煤礦井下人員定位系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及信息定位技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種能快速、可靠的將煤礦井下作業(yè)人員所處位置信息進(jìn)行確認(rèn)和交互的煤礦井下人員定位系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，在煤礦井下普遍存在入井人員管理困難的問(wèn)題，尤其是采煤工作面，由于人員進(jìn)出礦井時(shí)間不固定、不集中、分散性極大，給礦井準(zhǔn)確掌握出入礦井人員情況造成極大的困難，導(dǎo)致了井上、井下的信息難以及時(shí)準(zhǔn)確的得到上傳、下達(dá)，井上人員難以及時(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，無(wú)法對(duì)礦井施工人員的分布和人員數(shù)量提出準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，無(wú)法有效、有針對(duì)性的對(duì)礦井人員的搶救提供幫助。
[0003]礦用通信系統(tǒng)是保障礦山信息暢通、安全生產(chǎn)、緊急救援的基礎(chǔ)，傳統(tǒng)的礦用人員定位識(shí)別卡一般只具有將煤礦井下作業(yè)人員所處位置信息通過(guò)人員定位系統(tǒng)上傳至地面監(jiān)控設(shè)備的功能，且由于井下通信與地面通信有很大的差異，這主要是由于井下的環(huán)境非常惡劣、復(fù)雜，礦井巷道結(jié)構(gòu)與地質(zhì)結(jié)構(gòu)等因素對(duì)無(wú)線通信的影響非常強(qiáng)烈，此外，由于井下坑道內(nèi)空氣中瓦斯與粉塵的含量通常會(huì)比較高，易于發(fā)生爆炸，因此要求移動(dòng)通信設(shè)備必須是低功率的本安型設(shè)備，這些要求導(dǎo)致無(wú)線通信技術(shù)在礦井中的應(yīng)用受到了限制，非常容易造成人員定位系統(tǒng)檢測(cè)過(guò)程中漏讀、誤讀，給煤礦井下作業(yè)帶來(lái)不便和安全上的不確定性。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種煤礦井下人員定位系統(tǒng)，以解決上述【背景技術(shù)】中的缺點(diǎn)。
[0005]本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問(wèn)題采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):
[0006]煤礦井下人員定位系統(tǒng)，包括地面服務(wù)器、位于煤礦井下的固定位置的若干監(jiān)控節(jié)點(diǎn)以及作業(yè)人員攜帶的若干移動(dòng)智能終端，其中，所述監(jiān)控節(jié)點(diǎn)包括編碼單元、讀寫(xiě)器以及CAN節(jié)點(diǎn)，每個(gè)監(jiān)控節(jié)點(diǎn)中的讀寫(xiě)器中包括獨(dú)立且唯一識(shí)別的編碼單元，而地面服務(wù)器已經(jīng)將所有監(jiān)控節(jié)點(diǎn)的安裝位置通過(guò)編碼單元進(jìn)行了登記和存儲(chǔ)；所述讀寫(xiě)器包括控制單元以及射頻調(diào)理模塊，控制單元與射頻調(diào)理模塊之間通過(guò)信息交互回路連接，且在射頻調(diào)理模塊后部通過(guò)高頻接口連接信息交互天線。
[0007]在本實(shí)用新型中，所述控制單元以及射頻調(diào)理模塊通過(guò)同一電源模塊進(jìn)行供電，且在控制單元與電源模塊之間設(shè)置有一個(gè)LDO模塊，而在射頻調(diào)理模塊與電源之間設(shè)置有一個(gè)微波振蕩器。
[0008]在本實(shí)用新型中，讀寫(xiě)器的控制單元中包括有一射頻芯片，此射頻芯片采用挪威Chipcon公司的超高頻射頻芯片CC1010，其具有抗干擾能力強(qiáng)、通信速率高、功耗低、性能穩(wěn)定的特點(diǎn)，同時(shí)，工作于微波系統(tǒng)的高頻發(fā)射信號(hào)由于工作頻率高而不能直接由石英晶體振蕩器產(chǎn)生，而是通過(guò)對(duì)晶體振蕩器的頻率進(jìn)行倍頻來(lái)產(chǎn)生。
[0009]在本實(shí)用新型中，所述CAN節(jié)點(diǎn)中包括獨(dú)立CAN控制器、CAN驅(qū)動(dòng)器和高速光電耦合器，其中的獨(dú)立CAN控制器通過(guò)高速光耦與CAN驅(qū)動(dòng)器相連，用以實(shí)現(xiàn)總線上各CAN節(jié)點(diǎn)間的電氣隔咼。
