宋云龙矿用隔爆型LED巷道灯的开发与设计方案及.docx
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宋云龙矿用隔爆型LED巷道灯的开发与设计方案及
山西大同大学
本科生毕业设计
中文题目：
矿用隔爆型LED巷道灯的开发与设计
英文题目：
Developmentanddesignofmineexplosion-proof
LEDtunnellamp
学院：
煤炭工程学院
姓名：
宋云龙学号：
100806021224
专业：
自动化班级：
10自动化二班
指导教师：
王官升职称：
副教授
完成日期：
2018年6月3日
山西大同大学2018届本科毕业设计选题审批表
学院：
煤炭工程学院系别：
电气工程系专业：
自动化
学生姓名
宋云龙
学号
100806021223
指导教师
王官升
职称
副教授
所选题目名称：
矿用隔爆型LED巷道灯的开发与设计
选题性质：
（>A.理论研究（√>B.应用研究（>C.应用理论研究（>D.产品设计（>E.工程技术开发（>F.软件开发与应用（>G.其它
选题的目的和意义：
现在，仍有矿井主要采用第一代照明光源白炽灯，这种光源有发光效率低发热温度高灯泡的寿命短等诸多缺点，白炽灯寿命只有500h左右，灯泡易受震动影响，带黄色，所耗电能大，不利于节能环保，采用高效节能的LED作为光源，利用二次光学设计技术，开发和设计矿用隔爆型LED巷道灯。
该系列巷道灯耐震性能强，防尘性能强，低能耗，所需电压电流小，低热量，发光热量少，安全系数高。
指导教师意见：
签字：
年月日
学院意见：
签字：
年月日
备注：
山西大同大学2018届本科毕业设计开题报告
学院：
煤炭工程学院系别：
电气工程系专业：
自动化
论文题目
矿用隔爆型LED巷道灯的开发与设计
论文类型
A理论研究；B应用研究；C应用理论研究；D产品设计；E工程技术开发；F软件开发与应有；G其它
指导教师
王官升
职称
副教授
学生姓名
宋云龙
学号
100806021223
一、研究现状、目标、意义综述
采用高效节能的LED作为光源,开发和设计矿用隔爆型LED巷道灯。
该系列巷道灯耐震性能强,防尘性能强,低能耗,所需电压电流小,低热量,发光热量少,安全系数高。
是老矿井照明改造、新矿井建设的必备设备，提高企业的效益，使矿井适应现代生产的需要。
二、研究方法和进度安排
研究方法：
在做本课题的过程中要充分借助图书馆的图书资源，通过查阅电气设计书籍和手册，网上资源等进行电气初步设计及设备选取，使用计算机并会利用计算软件进行计算和搜集所需资料，然后对资料进行整理和利用，通过所学知识计算短路电流，整定计算等，。
使用AutoCAD软件对电气主接线进行绘制。
当遇到问题时，及时向指导教师请教，一步一步解决问题。
进度安排：
第1-2周：
查阅相关资料与书籍，做好设计前的准备工作，确定设计的初步方案。
第3-8周：
设计电气主接线图，电气设备的选，配电设备的设计。
第9周：
完成所有图纸的绘制
第10-11周：
整理设计，对设计成果进行分析。
第12周：
自行对设计进行整体可行性的分析、验证，查漏补缺，最终定稿，完成毕业设计论文并制作答辩课件。
三、指导教师意见
指导教师签字：
年月日
山西大同大学2018届本科毕业设计中期检查表
学院：
煤炭工程学院系别：
电气工程系专业：
自动化
论文（设计>题目：
矿用隔爆型LED巷道灯的开发与设计
学生姓名
宋云龙
学号
100806021223
指导教师
王官升
职称
副教授
综述学生在设计完成过程中的研究态度、与指导教师联系情况以及存在的问题的解决情况。
经过几周的论文准备工作的进行，已经确定了论文课题，并且收集了相关的资料，论文基本框架已经形成；开题报告已经完成；论文的写作思路已经成形，并且论文初稿已经完成，基本符合论文的结构。
本人在设计写作期间，态度端正认真，对自己要求严格，遇到不能解决的问题就及时向老师请教，有不同的意见也及时提出，并与老师讨论，当发现自己的观点不准确时，也会认真弄明白，与老师达成一致的见解，主动接受老师的指导。
学生签字：
指导教师签字：
年月日年月日
山西大同大学2018届本科毕业设计指导教师评分表
学院：
煤炭工程学院系别：
电气工程系专业：
自动化
论文（设计>题目：
矿用隔爆型LED巷道灯的开发与设计
学生姓名
宋云龙
学号
100806021223
指导教师
王官升
职称
副教授
指导教师评语：
指导教师签字：
年月日
评价项目
A
B
C
D
E
写作
过程
01
写作过程中的认真程度
02
写作过程中，进度掌握情况
选题
质量
03
选题与专业培养目标相符情况
04
选题体现专业特点情况
05
选题体现三基的要求情况
论文
质量
06
知识综合运用能力
07
结构、方案设计、应用价值
08
写作规范情况
指导教师评定成绩
优良中及格不及格
毕业设计分工情况：
（多人合作时填写，包括本人研究的内容及其在课题中所占比例>
评定成绩参考：
优-7项A，另一项为B；良-6项B或A，其它至少为B；中-5项B或A，其它至少为C；及格-4项B或A，其它至少为D；不及格-4项为E。
山西大同大学2018届本科毕业设计评阅人评分表
学院：
煤炭工程学院系别：
电气工程系专业：
自动化
论文（设计>题目：
矿用隔爆型LED巷道灯的开发与设计
学生姓名
宋云龙
学号
100806021223
指导教师
王官升
职称
副教授
评阅人
职称
评阅人评鉴
评审工程
指标
A
B
C
D
E
选题质量
01
选题与专业培养目标相符情况
02
选题体现专业特点情况
能力水平
03
综合运用知识能力
04
运用资料文献能力
05
研究方案的设计能力
论文水平
06
论点论据、语言表达
07
整体结构、应用价值
08
写作规范情况
评阅人评定成绩
优良中及格不及格
评定成绩参考：
优-7项A，另一项为B；良-6项B或A，其它至少为B；中-5项B或A，其它至少为C；及格-四项B或A，其它至少为D；不及格-4项为E。
山西大同大学2018届本科毕业设计答辩评分表
学院：
煤炭工程学院系别：
电气工程系专业：
自动化
论文题目：
矿用隔爆型LED巷道灯的开发与设计
学生姓名
宋云龙
学号
100806021223
指导教师评分
指导教师
王官升
职称
副教授
评阅人评分
答辩委员会/答辩小组名单
姓名
性别
职称
学位
答辩小组职务
李荣生
男
副教授
学士
组长
薛尚红
男
副教授
学士
秘书
王官升
男
副教授
硕士
成员
张楠
男
讲师
硕士
成员
答辩委员会<答辩小组评鉴）
评审工程
指标
A
B
C
D
E
论文评价
01
选题与专业培养目标相符情况
02
选题体现专业特点情况
03
综合运用知识能力
04
运用资料文献能力
05
研究方案设计能力
06
论点论据、语言表达
07
整体结构、应用价值
08
写作规范情况
答辩表现
09
自述情况
10
答辩过程
答辩委员会综合评定成绩
优良中及格不及格
毕业设计（设计>最终得分：
答辩委员会主任（或组长>签字：
年月日
评定成绩参考：
