一種節(jié)能式井下礦工安全設(shè)施的實(shí)現(xiàn)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種節(jié)能式井下礦工安全設(shè)施的實(shí)現(xiàn)方法，所述方法包括：在礦井下設(shè)置具有開機(jī)標(biāo)識(shí)符的射頻開機(jī)卡和具有關(guān)機(jī)標(biāo)識(shí)符的射頻關(guān)機(jī)卡；在礦井下設(shè)置多個(gè)射頻定位卡，其每個(gè)射頻定位卡分別具有不同的位置標(biāo)識(shí)符；在礦工隨身攜帶的所述礦工設(shè)備中安裝射頻讀卡裝置；所述射頻讀卡裝置隨著礦工移動(dòng)對(duì)設(shè)置在礦井下的所述射頻開機(jī)卡、多個(gè)射頻定位卡、射頻關(guān)機(jī)卡進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，并進(jìn)行相應(yīng)處理；其中，所述礦工設(shè)備包括礦工帽、礦燈和電源設(shè)備；其中，所述射頻讀卡裝置安裝在礦工帽或礦燈或電源設(shè)備中。本發(fā)明在便攜式定位裝置中設(shè)置標(biāo)簽讀取電路，實(shí)現(xiàn)對(duì)井下人員實(shí)時(shí)、精確定位。
【專利說明】一種節(jié)能式井下礦工安全設(shè)施的實(shí)現(xiàn)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及礦井下區(qū)域節(jié)能式礦工安全設(shè)施的實(shí)現(xiàn)技術(shù)。

【背景技術(shù)】
[0002]礦井普遍存在著以下安全隱患:
[0003]1、井上管理人員不能實(shí)時(shí)掌握井下工作人員的分布及作業(yè)情況，難以進(jìn)行人員的精確定位；
[0004]2、井下工作人員之間不能隨時(shí)進(jìn)行即時(shí)通話；
[0005]3、井下工作人員攜帶的礦工設(shè)備不具備井下圖像拍攝功能，井上管理人員不能了解礦井實(shí)際環(huán)境，特別是井下事故發(fā)生期間的礦井情況。
[0006]4、井下工作人員無法了解礦工設(shè)備電源用電情況，同時(shí)礦工設(shè)備也不具備能耗管理能力，在使用礦工設(shè)備過程中，電源電壓不斷降低，如果不能及時(shí)降低礦工設(shè)備功耗，那么礦工設(shè)備可能提前停止工作，使井上管理人員失去與井下工作人員的聯(lián)系。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提供礦井下區(qū)域節(jié)能式礦工安全設(shè)施的實(shí)現(xiàn)技術(shù)，能更好地解決礦井井下的安全問題。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種節(jié)能式井下礦工安全設(shè)施的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，包括:
[0009]在礦井下設(shè)置具有開機(jī)標(biāo)識(shí)符的射頻開機(jī)卡和具有關(guān)機(jī)標(biāo)識(shí)符的射頻關(guān)機(jī)卡；
[0010]在礦井下設(shè)置多個(gè)射頻定位卡，其每個(gè)射頻定位卡分別具有不同的位置標(biāo)識(shí)符；
[0011]在礦工隨身攜帶的所述礦工設(shè)備中安裝射頻讀卡裝置；
[0012]所述射頻讀卡裝置隨著礦工移動(dòng)對(duì)設(shè)置在礦井下的所述射頻開機(jī)卡、多個(gè)射頻定位卡、射頻關(guān)機(jī)卡進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè),并進(jìn)行相應(yīng)處理；
[0013]其中，所述礦工設(shè)備包括礦工帽、礦燈和電源設(shè)備；
[0014]其中，所述射頻讀卡裝置安裝在礦工帽或礦燈或電源設(shè)備中。
