签的定位位置。在一些实施例中，定位数据采集基站与定位管理服务器的通讯可以是有线或无线通讯，如下文所述的光纤或移动通信、如5g。
86.在图1所示的实施例中，照明控制管理服务器可配置成与所述定位管理服务器通讯连接以获取所述定位标签的定位位置，并基于预设策略由所述定位位置确定针对所述作业人员的照明配置，所述照明配置包括为所述作业人员提供照明的智能防爆灯的数量、位置和亮度。在一些实施例中，照明控制管理服务器与照明信号中转控制器的通讯可以是有线或无线通讯，如下文所述的光纤或移动通信、如5g。
87.尽管图1未示出，在本发明实施例中，定位数据采集基站和所述照明信号中转控制器一体可以集成在智能防爆控制台中。在图3的实施例中示出了一种示例性的智能防爆控制台，如下文所述。
88.在图1所示的实施例中，照明信号中转控制器可配置成从所述照明控制管理服务器接收所述照明配置，并基于所述照明配置控制相应的智能防爆灯的照明状态。在一些实施例中，照明信号中转控制器与智能防爆灯的通讯可以是无线通讯，如下文所述的zigbee等。
89.尽管图1未示出，在本发明实施例中，所述智能照明系统还包括用于管理所述工业作业场所的地图信息的地图管理器，所述地图信息包括在所述工业作业场所中定义的多个区域。地图管理器例如为地理信息(gis)管理器。在本发明的一些实施例中，尤其是在矿井场合，作业场所的地理信息可能实时变动的，因此提供独立的地图管理器能对于实现本发
明的智能照明方案来说是特别有利的。在这些实施例中，地图管理器例如可以基于多种方案、如点云等方案来获取工业作业场所的地图信息(如因为采矿而实时变动的地图信息)。在一些实施例中，地图管理器可以与所述定位管理服务器和/或照明控制管理服务器有线或无线通讯，如本文所述的那些。
90.在图4所示的实施例中，工业作业场所、如矿井可以包括多个区域410、 420、430，这些区域例如可以是实时变动的，如煤硐室420、430。
91.结合图1和图4所示，在本发明实施例中，所述照明控制管理服务器可配置成获取所述地图信息并基于所述多个区域对所述多个智能防爆灯进行编组。如图4所示，在区域410中，对其中的多个智能防爆灯411进行编组；在区域420中，对其中的多个智能防爆灯421进行编组；在区域430 中，对其中的多个智能防爆灯431进行编组
92.结合图1和图4所示，所述照明控制管理服务器可配置成当所述多个智能防爆灯中的一个或多个智能防爆灯在所述区域之间移动时，对移动的所述一个或多个智能防爆灯进行重新编组。如图4所示，至少移动的防爆智能灯是可定位的，例如为自定位或借助于其他防爆智能灯被定位的。如图4所示，当智能防爆灯422位于区域420中时，此时其例如可以与前述的智能防爆灯421编入同一组；响应于盖智能防爆灯422例如因为各种原因移动进入第三区域430时，此时该智能防爆灯(此时用标记422’示意性标示)则可以与智能防爆灯431编入同一组，并且从对应于第二区域420 的灯组中被移除。这样的配置具有特别的优势，如下文所述。
93.结合图1和图4所示，在本发明实施例中，所述照明控制管理服务器可配置成基于所述定位位置，确定定位标签在所述多个区域中所处的定位区域，且在所述定位区域对应的智能防爆灯组中，确定与所述定位标签临近的一个或多个智能防爆灯的第一照明状态，并确定所述智能防爆灯组中的其余智能防爆灯的第二照明状态。所述照明配置可包括所述第一和第二照明状态，且第二照明状态不同于所述第一照明状态。在一些实施例中，所述照明控制管理服务器还可配置成确定与所述定位区域邻接的区域对应的智能防爆灯组的第三照明状态。所述照明配置还可包括所述第三照明状态，且第三照明状态不同于所述第一和第二照明状态。在一些实施例中，第三照明状态可包括第三亮度，第二亮度高于第三亮度。在一些实施例中，第三亮度可以为恒定的。在一些实施例中，第一亮度可以为基于与定位标签的距离而以曲线变化的，第二亮度可以为恒定的。
