專(zhuān)利名稱(chēng)：一種井下甲烷監(jiān)測(cè)及定位系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種井下甲烷監(jiān)測(cè)及定位系統(tǒng)。本實(shí)用新型具體涉及W1-FI無(wú)線(xiàn)通信，無(wú)線(xiàn)定位及甲烷檢測(cè)等技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在礦井環(huán)境參數(shù)的監(jiān)測(cè)中，瓦斯含量的監(jiān)測(cè)最為重要，這是因?yàn)樵诿禾可a(chǎn)中瓦斯爆炸事故造成的危害最大，所以準(zhǔn)確的瓦斯監(jiān)測(cè)是礦井安全和井下人員的生命安全的重要保障。瓦斯是多種可燃性氣體的總稱(chēng)，我國(guó)的礦井中瓦斯的主要組成成分為甲烷CH4。因此，瓦斯檢測(cè)實(shí)質(zhì)上為甲烷檢測(cè)。甲烷檢測(cè)報(bào)警儀主要用于煤礦有瓦斯爆炸危險(xiǎn)的場(chǎng)所，如煤礦井巷、采掘工作面、采空區(qū)、回風(fēng)巷道、皮帶運(yùn)輸巷道、機(jī)電峒室等處，目前部分便攜式甲烷檢測(cè)儀器可支持無(wú)線(xiàn)通信，一般使用低頻段的非接觸RFID(無(wú)線(xiàn)射頻身份識(shí)別)技術(shù)實(shí)現(xiàn)檢測(cè)地址及檢測(cè)人員識(shí)別。儀器使用紅外線(xiàn)通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)采集數(shù)據(jù)的通信，由計(jì)算機(jī)生成報(bào)表及數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)顯示與傳遞。存在以下問(wèn)題:1.甲烷檢測(cè)方式為手動(dòng)區(qū)域檢測(cè)方式，即操作人員在工作區(qū)域手動(dòng)檢測(cè)了甲烷濃度后；2.甲烷檢測(cè)方式為定點(diǎn)檢測(cè)方式，檢測(cè)密度受RFID讀寫(xiě)器分布密度限制，，操作人員需到RFID定位讀卡設(shè)備進(jìn)行位置和身份確認(rèn)，檢測(cè)數(shù)據(jù)才能與檢測(cè)位置對(duì)應(yīng)，不能做到實(shí)時(shí)檢測(cè)和定位；3.檢測(cè)數(shù)據(jù)不能實(shí)時(shí)上報(bào)，檢測(cè)設(shè)備檢測(cè)到的數(shù)據(jù)多采用紅外線(xiàn)通信技術(shù)通信上報(bào)，需有配對(duì)的采集設(shè)備支持，需操作人員手動(dòng)操作實(shí)現(xiàn)，所以檢測(cè)系統(tǒng)采集到的數(shù)據(jù)均為歷史數(shù)據(jù)而非實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)?；跓o(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的甲烷檢測(cè)設(shè)備多為固定設(shè)備，也有便攜設(shè)備但由于無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)具有以下問(wèn)題基本不能實(shí)現(xiàn)定位:1.井下多為隧道組成的線(xiàn)狀環(huán)境，不同于開(kāi)闊空間的平面定位環(huán)境，無(wú)線(xiàn)通信路由器的安裝位置受到空間限制；2.無(wú)線(xiàn)信號(hào)的傳輸損耗模型受環(huán)境影響巨大。3.Zigbee通信芯片內(nèi)部的硬件定位引擎適用于平面定位環(huán)境為準(zhǔn)，定位精度受無(wú)線(xiàn)通信路由器分布空間位置和安裝數(shù)量限制；4.由于井下電氣設(shè)備防爆要求較高，所以無(wú)線(xiàn)通信路由器的安裝數(shù)量受到限制，但Zigbee無(wú)線(xiàn)通信距離較短，沒(méi)有足夠數(shù)量的無(wú)線(xiàn)通信路由器無(wú)法滿(mǎn)足井下長(zhǎng)跨度的系統(tǒng)通信要求，所以在具體工程實(shí)施中存在困難；“Ad hoc網(wǎng)絡(luò)”是IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)制定的一種特殊的自組織對(duì)等式多跳移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，在A(yíng)dhoc網(wǎng)絡(luò)中，結(jié)點(diǎn)具有報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)能力，結(jié)點(diǎn)間的通信可能要經(jīng)過(guò)多個(gè)中間結(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)發(fā)，即經(jīng)過(guò)多跳(MultiHop)，這是Ad hoc網(wǎng)絡(luò)與其他移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的最根本區(qū)另O。結(jié)點(diǎn)通過(guò)分層的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和分布式算法相互協(xié)調(diào)，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)組織和運(yùn)行。