智能型綜合礦用井下人員定位及在線監(jiān)測管理系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種智能型綜合礦用井下人員定位及在線監(jiān)測管理系統(tǒng)，包括調(diào)度中心、中心控制計算機系統(tǒng)、數(shù)據(jù)通信接口、礦用人員定位分站、礦用人員定位射頻卡、礦用無線收發(fā)器、礦用射頻定位器和礦用隔爆兼本安不間斷電源；所述井口、掘進面和綜合采集工作面處均設(shè)有礦用無線收發(fā)器和礦用射頻定位器，所述中心控制計算機系統(tǒng)連接數(shù)據(jù)通信接口，所述數(shù)據(jù)通信接口連接礦用人員定位分站，所述礦用人員定位分站設(shè)有礦用人員定位器，所述人員攜帶有礦用人員定位射頻卡。本發(fā)明實現(xiàn)了全礦井信號覆蓋；單臺分站的信號覆蓋范圍可達500-1000米以上；可以實現(xiàn)精確定位，可以實現(xiàn)實時人員跟蹤定位管理；無線尋呼；無線雙向數(shù)據(jù)通訊，大容量數(shù)據(jù)傳輸。
【專利說明】智能型綜合礦用井下人員定位及在線監(jiān)測管理系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及安全監(jiān)測【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是一種智能型綜合礦用井下人員定位及在線監(jiān)測管理系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國經(jīng)濟體制改革不斷深入，現(xiàn)代化進程不斷加快，國家對煤礦安全日益重視，監(jiān)管力度不斷加強，大中型煤礦和眾多鄉(xiāng)鎮(zhèn)小煤礦均已大量裝備了煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)，有效遏制了重大瓦斯爆炸事故的發(fā)生。但是，缺乏對井下人員定位信息的監(jiān)控，目前還普遍存在入井人員管理困難，井上人員難以及時準確掌握井下人員的分布和作業(yè)情況，一旦發(fā)生事故，搶險救災、安全救護效率低，特別是事故發(fā)生后對礦井人員的搶救缺乏可靠的位置信息，嚴重的制約了搶險救災的效率，失去最寶貴的搶救時機。安全生產(chǎn)的核心是人的安全。因此，煤礦對利用相應(yīng)的礦井人員跟蹤定位設(shè)備，全天候?qū)γ旱V入井人員進行實時自動跟蹤和考勤，隨時掌握每個員工在井下的位置及活動軌跡、全礦井下人員的位置分布情況等需求迫切。
[0003]面向礦井生產(chǎn)企業(yè)對井下人員位置監(jiān)測的緊迫需求，國內(nèi)外很多企業(yè)投入大量精力，紛紛研制出一批針對井下人員的考勤定位系統(tǒng)，這些系統(tǒng)在實現(xiàn)井下人員定位跟蹤方面，不能完全適應(yīng)現(xiàn)場的應(yīng)用環(huán)境條件，因此在推廣應(yīng)用時存在困難。這些系統(tǒng)存在的問題主要包括:無法實現(xiàn)信號的全礦井覆蓋，無法解決彎道、岔路等特殊地形條件下的信號覆蓋，信號覆蓋范圍小，范圍較大時無法實現(xiàn)精確定位，定位為單向信號傳輸、無法實現(xiàn)雙向信號傳輸；無法實現(xiàn)實時跟蹤定位，總線數(shù)據(jù)傳輸速度慢，系統(tǒng)功能單一等。這些問題的存在，使上述系統(tǒng)無法滿足用戶對定位跟蹤系統(tǒng)的實際需要，其推廣應(yīng)用范圍受到限制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種智能型綜合礦用井下人員定位及在線監(jiān)測管理系統(tǒng)，實現(xiàn)全礦井信號覆蓋，包括彎道、岔道等復雜地形條件；單臺分站的信號覆蓋范圍大，可達500-1000米以上；可以實現(xiàn)精確定位，可以實現(xiàn)實時的人員跟蹤定位管理；無線尋呼；無線雙向數(shù)據(jù)通訊，大容量數(shù)據(jù)傳輸?shù)取?br> [0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問題是采取以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