94.如图4所示，作为举例，当定位标签490位于第二区域420时，最邻近定位标签490的一个或若干个灯、如4个可以具有第一高亮度，第二区域420中的其余灯(如临近开口的两盏灯)和灯422(假设其此时位于区域 420中)，则可以具有第二中亮度；与第二区域邻接(相邻且连接)的第一区域410中的灯411则可以具有第三低亮度；而与第二区域相邻但不连接的第三区域430中的灯则可以不发光或者保持其原有状态(照明调度配置的此次调度不涉及第三区域)。类似地，当定位标签490位于第三区域430 时，最邻近定位标签490的一个或若干个灯、如4个可以具有第一高亮度，第三区域430中的其余灯(如临近内测的两盏灯)和灯422’(假设其此时位于区域430中)，则可以具有第二中亮度；与第三区域邻接(相邻且连接) 的第一区域410中的灯411则可以具有第三低亮度；而与第三区域相邻但不连接的第二区域420中的灯则可以不发光或者保持其原有状态(照明调度配置的此次调度不涉及第二区域)。在这些实施例中，临近的、但可能位于其他区域中的智能防爆灯中的智能定位模块例
如因为定位距离临近而可能参与了定位以提供定位数据，例如对于在区域430中的定位标签490，位于区域410中的临近区域430的三盏灯411和位于区域420中的一盏灯421 可能也参与定位，但是本发明的“解耦”配置、且更进一步的“编组”配置，能够实现根据本发明实施例的高度按需定制且高效、低能耗的智能照明方案。而该“编组”配置(可选地与独立解耦的地图管理器相结合)还可能特别适合于某些地图信息实时更新的场所。
95.如图1所示，所述智能照明系统还可包括一个或多个访问客户端，所述一个或多个访问客户端配置成可访问所述定位管理服务器以获取所述定位标签的定位位置和/或访问所述照明控制管理服务器以设置所述预设策略和/或获取所述针对所述作业人员的照明配置。在图1所示的实施例中，所示访问客户端可包括远程访问客户端。
96.在本发明实施例中，尽管图1未示出，所述智能照明系统还包括授权控制模块，其配置成获取所述定位标签所处的定位区域，并校验携带所述定位标签的作业人员是否具有进入所述定位区域的权限。
97.在本发明实施例中，智能照明系统可以可选地采用多层抽象架构，例如分三级系统架构：管理层、通信层、设备层。
98.在本发明实施例中，智能照明系统的管理层可以包括前述的服务器，且可选地可以与作业场所、如矿井的整体监控中心或其他系统相结合。可选地，管理层可配置包括：服务器、显示单元、存储单元等设备。
99.在本发明实施例中，智能照明系统的通信层可以作为作业场所、如煤矿井下智能照明节能控制系统的信息通路，提供整个系统的上行数据、下行数据传输的有效保障。在一个实施例中，主要信息链路网络为有线以太网络链路与zigbee无线网络链路。在另一个实施例中，主要信息链路网络为移动通讯、如5g网络链路与zigbee无线网络链路。
100.在本发明实施例中，智能照明系统的设备层可以涉及整个作业场所、如煤矿井下智能照明节能控制系统的数据采集与命令执行终端，例如涉及的终端设备包括智能防爆灯、人员定位标签等设备。
101.在本发明实施例中，智能照明系统可以可选地实现如下效果：(1)开关控制：任一盏、一路、任一自定义分组分区，全区域的灯光开关的即时或定时控制；(2)调光控制：任一盏、一路、任一自定义分组分区，全区域的调光即时或定时控制；(3)数据采集：单灯或者支路电压、电流、功率等数据参数采集；(4)自动调光控制：与人员定位系统结合，读取人员位置信息，但是灯光控制装置与人员定位装置又相互解耦，从而实现灵活、高效、可靠且低成本的井下智能照明方案；(5)安全控制：通过系统中心设置，防止非授权人员操作，确保系统控制安全可靠；(6)自由编组：可按照任意方式进行编组和分区，例如前述的煤综采、煤硐室等；(7)远程监控与查询：通过互联网实现对系统的远程监控和远程实时查询，通过光纤互联网煤矿井上监控中心可以远程控制管理井下智能终端设备，同时服务器对外网开放，可以实现异地远程管理与操作；(8)自动校时：系统时钟自动与通信服务器时钟同步，自动定时对终端设备进行精准校时(9) 地图引导：gis功能直观体现全区域灯具开关状态、故障情况、亮灯率、节能效率；(10)智能运行：操作方便，时间设定后系统自动运行，即使主机关闭，系统仍自行工作；(11)报警处理：灯具故障、设备及线路被盗、非正常工作状态以及相应预警即时报警；(12)负荷控制：可设定负荷调控优先级，可自动或手动进行负荷切换；(13)报表功能：查询报表并包含历史数据存储。