[0015]優(yōu)選地，若檢測(cè)到射頻開機(jī)卡，則所述射頻讀卡裝置使所述礦工設(shè)備處于開啟狀態(tài)，并將其裝置標(biāo)識(shí)號(hào)與射頻開機(jī)卡的開機(jī)標(biāo)識(shí)符進(jìn)行打包處理，并傳輸?shù)骄稀?br> [0016]優(yōu)選地，若檢測(cè)到射頻關(guān)機(jī)卡，則所述射頻讀卡裝置將其裝置標(biāo)識(shí)號(hào)與射頻關(guān)機(jī)卡的關(guān)機(jī)標(biāo)識(shí)符進(jìn)行打包處理，并傳輸?shù)骄希⑹蛊溆糜跈z測(cè)所述射頻開機(jī)卡、多個(gè)射頻定位卡、射頻關(guān)機(jī)卡的部件處于待機(jī)狀態(tài)，使其其它部件處于關(guān)機(jī)狀態(tài)。
[0017]優(yōu)選地，在所述礦工設(shè)備處于開啟狀態(tài)，并檢測(cè)射頻定位卡期間，所述射頻讀卡裝置對(duì)其輸入電壓進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)檢測(cè)到輸入電壓小于或等于數(shù)據(jù)傳輸電壓標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，將檢測(cè)到的射頻定位卡的位置標(biāo)識(shí)符與所述裝置標(biāo)識(shí)號(hào)進(jìn)行打包處理，并定時(shí)傳輸?shù)骄稀?br> [0018]優(yōu)選地，在所述礦工設(shè)備處于開啟狀態(tài)，并檢測(cè)射頻定位卡期間，所述射頻讀卡裝置對(duì)其輸入電壓進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)檢測(cè)到輸入電壓大于數(shù)據(jù)傳輸電壓標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，將檢測(cè)到的射頻定位卡的位置標(biāo)識(shí)符與所述裝置標(biāo)識(shí)號(hào)進(jìn)行打包處理，并實(shí)時(shí)傳輸?shù)骄稀?br> [0019]優(yōu)選地,還包括:
[0020]在將檢測(cè)到的射頻定位卡的位置標(biāo)識(shí)符與所述裝置標(biāo)識(shí)號(hào)進(jìn)行打包處理，并實(shí)時(shí)傳輸?shù)骄掀陂g，所述礦工設(shè)備與其它礦工設(shè)備進(jìn)行語音通話。
[0021]優(yōu)選地，還包括:
[0022]在所述礦工設(shè)備處于開啟狀態(tài)，并檢測(cè)射頻定位卡期間，所述射頻讀卡裝置對(duì)其輸入電壓進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)檢測(cè)到的輸入電壓大于圖像拍攝電壓標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，通過所述礦工設(shè)備中的攝像頭拍攝井下圖像，否則，停止拍攝井下圖像，其中，所述數(shù)據(jù)傳輸電壓標(biāo)準(zhǔn)值小于所述圖像拍攝電壓標(biāo)準(zhǔn)值。
[0023]優(yōu)選地，還包括:
[0024]在所述礦工設(shè)備處于開啟狀態(tài)，并檢測(cè)射頻定位卡期間，所述射頻讀卡裝置對(duì)其輸入電壓和網(wǎng)速進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)檢測(cè)到的輸入電壓大于圖像傳輸電壓標(biāo)準(zhǔn)值，且網(wǎng)速大于網(wǎng)速標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，將所拍攝的井下圖像傳輸?shù)骄稀?br> [0025]優(yōu)選地，還包括:
[0026]在所述礦工設(shè)備處于開啟狀態(tài)，并檢測(cè)射頻定位卡期間，所述射頻讀卡裝置對(duì)其輸入電壓和網(wǎng)速進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)檢測(cè)到的輸入電壓大于圖像拍攝電壓標(biāo)準(zhǔn)值，且網(wǎng)速小于或等于網(wǎng)速標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，將所拍攝的圖像保存至礦工設(shè)備中。