一種智能型綜合礦用井下人員定位及在線監(jiān)測管理系統(tǒng)，其主要技術(shù)特征在于:包括調(diào)度中心、中心控制計算機系統(tǒng)、數(shù)據(jù)通信接口、礦用人員定位分站、礦用人員定位射頻卡、礦用無線收發(fā)器、礦用射頻定位器和礦用隔爆兼本安不間斷電源；所述井口、掘進面和綜合采集工作面處均設(shè)有礦用無線收發(fā)器和礦用射頻定位器，所述中心控制計算機系統(tǒng)連接數(shù)據(jù)通信接口，所述數(shù)據(jù)通信接口連接礦用人員定位分站，所述礦用人員定位分站設(shè)有礦用人員定位器，所述人員攜帶有礦用人員定位射頻卡。
[0006]而且，所述的礦用人員定位分站采用礦用本安型讀卡分站。
[0007]而且，所述的礦用人員定位分站與中心控制計算機系統(tǒng)之間通過光纜或電纜相連接。
[0008]而且，所述的調(diào)度中心包括大屏幕顯示系統(tǒng)、打印機、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、系統(tǒng)維護臺和客戶終端。
[0009]而且，所述的調(diào)度中心還連接有以太網(wǎng)，所述以太網(wǎng)連接有礦務(wù)局和安監(jiān)局以及相關(guān)單位。
[0010]本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果是:
1、本發(fā)明實現(xiàn)了全礦井信號覆蓋，包括彎道、岔道等復雜地形條件；單臺分站的信號覆蓋范圍大，可達500-1000米以上；可以實現(xiàn)精確定位，可以實現(xiàn)實時的人員跟蹤定位管理；無線尋呼；無線雙向數(shù)據(jù)通訊，大容量數(shù)據(jù)傳輸?shù)取?br> 【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是本發(fā)明的原理結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實施方式】
[0012]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明實施例做進一步詳述:
一種智能型綜合礦用井下人員定位及在線監(jiān)測管理系統(tǒng)，如圖1所示，包括調(diào)度中心、中心控制計算機系統(tǒng)、數(shù)據(jù)通信接口、礦用人員定位分站、礦用人員定位射頻卡、礦用無線收發(fā)器、礦用射頻定位器和礦用隔爆兼本安不間斷電源；所述井口、掘進面和綜合采集工作面處均設(shè)有礦用無線收發(fā)器和礦用射頻定位器，所述中心控制計算機系統(tǒng)連接數(shù)據(jù)通信接口，所述數(shù)據(jù)通信接口連接礦用人員定位分站，所述礦用人員定位分站設(shè)有礦用人員定位器，所述人員攜帶有礦用人員定位射頻卡。所述的礦用人員定位分站采用礦用本安型讀卡分站；所述的礦用人員定位分站與中心控制計算機系統(tǒng)之間通過光纜或電纜相連接；所述的調(diào)度中心包括大屏幕顯示系統(tǒng)、打印機、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、系統(tǒng)維護臺和客戶終端；所述的調(diào)度中心還連接有以太網(wǎng)，所述以太網(wǎng)連接有礦務(wù)局和安監(jiān)局以及相關(guān)單位。
[0013]結(jié)合附圖，闡述本發(fā)明的工作原理:
應(yīng)用射頻識別技術(shù)和計算機通訊技術(shù)，在井上調(diào)度中心設(shè)置中心控制計算機系統(tǒng)，在井下相關(guān)位布置礦用人員定位分站，同時在需要精確定位的區(qū)域布置礦用射頻定位器。礦用人員定位分站和中心控制計算機系統(tǒng)之間通過光纜或電纜相連接，礦山井下人員攜帶礦用人員定位射頻卡，系統(tǒng)通過礦用人員定位分站與礦用人員定位射頻卡之間的無線通訊，實現(xiàn)對被識別對象的目標定位和無線尋呼，從而為生產(chǎn)指揮調(diào)度、安全監(jiān)測檢查、人員考勤、區(qū)域禁入控制、緊急事件處理等工作提供有效手段，系統(tǒng)可同時將有關(guān)數(shù)據(jù)傳至各級管理部門，為各級領(lǐng)導監(jiān)督指揮決策提供重要的依據(jù)。