102.由此，在本发明实施例中的照明方案取代传统照明，可解决重复投资、资源浪费、信息孤立等问题；真正实现灵活、高效、可靠且低成本的井下按需智能照明方案，大幅度的节约电能，减少了二氧化碳排放；实现了硬件可植入，软件可叠加，应用可拓展的功能，可以取得很好的经济效益和社会效益。灯具配套智能照明节能控制系统实现后，将会给井下照明系统改造起到很好的示范作用，为今后行业内推广提供依据和标准。
103.如图2所示，所述智能防爆灯包括智能定位模块200、光源板204、防爆透光保护罩205、环形光源定位盖206、散热体203、电源模块(未示出)、天线201和电子器件保护腔盖208。在所示的实施例中，散热体203包括用于安装所述光源板204的第一安装面和设置有散热鳍片2031的第二散热面。防爆透光保护罩205覆盖所述光源板204，所述环形光源定位盖206将所述防爆透光保护罩205固定至所述第一安装面。如图2所示，在所述光源板204外侧形成有贯穿所述第一安装面并连通散热鳍片2031之间的间隙的多个周向通孔2032，由此这可以提供改进的散热效果。
104.如图2所示，所述电子器件保护腔盖208安装在所述散热体上以限定出电子器件容纳腔，用于容纳所述智能定位模块200和所述电源模块。在所示的实施例中，智能定位模块200可借助安装支撑板207安装至散热体 203。电源模块可借助于安装支撑板210安装至散热体203。
105.如图2所示，天线201例如借助于安装板202安装在所述散热体203 上，且所述散热体203中形成有连通所述电子器件容纳腔和所述天线201 的接线孔，所述天线与所述智能定位模块的接线在所述接线孔中延伸。
106.如图2所示，智能防爆灯包括u形支架209。智能防爆灯还可以包括从散热体引出的接线端口211，其上可以带有用于防爆密封的密封垫212。
107.在本发明实施例中，智能防爆灯可选地可具有如下设计特点：(1)产品结构为纯隔爆结构，符合gb3836-2010相关标准；(2)壳体采用高导热、高强度铝合金材质，压铸一体成型，重量轻便，工艺性能好；(3)散热采用鳍片散热，上下镂空对流散热设计，增加散热效果；(4)透明件采用高透光率、高强度(4j以上冲击)高硼硅钢化玻璃，表面强橘皮眩光处理，防眩光效果强；安全性好，玻璃罩面设计为弧形，可以尽量保证光源透过玻璃的厚度距离一致，以减少玻璃面罩对光源的影响；(5)腔体内部设计人员及灯控控制器、智能电源适配空间，满足50-100w照明同时，实现人员定位及照明调光控制；(6)独立设计天线引出结构，满足防爆结构的同时，与灯具融为一体，美观大方；(7)多种安装方式，可以实现吸顶、壁挂、吊杆、法兰、护栏、支架等多种安装方式；(8)壳体内部尺寸参考光学设计结果，根据配光方案设计合适的配光区域。
108.在本发明实施例中，智能防爆灯可选地可具有如下灯具电学特性。例如，智能定位模块隔离驱动电源，效率90％以上，功率因数大于0.95，输入额定电压90-260v，能与其他设备可以通讯，实现人员定位、调光、环境监测(气体监测、粉尘监测等)等。
109.在本发明实施例中，智能防爆灯可选地可具有如下灯具光学特性。灯具的发光元件采用新型led光源，选用xp-g2光源，在光学和成本上都有优势。产品光学上配光形式设计特色可以包括(1)为了让灯具配光角度达到170-180度，采用正面+侧面的布灯方式，二次配光采用塑料反光杯，反光杯正面采用镀铝的方式，既解决了绝缘问题，同时又解决了发光效率的问题。侧面采用三个同样大小的反光杯，正面反光杯是在侧边之上，保证了整体美观。
