一種井下led智能顯示管理輔助系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種井下LED智能顯示管理輔助系統(tǒng)，屬于顯示管理輔助系統(tǒng)。該顯示管理輔助系統(tǒng)，在井下人員密集處、關(guān)鍵監(jiān)測區(qū)域安裝LED智能顯示終端，通過有線或者無線傳輸方式與井上LED智能管理服務(wù)系統(tǒng)和其他各級LED智能顯示終端進(jìn)行雙工通信；感知信息系統(tǒng)將井下的各種數(shù)據(jù)傳輸給LED智能管理服務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行聚類分析，最終通過各種軟件對分類結(jié)果進(jìn)行處理，再通過以太網(wǎng)發(fā)送給嵌入式LED智能顯示終端實(shí)時顯示井下各種信息及井上各種指令。優(yōu)點(diǎn)：將LED智能顯示終端安置在井下，實(shí)時顯示各種傳感器的監(jiān)測數(shù)據(jù)，防止信息的大量浪費(fèi)，提高了煤礦監(jiān)控信息與管理調(diào)度的實(shí)用化、可視化、直觀化和透明化程度，實(shí)現(xiàn)井下安全生產(chǎn)高效管理，操作簡單、實(shí)用性強(qiáng)、人員調(diào)度方便。
【專利說明】一種井下LED智能顯示管理輔助系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種顯示管理輔助系統(tǒng)，尤其是一種井下LED智能顯示管理輔助系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著煤礦信息化系統(tǒng)、礦山物聯(lián)網(wǎng)和無線WIFI技術(shù)在煤礦井下的發(fā)展，煤礦的開采監(jiān)控管理也在不斷的完善，井下的環(huán)境感知信息、災(zāi)害預(yù)警信息、設(shè)備狀況信息、各種調(diào)度信息等能夠通過不同的系統(tǒng)傳達(dá)至主控中心，使得井上工作人員能夠?qū)崟r監(jiān)測到井下的各種情況。然而對于井下人員來說，自身周圍環(huán)境信息、人員信息、設(shè)備信息、災(zāi)害預(yù)警信息、井上控制信息等仍然不能夠有效的傳達(dá)給自己，導(dǎo)致信息資源的浪費(fèi)。
[0003]目前，各大煤礦建設(shè)了基于有線和無線相結(jié)合的各種監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)。然而，如何充分利用這些監(jiān)控信息，對井下人員進(jìn)行實(shí)時有效地管理調(diào)度、信息警示和安全救援等功能還存在巨大的缺陷。其主要表現(xiàn)在以下幾個方面:
[0004]一、井下工作人員流動性較大，位置移動變化較快，其無法實(shí)時了解周圍環(huán)境信息，由于缺少有效地通信手段，井上人員無法對礦工進(jìn)行實(shí)時的管理調(diào)度。
[0005]二、井上監(jiān)控管理系統(tǒng)與井下礦工交互方式比較單一，井下礦工只能到井下傳達(dá)室與井上聯(lián)系，缺少實(shí)地有效地交互手段。
[0006]三、災(zāi)害發(fā)生時，井上無法及時有效地給礦工傳達(dá)逃生路線，進(jìn)行安全誘導(dǎo)提示。
[0007]四、由于井下環(huán)境惡劣，信息傳達(dá)的實(shí)時性、可靠性、實(shí)用性和可視化效果比較差，無法實(shí)現(xiàn)監(jiān)控信息與管理調(diào)度的有效結(jié)合。
[0008]現(xiàn)有的信息傳遞技術(shù)主要有，井下與井上通信時，通常采用傳達(dá)室電話或者小/大靈通，導(dǎo)致人員調(diào)度不方便，且很多情況下井下的狀況并不能直觀的呈現(xiàn)給現(xiàn)場工作人員。在井下的各個交通要道一般會設(shè)有LED交通指示，但其核心控制使用的一般是51內(nèi)核，沒有通信模塊，導(dǎo)致無法智能控制，且存在不易擴(kuò)展、呈現(xiàn)信息單一化等缺點(diǎn)。井下工作人員一般攜帶終端節(jié)點(diǎn)、液晶顯示等設(shè)備，能監(jiān)測到當(dāng)前區(qū)域環(huán)境感知信息，然而井下信息量大，信息類型較為復(fù)雜，工作人員攜帶的節(jié)點(diǎn)并不能有效、全面的感知到周圍環(huán)境的信息、設(shè)備信息、人員信息、安全預(yù)警信息等。災(zāi)難發(fā)生時，目前井下人員只能通過引導(dǎo)線尋找安全的地方躲避，無法直觀的得到逃生路線、與安全指示。最重要的是，當(dāng)前井下已經(jīng)實(shí)現(xiàn)各種信息的采集，但這些信息只能夠直觀的通過上位機(jī)的方式展示給井上人員，而現(xiàn)場的工作人員并不能獲取到自身周圍的各種信息，導(dǎo)致信息的大量浪費(fèi)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的是要提供一種井下LED智能顯示管理輔助系統(tǒng)，解決當(dāng)前井下各種信息利用不足及現(xiàn)有系統(tǒng)通信方式單一，各種信息服務(wù)不夠完善，管理調(diào)度效率不高，信息傳達(dá)實(shí)時性、可靠性、實(shí)用性、可視化效果較差的問題。