[0027]優(yōu)選地，在所述礦工設(shè)備處于開啟狀態(tài)，并檢測(cè)射頻定位卡期間，所述射頻讀卡裝置對(duì)其輸出電流進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)檢測(cè)到輸出電流大于輸出電流標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，所述射頻讀卡裝置使其用于檢測(cè)所述射頻開機(jī)卡、多個(gè)射頻定位卡、射頻關(guān)機(jī)卡的部件處于待機(jī)狀態(tài)，使其其它部件處于關(guān)機(jī)狀態(tài)。
[0028]與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明的有益效果在于:
[0029]1、本發(fā)明在便攜式定位裝置中設(shè)置標(biāo)簽讀取電路，實(shí)現(xiàn)對(duì)井下人員實(shí)時(shí)、精確定位，保證搶險(xiǎn)救災(zāi)、安全救護(hù)的高效運(yùn)作，實(shí)現(xiàn)管理的現(xiàn)代化、信息化；
[0030]2、本發(fā)明使井下工作人員之間隨時(shí)進(jìn)行即時(shí)通話；
[0031]3、本發(fā)明能夠?qū)聢D像進(jìn)行拍攝，使井上管理人員能夠了解礦井實(shí)際環(huán)境，特別是井下事故發(fā)生期間的礦井情況；
[0032]4、本發(fā)明的礦工設(shè)備能夠根據(jù)用電情況，及時(shí)調(diào)整礦工設(shè)備工作方式，降低礦工設(shè)備功耗。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0033]圖1是本發(fā)明提供的節(jié)能式井下礦工安全設(shè)施的實(shí)現(xiàn)方法原理框圖；
[0034]圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的節(jié)能式井下礦工設(shè)備的結(jié)構(gòu)框圖；
[0035]圖3是圖2的所示節(jié)能式井下礦工設(shè)備的具體結(jié)構(gòu)框圖；
[0036]圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的節(jié)能式井下礦工安全實(shí)施的實(shí)現(xiàn)流程圖；
[0037]圖5是本發(fā)明實(shí)施例提供的節(jié)能式井下礦工安全實(shí)施的應(yīng)用場(chǎng)景圖。

【具體實(shí)施方式】
[0038]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明，應(yīng)當(dāng)理解，以下所說明的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0039]圖1是本發(fā)明提供的節(jié)能式井下礦工安全設(shè)施的實(shí)現(xiàn)方法原理框圖，如圖1所示，步驟包括:
[0040]步驟101、在礦井下設(shè)置具有開機(jī)標(biāo)識(shí)符的射頻開機(jī)卡和具有關(guān)機(jī)標(biāo)識(shí)符的射頻關(guān)機(jī)卡，在礦井下設(shè)置多個(gè)射頻定位卡，其每個(gè)射頻定位卡分別具有不同的位置標(biāo)識(shí)符；
[0041]步驟102、在礦工隨身攜帶的所述礦工設(shè)備中安裝射頻讀卡裝置；
[0042]步驟103、所述射頻定位讀卡裝置射頻讀卡裝置隨著礦工移動(dòng)對(duì)設(shè)置在礦井下的所述射頻開機(jī)卡、多個(gè)射頻定位卡、射頻關(guān)機(jī)卡進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，并進(jìn)行相應(yīng)處理；
[0043]其中，所述礦工設(shè)備包括礦工帽、礦燈和電源設(shè)備；
[0044]其中，所述射頻讀卡裝置安裝在礦工帽或礦燈或電源設(shè)備中。