整灯光效可以达到90lm/w以上，配光角度也实现了广角配光； (2)考虑到煤矿井下的使用环境，防止作业工人对灯具产生眩光反应，防爆玻璃采用低弧度同时增加金条防眩光设计，给井下作业人员提供安全舒适的照明作业环境。
110.在本发明实施例中，智能防爆灯可选地可具有如下灯具热学设计。本发明人发现，良好的散热设计是保障led使用寿命的至关重要的因素，当 led单灯工作温度低于85℃时，能够表现出良好的光、电、色参数。通过热学模拟设计进行热学可靠性分析，保证单灯工作在良好的温度条件下，是热学设计的根本目的。产品热学研究过程中，经过对几种导热材料相关参数测试，综合考虑产品散热性能及产品性价比，采用压铸铝合金adc12 作为主散热结构散热材料选择，该材料导热率≥96w/m.k。散热结构设计过程中严格按照led导热散热原理进行设计测试，散热结构散热系数≥45cm2/w。
111.在本发明实施例中，智能防爆灯可选地可具有如下性能特点：(1)输入电压宽压设计90-264vac正常工作；功率因数≥0.95；频率50/60hz；(2) 使用环境温度：-30℃～+50℃；(3)高效节能绿色高品质led光源，光效 180lm/w以上；显指80以上；(4)产品功率50-100w；(5)发光角度≥100
°
； (6)防护等级ip66；(7)能用于本发明实施例的智能照明系统，从而实现智能调光功能，根据现场需求按需照明；(8)灯具能用于本发明实施例的智能照明系统，可作为人员定位基站，与人员定位卡配合实现人员监管定位功能；(9)此智能灯具的应用，满足智能照明、人员定位等功能基础上，简化了设备种类和数量、节省了安装时间和成本。
112.如图3所示，智能防爆控制台还包括用于容纳所述定位数据采集基站和所述照明信号中转控制器的防爆壳体。在所示的实施例中，防爆壳体可包括主体306和盖301，盖301上可设置提手302和警告铭牌300。
113.如前所述地，定位数据采集基站和照明信号中转控制器可以集成在智能防爆控制台中。相应地，智能防爆控制台可以包括定位数据采集基站和照明信号中转控制器的相关部件，例如总体以303标示的部件包括集成的定位模块和集成的照明控制模块，总体以304标示的部件包括光电转换器和/或移动通讯模块、如5g模块，其用于无线连接所述定位数据采集基站和照明信号中转控制器至所述定位管理服务器及照明控制管理服务器的。
114.如图3所示，智能防爆控制台可以包括电源模块305。
115.如图3所示，智能防爆控制台可以连接所述定位数据采集基站的天线 308，所述防爆壳体相应地具有用于安装所述天线的第一引出孔。
116.如图3所示，智能防爆控制台还可包括用于有线连接所述定位数据采集基站和照明信号中转控制器至所述定位管理服务器及照明控制管理服务器的光纤、用于引出所述光纤的第二引出孔，在第二引出孔处可以安装有接线端口307。
117.如前所述地，当智能防爆控制台包括移动通讯模块，如5g通讯模块时，可以不设置上述的第二引出孔和相应的接线端口。
118.根据本发明实施例的智能防爆控制台可选地可以实现隔爆效果，并可针对煤矿井下智能照明系统开发实现对煤矿井下照明灯具进行控制，能对煤矿井下照明灯具进行调光控制、巡检、数据采集及报警等远程管理作业，为井下照明提供良好的照明环境的同时合理节约资源。
119.根据本发明实施例的智能防爆控制台可选地可以实现如下设计特点： (1)壳体采用不锈钢板焊接而成，厚度最薄处5mm以上，保证壳体的防爆安全性能；(2)壳体外部采用喷
塑烤漆处理，保证在恶劣环境下壳体不被损坏或者腐蚀生锈等；(3)灯具控制面板采用工业级cpu，采用本安设计电路，高可靠性和高安全性；与灯具通信采用无线通信技术，通信距离≥200m，大大节省了布线施工成本；(4)外露金属结构件全部采用高强度不锈钢金属紧固件，保证外露件不被腐蚀损坏；(5)设有“严禁带电开盖”的警告牌，使用屈服应力≥480mpa(6.8级)的紧固件警告牌。