[0010]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種井下LED智能顯示管理輔助系統(tǒng)包括LED智能顯示終端系統(tǒng)、主控中心、LED智能管理服務(wù)系統(tǒng)、實(shí)時信息交互管理平臺、感知信息系統(tǒng)、調(diào)度控制和網(wǎng)絡(luò)管理；感知信息系統(tǒng)通過實(shí)時信息交互管理平臺與主控中心連接，調(diào)度控制和網(wǎng)絡(luò)管理與主控中心連接，主控中心與LED智能管理服務(wù)系統(tǒng)連接，LED智能管理服務(wù)系統(tǒng)通過以太網(wǎng)通信設(shè)備與本安防爆型LED智能顯示終端系統(tǒng)連接。
[0011]所述的LED智能顯示終端系統(tǒng)包括:嵌入式控制系統(tǒng)、電源管理模塊、語音通信模塊、LED智能顯示系統(tǒng)和以太網(wǎng)通信設(shè)備接口 ；電源管理系統(tǒng)同時與嵌入式控制系統(tǒng)、語音通信系統(tǒng)和LED智能顯示終端連接，語音通信模塊、LED智能顯示系統(tǒng)和以太網(wǎng)通信設(shè)備接口均與嵌入式控制系統(tǒng)連接；所述的LED智能顯示系統(tǒng)包括:LED顯示器、LED顯示器接口和LED驅(qū)動電路，嵌入式控制系統(tǒng)通過LED顯示器接口和LED驅(qū)動電路與LED顯示器連接；
[0012]所述的主控中心是安裝在井上調(diào)度室的設(shè)備，由服務(wù)器、匪S網(wǎng)管系統(tǒng)、⑶I操作界面、實(shí)時信息交互管理平臺、調(diào)度控制系統(tǒng)、LED智能管理服務(wù)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)通信接口組成；服務(wù)器相關(guān)硬件設(shè)備同時與GUI操作界面、匪S網(wǎng)管系統(tǒng)、調(diào)度控制系統(tǒng)、實(shí)時信息交互管理平臺、LED智能管理服務(wù)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)通信接口連接；LED智能管理服務(wù)系統(tǒng)同時與實(shí)時信息交互管理平臺、調(diào)度控制系統(tǒng)連接；
[0013]所述的嵌入式控制系統(tǒng)，由ARMll及相關(guān)外圍電路構(gòu)成，通過RS458總線直接連接到通信設(shè)備，經(jīng)過CAN接口轉(zhuǎn)換到千兆工業(yè)以太網(wǎng)上，實(shí)現(xiàn)井上控制中心能夠與嵌入式控制系統(tǒng)全雙工通信，同時各級終端之間也可級聯(lián)交互通信。
[0014]所述的電源管理系統(tǒng)，電源管理系統(tǒng)對LED智能顯示終端系統(tǒng)的各個模塊供電，包括隔爆本安型防護(hù)模塊、保護(hù)電路、穩(wěn)壓電路、井下直流安全電壓36V的轉(zhuǎn)換電路，通過可調(diào)的LM2576HV-ADJ穩(wěn)壓集成電路轉(zhuǎn)換成5V、3.3V的電源，對MCU、語音通信、LED智能顯示終端及各種芯片的供電；所述的電源管理模塊為智能型電源，通過ARMll的I/O 口對電源模塊的各個輸出電壓進(jìn)行監(jiān)測，且通過ARMll的通信接口將井下LED智能顯示終端系統(tǒng)的電源模塊是否正常傳輸?shù)骄现骺刂行摹?br> [0015]所述的LED智能顯示器，采用礦用隔爆兼本質(zhì)安全型LED點(diǎn)陣組成，通過級聯(lián)的方式擴(kuò)展LED智能顯示器，通過嵌入式控制系統(tǒng)及井上LED智能管理服務(wù)系統(tǒng)對LED智能顯示器進(jìn)行管理與控制，使LED智能顯示器能夠智能顯示其所在區(qū)域的人員位置信息、周圍環(huán)境感知信息、周圍設(shè)備信息、安全逃生路線及各種交通人員調(diào)度信息；所述的LED智能顯示器布置在人流量相對較大的區(qū)域、井下一些關(guān)鍵交叉路口、彎道處和重點(diǎn)監(jiān)測區(qū)域周圍；所述的井下LED智能顯示器采用防爆兼本安型顯示屏。
