專利名稱：一種基于藍(lán)牙技術(shù)的井下人員定位系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及礦井安全監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，特別是一種基于藍(lán)牙技術(shù)的井下人員定位系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
井下作業(yè)人員的定位，對(duì)井下作業(yè)的調(diào)度，井下作業(yè)的安全生產(chǎn)監(jiān)督控制，事故發(fā)生 后的施救，降低事故帶來的損失等，具有十分重要的意義。
目前井下定位一般采用電子識(shí)別卡(RFID)的方式，員工隨身攜帶寫有唯一編號(hào)的電 子識(shí)別卡，巷道的讀卡器裝置發(fā)射詢問信號(hào)，接收員工電子識(shí)別卡的應(yīng)答信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn) 員工的定位。這種定位系統(tǒng)存在一些問題信號(hào)不穩(wěn)定，漏讀現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生，讀卡器價(jià)格
昂貴，另外，電子識(shí)別卡一般是被動(dòng)卡，只能發(fā)射自身的固定號(hào)碼，而不能與讀卡器進(jìn)行 雙向通信。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種定位準(zhǔn)確、可靠、可進(jìn)行雙向通信的基于藍(lán)牙技術(shù)的井 下人員定位系統(tǒng)。
本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的
本實(shí)用新型的基于藍(lán)牙技術(shù)的井下人員定位系統(tǒng)，由藍(lán)牙基站、藍(lán)牙信息卡、通信總 線和地面管理中心組成，所述藍(lán)牙基站和地面管理中心通過通信總線連接，所述藍(lán)牙信息 卡與藍(lán)牙基站之間通過雙向無線連接。
由上述本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案可以看出，本實(shí)用新型所述的基于藍(lán)牙技術(shù)的井下 人員定位系統(tǒng)，由于由藍(lán)牙基站、藍(lán)牙信息卡、通信總線和地面管理中心組成，藍(lán)牙基站 和地面管理中心通過通信總線連接，所述藍(lán)牙信息卡與藍(lán)牙基站之間通過雙向無線連接。 藍(lán)牙信息卡可以不斷發(fā)出自身的信號(hào)給藍(lán)牙基站，藍(lán)牙基站將接收到的藍(lán)牙信息卡的信號(hào) 及自身的位置信息利用通信總線傳輸?shù)降孛婀芾碇行倪M(jìn)行數(shù)據(jù)處理分析，從而實(shí)現(xiàn)井下人
員定位；地面管理中心還可以通過藍(lán)牙基站向藍(lán)牙信息卡發(fā)出呼叫信號(hào)。定位準(zhǔn)確、可 靠、可進(jìn)行雙向通信。


圖l是本實(shí)用新型基于藍(lán)牙技術(shù)的井下人員定位系統(tǒng)示意圖2是本實(shí)用新型中藍(lán)牙基站的結(jié)構(gòu)示意圖3是本實(shí)用新型中藍(lán)牙信息卡的結(jié)構(gòu)示意圖4是本實(shí)用新型的應(yīng)用過程參考流程圖5是本實(shí)用新型中基站處理器的電路原理圖6是本實(shí)用新型中藍(lán)牙芯片的電路原理圖7是本實(shí)用新型中藍(lán)牙放大電路原理圖8是本實(shí)用新型中基站485的電路原理圖9是本實(shí)用新型中基站CAN的電路原理圖10是本實(shí)用新型中基站存儲(chǔ)器及232電路原理圖ll是本實(shí)用新型中藍(lán)牙信息卡控制器及聲光報(bào)警電路原理圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的基于藍(lán)牙技術(shù)實(shí)現(xiàn)的井下人員定位系統(tǒng)，其較佳的具體實(shí)施方式
如圖l所 示，由藍(lán)牙基站l、藍(lán)牙信息卡2、通信總線3、地面管理中心4組成。藍(lán)牙基站l和地面管理 中心4通過通信總線3連接，藍(lán)牙信息卡2定時(shí)發(fā)出自身身份信號(hào)，與藍(lán)牙基站l進(jìn)行無線通 信，藍(lán)牙基站l接收到信息后，附加上基站自身的位置信息通過通信總線3傳送到地面管理 中心4，地面管理中心4軟件處理計(jì)算后，確定人員位置。藍(lán)牙信息卡2與藍(lán)牙基站1之間通 過雙向無線連接，本系統(tǒng)具有雙向通信功能，可以實(shí)現(xiàn)從地面管理中心呼叫井下人員，也 可以由井下人員上傳求救報(bào)警信息。