120.根据本发明实施例的智能防爆控制台可选地可以实现如下性能：防爆控制台能负责通讯网络的架构与调整，一方面收集网络节点(智慧终端) 等反馈信息以及传达控制命令；一方面与监控中心通信，接收命令以及反馈相关信息数据。防爆控台可通过如下2个回路完成预期功能需求：(1) 防爆控台通过上行通信接收照明控制管理服务器下达的指令，并将这些指令解析，将解析后的指令通过下行通信的zigbee网络下发给每盏智能灯具； (2)防爆控台将智能灯具采集到的灯具状态信息、人员位置信息收集并解析，将其转发给定位管理服务器，监控中心工作人员通过查看监控中心数据即可了解到作业现场照明状态、人员位置等信息。
121.根据本发明实施例的智能防爆控制台可选地可以采用如下设计。防爆控台的主控系统采用400mhz的高频工业级处理器设计，使用linux操作系统，通过无线aes128加密机制进行加密保护，具有完善的失效保护机制设计。该智能防爆控制台可选地可遵循灯光控制协议内容如下：(1)支持点播、组播和广播通信；(2)支持场景模式设置；(3)支持电压、电流等查询命令；(4)支持在线更新程序；(5)支持线上心跳包设置；(6)支持唯一的物理地址设置。可选地，根据本发明实施例的智能防爆控制台可以实现如下通信性能。根据本发明实施例的智能防爆控制台的通信性能可以包括上行通信、下行通信2个回路的通信。上行通信指主机与上位机监控中心之间的通信以及主机与主机之间的通信；下行通信指主机与智能灯具之间的通信。(1)上行通信：有线传输方式：以太网通信方式，采用单模光缆、sc跳纤、环网功能光交换机以及rj45接头的超五类双绞线来完成以上通信；接口数量：光纤接口数量-2路，网线接口数量-1路；传输速率：10/100mbps自适应；光发射功率：≥-15dbm；最大传输距离：20km；或，无线传输方式：以第五代移动通信方式(5g)，搭建若干5g基站实现区域内超高信息传递完成上行通信；传输速率：10gbps；最大传输距离：500m。 (2)下行通信：传输方式：zigbee无线通信；工作频率：2.45ghz
±
0.05ghz；主机发射功率：≥-15dbm；传输距离：≥200m(无遮挡)；或，采用蓝牙、 wifi、lora等无线通信方式。
122.根据本发明实施例的智能防爆控制台可选地可以具有如下性能特点： (1)输入电压宽压设计90-264vac正常工作；功率因数≥0.95；频率 50/60hz；(2)使用环境温度：-30℃～+50℃；(3)产品功率≤20w；(4) 防护等级ip66；(5)控台作为智能防爆灯与上位机之间通讯的功能，实现人来灯亮，人走灯灭(暗)；灯具智能调光；人员等位监管等功能。
123.如图5所示，本发明实施例还可以提供一种智能照明方法。该方法可选地可以由根据本发明实施例的智能照明系统实施。
124.如图5所示，该方法可包括：
125.s510：在工业作业场所的多个区域中设置多个智能防爆灯，其中所述智能防爆灯装有智能定位模块；
126.s520：响应于携带定位标签的作业人员的临近，生成智能定位模块与所述定位标签之间距离的定位数据；
127.s530：采集所述定位数据；
128.s540：由所述定位标签相邻的若干智能防爆灯的智能定位模块的定位数据确定所述定位标签的定位位置；
129.s550：获取所述定位标签的定位位置；
130.s560：基于预设策略由所述定位位置确定针对所述作业人员的照明配置，所述照明配置包括为所述作业人员提供照明的智能防爆灯的数量、位置和亮度；
131.s570：基于所述照明配置控制相应的智能防爆灯的照明状态。
132.在一些实施例中，该方法还可包括：a1：基于所述多个区域对所述多个智能防爆灯进行编组。
133.可选地，，该方法还可包括：a2：响应于所述多个智能防爆灯中的一个或多个智能防爆灯在所述区域之间移动，对移动的所述一个或多个智能防爆灯进行重新编组。
134.可选地，所述步骤s560可包括：
135.b1：基于所述定位位置，确定定位标签在所述多个区域中所处的定位区域；