[0016]所述的以太網(wǎng)通信設(shè)備接口包括千兆工業(yè)以太網(wǎng)轉(zhuǎn)接口，由MCP2515為主控制器的CAN控制器、CTM1050為CAN隔離收發(fā)芯片組成；所述的井上井下通信網(wǎng)絡(luò)為千兆工業(yè)以太網(wǎng)，對語音、視頻和數(shù)據(jù)信息傳輸。
[0017]所述的語音通信模塊由兩部分組成:揚(yáng)聲器與通信終端；語音通信模塊由ARM11、通信終端、揚(yáng)聲器及放大器電路構(gòu)成。
[0018]有益效果，由于采用了上述方案，本發(fā)明LED智能顯示管理輔助系統(tǒng)，包括本安防爆型LED智能顯示終端系統(tǒng)、主控制中心系統(tǒng)、LED智能管理服務(wù)系統(tǒng)、實(shí)時信息交互管理平臺。井下采用LED智能顯示管理輔助系統(tǒng)，能夠提高煤礦監(jiān)控信息與管理調(diào)度的實(shí)用化、可視化、直觀化和透明化程度，實(shí)現(xiàn)井下安全生產(chǎn)高效管理。同時，它能夠?qū)崿F(xiàn)對井下人員進(jìn)行人員管理、調(diào)度，各種災(zāi)害事故的預(yù)警預(yù)報(bào)和發(fā)生礦難時的安全疏導(dǎo)，且具有顯示LED智能顯示系統(tǒng)周圍的環(huán)境感知信息、設(shè)備感知信息、交通信息等功能，使得井下人員安全保障得到極大提高，對感知礦山領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用，起到了十分重要的意義。該系統(tǒng)充分利用了感知監(jiān)控、調(diào)度、預(yù)警、安全救援等平臺的信息，更好的擴(kuò)大信息的利用率，實(shí)現(xiàn)信息的集中與分布管理，從而實(shí)現(xiàn)信息的共享和交互。對于井下LED智能顯示終端，采用了嵌入式智能處理系統(tǒng)，大大提高了終端的功能及可擴(kuò)展性，不僅可以顯示信息，而且具有信息發(fā)送，語音播報(bào)等功能。井上LED智能管理服務(wù)系統(tǒng)可安裝管理各種有關(guān)信息的軟件，充分發(fā)揮其實(shí)際應(yīng)用功能，可更全面可靠的為井下信息的傳播服務(wù)。
[0019]1、LED智能顯示管理輔助系統(tǒng)包括本安防爆型LED智能顯示終端系統(tǒng)、主控制中心系統(tǒng)、LED智能管理服務(wù)系統(tǒng)、實(shí)時信息交互管理平臺。
[0020]2、本安防爆型LED智能顯示終端系統(tǒng)不僅能夠滿足井下防爆本質(zhì)安全的需求，而且能夠?qū)崟r顯示井下的感知信息、災(zāi)害信息、人員信息、交通信息及井上各種指令等。具有實(shí)時顯示災(zāi)害預(yù)警、智能交通、語音通信報(bào)警、安全逃生線路指示、井下人員管理調(diào)度等功倉泛。
[0021]3、實(shí)時信息交互管理平臺能夠?qū)⒕颅h(huán)境安全感知信息、設(shè)備狀況感知信息、各種調(diào)度信息、災(zāi)害預(yù)警信息等進(jìn)行融合處理，通過LED智能管理服務(wù)系統(tǒng)對井下LED終端進(jìn)行顯示管理等操作。
[0022]4、LED智能顯示終端通過嵌入式系統(tǒng)控制，運(yùn)行速度快、易擴(kuò)展、效率高、穩(wěn)定性強(qiáng)。
[0023]優(yōu)點(diǎn):將LED智能顯示終端安置在井下，能夠?qū)崟r顯示井上控制中心指令及井下各種傳感器的監(jiān)測數(shù)據(jù)，防止信息的大量浪費(fèi)，提高了煤礦監(jiān)控信息與管理調(diào)度的實(shí)用化、可視化、直觀化和透明化程度，實(shí)現(xiàn)井下安全生產(chǎn)高效管理，具有操作簡單、實(shí)用性強(qiáng)、人員調(diào)度方便等優(yōu)點(diǎn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]以下結(jié)合附圖與實(shí)施實(shí)例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
[0025]圖1為本發(fā)明的實(shí)施例中井下LED智能顯示管理輔助系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。
[0026]圖2為本發(fā)明的實(shí)施例中井下感知信息系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。
[0027]圖3為本發(fā)明的實(shí)施例中主控中心通信系統(tǒng)功能示意圖。
[0028]圖4為本發(fā)明的實(shí)施例中井下LED智能顯示終端系統(tǒng)功能框圖。