[0045]在所述步驟103中，若檢測(cè)到射頻開機(jī)卡，則所述射頻讀卡裝置使所述礦工設(shè)備處于開啟狀態(tài)，并將其裝置標(biāo)識(shí)號(hào)與射頻開機(jī)卡的開機(jī)標(biāo)識(shí)符進(jìn)行打包處理，并傳輸?shù)骄?；若檢測(cè)到射頻關(guān)機(jī)卡，則所述射頻讀卡裝置將其裝置標(biāo)識(shí)號(hào)與射頻關(guān)機(jī)卡的關(guān)機(jī)標(biāo)識(shí)符進(jìn)行打包處理，并傳輸?shù)骄?，并使其用于檢測(cè)所述射頻開機(jī)卡、多個(gè)射頻定位卡、射頻關(guān)機(jī)卡的部件處于待機(jī)狀態(tài)，使其其它的其他部件處于關(guān)機(jī)狀態(tài)。
[0046]在所述步驟103中，在所述礦工設(shè)備處于開啟狀態(tài)，并檢測(cè)射頻定位卡期間，所述射頻讀卡裝置對(duì)其輸入電壓進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)檢測(cè)到輸入電壓大于數(shù)據(jù)傳輸電壓標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，將檢測(cè)到的射頻定位卡的位置標(biāo)識(shí)符與所述裝置標(biāo)識(shí)號(hào)進(jìn)行打包處理并實(shí)時(shí)傳輸?shù)骄?，否貝U，將檢測(cè)到的射頻定位卡的位置標(biāo)識(shí)符與所述裝置標(biāo)識(shí)號(hào)進(jìn)行打包處理并定時(shí)傳輸?shù)骄稀?br> [0047]在所述步驟103中，在將檢測(cè)到的射頻定位卡的位置標(biāo)識(shí)符與所述裝置標(biāo)識(shí)號(hào)進(jìn)行打包處理并實(shí)時(shí)傳輸?shù)骄掀陂g，所述礦工設(shè)備與其它礦工設(shè)備進(jìn)行語音通話。
[0048]在向井上傳輸開機(jī)標(biāo)識(shí)符/位置標(biāo)識(shí)符/關(guān)機(jī)標(biāo)識(shí)符的同時(shí)，還要向井上傳輸所述射頻讀卡裝置的裝置標(biāo)識(shí)號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)攜帶所述礦工設(shè)備的具體礦工的精確定位。
[0049]在所述步驟103中，在檢測(cè)射頻定位卡期間，所述射頻讀卡裝置對(duì)其輸入電壓進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)檢測(cè)到的輸入電壓大于圖像拍攝電壓標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，通過所述礦工設(shè)備中的攝像頭拍攝井下圖像，否則，停止拍攝井下圖像，其中，所述數(shù)據(jù)傳輸電壓標(biāo)準(zhǔn)值小于所述圖像拍攝電壓標(biāo)準(zhǔn)值。
[0050]在所述步驟103中，在檢測(cè)射頻定位卡期間，所述射頻讀卡裝置對(duì)其輸入電壓和網(wǎng)速進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)檢測(cè)到的輸入電壓大于圖像傳輸電壓標(biāo)準(zhǔn)值，且網(wǎng)速大于網(wǎng)速標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，將所拍攝的井下圖像傳輸?shù)骄希?dāng)檢測(cè)到的輸入電壓大于圖像拍攝電壓標(biāo)準(zhǔn)值，且網(wǎng)速小于或等于網(wǎng)速標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，將所拍攝的圖像保存至礦工設(shè)備中。
[0051]在所述步驟103中，在檢測(cè)射頻定位卡期間，所述射頻讀卡裝置對(duì)其輸出電流進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)檢測(cè)到輸出電流大于輸出電流標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，所述射頻讀卡裝置使其用于檢測(cè)所述射頻開機(jī)卡、多個(gè)射頻定位卡、射頻關(guān)機(jī)卡的部件處于待機(jī)狀態(tài)，使其其它部件處于關(guān)機(jī)狀態(tài)。