[0014]數(shù)據(jù)通信接口設(shè)于地面控制中心機房即調(diào)度中心，是中心控制計算機系統(tǒng)與井下各個礦用人員定位分站之間進行數(shù)據(jù)通信的接口設(shè)備，進行通信協(xié)議轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)雙向數(shù)據(jù)通信接口設(shè)備，具有兩路RS232、RS485和光纖四個接口。與中心控制計算機系統(tǒng)之間用RS232接口通信，與井下各個礦用人員定位分站之間通過RS485或者光纖進行通信。兩路RS232通信接口，可以連接兩臺上位機進行雙機設(shè)備。
[0015]礦用本安型讀卡分站采用的電源類型為礦用隔爆兼本安不間斷電源，其接口數(shù)量包括3路光纜，I路RS485，I路中繼RS485和4路無線收發(fā)器RS485。礦用本安型讀卡分站支持光纜、RS485兩種有線通信模式，內(nèi)置光中繼/RS485中繼。礦用本安型讀卡分站與地面控制中心計算機通信功能，礦用本安型讀卡分站加強蜂鳴器報警聲音，可用于通信報警，同時具有存儲功能以及溫度檢測功能。
[0016]礦用本安型無線收發(fā)器具有與識別卡雙向射頻通信功能；與礦用本安型讀卡分站RS485通信功能；無線收發(fā)器加強蜂鳴器報警聲音:可用于報警，同時具有存儲功能。
[0017]礦用射頻定位器安裝于礦用人員定位分站的射頻信號識別范圍內(nèi)，從而實現(xiàn)系統(tǒng)對礦用人員定位射頻卡的精確定位。
[0018]識別卡具有支持雙向通訊，呼叫確認功能，呼救功能。
[0019]本智能型綜合礦用井下人員定位及在線監(jiān)測管理系統(tǒng)具有礦井人員定位、跟蹤功能，具體表現(xiàn)為:在礦井巷道的進出口、交叉道口、工作面、危險場合、地面主要出入口等位置安裝監(jiān)測分站；當攜帶有射頻標簽即礦用人員定位射頻卡的人員進入監(jiān)測分站檢測范圍，或從監(jiān)測分站附近通過時，監(jiān)測分站可以將相關(guān)人員的身份信息讀出并傳送回調(diào)度中心。
[0020]調(diào)度中心計算機將收到的信息顯示在屏幕上，同時保存在數(shù)據(jù)庫，以備隨時查閱。結(jié)合井下電子地圖，可以顯示某個區(qū)域內(nèi)人員的數(shù)量和分布，可以顯示指定人員的移動路線；可以對指定人員進行定位和跟蹤，可以查詢特定人員在井下的位置?？梢詫崟r顯示定位信息，也可以查詢某一歷史時刻的定位信息。
[0021]移動目標定位、跟蹤技術(shù)，可以使地面管理人員全面、及時掌握井下及整個礦區(qū)人員的數(shù)量和分布情況，做到心中有數(shù)。提高了管理效率，保證井下資源的合理調(diào)度和安全生產(chǎn)的順利進行。
[0022]人員無線尋呼功能:射頻標簽上可以加裝高亮度報警燈，當標簽接收到讀卡器發(fā)出的呼叫信號后，報警燈閃爍提示相關(guān)人員。在需要緊急撤離，或?qū)ふ沂й櫲藛T時，人員無線尋呼系統(tǒng)將發(fā)揮重要作用?？梢院艚袉为氁粋€人員，也可以成組呼叫，可以呼叫某個區(qū)域的人員，也可以多個區(qū)域或全礦區(qū)呼叫。呼叫信息由計算機控制，通過指定的監(jiān)測分站發(fā)出。呼叫信息有一般呼叫、緊急呼叫、緊急撤離呼叫等多種類型，通過報警燈的不同顏色來區(qū)別。
[0023]考勤統(tǒng)計功能:通過對井下工作人員的入井、升井時間，在井下各區(qū)域的停留工作時間的記錄與統(tǒng)計，為企業(yè)提供考勤管理基礎(chǔ)信息。
[0024]安全監(jiān)測管理功能:跟蹤安全監(jiān)測人員在井下的運動軌跡，記錄他們在各區(qū)域及各監(jiān)測點的停留時間，從而保證按去哪監(jiān)測工作的嚴格執(zhí)行。
[0025]區(qū)域禁入管理功能:在井下的一些重要危險場所等禁止進入?yún)^(qū)域設(shè)計監(jiān)測分站，當有非授權(quán)人員進入時，系統(tǒng)給出提示和警告，阻止人員進入，防止危險情況發(fā)生，同時將相關(guān)信息記錄保存。
[0026]丟失報警功能:在每一班末，對當班人員進行清點，如發(fā)現(xiàn)有人員丟失則報警，以便值班人員核查，如果發(fā)現(xiàn)人員在井下工作超過規(guī)定時間，系統(tǒng)自動報警并給出相關(guān)人員的名單等信息，同時通過射頻標簽報警以便通知相關(guān)人員。在檢修、報警或事故需撤離時，及時統(tǒng)計人員分布情況，及時發(fā)現(xiàn)丟失人員并采取相應(yīng)措施。