[0029]圖5為本發(fā)明的實(shí)施例中井下LED智能顯示管理輔助系統(tǒng)整個系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]以下結(jié)合實(shí)施方式對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0031]實(shí)施例1:一種井下LED智能顯示管理輔助系統(tǒng)包括LED智能顯示終端系統(tǒng)、主控中心、LED智能管理服務(wù)系統(tǒng)、實(shí)時信息交互管理平臺、感知信息系統(tǒng)、調(diào)度控制和網(wǎng)絡(luò)管理；感知信息系統(tǒng)通過實(shí)時信息交互管理平臺與主控中心連接，調(diào)度控制和網(wǎng)絡(luò)管理與主控中心連接，主控中心與LED智能管理服務(wù)系統(tǒng)連接，LED智能管理服務(wù)系統(tǒng)通過以太網(wǎng)通信設(shè)備與本安防爆型LED智能顯示終端系統(tǒng)連接。
[0032]所述的LED智能顯示終端系統(tǒng)為本安防爆型LED智能顯示終端系統(tǒng)，包括:嵌入式控制系統(tǒng)、電源管理模塊、語音通信模塊、LED智能顯示系統(tǒng)和以太網(wǎng)通信設(shè)備接口 ；電源管理系統(tǒng)同時與嵌入式控制系統(tǒng)、語音通信系統(tǒng)和LED智能顯示終端連接，語音通信模塊、LED智能顯示系統(tǒng)和以太網(wǎng)通信設(shè)備接口均與嵌入式控制系統(tǒng)連接；所述的LED智能顯示系統(tǒng)包括:LED顯示器、LED顯示器接口和LED驅(qū)動電路，嵌入式控制系統(tǒng)通過LED顯示器接口和LED驅(qū)動電路與LED顯示器連接；
[0033]所述的感知信息系統(tǒng)包括:人員位置信息、環(huán)境感知信息、設(shè)感知信息、災(zāi)害預(yù)警信息、調(diào)度管理信息、井上指令信息、災(zāi)難逃生信息和井下交通信息，感知信息系統(tǒng)是一種嵌入式Linux的信息管理平臺，該信息平臺包括人員位置信息管理軟件、環(huán)境感知信息管理軟件、設(shè)備感知信息管理軟件、災(zāi)害預(yù)警信息管理軟件、調(diào)度信息管理軟件、井上指令信息管理軟件、災(zāi)難逃生信息管理軟件和井下交通信息管理軟件。
[0034]所述的主控中心是安裝在井上調(diào)度室的設(shè)備，由服務(wù)器、匪S網(wǎng)管系統(tǒng)、⑶I操作界面、實(shí)時信息交互管理平臺、調(diào)度控制系統(tǒng)、LED智能管理服務(wù)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)通信接口組成；服務(wù)器相關(guān)硬件設(shè)備同時與GUI操作界面、匪S網(wǎng)管系統(tǒng)、調(diào)度控制系統(tǒng)、實(shí)時信息交互管理平臺、LED智能管理服務(wù)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)通信接口連接；LED智能管理服務(wù)系統(tǒng)同時與實(shí)時信息交互管理平臺、調(diào)度控制系統(tǒng)連接；
[0035]主控中心能夠?qū)Ω鱾€系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一管理，當(dāng)井下出現(xiàn)狀況時，能夠根據(jù)實(shí)時信息交互管理平臺智能對LED智能顯示終端系統(tǒng)發(fā)出指令，使LED智能顯示終端系統(tǒng)通過揚(yáng)聲器發(fā)出警報(bào)及顯示必要的逃生路線。主控制中心系統(tǒng)也能夠通過人工干預(yù)的方式對LED智能顯示終端系統(tǒng)進(jìn)行各種調(diào)度、提示、警告操作，實(shí)現(xiàn)井下監(jiān)控信息與管理調(diào)度的實(shí)用化、可視化、直觀化和透明化。
[0036]所述的LED智能管理服務(wù)系統(tǒng)是一種嵌入式Linux的管理服務(wù)器，系統(tǒng)安裝有LED智能顯示控制軟件平臺和語音通信控制軟件。LED智能管理服務(wù)系統(tǒng)接收實(shí)時信息交互管理平臺處理后的信息，并且對信息進(jìn)行分類，包括信息的類型、信息的位置、信息的安全性。此外，LED智能管理服務(wù)系統(tǒng)針對各種不同類型的信息及信息的位置對井下LED進(jìn)行管理，由于井下交叉路口、彎道較多，交通復(fù)雜，需將井下劃分成區(qū)域，使得每個LED智能顯示終端能夠?qū)崟r顯示其所在區(qū)域的各種信息。所述的LED智能管理服務(wù)系統(tǒng)通過對不同位置的LED智能顯示終端進(jìn)行管理，顯示不同區(qū)域的信息包括井上指令信息、井下LED周圍人員信息、周圍環(huán)境感知信息、周圍設(shè)備感知信息、周圍交通信息、周圍各種調(diào)度信息、周圍災(zāi)害預(yù)警信息及逃生誘導(dǎo)路線等。此外，LED智能管理服務(wù)系統(tǒng)可安裝管理各種有關(guān)信息的軟件，充分發(fā)揮其實(shí)際應(yīng)用功能，可更全面可靠的為井下信息的傳播服務(wù)。