[0052]圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的節(jié)能式井下礦工設(shè)備的結(jié)構(gòu)框圖，如圖2所示，包括:安裝在礦工帽上的礦燈1，與所述礦燈I連接的電源裝置2，與所述電源裝置2連接的射頻讀卡裝置3。其中，所述射頻讀卡裝置3包括:用于讀取礦井下射頻卡的標(biāo)簽讀取電路，與所述標(biāo)簽讀取電路連接的無線收發(fā)器。所述無線收發(fā)器通過WiFi進(jìn)行信號(hào)收發(fā)，實(shí)現(xiàn)井上井下的通信。
[0053]圖3是圖2的所示節(jié)能式井下礦工設(shè)備的具體結(jié)構(gòu)框圖，如圖3所示，包括:安裝在礦工帽上的礦燈1、電源裝置2、射頻讀卡裝置3。
[0054]所述射頻讀卡裝置3包括主板、第一副板、第二副板，其中，兩個(gè)副板插接在主板上。
[0055]所述主板包括:中央處理器CPU，與所述CPU連接的存儲(chǔ)器，以及各種接口，其中所述各種接口包括usb接口、電壓輸入接口、液晶顯示屏接口、UART、按鍵接口、音頻接口。
[0056]所述第一副板包括:與所述電源裝置2連接的微處理器，與所述微處理器和所述電源裝置2分別連接的輸入電壓檢測(cè)電路，與所述微處理器分別連接的輸入電壓檢測(cè)電路和仲裁執(zhí)行電路，以及與所述仲裁執(zhí)行電路連接的輸出電流檢測(cè)電路。
[0057]所述第二副板包括:與所述CPU連接的無線收發(fā)器，所述無線收發(fā)器通過WiFi進(jìn)行信號(hào)收發(fā)，實(shí)現(xiàn)井上井下的通信。
[0058]所述標(biāo)簽讀取電路用于讀取在井下放置的射頻卡，可以是射頻讀卡器。所述射頻卡包括具有開機(jī)標(biāo)識(shí)符的射頻開機(jī)卡、具有不同的位置標(biāo)識(shí)符的多個(gè)射頻定位卡、具有關(guān)機(jī)標(biāo)識(shí)符的射頻關(guān)機(jī)卡、具有充電標(biāo)識(shí)符的射頻充電卡。所述標(biāo)簽讀取電路讀取到所述射頻開機(jī)卡后，所述射頻讀卡裝置3使礦工設(shè)備中的所有部件處于開啟狀態(tài)，并通過無線收發(fā)器將其裝置標(biāo)識(shí)號(hào)和讀取的開機(jī)標(biāo)識(shí)符傳輸至井上；所述標(biāo)簽讀取電路讀取到所述射頻定位卡后，所述射頻讀卡裝置3通過無線收發(fā)器將其裝置標(biāo)識(shí)號(hào)和讀取的位置標(biāo)識(shí)符傳輸至井上，以供井上工作人員確定井下工作人員的精確位置；所述標(biāo)簽讀取電路讀取到所述射頻關(guān)機(jī)卡后，所述射頻讀卡裝置3通過無線收發(fā)器將其裝置標(biāo)識(shí)號(hào)和讀取的關(guān)機(jī)標(biāo)識(shí)符傳輸至井上，并使射頻讀卡裝置3中除用于讀取射頻卡的部分處于待機(jī)狀態(tài)外，其它部件處于關(guān)機(jī)狀態(tài)；所述標(biāo)簽讀取電路讀取到所述射頻充電卡后，所述射頻讀卡裝置3通過無線收發(fā)器將其裝置標(biāo)識(shí)號(hào)和讀取的充電標(biāo)識(shí)符傳輸至井上。若所述標(biāo)簽讀取電路同時(shí)讀取到多個(gè)射頻卡，則選取信號(hào)最強(qiáng)的射頻卡，將射頻卡中的標(biāo)識(shí)符、電源裝置2的電量信息、裝置標(biāo)識(shí)號(hào)等通過UART傳遞給主板，在礦道環(huán)境下，有效讀取距離大于25米，在空曠環(huán)境下，有效讀取距離大于50米，同時(shí)，所述射頻讀卡裝置3根據(jù)所讀取到的不同射頻卡的信號(hào)強(qiáng)度，可以推算出井下工作人員所處的精確位置，定位精度小于5米，并將定位數(shù)據(jù)傳遞給其主板。主板通過所述無線收發(fā)器將獲取到的相關(guān)數(shù)據(jù)傳輸至井上。