优-9项A，另一项为B；良-8项B或A，其它至少为B；中-7项B或A，其它至少为C；及格-6项B或A，其它至少为D；不及格-5项为E。
山西大同大学2018届本科毕业生设计答辩记录表
煤炭工程学院自动化专业10级姓名宋云龙学号100806021223
论文题目
矿用隔爆型LED巷道灯的开发与设计
答辩委员会
主席（或组长>
职称
答辩委员会
秘书
答辩委员会
成员
答辩记录（包含答辩委员提出的问题，学生回答情况等>
记录人签字：
答辩委员会主任<答辩小组组长）（签字>：
年月日年月日
摘要
当今，大部分矿井还是使用第一代照明光源白炽灯。
但是，使用这种光源发光效率不高，发热温度高，灯泡寿命短，易受震动的影响等诸多缺点的白炽灯，不但耗能大，不利于环保，而且对煤矿安全生产极为不利。
通过实验表明，改善煤矿照明系统对改善煤矿工人作业效率同时减少煤矿安全事故的发生具有很大的意义，尤其是在采煤条件极为复杂瓦斯浓度大，采矿危险性高的地区，其效果更为好。
现在高科技的开发与使用对节能降耗起到了决定性的作用。
西安某煤矿安全仪器生产商同高校合作开发制造的矿用防爆型LED灯和巷道灯等系列产品,充分体现出矿用LED灯在安全性、实惠性和节能性方面的有很好的开发利用的前景。
使用环保节能的LED作为光源，再运用二次光学设计技术，开发和研究矿用隔爆型LED巷道灯。
这种巷道灯耐震性能非常好，防尘效果很好，而且低能耗，所需电压电流小，而且散发热量少，安全系数稳定。
关键词:
巷道灯光源设计安全环保。
ABSTRACT
Todayt目前，大部分矿井主要采用第一代照明光源白炽灯，这种光源具有发光效率低发热温
TTTttttttttttthhsshdfhefirst-generationincandescentlightingisstillwidelyusedinthemostofthemines.However,therearemanydrawbacksofthiskindoflightingsuchasthelowefficiencyoflight-emitting,thehightemperatureheatlamp,theshortlifeofthelampandeasilybeenaffectedbyvibration.Hence,theuseofthefirst-generationincandescentlightingisnotonlydoingharmfortheenvironment,butalsoextremelyunfavorableforcoalmineproductionsafety.Experimentshavedemonstratedthatimprovingthelightingsystemswillhavegreatsignificanceforimprovingtheoperationalefficiencyofcoalminersandreducingtheminesafetyaccidents.Theeffectoftheimprovinglightingsystemswillworkbetterintheminingconditionsextremelycomplexgasconcentrationandmininghigh-riskareas.Nowtheapplicationofhigh-techdevelopmentisperformingadecisiveroleforsavingenergy.Xi'an,onecoalminesafetyequipmentmanufacturercooperationwithuniversitieshasmadeonenewkindofmineexplosionproofLEDlights,tunnellightsandotherproducts,whichfullyreflectsthegoodprospectsofLEDlightsatminesafety,costandenergyefficiency.TheflameproofLEDroadlightsaredevelopedbythesecondopticaldesigntechnologywiththeenvironmentallyfriendlyenergy-savingLEDwhichareworkedasalightsource.Theseismicperformanceofthisroadwaylightsisperfect.Inthesametime,therearemanyotheradvantagesoftheuseofthisroadwaylightssuchasverygooddustpreventioneffects,lowpowerconsumptionandtherequiredvoltagecurrent,emitlessheatandsteadyfactorofsafety.
Keywords:
tunnellamp； lightsource；design safety；environmentalprotection.
引言.............................................................................................................................................................1
1矿用隔爆型LED巷道灯.2
1.1LED2
1.2LED的特点3
1.2.1优点..........................................................................................................................................３
1.2.2缺点.4
1.3LED灯的优越性............................................................................................................................4
1.3.1LED矿灯与普通光源矿灯比较.............................................................................................5
1.3.2LED巷道灯与普通光源矿灯比较.....................................................................................5
1.3.3经济性分析.....................................................................................................................6