[0037]所述的實(shí)時信息交互管理平臺是一種嵌入式Linux的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，系統(tǒng)安裝有SQL數(shù)據(jù)庫和信息處理軟件平臺，信息處理軟件平臺主要包括災(zāi)害感知信息發(fā)送軟件、人員調(diào)度信息發(fā)送軟件、機(jī)車人員位置信息發(fā)送軟件、設(shè)備感知信息發(fā)送軟件、井上指令信息發(fā)送軟件、井下交通信息發(fā)送軟件。通過各種軟件獲取井下的設(shè)備感知信息、環(huán)境感知信息、人員位置調(diào)度管理信息、交通信息、災(zāi)害預(yù)警信息、災(zāi)后安全逃生路線信息及井上各種控制指令，將所獲得的信息進(jìn)行融合處理，使得各種信息遵循統(tǒng)一的協(xié)議，并且將不同類型、不同位置的信息標(biāo)示為不同的ID。
[0038]所述的嵌入式控制系統(tǒng)，由ARMll及相關(guān)外圍電路構(gòu)成，通過RS458總線直接連接到通信設(shè)備，經(jīng)過CAN接口轉(zhuǎn)換到千兆工業(yè)以太網(wǎng)上，能夠保證實(shí)現(xiàn)井上控制中心能夠與嵌入式控制系統(tǒng)全雙工通信，同時各級終端之間也可級聯(lián)交互通信；其主要功能是負(fù)責(zé)LED智能顯示終端模塊管理、語音通信模塊管理及其他外圍擴(kuò)展電路的管理。所述的嵌入式控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)整個系統(tǒng)，運(yùn)行速度高效，能夠更好地提高系統(tǒng)的實(shí)時、可靠、穩(wěn)定性，并且系統(tǒng)采用分布式管理模式，同時各級終端之間也可級聯(lián)交互通信，有效地提高了各個終端系統(tǒng)的獨(dú)立性與級聯(lián)耦合性。
[0039]所述的電源管理系統(tǒng)，電源管理系統(tǒng)對LED智能顯示終端系統(tǒng)的各個模塊供電，包括隔爆本安型防護(hù)模塊、保護(hù)電路、穩(wěn)壓電路、井下直流安全電壓36V的轉(zhuǎn)換電路，通過可調(diào)的LM2576HV-ADJ穩(wěn)壓集成電路轉(zhuǎn)換成5V、3.3V的電源，對MCU、語音通信、LED智能顯示終端及各種芯片的供電；所述的電源管理模塊為智能型電源，通過ARMll的I/O 口對電源模塊的各個輸出電壓進(jìn)行監(jiān)測，防止因過流過壓而導(dǎo)致電路損壞，且通過ARMll的通信接口將井下LED智能顯示終端系統(tǒng)的電源模塊是否正常傳輸?shù)骄现骺刂行摹?br> [0040]所述的LED智能顯示器，采用礦用隔爆兼本質(zhì)安全型LED點(diǎn)陣組成，通過級聯(lián)的方式擴(kuò)展LED智能顯示器，使其能夠滿足井下各個區(qū)域的需求，通過嵌入式控制系統(tǒng)及井上LED智能管理服務(wù)系統(tǒng)對LED智能顯示器進(jìn)行管理與控制，使LED智能顯示器能夠智能顯示其所在區(qū)域的人員位置信息、周圍環(huán)境感知信息、周圍設(shè)備信息、安全逃生路線及各種交通人員調(diào)度信息；所述的LED智能顯示器布置在人流量相對較大的區(qū)域、井下一些關(guān)鍵交叉路口、彎道處和重點(diǎn)監(jiān)測區(qū)域周圍；所述的井下LED智能顯示器采用防爆兼本安型顯示屏，可以有效減少故障的出現(xiàn)，保障信息能夠清晰、可靠的顯示。
[0041]所述的以太網(wǎng)通信設(shè)備接口包括千兆工業(yè)以太網(wǎng)轉(zhuǎn)接口，由MCP2515為主控制器的CAN控制器、CTM1050為CAN隔離收發(fā)芯片組成；所述的井上井下通信網(wǎng)絡(luò)為千兆工業(yè)以太網(wǎng)，對語音、視頻和數(shù)據(jù)信息傳輸。
[0042]所述的語音通信模塊由兩部分組成:揚(yáng)聲器與通信終端，揚(yáng)聲器為傳達(dá)井上臨時下達(dá)的命令，通信終端為井下工作人員臨時有事與井上通信的手段之一。所述的語音通信系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)井下與井上的通信，且當(dāng)出現(xiàn)調(diào)度任務(wù)、災(zāi)害預(yù)警時，能夠及時通知LED所屬該地區(qū)的工作人員。該部分主要由ARM11、通信終端、揚(yáng)聲器及相關(guān)電路實(shí)現(xiàn)。