136.b2：在所述定位区域对应的智能防爆灯组中，确定与所述定位标签临近的一个或多个智能防爆灯的第一照明状态；
137.b3：确定所述智能防爆灯组中的其余智能防爆灯的第二照明状态，其中所述照明配置包括所述第一和第二照明状态，且第二照明状态不同于所述第一照明状态；
138.可选地，所述步骤s560还可包括：b4：确定与所述定位区域邻接的区域对应的智能防爆灯组的第三照明状态，所述照明配置还包括所述第三照明状态，且第三照明状态不同于所述第一和第二照明状态。
139.在一些实施例中，所述方法可以结合任一实施例的系统的特征，反之亦然，在此不赘述。
140.图6示出了一种可以实施本发明实施例的方法或实现本发明实施例的电子设备600的示意图，在一些实施例中可以包括比图示更多或更少的电子设备。在一些实施例中，可以利用单个或多个电子设备实施。所述实施例阐明的电子设备可以为计算机设备。在一些实施例中，可以利用云端或分布式的电子设备实施。
141.如图6所示，电子设备600包括中央处理器(cpu)601，其可以根据存储在只读存储器(rom)602中的程序和/或数据或者从存储部分608加载到随机访问存储器(ram)603中的程序和/或数据而执行各种适当的操作和处理。cpu 601可以是一个多核的处理器，也可以包含多个处理器。在一些实施例中，cpu 601可以包含一个通用的主处理器以及一个或多个特殊的协处理器，例如图形处理器(gpu)、神经网络处理器(npu)、数字信号处理器(dsp)等等。在ram 603中，还存储有电子设备600操作所需的各种程序和数据。cpu 601、rom 602以及ram 603通过总线604 彼此相连。输入/输出(i/o)接口605也连接至总线604。
142.上述处理器与存储器共同用于执行存储在存储器中的程序，所述程序被计算机执行时能够实现上述各实施例描述的多媒体内容评估模型的训练方法、评估方法的步骤或功能。
143.以下部件连接至i/o接口605：包括键盘、鼠标等的输入部分606；包括诸如阴极射线管(crt)、液晶显示器(lcd)等以及扬声器等的输出部分607；包括硬盘等的存储部分608；以及包括诸如lan卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分609。通信部分609经由诸如因
特网的网络执行通信处理。驱动器610也根据需要连接至i/o接口605。可拆卸介质611，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器610 上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分608。图6 中仅示意性示出部分组件，并不意味着计算机系统600只包括图6所示组件。
144.尽管未示出，在一些实施例中还提供一种存储介质，存储有计算机程序。计算机程序配置成被运行时执行任一本发明实施例的方法。
145.在本发明的实施例的存储介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动的可以由任何方法或技术来实现信息存储的物品。存储介质的例子包括，但不限于相变内存(pram)、静态随机存取存储器(sram)、动态随机存取存储器(dram)、其他类型的随机存取存储器(ram)、只读存储器 (rom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(cd-rom)、数字多功能光盘(dvd)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。
146.本领域技术人员应明白，本说明书的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本领域技术人员可想到，上述实施例阐明的功能模块/单元或控制器以及相关方法步骤的实现，可以用软件、硬件和软/硬件结合的方式实现。