如圖2所示，所述的藍(lán)牙基站l是一個(gè)嵌入式系統(tǒng)，包括藍(lán)牙芯片5、放大電路6、基站 處理器7、存儲(chǔ)器8、通信接口電路9和電源10，其中通信接口電路包括RS485總線、CAN總 線和RS232接口電路。藍(lán)牙芯片5和放大電路6組成藍(lán)牙一級(jí)模塊(CLASS1)
如圖3所示，所述的藍(lán)牙信息卡2包括藍(lán)牙芯片5，控制器13，放大電路6，聲光及報(bào)警 電路11和充電電池12，其中藍(lán)牙芯片5，放大電路6組成藍(lán)牙一級(jí)模塊(CLASS1)
如圖4所示,，本實(shí)用新型利用藍(lán)牙基站l、藍(lán)牙信息卡2和通信總線3實(shí)現(xiàn)雙向報(bào)警功能。
如圖5、圖6、圖7、圖8、圖9、圖10所示，
圖5中，基站處理器7采用MSP430F147芯片，該芯片的32， 33， 20， 19腳與藍(lán)牙芯片5的 H9， JIO， H8， H7腳相連，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸。
該芯片的21， 22腳與藍(lán)牙芯片5的E8， B4相連以實(shí)現(xiàn)低功耗模式，18腳與藍(lán)牙芯片5的 B3相連以實(shí)現(xiàn)復(fù)位功能。
圖6中，藍(lán)牙芯片5的D1， D3與圖7中放大電路的T7024的1， 15腳相連，藍(lán)牙芯片5的 Fl， E1與HHM1517的3， 4腳相連以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的放大與切換。
圖5中基站處理器7中的MSP430F147芯片的49， 50腳與圖10中存儲(chǔ)器24LC128- 1/MS的 6, 5腳相連，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)功能。
圖5中基站處理器7中的MSP430F147芯片的34，35腳與，圖10中232芯片的11，12腳相連，以 實(shí)現(xiàn)與PC的數(shù)據(jù)交換。
圖5中基站處理器7中的MSP430F 147芯片的12,13,14， 29，30，31 ，39,40,41 ，42,43與圖9中 MCP2515的12，11，10,14，15,13，16，17，4,5，6腳相連，以通過CAN總線實(shí)現(xiàn)外部數(shù)據(jù)與 MSP430F147與的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。
圖5中基站處理器7的MSP430F147芯片的34，35,48與圖8中的U1 6的2腳，U12的第四 腳，U13的第二腳相連，以通過485總線實(shí)現(xiàn)外部數(shù)據(jù)與MSP430F147的數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換.，以上是藍(lán) 牙基站的具體實(shí)施方式
。
藍(lán)牙信息卡2包括藍(lán)牙芯片5、控制器13、放大電路6、聲光及報(bào)警電路ll和充電電池 12。其中藍(lán)牙芯片5和放大電路6與藍(lán)牙基站的實(shí)施方式相同。
如圖11所示，控制器13采用MSP430F123芯片,該芯片的15, 16， 11， 12腳與圖6中藍(lán)牙 芯片5的H9， JIO， H8， H7腳相連，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸。MSP430F123芯片的18， 17腳與圖 6中的藍(lán)牙芯片5的E8， B4相連以實(shí)現(xiàn)低功耗模式，21腳與藍(lán)牙芯片5的B3相連以實(shí)現(xiàn)復(fù)位 功能
圖6中藍(lán)牙芯片5的D1， D3與圖7中放大電路的T7024的1， 15腳相連，藍(lán)牙芯片5的 Fl， E1與HHM1517的3， 4腳相連以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的放大與切換。
圖ll中的聲光報(bào)警電路，MSP430F123芯片的P1.1控制蜂鳴器P1.2控制應(yīng)答鍵，P1.3控 制呼救鍵，P2.0，P2.1,P3.3，分別控制3個(gè)發(fā)光二級(jí)管。