因此它也被稱(chēng)為多跳無(wú)線(xiàn)網(wǎng)(MultiHop Wireless Network)、自組織網(wǎng)絡(luò)(SelfOrganizedNetwork)或無(wú)固定設(shè)施的網(wǎng)絡(luò)(Infrastructureless Network),大多W1-FI無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的模塊同時(shí)支持Ad hoc網(wǎng)絡(luò)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型目的在于提供一種井下甲烷監(jiān)測(cè)定位系統(tǒng)，可監(jiān)測(cè)井下任意位置的甲烷濃度，同步監(jiān)測(cè)井下任意位置的環(huán)境溫度；實(shí)時(shí)監(jiān)控甲烷檢測(cè)裝置使用人員的位置和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；實(shí)現(xiàn)對(duì)礦井各部位生產(chǎn)環(huán)境的實(shí)時(shí)監(jiān)控；當(dāng)井下發(fā)生意外事故或?yàn)?zāi)害，固定通信設(shè)施無(wú)法正常工作時(shí)，甲烷檢測(cè)裝置在礦井救援中可作為環(huán)境檢測(cè)設(shè)備和人員搜救裝置使用。所述井下甲烷監(jiān)測(cè)及定位系統(tǒng)通過(guò)以下方案實(shí)現(xiàn):1.所述井下甲烷監(jiān)測(cè)及定位系統(tǒng)包括:系統(tǒng)服務(wù)器、監(jiān)控終端、有線(xiàn)通信子系統(tǒng)、無(wú)線(xiàn)通信基站、甲烷檢測(cè)裝置；有線(xiàn)通信子系統(tǒng)包括光纖、分光器和無(wú)線(xiàn)交換機(jī)；無(wú)線(xiàn)通信基站包括防爆箱、電源，備用電池、無(wú)線(xiàn)接入設(shè)備、天線(xiàn)隔離器和天線(xiàn)；甲烷檢測(cè)裝置包括:處理器、無(wú)線(xiàn)通信部件、按鍵、存儲(chǔ)芯片、顯示屏、LED指示燈、溫度傳感器、運(yùn)動(dòng)檢測(cè)電路；無(wú)線(xiàn)通信部件包括無(wú)線(xiàn)通信模塊和天線(xiàn)；運(yùn)動(dòng)檢測(cè)電路采用三軸加速度傳感器；在井下間隔一定距離安裝無(wú)線(xiàn)通信基站，無(wú)線(xiàn)通信基站通過(guò)光纖連接井上的無(wú)線(xiàn)交換機(jī)和系統(tǒng)服務(wù)器；甲烷檢測(cè)裝置與無(wú)線(xiàn)通信基站通過(guò)無(wú)線(xiàn)方式通信；甲烷檢測(cè)裝置通過(guò)三軸加速度檢測(cè)記錄使用人員行走步數(shù)和監(jiān)測(cè)其生命活動(dòng)特征；甲烷檢測(cè)裝置基于場(chǎng)強(qiáng)定位結(jié)合計(jì)步測(cè)距實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定位。2.該系統(tǒng)進(jìn)一步包括:甲烷檢測(cè)裝置與系統(tǒng)服務(wù)器通過(guò)有線(xiàn)通信子系統(tǒng)和無(wú)線(xiàn)通信基站實(shí)現(xiàn)雙向通信。3.該系統(tǒng)進(jìn)一步包括:甲烷檢測(cè)裝置通過(guò)熱敏元件或控制器內(nèi)置溫度檢測(cè)單元檢測(cè)所在環(huán)境溫度，并將溫度信息連同準(zhǔn)確位置信息通過(guò)無(wú)線(xiàn)通信方式上傳到系統(tǒng)服務(wù)器。4.該系統(tǒng)還進(jìn)一步包括呼救裝置，所述呼救裝置的處理器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)人體活動(dòng)，當(dāng)處理器一定時(shí)間未檢測(cè)到任何人體活動(dòng)或按鍵操作則自動(dòng)觸發(fā)報(bào)警，通過(guò)無(wú)線(xiàn)通信和聲光方式向外傳送報(bào)警，進(jìn)入呼救狀態(tài)。5.該系統(tǒng)進(jìn)一步包括:系統(tǒng)服務(wù)器與甲烷檢測(cè)裝置下行通信時(shí)通信協(xié)議內(nèi)附帶有系統(tǒng)時(shí)間，甲烷檢測(cè)裝置解析時(shí)間后調(diào)整內(nèi)部時(shí)鐘與系統(tǒng)時(shí)間一致，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)所有甲烷檢測(cè)裝置的時(shí)鐘同步，在甲烷檢測(cè)裝置上報(bào)甲烷濃度及溫度時(shí)同時(shí)附帶準(zhǔn)確的時(shí)間，即使信息通信由于鏈路問(wèn)題發(fā)生延遲，系統(tǒng)也可獲得準(zhǔn)確的甲烷濃度、溫度和位置的歷史紀(jì)錄。6.該系統(tǒng)進(jìn)一步包括:當(dāng)甲烷檢測(cè)裝置檢測(cè)到環(huán)境中的甲烷濃度超過(guò)設(shè)定的警戒值時(shí)，聲光報(bào)警，并通過(guò)無(wú)線(xiàn)通信方式向系統(tǒng)服務(wù)器報(bào)警，在通信鏈路正常時(shí)實(shí)時(shí)上傳，在通信鏈路不通時(shí)，通信子系統(tǒng)記錄此次操作，等到通信鏈路正常時(shí)再自動(dòng)上傳。7.該系統(tǒng)進(jìn)一步包括:甲烷檢測(cè)裝置的處理器控制無(wú)線(xiàn)通信單元實(shí)現(xiàn)下行通信，接收系統(tǒng)服務(wù)器下發(fā)的調(diào)度指令信息和警示信息，并存儲(chǔ)在存儲(chǔ)芯片中，同時(shí)通過(guò)聲光提示提醒佩戴者閱讀。8.該系統(tǒng)進(jìn)一步包括:甲烷檢測(cè)裝置的處理器控制無(wú)線(xiàn)通信單元實(shí)現(xiàn)與系統(tǒng)服務(wù)器的上行通信，上行通信的信息內(nèi)容包括:甲烷濃度、溫度、位置及預(yù)置報(bào)警信息。[0022]9.該系統(tǒng)進(jìn)一步包括:甲烷檢測(cè)裝置預(yù)置報(bào)警信息包括:火災(zāi)、水災(zāi)、瓦斯涌出、頂板事故、機(jī)器故障、運(yùn)輸事故、人員受傷、請(qǐng)求救助。10.該系統(tǒng)進(jìn)一步包括:甲烷檢測(cè)裝置發(fā)送的上行信息在通信鏈路正常時(shí)實(shí)時(shí)上傳，在通信鏈路不通時(shí)，甲烷檢測(cè)裝置的處理器記錄此次操作，等到通信鏈路正常時(shí)再自動(dòng)上傳。11.該系統(tǒng)進(jìn)一步包括:在無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)失效時(shí)，甲烷檢測(cè)裝置可搜索附近的其它無(wú)線(xiàn)通信裝置。12.該系統(tǒng)進(jìn)一步包括:甲烷檢測(cè)裝置在搜救過(guò)程中可時(shí)刻檢測(cè)環(huán)境甲烷濃度。