[0010]在本實(shí)用新型中，讀寫(xiě)器的電源隔離采用小功率電源隔離模塊或帶5V隔離輸出的開(kāi)關(guān)電源模塊實(shí)現(xiàn)。
[0011]有益效果:本實(shí)用新型提供一種本安型的移動(dòng)智能終端，支持煤礦井下的多用途信息采集與通信，可自動(dòng)快速重構(gòu)，及時(shí)恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)的通信，保證通信的暢通；作為井下監(jiān)控系統(tǒng)的一部分，以實(shí)現(xiàn)綜合化的人員定位、井下監(jiān)控等功能。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的示意圖。
[0013]圖2為本實(shí)用新型的讀寫(xiě)器結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]其中:1、地面服務(wù)器；201、第一監(jiān)控節(jié)點(diǎn)；202、第二監(jiān)控節(jié)點(diǎn)；208、第八監(jiān)控節(jié)點(diǎn)；301、第一移動(dòng)智能終端；302、第二移動(dòng)智能終端；350、第五十移動(dòng)智能終端；4、電源模塊；5、微波振蕩器；6、射頻調(diào)理模塊；7、高頻接口 ；8、信息交互天線；9、LDO模塊；10、控制單元；11、標(biāo)準(zhǔn)信息接口。
【具體實(shí)施方式】
[0015]為了使本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。
[0016]參見(jiàn)圖1的煤礦井下人員定位系統(tǒng)的較佳實(shí)施例，在本實(shí)施例中，包括一個(gè)地面服務(wù)器1、八個(gè)監(jiān)控節(jié)點(diǎn)(第一監(jiān)控節(jié)點(diǎn)201、第二監(jiān)控節(jié)點(diǎn)202……第八監(jiān)控節(jié)點(diǎn)208)以及連接在監(jiān)控節(jié)點(diǎn)下的若干移動(dòng)智能終端(第一移動(dòng)智能終端301、第二移動(dòng)智能終端302……第五十移動(dòng)智能終端350)，地面服務(wù)器1、監(jiān)控節(jié)點(diǎn)(第一監(jiān)控節(jié)點(diǎn)201、第二監(jiān)控節(jié)點(diǎn)202……第八監(jiān)控節(jié)點(diǎn)208)以及移動(dòng)智能終端(第一移動(dòng)智能終端301、第二移動(dòng)智能終端302……第五十移動(dòng)智能終端350)三者呈樹(shù)形拓?fù)浞植?，每個(gè)監(jiān)控節(jié)點(diǎn)(第一監(jiān)控節(jié)點(diǎn)201、第二監(jiān)控節(jié)點(diǎn)202……第八監(jiān)控節(jié)點(diǎn)208)包括編碼單元、讀寫(xiě)器以及CAN節(jié)點(diǎn)，其中，每個(gè)監(jiān)控節(jié)點(diǎn)的編碼單元獨(dú)立且唯一識(shí)別，地面服務(wù)器I已經(jīng)將所有監(jiān)控節(jié)點(diǎn)(第一監(jiān)控節(jié)點(diǎn)201、第二監(jiān)控節(jié)點(diǎn)202……第八監(jiān)控節(jié)點(diǎn)208)的安裝位置通過(guò)編碼單元進(jìn)行了登記和存儲(chǔ)。
[0017]而在監(jiān)控節(jié)點(diǎn)中還包括讀寫(xiě)器，其讀寫(xiě)器結(jié)構(gòu)如圖2所示，其包括電源模塊4，此電源模塊4采用小功率電源隔離模塊進(jìn)行隔離，電源模塊4上接出有兩個(gè)輸出接口，其一通過(guò)LDO模塊9連接控制單元10，且在控制單元10后部連接有標(biāo)準(zhǔn)信息接口 11 ;而電源模塊4上的另一輸出接口通過(guò)微波振蕩器5連接射頻調(diào)理模塊6，并在射頻調(diào)理模塊6的后部連接高頻接口 7和用于與地面服務(wù)器I進(jìn)行信息交互的信息交互天線8。而讀寫(xiě)器的控制單元10中包括有一射頻芯片，此射頻芯片采用挪威Chipcon公司的超高頻射頻芯片CC1010，其具有抗干擾能力強(qiáng)、通信速率高、功耗低、性能穩(wěn)定的特點(diǎn)，同時(shí)，工作于微波系統(tǒng)的高頻發(fā)射信號(hào)由于工作頻率高而不能直接由石英晶體振蕩器產(chǎn)生，而是通過(guò)對(duì)晶體振蕩器的頻率進(jìn)行倍頻來(lái)產(chǎn)生。