本實(shí)用新型采用藍(lán)牙無線技術(shù)，設(shè)計(jì)一種帶有藍(lán)牙芯片的藍(lán)牙信息卡，佩帶在員工身 上，在巷道內(nèi)需要監(jiān)測(cè)的地點(diǎn)安置藍(lán)牙基站。藍(lán)牙信息卡平時(shí)不斷發(fā)出自身的信號(hào)，藍(lán)牙 基站將接收到的藍(lán)牙信息卡的信號(hào)，并結(jié)合自身的位置信息利用CAN或485通信總線傳輸?shù)?地面管理中心的計(jì)算機(jī)中，計(jì)算機(jī)軟件經(jīng)過數(shù)據(jù)處理分析，從而實(shí)現(xiàn)井下人員定位?？梢?雙向通信，具有雙向呼叫功能。
所述藍(lán)牙基站放置在巷道內(nèi)，用通信總線互相連接，直至地面管理中心。藍(lán)牙基站平 時(shí)接收藍(lán)牙信息卡發(fā)來的無線信號(hào)，并結(jié)合自身位置信息經(jīng)通信總線傳輸?shù)降孛婀芾碇?心，通過地面管理中心軟件對(duì)數(shù)據(jù)計(jì)算處理，得到佩戴藍(lán)牙信息卡的人員的位置，從而實(shí)現(xiàn) 井下人員定位。
地面管理中心要和井下某個(gè)人或所有人聯(lián)系，可通過軟件發(fā)送呼叫信號(hào)，井下人員佩 戴的藍(lán)牙信息卡會(huì)用閃光，聲響的形式告知佩戴者，呼叫可分為一般呼叫，緊急呼叫，緊 急撤退三種。井下人員也可以通過藍(lán)牙信息卡上的按鍵，應(yīng)答地面管理中心的呼叫或向地面 管理中心發(fā)出求救信號(hào)，實(shí)現(xiàn)主動(dòng)呼叫地面管理中心的功能。
本實(shí)用新型由于采用了藍(lán)牙無線技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了井下人員定位和信號(hào)雙向通信，信號(hào)傳 輸穩(wěn)定，很少漏讀，成本低廉，對(duì)于日常人員的調(diào)度指揮，安全監(jiān)督，搶險(xiǎn)救災(zāi)，提高礦 山的管理水平具有重要意義。
權(quán)利要求1、一種基于藍(lán)牙技術(shù)的井下人員定位系統(tǒng)，其特征是由藍(lán)牙基站(1)、藍(lán)牙信息卡(2)、通信總線(3)和地面管理中心(4)組成，所述藍(lán)牙基站(1)和地面管理中心(4)通過通信總線(3)連接，所述藍(lán)牙信息卡(2)與藍(lán)牙基站(1)之間通過雙向無線連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的基于藍(lán)牙技術(shù)的井下人員定位系統(tǒng)，其特征是所述藍(lán)牙基 站(1)包括藍(lán)牙芯片(5)、放大電路(6)、基站處理器(7)、存儲(chǔ)器(8)、通信接口 電路(9)和電源(10)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于藍(lán)牙技術(shù)的井下人員定位系統(tǒng)，其特征是所述的通信 接口電路(9)包括RS485通信接口電路、RS232通信接口電路、CAN通信接口電路。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的基于藍(lán)牙技術(shù)的井下人員定位系統(tǒng)，其特征是所述的藍(lán)牙 信息卡(2)包括藍(lán)牙芯片(5)、控制器(13)、放大電路(6)、聲光及報(bào)警電路(11) 和充電電池(12)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2、 3或4所述的基于藍(lán)牙技術(shù)的井下人員定位系統(tǒng)，其特征是所述 藍(lán)牙芯片(5)與所述放大電路(6)組成藍(lán)牙一級(jí)模塊。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種基于藍(lán)牙技術(shù)的井下人員定位系統(tǒng)。包括藍(lán)牙基站、藍(lán)牙信息卡、通信總線和地面管理中心四部分。通過通信總線將多個(gè)藍(lán)牙基站和地面管理中心相連。藍(lán)牙信息卡與藍(lán)牙基站之間通過雙向無線連接。藍(lán)牙信息卡可以不斷發(fā)出自身的信號(hào)給藍(lán)牙基站，藍(lán)牙基站將接收到的藍(lán)牙信息卡的信號(hào)及自身的位置信息利用通信總線傳輸?shù)降孛婀芾碇行倪M(jìn)行數(shù)據(jù)處理分析，從而實(shí)現(xiàn)井下人員定位；地面管理中心還可以通過藍(lán)牙基站向藍(lán)牙信息卡發(fā)出呼叫信號(hào)。定位準(zhǔn)確、可靠、可進(jìn)行雙向通信。
文檔編號(hào)G01S1/02GK201013406SQ20062002124
公開日2008年1月30日 申請(qǐng)日期2006年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月19日
發(fā)明者黃國(guó)君 申請(qǐng)人:黃國(guó)鵬