圖1井下甲烷監(jiān)測(cè)及定位系統(tǒng)實(shí)施示意圖圖2甲烷檢測(cè)裝置硬件構(gòu)成框圖圖3甲烷檢測(cè)原理圖圖4甲烷檢測(cè)裝置的系統(tǒng)框圖圖5甲烷和溫度檢測(cè)工作流程圖圖6甲烷檢測(cè)裝置通信流程圖圖7甲烷檢測(cè)裝置搜救工作流程圖圖8甲烷檢測(cè)裝置定位運(yùn)算流程圖圖9甲烷檢測(cè)裝置使用人員行進(jìn)方向判斷原理示意圖。圖10甲烷檢測(cè)裝置與無(wú)線(xiàn)通信基站的距離運(yùn)算示意圖。圖11甲烷檢測(cè)裝置當(dāng)前位置坐標(biāo)運(yùn)算示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的描述。如圖1所示，井下監(jiān)控系統(tǒng):所述井下甲烷監(jiān)測(cè)及定位系統(tǒng)包括:系統(tǒng)服務(wù)器(I)，有線(xiàn)通信子系統(tǒng)，無(wú)線(xiàn)通信子系統(tǒng)、甲烷檢測(cè)裝置(3)。有線(xiàn)通信子系統(tǒng)是整個(gè)系統(tǒng)的骨干，有線(xiàn)通信子系統(tǒng)以光纖為主要傳輸介質(zhì)。有線(xiàn)通信子系統(tǒng)還包括分光器，無(wú)線(xiàn)交換機(jī)(5)等網(wǎng)絡(luò)管理設(shè)備。在井下間隔一定距離安裝無(wú)線(xiàn)通信基站(2)，無(wú)線(xiàn)通信基站通過(guò)光纖連接井上的系統(tǒng)服務(wù)器。無(wú)線(xiàn)通信基站主要功能是W1-FI無(wú)線(xiàn)接入，無(wú)線(xiàn)通信基站包括電源，備用電池、無(wú)線(xiàn)接入設(shè)備及天線(xiàn)。無(wú)線(xiàn)接入設(shè)備在標(biāo)準(zhǔn)W1-FI網(wǎng)絡(luò)中稱(chēng)為AP (Access Point)，負(fù)責(zé)無(wú)線(xiàn)終端設(shè)備接入有線(xiàn)以太網(wǎng)，通過(guò)無(wú)線(xiàn)通信基站將W1-FI無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)覆蓋各巷道。每個(gè)AP分配有服務(wù)集標(biāo)識(shí)符SSID和不同的物理地址，監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)AP的標(biāo)識(shí)區(qū)別不同的無(wú)線(xiàn)通信基站，無(wú)線(xiàn)通信基站支持無(wú)線(xiàn)終端設(shè)備的跨區(qū)域漫游，同時(shí)無(wú)線(xiàn)通信基站在定位運(yùn)算時(shí)被作為定位基準(zhǔn)參考點(diǎn)，無(wú)線(xiàn)通信基站的位置信息和標(biāo)識(shí)信息存貯在系統(tǒng)服務(wù)器和甲烷檢測(cè)裝置的存儲(chǔ)子系統(tǒng)中，為定位運(yùn)算提供依據(jù)。甲烷檢測(cè)裝置作為標(biāo)準(zhǔn)W1-FI終端設(shè)備接入W1-FI無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)與井上系統(tǒng)服務(wù)器通信。系統(tǒng)服務(wù)器負(fù)責(zé)系統(tǒng)通信管理、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和為監(jiān)控終端提供人員及設(shè)備的信息服務(wù)。生產(chǎn)管理人員通過(guò)監(jiān)控終端(4)訪(fǎng)問(wèn)系統(tǒng)服務(wù)器實(shí)現(xiàn)對(duì)井下工作人員、井下環(huán)境及相關(guān)設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控，監(jiān)控終端具有地圖顯示，工作人員位置、工作人員資料顯示查詢(xún)，工作人員位置統(tǒng)計(jì)，歷史位置追蹤查詢(xún)、區(qū)域環(huán)境甲烷和溫度顯示報(bào)警等功能。地理信息平臺(tái)可使用MapX地圖化部件，礦井地圖為巷道二維剖面化的矢量地圖，地圖文件為MapInfo格式。圖2所示實(shí)施例中，甲烷檢測(cè)裝置硬件組成包括以下部分:1.處理器(206)選擇TI公司的MSP430F147單片機(jī)。該型號(hào)為16位RISC結(jié)構(gòu)，具有32kFlash，IkRAM ;并有5種低功耗模式，豐富的片內(nèi)外圍模塊，靈活的時(shí)鐘系統(tǒng)等諸多優(yōu)點(diǎn)。MSP430可在1.8 3.6V低電壓下工作，系統(tǒng)采用3.3V工作電壓。MSP430F147內(nèi)置精度為12位200kps的A/D轉(zhuǎn)換器。I位非線(xiàn)性微分誤差，I位非線(xiàn)性積分誤差，4種模數(shù)轉(zhuǎn)換模式。2.W1-FI通信(207)部分包括W1-FI通信模塊和天線(xiàn)，W1-FI通信模塊采用以ConnectOne公司的iChip系列加密聯(lián)網(wǎng)控制芯片C02128為核心的方案的產(chǎn)品，模塊內(nèi)部包括射頻模塊、通信接口模塊、狀態(tài)控制和檢測(cè)模塊和存儲(chǔ)器；天線(xiàn)采用柔性天線(xiàn)。3.按鍵(204)控制電路由4個(gè)按鍵組成，采用獨(dú)立按鍵式鍵盤(pán)，結(jié)合顯示屏的顯示介面，實(shí)現(xiàn)各功能和狀態(tài)的切換。4.