147.除非明确指出，根据本发明实施例记载的方法、程序的动作或步骤并不必须按照特定的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。
148.在本文中，针对本发明的多个实施例进行了描述，但为简明起见，各实施例的描述并不是详尽的，各个实施例之间相同或相似的特征或部分可能会被省略。在本文中，“一个实施例”、“一些实施例”、“实例”、“具体实例”、或“一些实例”意指适用于根据本发明的至少一个实施例或实例中，而非所有实施例。上述术语并不必然意味着指代相同的实施例或实例。在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
149.已参考上述实施例具体示出并描述了本发明的示例性系统及方法，其仅为实施本系统及方法的最佳模式的示例。本领域的技术人员可以理解的是可以在实施本系统及/或方法时对这里描述的系统及方法的实施例做各种改变而不脱离界定在所附权利要求中的本发明的精神及范围。

技术特征：
1.一种智能照明系统，其特征在于，包括：由作业人员携带的定位标签；在工业作业场所中设置的多个智能防爆灯，所述智能防爆灯装有智能定位模块，所述智能定位模块配置成当所述定位标签临近时生成与所述定位标签之间距离的定位数据；定位数据采集基站，其配置成从多个智能定位模块采集所述定位数据；定位管理服务器，其配置成从所述定位数据采集基站接收所述定位数据，并由所述定位标签相邻的若干智能防爆灯的智能定位模块的定位数据确定所述定位标签的定位位置；照明控制管理服务器，其配置成与所述定位管理服务器通讯连接以获取所述定位标签的定位位置，并基于预设策略由所述定位位置确定针对所述作业人员的照明配置，所述照明配置包括为所述作业人员提供照明的智能防爆灯的数量、位置和亮度；照明信号中转控制器，其配置成从所述照明控制管理服务器接收所述照明配置，并基于所述照明配置控制相应的智能防爆灯的照明状态。2.根据权利要求1所述的智能照明系统，其特征在于，所述智能照明系统还包括用于管理所述工业作业场所的地图信息的地图管理器，所述地图信息包括在所述工业作业场所中定义的多个区域；所述照明控制管理服务器配置成获取所述地图信息并基于所述多个区域对所述多个智能防爆灯进行编组；可选地，所述照明控制管理服务器配置成当所述多个智能防爆灯中的一个或多个智能防爆灯在所述区域之间移动时，对移动的所述一个或多个智能防爆灯进行重新编组。3.根据权利要求2所述的智能照明系统，其特征在于，所述照明控制管理服务器配置成基于所述定位位置，确定定位标签在所述多个区域中所处的定位区域，且在所述定位区域对应的智能防爆灯组中，确定与所述定位标签临近的一个或多个智能防爆灯的第一照明状态，并确定所述智能防爆灯组中的其余智能防爆灯的第二照明状态，其中所述照明配置包括所述第一和第二照明状态，且第二照明状态不同于所述第一照明状态；可选地，所述照明控制管理服务器还配置成确定与所述定位区域邻接的区域对应的智能防爆灯组的第三照明状态，所述照明配置还包括所述第三照明状态，且第三照明状态不同于所述第一和第二照明状态。4.根据权利要求2或3所述的智能照明系统，其特征在于，所述智能照明系统还包括一个或多个访问客户端，所述一个或多个访问客户端配置成可访问所述定位管理服务器以获取所述定位标签的定位位置和/或访问所述照明控制管理服务器以设置所述预设策略和/或获取所述针对所述作业人员的照明配置。5.根据权利要求3所述的智能照明系统，其特征在于，所述智能照明系统还包括授权控制模块，其配置成获取所述定位标签所处的定位区域，并校验携带所述定位标签的作业人员是否具有进入所述定位区域的权限。6.根据权利要求1所述的智能照明系统，其特征在于，所述智能防爆灯还包括光源板、防爆透光保护罩、环形光源定位盖、散热体、电源模块、天线和电子器件保护腔盖；其中，所述散热体包括用于安装所述光源板的第一安装面和设置有散热鳍片的第二散热面；其中，所述防爆透光保护罩覆盖所述光源板，所述环形光源定位盖将所述防爆透光保
