專利名稱：一種井下人員定位系統(tǒng)的制作方法
一種井下人員定位系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于礦井安全技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種井下人員定位系統(tǒng)。
技術(shù)背景
為滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的需求，在大力發(fā)展煤礦開采的同時(shí)，煤礦安全正成為國(guó)家安全生產(chǎn)工業(yè)中的重點(diǎn)。煤礦井下開采作業(yè)是危險(xiǎn)系數(shù)較高的一項(xiàng)工作，水、火、瓦斯、 頂板等自然災(zāi)害時(shí)刻都在威脅井下工作人員的生命安全，井下的重大災(zāi)害隨時(shí)都有可能發(fā)生。目前，我國(guó)很多煤礦中，對(duì)井下人員的監(jiān)控設(shè)施尚未完善，難以及時(shí)掌握井下人員的動(dòng)態(tài)分布及作業(yè)情況，一旦發(fā)生事故，不能及時(shí)準(zhǔn)確得到井下人員的信息，從而無(wú)法做出迅速正確的決策，貽誤了搶救時(shí)機(jī)。因此，煤礦行業(yè)迫切需要建立一套井下人員定位系統(tǒng)。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種井下人員定位系統(tǒng)，其設(shè)計(jì)合理，實(shí)現(xiàn)方便且成本低，數(shù)據(jù)傳輸可靠，節(jié)約能量，帶寬的利用率高，提高了井下作業(yè)人員的安全系數(shù)，使用效果好，便于推廣使用。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種井下人員定位系統(tǒng)，其特征在于包括地面監(jiān)控中心、井下監(jiān)測(cè)主站和井下人員隨身攜帶的身份碼發(fā)送器，所述地面監(jiān)控中心與井下監(jiān)測(cè)主站以及井下監(jiān)測(cè)主站和身份碼發(fā)送器均通過(guò)Zigbee無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行一對(duì)多無(wú)線通信；所述Zigbee無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)包括與地面監(jiān)控中心相接的Zigbee協(xié)調(diào)器模塊、與井下監(jiān)測(cè)主站相接的Zigbee路由器模塊和與身份碼發(fā)送器相接的Zigbee節(jié)點(diǎn)模塊構(gòu)成；所述身份碼發(fā)送器由礦燈電源供電。
上述的一種井下人員定位系統(tǒng)，其特征在于所述地面監(jiān)控中心為一臺(tái)預(yù)裝有監(jiān)控軟件的計(jì)算機(jī)，所述Zigbee協(xié)調(diào)器模塊通過(guò)USB接口與計(jì)算機(jī)相接。
上述的一種井下人員定位系統(tǒng)，其特征在于所述井下監(jiān)測(cè)主站包括控制器和與控制器相接的電源電路、Flash電路和復(fù)位電路，所述Zigbee路由器模塊通過(guò)串口與控制器相接。
上述的一種井下人員定位系統(tǒng)，其特征在于所述控制器為Philips公司的 ARM7TDMI-S內(nèi)核微處理器LPC2292。
上述的一種井下人員定位系統(tǒng)，其特征在于所述Zigbee協(xié)調(diào)器模塊、Zigbee路由器模塊和Zigbee節(jié)點(diǎn)模塊均由芯片CCM30構(gòu)成。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)
1、本發(fā)明采用Zigbee進(jìn)行組網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)井下人員位置及作業(yè)環(huán)境的測(cè)量和監(jiān)控，Zigbee網(wǎng)絡(luò)具有低成本、易實(shí)現(xiàn)、數(shù)據(jù)傳輸可靠性高、低功耗以及各層次的安全性高的特點(diǎn)。
2、本發(fā)明采用層次化路由協(xié)議，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)融合能力強(qiáng)，節(jié)約了能量，提高了帶寬的利用率。
3、本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)只需要部署一次，部署傳感器網(wǎng)絡(luò)對(duì)監(jiān)控環(huán)境的人為影響很小。
4、本發(fā)明有效地提高了井下作業(yè)人員的安全系數(shù)，使用效果好，便于推廣使用。
下面通過(guò)附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖。
圖2為本發(fā)明井下監(jiān)測(cè)主站的結(jié)構(gòu)框圖。
附圖標(biāo)記說(shuō)明
1-地面監(jiān)控中心；2-井下監(jiān)測(cè)主站；
2-2-電源電路； 2-3-Flash 電路；
3-身份碼發(fā)送器；4-1-Zigbee協(xié)調(diào)器模塊
4-3-Zigbee 節(jié)點(diǎn)模塊。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本發(fā)明包括地面監(jiān)控中心1、井下監(jiān)測(cè)主站2和井下人員隨身攜帶的身份碼發(fā)送器3，所述地面監(jiān)控中心1與井下監(jiān)測(cè)主站2以及井下監(jiān)測(cè)主站2和身份碼發(fā)送器3均通過(guò)Zigbee無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行一對(duì)多無(wú)線通信；所述Zigbee無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)包括與地面監(jiān)控中心1相接的Zigbee協(xié)調(diào)器模塊4-1、與井下監(jiān)測(cè)主站2相接的Zigbee路由器模塊4-2和與身份碼發(fā)送器3相接的Zigbee節(jié)點(diǎn)模塊4_3構(gòu)成；所述身份碼發(fā)送器3 由礦燈電源供電。