存儲(chǔ)(205)芯片采用I片24C512，由于所述甲烷檢測(cè)裝置只使用了一個(gè)存儲(chǔ)芯片，不需設(shè)置片選地址，所以24C512的片點(diǎn)選管腳全部接地。24C512使用I2C總線(xiàn)通信，，使用兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)I/O接口加上拉電阻連接SCL和SDA管腳，實(shí)現(xiàn)處理器與存儲(chǔ)芯片通信控制。5.1XD顯示屏(201)采用兩行點(diǎn)陣型液晶顯示模塊，具有功耗低、供應(yīng)電壓范圍寬等特點(diǎn)，視域尺寸:60.5 X 18.0mm, 54.8 X 18.3mm,處理器通過(guò)8個(gè)I/O 口向液晶模塊傳輸顯示數(shù)據(jù)，另通過(guò)4個(gè)I/O 口驅(qū)動(dòng)控制液晶模塊。6.LED指示燈(202)采用兩個(gè)貼片LED，分別是紅色和綠色，綠色作為系統(tǒng)狀態(tài)指示，狀態(tài)包括電源指示和充電指示等，紅色LED作為信息狀態(tài)指示,狀態(tài)包括信息指示、警告指示和呼救指示等。7.蜂鳴器(202)，采用無(wú)源蜂鳴器。8.溫度傳感器(211)硬件部分包括溫敏電阻和惠斯特電橋，溫敏電阻具有良好的線(xiàn)性度，并且精度高、可靠性好，通過(guò)惠斯特電橋測(cè)量作為溫度敏感元件的溫敏電阻電阻變化，溫敏電阻作為其中一個(gè)橋臂電阻，將電阻的變化量直接轉(zhuǎn)換為橋壓的變化。MSP430147的ADC12的模塊內(nèi)核是共用的，通過(guò)前端的模擬開(kāi)關(guān)來(lái)分別完成采集輸入。所以溫敏電阻所在橋臂可選接12個(gè)AD模擬量輸入口的任一口用于檢測(cè)橋壓變化，對(duì)于檢測(cè)到的信號(hào)需通過(guò)處理器進(jìn)行軟件濾波。MSP430F147單片機(jī)A/D轉(zhuǎn)換參考基準(zhǔn)電壓可使用外部輸入的參考基準(zhǔn)電壓，也可使用內(nèi)部參考電壓發(fā)生器產(chǎn)生的參考基準(zhǔn)電壓，可通過(guò)設(shè)置ADC12CTL控制寄存器完成A/D轉(zhuǎn)換設(shè)置。由于使用單片機(jī)內(nèi)部參考電壓會(huì)增加處理器的功耗，出于裝置的節(jié)電設(shè)計(jì)考慮，選用外部參考電壓，以保證裝置的工作時(shí)間。9.運(yùn)動(dòng)檢測(cè)電路(210)使用SMB380三軸加速度傳感器，傳統(tǒng)的機(jī)械式計(jì)步器采用簧片或者彈力小球檢測(cè)人行走時(shí)步產(chǎn)生的振動(dòng)通過(guò)內(nèi)部處理器判斷電子脈沖實(shí)現(xiàn)計(jì)步，采用此方式無(wú)法區(qū)別行走和其它活動(dòng)產(chǎn)生的振動(dòng)，靈敏度和準(zhǔn)確性都不高。使用三軸加速度傳感器可以測(cè)量三個(gè)相互垂直的軸在地心引力范圍內(nèi)保持絕對(duì)的方向上的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)的加速度，可檢測(cè)一般人體活動(dòng)產(chǎn)生的振動(dòng)，所采集的信號(hào)為數(shù)字信號(hào)，采集結(jié)果通過(guò)SPI接口傳輸給處理器。[0050]10.串口通信(208)使用TI公司的MAX232芯片RS-232標(biāo)準(zhǔn)串口單電源電平轉(zhuǎn)換芯片，使用+5v單電源供電，接口使用SMT2.5插口，可使用轉(zhuǎn)接電纜連接計(jì)算機(jī)9針串口實(shí)現(xiàn)通信。11.電源電路(209)部分包括電池、電壓轉(zhuǎn)換和電池管理部分，電池使用鋰離子蓄電池，鋰電池(組)應(yīng)具有防反接功能，具有內(nèi)部保護(hù)電路外，具有外保護(hù)電路，具備防過(guò)充、防過(guò)放、過(guò)流、短路等 功能，還有均衡充電、均衡放電功能。電壓轉(zhuǎn)換采用MAX1724系列電源轉(zhuǎn)換穩(wěn)壓芯片，轉(zhuǎn)換得到5V、3.3V和3V穩(wěn)定的工作電壓，分別為L(zhǎng)CD顯示屏、系統(tǒng)及傳感器供電。電池充電電路采用TI的LM3658芯片，2.5 6V輸入電壓，輸出電流可以高達(dá)1A，電流的實(shí)際大小可以通過(guò)外置電阻加以調(diào)節(jié)，內(nèi)置的功率FET可根據(jù)環(huán)境溫度自動(dòng)調(diào)整充電電流。12.甲烷檢測(cè)(甲烷傳感器，檢測(cè)電路，放大電路，A/D轉(zhuǎn)換)(212)。甲烷傳感器采用載體催化元件包括黑元件和白元件，黑元件是一種對(duì)甲烷氣體很敏感的載體催化元件，白元件是補(bǔ)償元件，對(duì)甲烷氣體不起反應(yīng)。甲烷傳感器是決定檢測(cè)儀精度的關(guān)鍵元件，其選擇依據(jù)主要包括工作環(huán)境、穩(wěn)定性、響應(yīng)速度、線(xiàn)性度及功耗等。如圖3所示，檢測(cè)電路為甲烷傳感器與電阻組成惠斯頓電橋，載體催化元件為電橋的兩個(gè)臂，無(wú)甲烷氣體時(shí)，電橋處于平衡狀態(tài)，當(dāng)甲烷氣體進(jìn)入傳感器氣室內(nèi)在熱催化傳感元件表面發(fā)生氧化放熱反應(yīng)，使元件的溫度升高，隨之電阻變大，電橋的電壓輸出不平衡，根據(jù)電壓變化檢測(cè)甲烷氣體的濃度，一定的甲烷濃度范圍內(nèi)，產(chǎn)生正比于甲烷濃度的直流電壓變化信號(hào)。放大器電路采用AD620集成運(yùn)算放大器，負(fù)責(zé)放大傳感器輸出的電壓信號(hào)。A/D轉(zhuǎn)換使用MSP430內(nèi)部集成的12位ADC, ADC12選擇內(nèi)部2.5V參考電壓。電橋輸出的微弱電壓信號(hào)經(jīng)過(guò)運(yùn)算放大器處理后輸入到MSP430F147進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。在實(shí)際使用時(shí)需對(duì)甲烷檢測(cè)裝置進(jìn)行校準(zhǔn)，具體校準(zhǔn)過(guò)程在下面的子系統(tǒng)組成部分進(jìn)行介紹。