專利名稱：一種無線井下采掘面定位系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及一種井下采掘面定位系統(tǒng)，尤其是一種使用無線通迅技術(shù)實現(xiàn)采掘面的人員和 設備實時定位的一種無線井下采掘面定位系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
礦井的采掘面中有很多設備及入員需要被定倥，目前，礦井中的一些定位儀器主要通過有線連 接的方式進行定位。有線連接方式使得人員和設備的移動受到很大影響。而現(xiàn)有的一些通過無線連 接方式的定位方法受到井下惡劣環(huán)境的影響，無線傳輸往往因為設備的損壞等原因而導致數(shù)據(jù)傳遞 不可靠。此外，很多定位系統(tǒng)不能連入因特網(wǎng)，限制地面工作人員實時地了解采掘面人員和設備的 實時位置信息。
實用新型內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有井下采掘面定位系統(tǒng)在使用時所帶來的不足，本實用新型提供了一種無線井下采 掘面定位系統(tǒng)，該無線井下采掘面定位系統(tǒng),數(shù)據(jù)傳遞及時、準確、可靠，為煤礦安全生產(chǎn)提供井 下的實時動態(tài)數(shù)據(jù)。
本實用新型解決其技術(shù)何題所采用的技術(shù)方案是該無線井下采掘面定位系統(tǒng)主要由采掘面網(wǎng)
狀定位系統(tǒng)，巷道可靠傳輸系統(tǒng)，匯聚節(jié)點及網(wǎng)關(guān)節(jié)點組成；其中，采掘面網(wǎng)狀定位系統(tǒng)通過匯聚
節(jié)點和巷道可靠傳輸系統(tǒng)無線連接，巷道可靠傳輸系統(tǒng)通過網(wǎng)關(guān)節(jié)點有線接入因特網(wǎng)。 采掘面網(wǎng)狀定位系統(tǒng)由信標節(jié)點和移動節(jié)點組成。采掘面網(wǎng)狀定位系統(tǒng)負責入員和設備的定位
移動節(jié)點和信標點結(jié)構(gòu)相同，分別由無線收發(fā)模塊、電源、天線組成；其中，電源通過供電電路與 無線收發(fā)模塊連接，天線與無線收發(fā)模塊直接連接；移動節(jié)點為侍定位節(jié)點，置放于待定位入員及 設備上，信標節(jié)點按網(wǎng)狀固定的置放在采掘面中，負責給待定位的移動節(jié)點定位。
巷道可靠傳輸系統(tǒng)由備用節(jié)點和通信節(jié)點組成，巷道可靠傳輸系統(tǒng)，負責把來自匯聚節(jié)點發(fā)送 的數(shù)據(jù)可靠的傳遞給網(wǎng)關(guān)節(jié)點，當通信節(jié)點損壞時，備用節(jié)點被激活替代通信節(jié)點恢復通信。通信節(jié)點交替置放于巷道中，負責數(shù)據(jù)的可靠傳輸。備用節(jié)點置放在巷道中的各通信節(jié)點之間，負責當 通過節(jié)點失效時，替代失效的通信節(jié)點進行數(shù)據(jù)傳輸;通信節(jié)點和備用節(jié)點結(jié)構(gòu)類似，分別由無線 收發(fā)模塊、電源和天線組成。其中，電源通過供電電路與無線收發(fā)模塊連接，天線與無線收發(fā)模塊 直接連接。
匯聚節(jié)點連接采搌面網(wǎng)狀定位系統(tǒng)和巷道可靠傳輸系統(tǒng)，負責對采掘面網(wǎng)狀定位系統(tǒng)發(fā)送的數(shù) 據(jù)進行接收、處理、整合并轉(zhuǎn)發(fā)到巷道可靠傳輸系統(tǒng)。匯聚節(jié)點由無線收發(fā)模塊、天線和電'源組成 其中，電源通過供電電路與無線收發(fā)模塊連接，天線與無線收發(fā)模塊直接連接。
網(wǎng)關(guān)節(jié)點連接巷道可靠傳輸系統(tǒng)和因特網(wǎng)，使得工作人員可以在因特網(wǎng)上通過網(wǎng)關(guān)節(jié)點査詢該