护罩固定至所述第一安装面；其中，在所述光源板外侧形成有贯穿所述第一安装面并连通散热鳍片之间的间隙的多个周向通孔；其中，所述电子器件保护腔盖安装在所述散热体上以限定出电子器件容纳腔，用于容纳所述智能定位模块和所述电源模块；其中，所述天线安装在所述散热体上，且所述散热体中形成有连通所述电子器件容纳腔和所述天线的接线孔，所述天线与所述智能定位模块的接线在所述接线孔中延伸。7.根据权利要求1所述的智能照明系统，其特征在于，所述定位数据采集基站和所述照明信号中转控制器一体集成在智能防爆控制台中；可选地，所述智能防爆控制台还包括用于容纳所述定位数据采集基站和所述照明信号中转控制器的防爆壳体以及连接所述定位数据采集基站的天线，所述防爆壳体具有用于安装所述天线的第一引出孔；可选地，智能防爆控制台还可包括用于有线连接所述定位数据采集基站和照明信号中转控制器至所述定位管理服务器及照明控制管理服务器的光纤、用于引出所述光纤的第二引出孔以及用于所述光纤的光电转换器；可选地，智能防爆控制台还可包括用于无线连接所述定位数据采集基站和照明信号中转控制器至所述定位管理服务器及照明控制管理服务器的移动通讯模块。8.一种智能照明方法，其特征在于，包括：在工业作业场所的多个区域中设置多个智能防爆灯，其中所述智能防爆灯装有智能定位模块；响应于携带定位标签的作业人员的临近，生成智能定位模块与所述定位标签之间距离的定位数据；采集所述定位数据；由所述定位标签相邻的若干智能防爆灯的智能定位模块的定位数据确定所述定位标签的定位位置；获取所述定位标签的定位位置；基于预设策略由所述定位位置确定针对所述作业人员的照明配置，所述照明配置包括为所述作业人员提供照明的智能防爆灯的数量、位置和亮度；基于所述照明配置控制相应的智能防爆灯的照明状态。9.根据权利要求8所述的矿井智能照明方法，其特征在于，还包括：基于所述多个区域对所述多个智能防爆灯进行编组；可选地，响应于所述多个智能防爆灯中的一个或多个智能防爆灯在所述区域之间移动，对移动的所述一个或多个智能防爆灯进行重新编组；可选地，所述基于预设策略由所述定位位置确定针对所述作业人员的照明配置，包括：基于所述定位位置，确定定位标签在所述多个区域中所处的定位区域；在所述定位区域对应的智能防爆灯组中，确定与所述定位标签临近的一个或多个智能防爆灯的第一照明状态；确定所述智能防爆灯组中的其余智能防爆灯的第二照明状态，其中所述照明配置包括所述第一和第二照明状态，且第二照明状态不同于所述第一照明状态；
可选地，确定与所述定位区域邻接的区域对应的智能防爆灯组的第三照明状态，所述照明配置还包括所述第三照明状态，且第三照明状态不同于所述第一和第二照明状态。10.一种智能防爆灯，其特征在于，包括：光源板、防爆透光保护罩、环形光源定位盖、散热体、电源模块、天线和电子器件保护腔盖；其中，所述散热体包括用于安装所述光源板的第一安装面和设置有散热鳍片的第二散热面；其中，所述防爆透光保护罩覆盖所述光源板，所述环形光源定位盖将所述防爆透光保护罩固定至所述第一安装面；其中，在所述光源板外侧形成有贯穿所述第一安装面并连通散热鳍片之间的间隙的多个周向通孔；其中，所述电子器件保护腔盖安装在所述散热体上以限定出电子器件容纳腔，用于容纳所述智能定位模块和所述电源模块；其中，所述天线安装在所述散热体上，且所述散热体中形成有连通所述电子器件容纳腔和所述天线的接线孔，所述天线与所述智能定位模块的接线在所述接线孔中延伸。

技术总结
本申请公开一种矿井智能照明系统，包括：由矿井作业人员携带的定位标签；在所述矿井的多个区域中设置的多个智能防爆灯；定位数据采集基站；定位管理服务器；照明控制管理服务器；照明信号中转控制器。本申请还公开了矿井智能照明方法以及防爆照明灯。照明方法以及防爆照明灯。照明方法以及防爆照明灯。


技术研发人员：林忠玲 刘尚伟 杨付兵 侯祥振 石霄 王吉明 肖遥 马森
受保护的技术使用者：山东华鼎伟业能源科技股份有限公司
技术研发日：2021.12.13
技术公布日：2022/3/8