如圖4所示實(shí)施例中，甲烷檢測(cè)裝置的系統(tǒng)組成包括:1.采集子系統(tǒng)(401)，負(fù)責(zé)裝置輸入信號(hào)的采集，包括:溫度信息采集、甲烷檢測(cè)、運(yùn)動(dòng)檢測(cè)信號(hào)的采集、按鍵動(dòng)作采集。2.運(yùn)動(dòng)檢測(cè)部分負(fù)責(zé)三軸加速度傳感器信號(hào)的采集處理，使用緩存存儲(chǔ)三個(gè)方向上的加速度信號(hào)，X為X軸方向的值，Y為Y軸方向的值，Z為Z軸方向的值，取速度變化量最大的軸進(jìn)行計(jì)步，根據(jù)統(tǒng)計(jì)測(cè)量一般人跑步每秒不超過(guò)5步，慢速行走不低于每秒I步，可將0.5-5Hz作為計(jì)步的信號(hào)的有效范圍，通過(guò)低通濾波去掉高頻噪聲，在參考其它軸上數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)特征匹配等運(yùn)算實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確計(jì)步。使用此方法計(jì)步不受甲烷檢測(cè)裝置佩戴位置限制，使用者可將甲烷檢測(cè)裝置隨身裝在任意位置，如裝入上下衣口袋、固定在腰帶上或背包中，不受均不影響準(zhǔn)確計(jì)步。同時(shí)通過(guò)三軸的數(shù)據(jù)分析，也可檢測(cè)其它人體運(yùn)動(dòng)。溫度和甲烷信號(hào)的濾波算法采用簡(jiǎn)單有效的限幅濾波算法結(jié)合算術(shù)平均濾波算法，即確定兩次采樣允許的最大偏差值P，χη為本次采集值，Xn-!為上次采集值，如Xn-Xlri ( P則此次采集值有效，否則放棄本次值，用上次值代替，即Xn = Xlri，經(jīng)過(guò)限幅濾波可有效去除偶然因素引起的脈沖干擾，限幅濾波的同時(shí)進(jìn)行算術(shù)平均濾波，將X1...χη η個(gè)采集值進(jìn)行求平均值運(yùn)算
η
X = YjXjn;則將上步運(yùn)算得到的平均值X帶入校準(zhǔn)公式求實(shí)際值。
I3.定位子系統(tǒng)(402)，負(fù)責(zé)從W1-FI通信模塊采集周邊W1-FI接入點(diǎn)到模塊的信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)，并根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)信號(hào)、接入點(diǎn)的位置信息，結(jié)合使用人員的步長(zhǎng)步數(shù)運(yùn)算得到甲烷檢測(cè)裝置的位置，通過(guò)通信子系統(tǒng)上傳至系統(tǒng)服務(wù)器。4.通信子系統(tǒng)(403)，負(fù)責(zé)裝置與系統(tǒng)及外界設(shè)備的通信，包括W1-FI無(wú)線(xiàn)通信控制，UART通信控制。甲烷檢測(cè)裝置的通信協(xié)議包括兩部分:第一部分為外部協(xié)議，是甲烷檢測(cè)裝置與系統(tǒng)服務(wù)器間的通信協(xié)議；第二部分為內(nèi)部協(xié)議，是甲烷檢測(cè)裝置的處理器與W1-Fi模塊的協(xié)議，W1-Fi模塊的廠(chǎng)家不同則該協(xié)議也不同。其中第一部分協(xié)議是監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要組成部分，可自主定義，它不依賴(lài)具體的W1-Fi設(shè)備和模塊廠(chǎng)商。外部協(xié)議的實(shí)現(xiàn)基于網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用層，處于TCP/IP層之上的，數(shù)據(jù)鏈路采用TCP或UDP方式，外部通信協(xié)議結(jié)構(gòu)分為信息頭和信息內(nèi)容。信息頭包含幀頭，設(shè)備ID，幀總長(zhǎng)度(含信息頭及信息體)，幀類(lèi)型，幀流水號(hào)4項(xiàng)內(nèi)容，分別占用雙字節(jié)長(zhǎng)度。外部協(xié)議內(nèi)容可根據(jù)系統(tǒng)的功能要求擴(kuò)展。5.顯示子系統(tǒng)(404)，負(fù)責(zé)裝置的IXD屏的驅(qū)動(dòng)和信息的顯示。6.控制子系統(tǒng)(405)，負(fù)責(zé)控制裝置的蜂鳴器、LED、IXD背光、電源等硬件單元實(shí)現(xiàn)各自功能。7.存儲(chǔ)子系統(tǒng) (406)，負(fù)責(zé)控制裝置與存儲(chǔ)芯片之間的通信，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和讀取操作。存儲(chǔ)的信息包括位置信息、甲烷濃度信息及環(huán)境溫度信息等。圖5所示實(shí)施例中，甲烷檢測(cè)裝置的甲烷和溫度檢測(cè)工作流程如圖所示:處理器讀取甲烷濃度和溫度的A/D的轉(zhuǎn)換值(501)存入內(nèi)存，多次轉(zhuǎn)換后如到達(dá)轉(zhuǎn)換規(guī)定的轉(zhuǎn)換次數(shù)(502)，將所存A/D轉(zhuǎn)換值進(jìn)行軟件濾波(503)濾波算法采用限幅濾波算法結(jié)合算術(shù)平均濾波算法，具體過(guò)程已在前面的子系統(tǒng)組成部分詳細(xì)描述；將經(jīng)軟件濾波運(yùn)算得到的值帶入校準(zhǔn)公式求實(shí)際甲烷濃度值和溫度值(504)，進(jìn)行定位運(yùn)算(505)，將甲烷濃度值和溫度值送顯示子系統(tǒng)顯示(506)，將甲烷濃度值、溫度值、位置和數(shù)據(jù)采集時(shí)間存入存儲(chǔ)芯片(507);如果甲烷濃度超標(biāo)(508)，則聲光報(bào)警(509)，如通信鏈路正常(510)就上傳數(shù)據(jù)到服務(wù)器(511);如通信鏈路不通則繼續(xù)采集過(guò)程，到通信鏈路恢復(fù)時(shí)將所存數(shù)據(jù)未發(fā)送數(shù)據(jù)發(fā)送至服務(wù)器。