[0018]在本實(shí)施例中，監(jiān)控節(jié)點(diǎn)的CAN節(jié)點(diǎn)中包括獨(dú)立CAN控制器、CAN驅(qū)動(dòng)器和高速光電耦合器，其中的獨(dú)立CAN控制器通過(guò)高速光耦與CAN驅(qū)動(dòng)器相連，用以實(shí)現(xiàn)總線上各CAN節(jié)點(diǎn)間的電氣隔離。
[0019]以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理、主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下，本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等效物界定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.煤礦井下人員定位系統(tǒng)，包括地面服務(wù)器、位于煤礦井下的固定位置的若干監(jiān)控節(jié)點(diǎn)以及作業(yè)人員攜帶的若干移動(dòng)智能終端，其特征在于，所述監(jiān)控節(jié)點(diǎn)包括編碼單元、讀寫(xiě)器以及CAN節(jié)點(diǎn)，每個(gè)監(jiān)控節(jié)點(diǎn)中的讀寫(xiě)器中包括獨(dú)立且唯一識(shí)別的編碼單元，而地面服務(wù)器已經(jīng)將所有監(jiān)控節(jié)點(diǎn)的安裝位置通過(guò)編碼單元進(jìn)行了登記和存儲(chǔ)；所述讀寫(xiě)器包括控制單元以及射頻調(diào)理模塊，控制單元與射頻調(diào)理模塊之間通過(guò)信息交互回路連接，且在射頻調(diào)理模塊后部通過(guò)高頻接口連接信息交互天線。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦井下人員定位系統(tǒng)，其特征在于，所述控制單元以及射頻調(diào)理模塊通過(guò)同一電源模塊進(jìn)行供電，且在控制單元與電源模塊之間設(shè)置有一個(gè)LDO模塊，而在射頻調(diào)理模塊與電源之間設(shè)置有一個(gè)微波振蕩器。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦井下人員定位系統(tǒng)，其特征在于，讀寫(xiě)器的控制單元中包括有一射頻芯片。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦井下人員定位系統(tǒng)，其特征在于，所述CAN節(jié)點(diǎn)中包括獨(dú)立CAN控制器、CAN驅(qū)動(dòng)器和高速光電耦合器，其中的獨(dú)立CAN控制器通過(guò)高速光耦與CAN驅(qū)動(dòng)器相連，用以實(shí)現(xiàn)總線上各CAN節(jié)點(diǎn)間的電氣隔離。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦井下人員定位系統(tǒng)，其特征在于，讀寫(xiě)器的電源隔離采用小功率電源隔離模塊或帶5V隔離輸出的開(kāi)關(guān)電源模塊實(shí)現(xiàn)。
【專利摘要】煤礦井下人員定位系統(tǒng)，包括地面服務(wù)器、位于煤礦井下的固定位置的若干監(jiān)控節(jié)點(diǎn)以及作業(yè)人員攜帶的若干移動(dòng)智能終端，所述監(jiān)控節(jié)點(diǎn)包括編碼單元、讀寫(xiě)器以及CAN節(jié)點(diǎn)，每個(gè)監(jiān)控節(jié)點(diǎn)中的讀寫(xiě)器中包括獨(dú)立且唯一識(shí)別的編碼單元，而地面服務(wù)器已經(jīng)將所有監(jiān)控節(jié)點(diǎn)的安裝位置通過(guò)編碼單元進(jìn)行了登記和存儲(chǔ)；所述讀寫(xiě)器包括控制單元以及射頻調(diào)理模塊，控制單元與射頻調(diào)理模塊之間通過(guò)信息交互回路連接，且在射頻調(diào)理模塊后部通過(guò)高頻接口連接信息交互天線。本實(shí)用新型安裝維護(hù)簡(jiǎn)單，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)穩(wěn)定，可有效保證井下人員與地面服務(wù)器信息網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行。
【IPC分類】E21F17/18
【公開(kāi)號(hào)】CN204921040
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520379878
【發(fā)明人】譚慶龍, 夏旭, 劉迎春, 尹孝玲
【申請(qǐng)人】湖南安全技術(shù)職業(yè)學(xué)院
【公開(kāi)日】2015年12月30日
【申請(qǐng)日】2015年6月4日