基于冗余技術(shù)的井下采掘面定位系統(tǒng)的信息。網(wǎng)關(guān)節(jié)點由主控芯片，無線收發(fā)模塊，F(xiàn)Lash存儲模 塊，以太網(wǎng)控制模塊，SDRM存儲模塊，電源串口模塊和HAG調(diào)試模塊組成。網(wǎng)關(guān)節(jié)點中無線收模 塊通過電路與主控芯片直接相連接，以太網(wǎng)模塊通過電路與主控芯片直接連接。FLash存儲模塊和 SDRAM存儲模塊，分別通過電路與主控芯片連接。電源通過供電電路與主控芯片連接。
本實用新型的有益效果是本實用新型通過采掘面網(wǎng)狀定位系統(tǒng)，能夠及時準確的獲得井下人 員和設備位置，為煤礦安全生產(chǎn)提供井下的事實動態(tài)數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)不僅在安全生產(chǎn)中必不可少， 一旦發(fā)生安全事故時，通過人員區(qū)域定位數(shù)據(jù)，最大限度地避免事故發(fā)生和人員傷亡，能夠獲得事 故發(fā)生前井下人員分布和移動機械設備的分布，為及時解救被困礦工.,避免二次災害提供可靠的數(shù) 據(jù)。巷道可靠傳輸系統(tǒng)取代傳統(tǒng)的有線傳輸系統(tǒng)。不僅實現(xiàn)數(shù)據(jù)可靠快速無線傳輸，而且大大節(jié)省 了安裝成本，當出現(xiàn)損壞節(jié)點時可以快速恢復路由，改善了有線傳輸系統(tǒng)線路損壞時很難定位修復 的不足。網(wǎng)關(guān)節(jié)點取代控制中心，直接將網(wǎng)絡接入因特網(wǎng)，用戶可以在任何能夠接入因特網(wǎng)的地方 査詢位置信息。以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型進一步說明。


圖1是本實用新型無線井下采掘面定位系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實用新型無線井下采掘面定位系統(tǒng)中的網(wǎng)關(guān)節(jié)點結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本實用新型無線井下采掘面定位系統(tǒng)中的匯聚節(jié)點，移動節(jié)點、信標節(jié)點、備用節(jié)點和 通信節(jié)點的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中，l.因特網(wǎng)，2.有線接入，〗.網(wǎng)關(guān)節(jié)點，4.通信節(jié)點，5.備用節(jié)點，6.無線連接， 7，巷道可靠傳輸系統(tǒng)，8.匯聚節(jié)點，9.信標節(jié)點，IO.移動節(jié)點，1 l.采掘面網(wǎng)狀定位系統(tǒng), 12.無線收發(fā)模塊，1 3.FLash存儲模塊，U.主控芯片'15.供電電路，16.電源，17. 以太網(wǎng)控制模塊，1 8.SDRAM存儲模塊，1 9.HAG調(diào)試模塊，2 O.串口模塊，2 1 .天線。
具體實施方式
該無線井下采掘面定位系統(tǒng)主要由采掘面網(wǎng)狀定位系統(tǒng)l l.,巷道可靠傳輸系統(tǒng)7'匯聚節(jié)點 8及阿關(guān)節(jié)點3組成；其中，采掘面網(wǎng)狀定位系統(tǒng)ll通過匯聚節(jié)點8和巷道可靠傳輸系統(tǒng)7無線 連接6;巷道可靠傳輸系統(tǒng)7通過網(wǎng)關(guān)節(jié)點3有線接入2因特網(wǎng)1 。