結(jié)合圖2，本實(shí)施例中，所述地面監(jiān)控中心1為一臺(tái)預(yù)裝有監(jiān)控軟件的計(jì)算機(jī)，所述Zigbee協(xié)調(diào)器模塊4-1通過(guò)USB接口與計(jì)算機(jī)相接。所述井下監(jiān)測(cè)主站2包括控制器 2-1和與控制器2-1相接的電源電路2-2、Flash電路2_3和復(fù)位電路2_4，所述Zigbee路由器模塊4-2通過(guò)串口與控制器2-1相接。所述控制器2-1為Philips公司的ARM7TDMI-S 內(nèi)核微處理器LPC2^2。所述Zigbee協(xié)調(diào)器模塊4-l、Zigbee路由器模塊4-2和Zigbee節(jié)點(diǎn)模塊4-3均由芯片CC2430構(gòu)成。
本發(fā)明的工作過(guò)程是依據(jù)實(shí)際情況在井下巷道設(shè)置若干個(gè)井下監(jiān)測(cè)主站2，井下監(jiān)測(cè)主站2將實(shí)時(shí)地檢測(cè)人員信息，以及收集整個(gè)井下人員的信息；入井工作人員按照要求佩戴身份碼發(fā)送器3，根據(jù)井下監(jiān)測(cè)主站2的需要，身份碼發(fā)送器3可以隨時(shí)發(fā)送身份編碼信息，身份碼發(fā)送器3通過(guò)Zigbee節(jié)點(diǎn)模塊4-3發(fā)射個(gè)人信息和監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)，井下監(jiān)測(cè)主站2通過(guò)Zigbee路由器模塊4-2接收身份碼發(fā)送器3所發(fā)出的數(shù)據(jù)并通過(guò)Zigbee路由器模塊4-2發(fā)送至地面監(jiān)控中心1，地面監(jiān)控中心1通過(guò)Zigbee協(xié)調(diào)器模塊接收井下監(jiān)測(cè)主站2所發(fā)出的數(shù)據(jù)并將接收到的數(shù)據(jù)通過(guò)預(yù)裝在其中的監(jiān)控軟件完成對(duì)整個(gè)井下人員信息的分析、整理和處理，并在計(jì)算機(jī)屏幕上實(shí)時(shí)地顯示井下人員的分布狀態(tài)圖。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本發(fā)明作任何限制，凡是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。2-1-控制器； 2-4-復(fù)位電路；4-2-Zigbee路由器模塊；
權(quán)利要求
1.一種井下人員定位系統(tǒng)，其特征在于包括地面監(jiān)控中心(1)、井下監(jiān)測(cè)主站(2)和井下人員隨身攜帶的身份碼發(fā)送器(3)，所述地面監(jiān)控中心(1)與井下監(jiān)測(cè)主站( 以及井下監(jiān)測(cè)主站( 和身份碼發(fā)送器C3)均通過(guò)Zigbee無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行一對(duì)多無(wú)線通信； 所述Zigbee無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)包括與地面監(jiān)控中心(1)相接的Zigbee協(xié)調(diào)器模塊0-1)、與井下監(jiān)測(cè)主站( 相接的Zigbee路由器模塊(4- 和與身份碼發(fā)送器C3)相接的Zigbee 節(jié)點(diǎn)模塊(4- 構(gòu)成；所述身份碼發(fā)送器(3)由礦燈電源供電。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種井下人員定位系統(tǒng)，其特征在于所述地面監(jiān)控中心(1) 為一臺(tái)預(yù)裝有監(jiān)控軟件的計(jì)算機(jī)，所述Zigbee協(xié)調(diào)器模塊(4-1)通過(guò)USB接口與計(jì)算機(jī)相接。
3.按照權(quán)利要求1所述的一種井下人員定位系統(tǒng)，其特征在于所述井下監(jiān)測(cè)主站(2) 包括控制器(2-1)和與控制器(2-1)相接的電源電路(2-2)、Flash電路(2- 和復(fù)位電路 0-4)，所述Zigbee路由器模塊(4- 通過(guò)串口與控制器(2_1)相接。
4.按照權(quán)利要求3所述的一種井下人員定位系統(tǒng)，其特征在于所述控制器為 Philips公司的ARM7TDMI-S內(nèi)核微處理器LPC22920
5.按照權(quán)利要求1所述的一種井下人員定位系統(tǒng)，其特征在于所述Zigbee協(xié)調(diào)器模塊(4-1)、Zigbee路由器模塊(4-2)和Zigbee節(jié)點(diǎn)模塊(4-3)均由芯片CC2430構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種井下人員定位系統(tǒng)，包括地面監(jiān)控中心、井下監(jiān)測(cè)主站和井下人員隨身攜帶的身份碼發(fā)送器，所述地面監(jiān)控中心與井下監(jiān)測(cè)主站以及井下監(jiān)測(cè)主站和身份碼發(fā)送器均通過(guò)Zigbee無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行一對(duì)多無(wú)線通信；所述Zigbee無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)包括與地面監(jiān)控中心相接的Zigbee協(xié)調(diào)器模塊、與井下監(jiān)測(cè)主站相接的Zigbee路由器模塊和與身份碼發(fā)送器相接的Zigbee節(jié)點(diǎn)模塊構(gòu)成；所述身份碼發(fā)送器由礦燈電源供電。本發(fā)明設(shè)計(jì)合理，實(shí)現(xiàn)方便且成本低，數(shù)據(jù)傳輸可靠，節(jié)約能量，帶寬的利用率高，提高了進(jìn)行作業(yè)人員的安全系數(shù)，使用效果好，便于推廣使用。
文檔編號(hào)E21F17/18GK102536321SQ20101059646
公開日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2010年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月19日
發(fā)明者于仁普, 沙曉崗, 高濤 申請(qǐng)人:西安迅騰科技有限責(zé)任公司