[0043]所述的各種軟件均為現(xiàn)有技術(shù)。
[0044]圖1中所示為本發(fā)明的實(shí)施例中井下LED智能顯示管理輔助系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖，包括本安防爆型LED智能顯示終端系統(tǒng)、主控制中心系統(tǒng)、LED智能管理服務(wù)系統(tǒng)、實(shí)時信息交
互管理平臺。
[0045]圖2中所示為本發(fā)明的實(shí)施例中感知信息系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖，感知信息系統(tǒng)能夠通過各種傳感器、設(shè)備等獲取井下的感知信息或者井上指令系統(tǒng)，主要包括設(shè)備感知信息、環(huán)境感知信息、人員位置調(diào)度管理信息、交通信息、災(zāi)害預(yù)警信息、災(zāi)后安全逃生路線信息及井上各種控制指令等。
[0046]圖3中所示為本發(fā)明的實(shí)施例中主控中心通信系統(tǒng)功能示意圖，其包括實(shí)時信息交互管理平臺、LED智能管理服務(wù)系統(tǒng)、⑶I操作界面、主控服務(wù)器設(shè)備、NMS網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)通信接口等。其中，LED智能管理服務(wù)系統(tǒng)主要有兩個方面工作:LED智能管理服務(wù)系統(tǒng)接收實(shí)時信息交互管理平臺處理后的信息，并且對信息進(jìn)行分類，包括信息的類型、信息的位置、信息的安全性等，另外，LED智能管理服務(wù)系統(tǒng)針對各種不同類型的信息及信息的位置對井下LED進(jìn)行管理，由于井下交叉路口、彎道較多，交通復(fù)雜，必須將井下劃分成區(qū)域，使得每個LED智能顯示終端能夠?qū)崟r顯示其所在區(qū)域的各種信息，故LED智能管理服務(wù)系統(tǒng)能夠保證井下LED智能顯示終端正常運(yùn)行。實(shí)時信息交互管理平臺，是在能夠獲取井下的設(shè)備感知信息、環(huán)境感知信息、人員位置調(diào)度管理信息、交通信息、災(zāi)害預(yù)警信息、災(zāi)后安全逃生路線信息及井上各種控制指令的基礎(chǔ)之上，將所獲得信息進(jìn)行融合處理，使得各種信息遵循統(tǒng)一的協(xié)議，并且將不同類型、不同位置的信息標(biāo)示為不同的ID。主控中心通信系統(tǒng)能夠?qū)Ω鱾€系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一管理，當(dāng)井下出現(xiàn)狀況時，能夠根據(jù)實(shí)時信息交互管理平臺智能對LED智能顯示終端發(fā)出指令，使LED智能顯示終端通過揚(yáng)聲器發(fā)出警報(bào)及必要的逃生路線。主控制中心系統(tǒng)也能夠通過人工干預(yù)的方式對LED智能顯示終端進(jìn)行各種調(diào)度、提示、警告操作，實(shí)現(xiàn)井下監(jiān)控信息與管理調(diào)度的實(shí)用化、可視化、直觀化和透明化。
[0047]圖4中所不為本發(fā)明的實(shí)施例中井下LED智能顯不終端系統(tǒng)功能框圖,本安防爆型LED智能顯示終端系統(tǒng)主要由以下幾個部分組成:
[0048]I)嵌入式控制系統(tǒng)，由ARMll及相關(guān)外圍電路構(gòu)成，該部分是LED智能顯示終端系統(tǒng)的核心，通過RS458總線能夠直接連接到通信設(shè)備，經(jīng)過CAN接口轉(zhuǎn)換到千兆工業(yè)以太網(wǎng)上，能夠保證井上控制中心能夠與之實(shí)現(xiàn)全雙工通信。其主要功能是負(fù)責(zé)LED智能顯示終端模塊管理、語音通信模塊管理及其他外圍擴(kuò)展電路的管理。
[0049]2)電源管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對LED智能顯示終端系統(tǒng)的各個模塊供電，包括隔爆本安型防護(hù)模塊、保護(hù)電路、穩(wěn)壓電路、井下直流安全電壓36V的轉(zhuǎn)換電路，通過可調(diào)的LM2576HV-ADJ穩(wěn)壓集成電路轉(zhuǎn)換成5V、3.3V的電源等能夠滿足MCU、語音通信、LED智能顯示終端及各種芯片的供電。
[0050]3)語音通信系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)井下與井上的通信，且當(dāng)出現(xiàn)調(diào)度任務(wù)、災(zāi)害預(yù)警時，能夠及時通知LED所屬該地區(qū)的工作人員。該部分主要由ARM11、通信終端、揚(yáng)聲器及相關(guān)電路實(shí)現(xiàn)。