圖6所示實(shí)施例中，甲烷檢測(cè)裝置通信過(guò)程示例如下:甲烷檢測(cè)裝置與系統(tǒng)服務(wù)器通信雙方以客戶(hù)端-服務(wù)器端方式建立TCP連接(601)，檢測(cè)裝置作為客戶(hù)端連接系統(tǒng)服務(wù)器固定IP地址及端口，系統(tǒng)服務(wù)器端為服務(wù)器方使用固定IP地址及固定端口，上下行信息基于TCP鏈路通道傳輸。當(dāng)鏈路通道上沒(méi)有數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，檢測(cè)裝置應(yīng)每隔時(shí)間S(602)發(fā)送鏈路檢測(cè)數(shù)據(jù)包￠03)以維持TCP連接，系統(tǒng)開(kāi)始計(jì)時(shí)，如收到回復(fù)則解析回復(fù)內(nèi)容得到系統(tǒng)時(shí)間信息，根據(jù)系統(tǒng)時(shí)間校準(zhǔn)檢測(cè)裝置時(shí)鐘(607)，當(dāng)鏈路檢測(cè)數(shù)據(jù)包發(fā)出超過(guò)時(shí)間K后未收到回復(fù)￠04)，立即再發(fā)送鏈路檢測(cè)包(603);在連續(xù)發(fā)送R次(605)后仍未收到回復(fù)則判定鏈路無(wú)效，數(shù)據(jù)發(fā)送方主動(dòng)斷開(kāi)此連接(608)重復(fù)TCP連接過(guò)程(601);如果TCP未能連接成功，則每隔時(shí)間G(606)重新連接網(wǎng)絡(luò)。參數(shù)S、K、R、G可根據(jù)鏈路情況設(shè)定，參考取值為:S = 3min, K = 30s, R = 3，G =20so圖7為甲烷檢測(cè)裝置工作流程圖，初始化系統(tǒng)后，檢測(cè)裝置自動(dòng)搜索其它無(wú)線(xiàn)通信裝置(701)，檢測(cè)裝置具有Ad hoc組網(wǎng)功能，在檢測(cè)裝置到達(dá)其它無(wú)線(xiàn)通信裝置的通信距離時(shí)，檢測(cè)裝置為其它無(wú)線(xiàn)通信裝置分配IP地址(702)，檢測(cè)裝置接受其它無(wú)線(xiàn)通信裝置的連接(703)，開(kāi)啟通信服務(wù)建立通信鏈路(704)，鏈路建立成功后，其它無(wú)線(xiàn)通信裝置定時(shí)檢測(cè)檢測(cè)裝置的信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)，其它無(wú)線(xiàn)通信裝置通過(guò)與甲烷檢測(cè)裝置的通信鏈路向甲烷檢測(cè)裝置發(fā)送場(chǎng)強(qiáng)信息和自身的設(shè)備號(hào)(705)。甲烷檢測(cè)裝置接收到其它無(wú)線(xiàn)通信裝置發(fā)送來(lái)的信息后解析得到其它無(wú)線(xiàn)通信裝置檢測(cè)到的甲烷檢測(cè)裝置的信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)，將場(chǎng)強(qiáng)代入
經(jīng)驗(yàn)公式J = ，計(jì)算得到檢測(cè)裝置與其它無(wú)線(xiàn)通信裝置的距離(706);甲烷檢測(cè)裝
置內(nèi)部有溫度傳感器，具有溫度檢測(cè)功能，定時(shí)監(jiān)測(cè)環(huán)境溫度(707);通過(guò)IXD屏顯示信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)其它無(wú)線(xiàn)通信裝置的身份號(hào)及其它無(wú)線(xiàn)通信裝置感應(yīng)到的使用者的最后活動(dòng)時(shí)間，搜救者可以此作為判斷被困者活動(dòng)狀態(tài)的參考；甲烷檢測(cè)裝置根據(jù)與其它無(wú)線(xiàn)通信裝置的距離發(fā)出不同間隔頻率的聲音和燈光(708)，距離越短聲音和燈光閃爍頻率越高，使用者可不看LCD顯示屏，只通過(guò)聽(tīng)聲音或觀(guān)察燈光閃爍情況即可知道被困人員的距離，用以提高搜救工作效率；LCD顯示屏顯示實(shí)時(shí)溫度；甲烷檢測(cè)裝置具有時(shí)鐘功能，可實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前的時(shí)間，可使使用者能夠?qū)崟r(shí)掌握準(zhǔn)確的時(shí)間。搜救人員可通過(guò)LCD屏顯示提示和操作按鍵將甲烷檢測(cè)裝置設(shè)置為上傳記錄狀態(tài)(709)，在上傳記錄狀態(tài)下甲烷檢測(cè)裝置處理器的通信子系統(tǒng)修改W1-FI通信模塊設(shè)置(710)，將其工作狀態(tài)設(shè)置為普通W1-FI網(wǎng)絡(luò)終端節(jié)點(diǎn)方式，甲烷檢測(cè)裝置搜索附近正常工作的無(wú)線(xiàn)通信基站(711)，如發(fā)現(xiàn)則自動(dòng)連接入W1-FI網(wǎng)絡(luò)，連接系統(tǒng)服務(wù)器TCP服務(wù)端口以TCP方式發(fā)送未上傳的搜索記錄(712)，當(dāng)全部記錄上傳后自動(dòng)恢復(fù)W1-FI通信模塊轉(zhuǎn)入Ad hoc組網(wǎng)工作方式(713)，繼續(xù)搜索其它無(wú)線(xiàn)通信裝置 701)。圖8所示實(shí)施例中，人員定位的實(shí)現(xiàn)過(guò)程如下:甲烷檢測(cè)裝置的系統(tǒng)初始過(guò)程中，首先根據(jù)存儲(chǔ)的甲烷檢測(cè)裝置使用人員的身高記錄T通過(guò)以下公式得到其實(shí)際步長(zhǎng)(801):N = 1.85(T-132)甲烷檢測(cè)裝置定時(shí)監(jiān)測(cè)與各無(wú)線(xiàn)通信基站所發(fā)射信號(hào)的場(chǎng)強(qiáng)(802)，當(dāng)井下人員攜帶甲烷檢測(cè)裝置行走靠近無(wú)線(xiàn)通信基站時(shí)，場(chǎng)強(qiáng)到達(dá)峰值，以此無(wú)線(xiàn)通信基站的位置作為甲烷檢測(cè)裝置的當(dāng)前位置，作為一次可靠定位存儲(chǔ)無(wú)線(xiàn)通信基站編號(hào)，將此位置作為當(dāng)前定位基準(zhǔn)點(diǎn)(803)，同時(shí)開(kāi)始計(jì)步。