采掘面網(wǎng)狀定位系統(tǒng)l 1由信標節(jié)點9和移動節(jié)點1 0組成;采掘面網(wǎng)狀定位系統(tǒng)1 l負責入 員和設備的定位。移動節(jié)點1 0和信標點9結(jié)構(gòu)相同，分別由無線收發(fā)模塊l 2,電源l 6,天線 2l組成；其中，電源l6適過供電電路15與無線收發(fā)模塊12連接，天線21與無線收發(fā)模塊 1 2直接連接;移動節(jié)點1 Q為待定位節(jié)點，置放于待定位人員及設備上，信標節(jié)點9按網(wǎng)狀固定 的置放在采掘面中，負責給待定位的移動節(jié)點l O定位。
巷道可靠傳輸系統(tǒng)7由備用節(jié)點5和通信節(jié)點4組成，巷道可靠傳輸系統(tǒng)7,負責把來自匯聚 節(jié)點8發(fā)送的數(shù)據(jù)可靠的傳遞給網(wǎng)關(guān)節(jié)點3,當通信節(jié)點4損壞時，備用節(jié)點5被激活替代通信節(jié) 點4恢復通信。通信節(jié)點4交替置放于巷道中，負責數(shù)據(jù)的可靠傳輸。備用節(jié)點5置放在巷道中的 各通信節(jié)點4之間，負責當通過節(jié)點4失效時，替代失效的通信節(jié)點4進行數(shù)據(jù)傳輸；通信節(jié)點4 和備用節(jié)點5結(jié)構(gòu)類似，分別由無線收發(fā)模塊l 2、電源l 6和天線2 l組成。其中，電源l 6通 過供電電路l 5與無線收發(fā)模塊1 2連接，天線2 l與無線收發(fā)模塊l 2直接連接。
匯聚節(jié)點8連接采掘面網(wǎng)狀定位系統(tǒng)1 l和巷道可靠傳輸系統(tǒng)7，負責對采掘面網(wǎng)狀定位系統(tǒng) 1 l發(fā)送的數(shù)據(jù)進行接收、處理、整合并轉(zhuǎn)發(fā)到巷道可靠傳輸系統(tǒng)7。匯聚節(jié)點8由無線收發(fā)模塊 12、天線2 l和電源l 6組成。其中，電源l 6通過供電電路1 5與無線收發(fā)模塊1 2連接，天線2l與無線收發(fā)模塊l2直接連接。
網(wǎng)關(guān)節(jié)點3連接巷道可靠傳輸系統(tǒng)7和因特網(wǎng)h使得工作人員可以在因特網(wǎng)上通過網(wǎng)關(guān)節(jié)點3 查詢該基于冗余技術(shù)的井下采掘面定位系統(tǒng)的信息。網(wǎng)關(guān)節(jié)點由主控芯片l 4,無線收發(fā)模塊l 2, FLash存儲模塊1 3,以太網(wǎng)控制模塊1 7' SDRAM存儲模塊1 8,電源1 6串口模塊2 0 ,調(diào) 試模塊l 9組成。網(wǎng)關(guān)節(jié)點3中無線收模塊1 2通過電路與主控芯片14直接相連接，以太網(wǎng)模塊 1 7通過電路1 6與主控芯片1 4直接連接。FLash存儲模塊l 3和SDRM存儲模塊1 8,分別通過 電路與主控芯片l 4連接。電源l 6通過供電電路1 5與主控芯片1 4連接。
權(quán)利要求1.一種無線井下采掘面定位系統(tǒng)，其特征是該系統(tǒng)主要由采掘面網(wǎng)狀定位系統(tǒng)(11)、巷道可靠傳輸系統(tǒng)(7)、匯聚節(jié)點(8)及網(wǎng)關(guān)節(jié)點(3)組成；采掘面網(wǎng)狀定位系統(tǒng)(11)通過匯聚節(jié)點(8)和巷道可靠傳輸系統(tǒng)(7)無線連接(6)，巷道可靠傳輸系統(tǒng)(7)通過網(wǎng)關(guān)節(jié)點(3)有線接入(2)因特網(wǎng)(1)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無線井下采掘面定位系統(tǒng)，其特征是所述采掘面網(wǎng)狀定位系統(tǒng) (1 1 )由信標節(jié)點(3 )和移動節(jié)點(1 0 )組成,移動節(jié)點(1 0 )和信標點(9 )結(jié)構(gòu)相同，分別由無 線收發(fā)模塊U 2)、電源(l 6)、天線(2 l)組成；其中，電源U O通過供電電路(l 5)與無線 收發(fā)模塊(l 2)連接.