[0051]4)LED智能顯示終端，采用礦用隔爆兼本質(zhì)安全型LED點(diǎn)陣組成，通過級聯(lián)的方式擴(kuò)展LED智能顯示終端的大小，使其能夠滿足井下各個區(qū)域的需求，通過嵌入式控制系統(tǒng)及井上LED智能管理服務(wù)系統(tǒng)對LED智能顯示終端進(jìn)行管理與控制，使LED智能顯示終端能夠智能顯示其所在區(qū)域的人員位置信息、周圍環(huán)境感知信息、周圍設(shè)備信息、安全逃生路線及各種交通人員調(diào)度信息等。
[0052]所述的通信設(shè)備包括千兆工業(yè)以太網(wǎng)轉(zhuǎn)接口，由MCP2515為主控制器的CAN控制器、CTM1050為CAN隔離收發(fā)芯片等組成。
[0053]所述的電源管理模塊為智能型電源，通過ARMll的I/O 口對電源模塊的各個輸出電壓進(jìn)行監(jiān)測，防止因過流過壓而導(dǎo)致電路損壞，且通過ARMll的通信接口能夠?qū)⒕翷ED智能顯示終端系統(tǒng)的電源模塊是否正常傳輸?shù)骄现骺刂行摹?br> [0054]所述的通信模塊有兩部分組成:揚(yáng)聲器與通信終端，揚(yáng)聲器為傳達(dá)井上臨時下達(dá)的命令，通信終端為井下工作人員臨時有事與井上通信的手段之一。
[0055]所述的LED智能顯示終端的布置，首先在人流量相對較大的區(qū)域，其次考慮井下一些關(guān)鍵交叉路口、彎道處，最后在一些重點(diǎn)監(jiān)測區(qū)域周圍。
[0056]所述的LED智能管理服務(wù)系統(tǒng)通過對不同位置的LED智能顯示終端進(jìn)行管理，顯示不同區(qū)域的信息包括井上指令信息、井下LED周圍人員信息、周圍環(huán)境感知信息、周圍設(shè)備感知信息、周圍交通信息、周圍各種調(diào)度信息、周圍災(zāi)害預(yù)警信息及逃生誘導(dǎo)路線等。此夕卜，LED智能管理服務(wù)系統(tǒng)可安裝管理各種有關(guān)信息的軟件，充分發(fā)揮其實(shí)際應(yīng)用功能，可更全面可靠的為井下信息的傳播服務(wù)。
[0057]所述的井上井下通信網(wǎng)絡(luò)為千兆工業(yè)以太網(wǎng)，能夠滿足語音、視頻和數(shù)據(jù)等各種信息的傳輸要求。
[0058]所述的嵌入式控制服務(wù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)整個系統(tǒng)，運(yùn)行速度高效，能夠更好地提高系統(tǒng)的實(shí)時、可靠、穩(wěn)定性，并且系統(tǒng)采用分布式管理模式，同時各級終端之間也可級聯(lián)交互通信，有效地提高了各個終端系統(tǒng)的獨(dú)立性與級聯(lián)耦合性。
[0059]所述的井下LED智能顯示終端采用的是高端防爆兼本安型顯示屏可以有效減少故障的出現(xiàn)，保障信息能夠清晰、可靠的顯示。
[0060]圖5為本發(fā)明的實(shí)施例中井下LED智能顯示管理輔助系統(tǒng)整個系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖。
【權(quán)利要求】
1.一種井下LED智能顯示管理輔助系統(tǒng)，其特征在于:一種井下LED智能顯示管理輔助系統(tǒng)包括LED智能顯示終端系統(tǒng)、主控中心、LED智能管理服務(wù)系統(tǒng)、實(shí)時信息交互管理平臺、感知信息系統(tǒng)、調(diào)度控制和網(wǎng)絡(luò)管理；感知信息系統(tǒng)通過實(shí)時信息交互管理平臺與主控中心連接，調(diào)度控制和網(wǎng)絡(luò)管理與主控中心連接，主控中心與LED智能管理服務(wù)系統(tǒng)連接，LED智能管理服務(wù)系統(tǒng)通過以太網(wǎng)通信設(shè)備與本安防爆型LED智能顯示終端系統(tǒng)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種井下LED智能顯示管理輔助系統(tǒng)，其特征在于:所述的LED智能顯示終端系統(tǒng)包括:嵌入式控制系統(tǒng)、電源管理模塊、語音通信模塊、LED智能顯示系統(tǒng)和以太網(wǎng)通信設(shè)備接口 ；電源管理系統(tǒng)同時與嵌入式控制系統(tǒng)、語音通信系統(tǒng)和LED智能顯示終端連接，語音通信模塊、LED智能顯示系統(tǒng)和以太網(wǎng)通信設(shè)備接口均與嵌入式控制系統(tǒng)連接；所述的LED智能顯示系統(tǒng)包括:LED顯示器、LED顯示器接口和LED驅(qū)動電路，嵌入式控制系統(tǒng)通過LED顯示器接口和LED驅(qū)動電路與LED顯示器連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種井下LED智能顯示管理輔助系統(tǒng)，其特征在于:所述的主控中心是安裝在井上調(diào)度室的設(shè)備，由服務(wù)器、匪S網(wǎng)管系統(tǒng)、GUI操作界面、實(shí)時信息交互管理平臺、調(diào)度控制系統(tǒng)、LED智能管理服務(wù)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)通信接口組成；服務(wù)器相關(guān)硬件設(shè)備同時與GUI操作界面、匪S網(wǎng)管系統(tǒng)、調(diào)度控制系統(tǒng)、實(shí)時信息交互管理平臺、LED智能管理服務(wù)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)通信接口連接；LED智能管理服務(wù)系統(tǒng)同時與實(shí)時信息交互管理平臺、調(diào)度控制系統(tǒng)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種井下LED智能顯示管理輔助系統(tǒng)，其特征在于:所述的嵌入式控制系統(tǒng)，由ARMll及相關(guān)外圍電路構(gòu)成，通過RS458總線直接連接到通信設(shè)備，經(jīng)過CAN接口轉(zhuǎn)換到千兆工業(yè)以太網(wǎng)上，實(shí)現(xiàn)井上控制中心能夠與嵌入式控制系統(tǒng)全雙工通信，同時各級終端之間也可級聯(lián)交互通信。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種井下LED智能顯示管理輔助系統(tǒng)，其特征在于:所述的電源管理系統(tǒng)，電源管理系統(tǒng)對LED智能顯示終端系統(tǒng)的各個模塊供電，包括隔爆本安型防護(hù)模塊、保護(hù)電路、穩(wěn)壓電路、井下直流安全電壓36V的轉(zhuǎn)換電路，通過可調(diào)的LM2576HV-ADJ穩(wěn)壓集成電路轉(zhuǎn)換成5V、3.3V的電源，對MCU、語音通信、LED智能顯示終端及各種芯片的供電；所述的電源管理模塊為智能型電源，通過ARMll的I/O 口對電源模塊的各個輸出電壓進(jìn)行監(jiān)測，且通過ARMll的通信接口將井下LED智能顯示終端系統(tǒng)的電源模塊是否正常傳輸?shù)骄现骺刂行摹?br> 6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種井下LED智能顯示管理輔助系統(tǒng)，其特征在于:所述的LED智能顯示器，采用礦用隔爆兼本質(zhì)安全型LED點(diǎn)陣組成，通過級聯(lián)的方式擴(kuò)展LED智能顯示器，通過嵌入式控制系統(tǒng)及井上LED智能管理服務(wù)系統(tǒng)對LED智能顯示器進(jìn)行管理與控制，使LED智能顯示器能夠智能顯示其所在區(qū)域的人員位置信息、周圍環(huán)境感知信息、周圍設(shè)備信息、安全逃生路線及各種交通人員調(diào)度信息；所述的LED智能顯示器布置在人流量相對較大的區(qū)域、井下一些關(guān)鍵交叉路口、彎道處和重點(diǎn)監(jiān)測區(qū)域周圍；所述的井下LED智能顯示器采用防爆兼本安型顯示屏。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種井下LED智能顯示管理輔助系統(tǒng)，其特征在于:所述的以太網(wǎng)通信設(shè)備接口包括千兆工業(yè)以太網(wǎng)轉(zhuǎn)接口，由MCP2515為主控制器的CAN控制器、CTM1050為CAN隔離收發(fā)芯片組成；所述的井上井下通信網(wǎng)絡(luò)為千兆工業(yè)以太網(wǎng)，對語音、視頻和數(shù)據(jù)信息傳輸。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種井下LED智能顯示管理輔助系統(tǒng)，其特征在于:所述的語音通信模塊由兩部分組成:揚(yáng)聲器與通信終端；語音通信模塊由ARM11、通信終端、揚(yáng)聲器及放大器電路 構(gòu)成。
【文檔編號】H04N7/18GK103780473SQ201410012134
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2014年1月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月10日
【發(fā)明者】丁恩杰, 喬欣, 常飛, 胡晨駿, 王桃, 孟磊, 劉偉 申請人:中國礦業(yè)大學(xué)