甲烷檢測(cè)裝置實(shí)時(shí)記錄人員經(jīng)過(guò)無(wú)線(xiàn)通信基站后行走的步數(shù)Μ，乘以自身存儲(chǔ)的甲烷檢測(cè)裝置使用人員的個(gè)人步長(zhǎng)，即可得到人員與前定位基準(zhǔn)點(diǎn)的距離(804);設(shè)步數(shù)為Μ，步長(zhǎng)為N，則甲烷檢測(cè)裝置與當(dāng)前定位基準(zhǔn)點(diǎn)的距離L為:L = MN方向判斷(805)，如圖9所示，根據(jù)記錄的上次的可靠定位數(shù)據(jù)判斷井下人員(904)的行進(jìn)方向，如上次準(zhǔn)確定位的無(wú)線(xiàn)通信基站為Α(901)，此次準(zhǔn)確定位的無(wú)線(xiàn)通信基站為B (902)，則可判定人員的行進(jìn)方向是由無(wú)線(xiàn)通信基站A向無(wú)線(xiàn)基站B方向移動(dòng)；也可根據(jù)甲烷檢測(cè)裝置(3)檢測(cè)到的無(wú)線(xiàn)通信基站的場(chǎng)強(qiáng)變化趨勢(shì)來(lái)判定方向，當(dāng)甲烷檢測(cè)裝置檢測(cè)到兩個(gè)相鄰無(wú)線(xiàn)基站的場(chǎng)強(qiáng)，如檢測(cè)到無(wú)線(xiàn)通信基站B (902)的場(chǎng)強(qiáng)變化趨勢(shì)是逐漸變小，而無(wú)線(xiàn)通信基站C(903)的場(chǎng)強(qiáng)變化趨勢(shì)是逐漸變大，則判定行進(jìn)方向?yàn)橛蔁o(wú)線(xiàn)通信基站B向無(wú)線(xiàn)通信基站C方向移動(dòng)；誤差判斷(806)，根據(jù)甲烷檢測(cè)裝置使用人員的行進(jìn)方向判斷移動(dòng)方向上的下一個(gè)定位基準(zhǔn)點(diǎn)，如距離L的值大于當(dāng)前定位基準(zhǔn)點(diǎn)與下一個(gè)定位基準(zhǔn)點(diǎn)之間的距離，則說(shuō)明此距離值存在誤差，不作為參考值；檢測(cè)當(dāng)前定位基準(zhǔn)點(diǎn)所在無(wú)線(xiàn)通信基站(902)和下一個(gè)定位基準(zhǔn)點(diǎn)所在無(wú)線(xiàn)通信基站(903)的信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)值Rdl，Rd2(807);根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)計(jì)算距離(808)，將場(chǎng)強(qiáng)帶入代入以下公式得到甲烷檢測(cè)裝置與無(wú)線(xiàn)通信基站(902)和(903)的距離dl，d2。
權(quán)利要求1.一種井下甲烷監(jiān)測(cè)及定位系統(tǒng)，包括:系統(tǒng)服務(wù)器、監(jiān)控終端、有線(xiàn)通信子系統(tǒng)、無(wú)線(xiàn)通信基站、甲烷檢測(cè)裝置；有線(xiàn)通信子系統(tǒng)包括光纖、分光器和無(wú)線(xiàn)交換機(jī)；無(wú)線(xiàn)通信基站包括防爆箱、電源，備用電池、無(wú)線(xiàn)接入設(shè)備、天線(xiàn)隔離器和天線(xiàn)；甲烷檢測(cè)裝置包括:處理器、無(wú)線(xiàn)通信部件、按鍵、存儲(chǔ)芯片、顯示屏、LED指示燈、溫度傳感器、運(yùn)動(dòng)檢測(cè)電路；無(wú)線(xiàn)通信部件包括無(wú)線(xiàn)通信模塊和天線(xiàn)；運(yùn)動(dòng)檢測(cè)電路采用三軸加速度傳感器；在井下間隔一定距離安裝無(wú)線(xiàn)通信基站，無(wú)線(xiàn)通信基站通過(guò)光纖連接井上的無(wú)線(xiàn)交換機(jī)和系統(tǒng)服務(wù)器；甲烷檢測(cè)裝置與無(wú)線(xiàn)通信基站通過(guò)無(wú)線(xiàn)方式通信；甲烷檢測(cè)裝置通過(guò)三軸加速度檢測(cè)記錄使用人員行走步數(shù)和監(jiān)測(cè)其生命活動(dòng)特征；甲烷檢測(cè)裝置基于場(chǎng)強(qiáng)定位結(jié)合計(jì)步測(cè)距實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定位。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的井下甲烷監(jiān)測(cè)及定位系統(tǒng)，其特征在于:甲烷檢測(cè)裝置與系統(tǒng)服務(wù)器通過(guò)有線(xiàn)通信子系統(tǒng)和無(wú)線(xiàn)通信基站實(shí)現(xiàn)雙向通信。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的井下甲烷監(jiān)測(cè)及定位系統(tǒng)，其特征在于:甲烷檢測(cè)裝置通過(guò)熱敏元件或控制器內(nèi)置溫度檢測(cè)單元檢測(cè)所在環(huán)境溫度，并將溫度信息連同準(zhǔn)確位置信息通過(guò)無(wú)線(xiàn)通信方式上傳到系統(tǒng)服務(wù)器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的井下甲烷監(jiān)測(cè)及定位系統(tǒng)，其特征在于:還進(jìn)一步包括呼救裝置，所述呼救裝置的處理器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)人體活動(dòng)，當(dāng)處理器一定時(shí)間未檢測(cè)到任何人體活動(dòng)或按鍵操作則自動(dòng)觸發(fā)報(bào)警，通過(guò)無(wú)線(xiàn)通信和聲光方式向外傳送報(bào)警，進(jìn)入呼救狀態(tài)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的井下甲烷監(jiān)測(cè)及定位系統(tǒng)，其特征在于:系統(tǒng)服務(wù)器與甲烷檢測(cè)裝置下行通信時(shí)通信協(xié)議內(nèi)附帶有系統(tǒng)時(shí)間，甲烷檢測(cè)裝置解析時(shí)間后調(diào)整內(nèi)部時(shí)鐘與系統(tǒng)時(shí)間一致，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)所有甲烷檢測(cè)裝置的時(shí)鐘同步，在甲烷檢測(cè)裝置上報(bào)甲烷濃度及溫度時(shí)同時(shí)附帶準(zhǔn)確的時(shí)間，即使信息通信由于鏈路問(wèn)題發(fā)生延遲，系統(tǒng)也可獲得準(zhǔn)確的甲烷濃度、溫度和位置的歷史 紀(jì)錄。