，天線(2 l)與無線收發(fā)模塊(l 2)直接連接；移動節(jié)點(l O)為待定位節(jié)點, 置放于待定位人員及設備上，信標節(jié)點(9 )按網(wǎng)狀固定的置放在采掘面中。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1述的一種無線井下采掘面定位系統(tǒng)，其特征是所述巷道可靠傳輸系統(tǒng)(？) 由備用節(jié)點(5)和通信節(jié)點(4)組成，通信節(jié)點(4)交替置放于巷道中，備用節(jié)點(5)置放在巷道 中的各通信節(jié)點U)之間，通信節(jié)點(4)和備用節(jié)點(5)結(jié)構(gòu)相同，分別由無線收發(fā)模塊U 2)、 電源U 6)和天線(2 l)組成，其中，電源(l 6)通過供電電路U 5)與無線收發(fā)模塊U 2)連接, 天線(2 l)與無線收發(fā)模塊U 2)直接連接。
4. 拫據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無線井下采掘面網(wǎng)狀定位系統(tǒng)，其特征是所述匯聚節(jié)點a) 連接采掘面網(wǎng)狀定位系統(tǒng)(1 1 )和巷道可靠傳輸系統(tǒng)(7),匯聚節(jié)點(8 )由無線收發(fā)模塊(1 2 )、 天線(2 l)和電源(l 6)組成,其中，電源(l 6)逋過供電電路(1 5)與無線收發(fā)模塊(1 2)連接， 天線(2 l)與無線收發(fā)模塊(l 2)直接連接。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無線井下采掘面定位系統(tǒng)，其特征是網(wǎng)關(guān)節(jié)點U)連接巷道 可靠傳輸系統(tǒng)(7)和因特網(wǎng)U),網(wǎng)關(guān)節(jié)點U)由主控芯片(l 4)、無線收發(fā)模塊(l 2)、 FLash 存儲模塊(l 3),以太網(wǎng)控制模塊(l 7)、 SDRAM存儲模塊(l 8)、電源(l 6)串口模塊(2 O)和 n肌調(diào)試模塊(1 9 )組成,網(wǎng)關(guān)節(jié)點(3 )中無線收模塊(1 2 )通過電路與主控芯片(1 4 )直接相連 接，以太網(wǎng)模塊(1 7 )通過電路(1 6 )與主控芯片(1 4 )直接連接，Rasli存儲模塊(1 3 )和S服艦 存儲模塊(1 8),分別通過電路與主控芯片(1 4 )連接，電源(1 6 )通過供電電路(1 5 )與主控芯 片U 4)連接。
專利摘要一種使用無線通迅技術(shù)實現(xiàn)采掘面的人員和設備實時定位的一種無線井下采掘面定位系統(tǒng)。該無線井下采掘面定位系統(tǒng)主要由采掘面網(wǎng)狀定位系統(tǒng)，巷道可靠傳輸系統(tǒng)，匯聚節(jié)點及網(wǎng)關(guān)節(jié)點組成；其中，采掘面網(wǎng)狀定位系統(tǒng)通過匯聚節(jié)點和巷道可靠傳輸系統(tǒng)無線連接，巷道可靠傳輸系統(tǒng)通過網(wǎng)關(guān)節(jié)點有線接入因特網(wǎng)。該系統(tǒng)能夠及時準確的獲得井下人員和設備位置，為煤礦安全生產(chǎn)提供井下的事實動態(tài)數(shù)據(jù)，不僅實現(xiàn)數(shù)據(jù)可靠快速無線傳輸，而且大大節(jié)省了安裝成本。
文檔編號E21F17/18GK201344043SQ200920037098
公開日2009年11月11日 申請日期2009年2月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月13日
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