[0027]緊急事件處理功能:當?shù)V井發(fā)生緊急事件時，可以及時對丟失人員進行統(tǒng)計，查詢事故現(xiàn)場附近的人員信息，查詢相關(guān)人員的定位信息，快速確定人員的額準確位置，以便及時有效開展搜救工作。發(fā)生緊急情況時，可以在幾秒內(nèi)通過緊急告警信號通知井下所有人員緊急撤離危險區(qū)域。發(fā)生緊急情況時為指揮人員提供井下各區(qū)域人員的實時分布信息，幫助指揮人員制定應(yīng)急方案。發(fā)生緊急情況且系統(tǒng)通訊不能恢復時，為指揮人員提供井下各區(qū)域人員的最近歷史分布信息，幫助指揮人員制定應(yīng)急方案。
[0028]系統(tǒng)運行管理功能:實時監(jiān)測并記錄系統(tǒng)通訊機系統(tǒng)設(shè)備的工作狀況，對系統(tǒng)異常做出告警，提示維護人員盡快使系統(tǒng)恢復正常。
[0029]對需要定期或不定期維護的設(shè)備進行統(tǒng)一管理，對定位器及射頻標簽點量進行低限監(jiān)測，提示維護人員及時對系統(tǒng)設(shè)備進行維護。
[0030]歷史數(shù)據(jù)的記錄與查詢功能:系統(tǒng)可對上述礦井目標定位跟蹤、人員尋呼、考勤統(tǒng)計、安全監(jiān)測管理、系統(tǒng)運行管理等信息進行長期保存，并可方便的查詢歷史記錄。
[0031]網(wǎng)絡(luò)化與信息共享功能:通過網(wǎng)絡(luò)化可實現(xiàn)礦井目標定位安全管理信息的充分共享，為礦井各部門及上級各層領(lǐng)導及時提供實時監(jiān)測信息與歷史信息，為他們監(jiān)督指揮決策提供重要依據(jù)。
[0032]需要強調(diào)的是，本發(fā)明所述的實施例是說明性的，而不是限定性的，因此本發(fā)明并不限于【具體實施方式】中所述的實施例，凡是由本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案得出的其他實施方式，同樣屬于本發(fā)明保護的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種智能型綜合礦用井下人員定位及在線監(jiān)測管理系統(tǒng)，其主要技術(shù)特征在于:包括調(diào)度中心、中心控制計算機系統(tǒng)、數(shù)據(jù)通信接口、礦用人員定位分站、礦用人員定位射頻卡、礦用無線收發(fā)器、礦用射頻定位器和礦用隔爆兼本安不間斷電源；所述井口、掘進面和綜合采集工作面處均設(shè)有礦用無線收發(fā)器和礦用射頻定位器，所述中心控制計算機系統(tǒng)連接數(shù)據(jù)通信接口，所述數(shù)據(jù)通信接口連接礦用人員定位分站，所述礦用人員定位分站設(shè)有礦用人員定位器，所述人員攜帶有礦用人員定位射頻卡。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能型綜合礦用井下人員定位及在線監(jiān)測管理系統(tǒng)，其特征在于:所述的礦用人員定位分站采用礦用本安型讀卡分站。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能型綜合礦用井下人員定位及在線監(jiān)測管理系統(tǒng)，其特征在于:所述的礦用人員定位分站與中心控制計算機系統(tǒng)之間通過光纜或電纜相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能型綜合礦用井下人員定位及在線監(jiān)測管理系統(tǒng)，其特征在于:所述的調(diào)度中心包括大屏幕顯示系統(tǒng)、打印機、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、系統(tǒng)維護臺和客戶終端。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能型綜合礦用井下人員定位及在線監(jiān)測管理系統(tǒng)，其特征在于:所述的調(diào)度中心還連接有以太網(wǎng)，所述以太網(wǎng)連接有礦務(wù)局和安監(jiān)局以及相關(guān)單位。
【文檔編號】G06Q10/06GK103473652SQ201310431162
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年9月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月22日
【發(fā)明者】毛振剛 申請人:天津博安視訊科技有限公司