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的井下甲烷監(jiān)測(cè)及定位系統(tǒng)，其特征在于:當(dāng)甲烷檢測(cè)裝置檢測(cè)到環(huán)境中的甲烷濃度超過(guò)設(shè)定的警戒值時(shí)，聲光報(bào)警，并通過(guò)無(wú)線(xiàn)通信方式向系統(tǒng)服務(wù)器報(bào)警，在通信鏈路正常時(shí)實(shí)時(shí)上傳，在通信鏈路不通時(shí)，通信子系統(tǒng)記錄此次操作，等到通信鏈路正常時(shí)再自動(dòng)上傳。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的井下甲烷監(jiān)測(cè)及定位系統(tǒng)，其特征在于:甲烷檢測(cè)裝置的處理器控制無(wú)線(xiàn)通信單元實(shí)現(xiàn)下行通信，接收系統(tǒng)服務(wù)器下發(fā)的調(diào)度指令信息和警示信息，并存儲(chǔ)在存儲(chǔ)芯片中，同時(shí)通過(guò)聲光提示提醒佩戴者閱讀。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的井下甲烷監(jiān)測(cè)及定位系統(tǒng)，其特征在于:甲烷檢測(cè)裝置的處理器控制無(wú)線(xiàn)通信單元實(shí)現(xiàn)與系統(tǒng)服務(wù)器的上行通信，上行通信的信息內(nèi)容包括:甲烷濃度、溫度、位置及預(yù)置報(bào)警信息。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的井下甲烷監(jiān)測(cè)及定位系統(tǒng)，其特征在于:甲烷檢測(cè)裝置預(yù)置報(bào)警信息包括:火災(zāi)、水災(zāi)、瓦斯涌出、頂板事故、機(jī)器故障、運(yùn)輸事故、人員受傷、請(qǐng)求救助。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的井下甲烷監(jiān)測(cè)及定位系統(tǒng)，其特征在于:甲烷檢測(cè)裝置發(fā)送的上行信息在通信鏈路正常時(shí)實(shí)時(shí)上傳，在通信鏈路不通時(shí)，甲烷檢測(cè)裝置的處理器記錄此次操作，等到通信鏈路正常時(shí)再自動(dòng)上傳。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的井下甲烷監(jiān)測(cè)及定位系統(tǒng)，其特征在于:在無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)失效時(shí)，甲烷檢測(cè)裝置可搜索附近的其它無(wú)線(xiàn)通信裝置。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的井下甲烷監(jiān)測(cè)及定位系統(tǒng)，其特征在于:甲烷檢測(cè)裝置在搜救過(guò)程中可時(shí) 刻檢測(cè)環(huán)境甲烷濃度。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種井下甲烷監(jiān)測(cè)及定位系統(tǒng)，系統(tǒng)包括系統(tǒng)服務(wù)器、監(jiān)控終端、有線(xiàn)通信子系統(tǒng)、無(wú)線(xiàn)通信基站、甲烷檢測(cè)裝置；有線(xiàn)通信子系統(tǒng)包括光纖和無(wú)線(xiàn)交換機(jī)等；無(wú)線(xiàn)通信基站包括防爆箱、電源，備用電池、無(wú)線(xiàn)接入設(shè)備和天線(xiàn)等；在井下間隔一定距離安裝無(wú)線(xiàn)通信基站，無(wú)線(xiàn)通信基站通過(guò)有線(xiàn)通信子系統(tǒng)連接井上的系統(tǒng)服務(wù)器；甲烷檢測(cè)裝置與無(wú)線(xiàn)通信基站通過(guò)無(wú)線(xiàn)方式通信；可監(jiān)測(cè)井下任意位置的甲烷濃度，同步監(jiān)測(cè)井下任意位置的環(huán)境溫度，實(shí)現(xiàn)對(duì)礦井各部位生產(chǎn)環(huán)境的實(shí)時(shí)監(jiān)控；實(shí)時(shí)監(jiān)控甲烷檢測(cè)裝置使用人員的位置和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；當(dāng)井下發(fā)生意外事故或?yàn)?zāi)害，固定通信設(shè)施無(wú)法正常工作時(shí)，甲烷檢測(cè)裝置在礦井救援中可作為人員搜救裝置使用；是集井下環(huán)境監(jiān)測(cè)，工作人員跟蹤定位、調(diào)度管理、災(zāi)后搜救等一體的綜合系統(tǒng)。
文檔編號(hào)G08C17/02GK203037608SQ201220621499

公開(kāi)日2013年7月3日 申請(qǐng)日期2012年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月19日
發(fā)明者孫繼平, 劉毅 申請(qǐng)人:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京)