1.4LED灯的发展状况..............................................................................................................................6
2矿用隔爆型LED巷道灯的使用意义.......................................................................................................7
2.1矿用照明系统的一些问题.............................................................................................................7
2.2矿用隔爆兼照明型LED灯的特点.............................................................................................8
3矿用隔爆型LED巷道灯性能与结构...................................................................................................11
3.1高流明大功率LED.........................................................................................................................11
3.2外壳结构........................................................................................................................................11
3.3光源安装.........................................................................................................................................11
3.4电源安装.........................................................................................................................................11
4矿用隔爆型LED巷道灯设计中的技术问题...................................................................................12
4.1光源的选择...................................................................................................................................14
4.2LED光源封装技术..........................................................................................................................14
4.3恒流源设计..................................................................................................................................17
4.4高效恒流驱动电源..................................................................................................................18
4.5LED防爆灯的散热结构..................................................................................................................20
4.6矿用隔爆型LED巷道灯结构特征...................................................................................................20
5矿用隔爆型LED巷道灯防爆结构及散热设计..................................................................................22
5.1罩之间均设计有隔爆接合面，符合隔爆要求防护等级.....................................................22
5.2支撑面材料...................................................................................................................................23
5.3原理...............................................................................................................................................23
5.4外壳紧固件...................................................................................................................................22
5.5引入方式.......................................................................................................................................24
5.6透明件安装.............................................................................................................................
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