[0059]所述輸入電壓檢測(cè)電路用于在礦工設(shè)備中所有部件處于開啟狀態(tài)期間，對(duì)所述電源裝置2輸入到所述射頻讀卡裝置3的輸入電壓進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)檢測(cè)到輸入電壓大于數(shù)據(jù)傳輸電壓標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，所述射頻讀卡裝置3通過其無線收發(fā)器將其裝置標(biāo)識(shí)號(hào)和檢測(cè)到的射頻定位卡的位置標(biāo)識(shí)符實(shí)時(shí)傳輸?shù)骄?，否則，通過所述無線收發(fā)器將其裝置標(biāo)識(shí)號(hào)和檢測(cè)到的射頻定位卡的位置標(biāo)識(shí)符定時(shí)傳輸?shù)骄?，以便在電源裝置2電量不足時(shí)降低功耗，具體地說，當(dāng)電源裝置2電量不足時(shí)，所述射頻讀卡裝置3立即通知其主板，并在其主板的指令下關(guān)閉主板電源，隨后每隔預(yù)設(shè)時(shí)間，所述射頻讀卡裝置3定時(shí)開啟主板電源，并告知其主板目前處于緊急狀況，只能開啟WiFi數(shù)據(jù)傳輸功能，待無線收發(fā)器將裝置標(biāo)識(shí)號(hào)和定位標(biāo)識(shí)符等相關(guān)數(shù)據(jù)傳輸?shù)骄虾?，按照其主板的指令再次關(guān)閉主板電源，直至下次喚醒時(shí)間或讀到射頻關(guān)機(jī)卡進(jìn)入正常關(guān)機(jī)狀態(tài)。
[0060]所述輸出電流檢測(cè)電路用于檢測(cè)所述射頻讀卡裝置3的輸出電流，即從第一副板輸出至主板的電流，當(dāng)輸出電流大于預(yù)設(shè)的輸出電流標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，說明系統(tǒng)負(fù)載存在用電異常情況，所述射頻讀卡裝置3直接關(guān)斷輸出至其主板的電源，避免輸出電流過大導(dǎo)致的安全隱患。
[0061]所述仲裁執(zhí)行電路用于根據(jù)預(yù)設(shè)的各個(gè)電壓標(biāo)準(zhǔn)值和電流標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行仲裁與判斷，以確定開啟/關(guān)閉的功能。
[0062]上述節(jié)能式井下礦工設(shè)備便攜且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，其與井下設(shè)置的射頻卡一起構(gòu)成井下系統(tǒng)。
[0063]設(shè)置在井下不同位置的射頻卡的類型包括射頻開機(jī)卡、射頻關(guān)機(jī)卡、射頻定位卡、射頻充電卡，不同類型的射頻卡通過不同的ID號(hào)碼段作為區(qū)分。
[0064]礦工設(shè)備的射頻讀卡裝置3上電后，礦工設(shè)備的主板電源處于關(guān)閉狀態(tài)、礦工設(shè)備處于低功耗待機(jī)模式。
[0065]若所述射頻讀卡裝置3讀取到射頻開機(jī)卡的信號(hào)強(qiáng)度大于射頻關(guān)機(jī)卡的信號(hào)強(qiáng)度，則打開礦工設(shè)備的主板電源，使礦工設(shè)備中所有部件處于開啟狀態(tài)。
[0066]若所述射頻讀卡裝置3讀取到射頻關(guān)機(jī)卡的信號(hào)強(qiáng)度大于射頻開機(jī)卡的信號(hào)強(qiáng)度，則首先通知其主板，并在其主板的指令下關(guān)閉主板電源，即使所述射頻讀卡裝置中用于讀取射頻卡的部件處于待機(jī)狀態(tài)，其他部件處于關(guān)機(jī)狀態(tài)。
[0067]若所述射頻讀卡裝置3讀取到定位卡或充電卡(若同時(shí)讀到多個(gè)，則選信號(hào)最強(qiáng)者)，則將射頻卡中的標(biāo)識(shí)符、電源裝置2的電量等信息通過UART傳遞給主板。
[0068]圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的節(jié)能式井下礦工安全實(shí)施的實(shí)現(xiàn)流程圖，如圖4所示，步驟包括:
[0069]步驟401、礦工設(shè)備關(guān)機(jī)期間，其射頻讀卡裝置檢測(cè)射頻卡。
[0070]步驟402、當(dāng)射頻讀卡裝置檢測(cè)射頻開機(jī)卡時(shí)，射頻讀卡裝置打開礦工設(shè)備的主板電源，使礦工設(shè)備開啟，并將射頻開機(jī)卡的開機(jī)標(biāo)識(shí)符和射頻讀卡裝置的裝置標(biāo)識(shí)號(hào)傳輸至井上。
[0071]步驟403、射頻讀卡裝置檢測(cè)射頻定位卡期間，實(shí)時(shí)監(jiān)控其輸入電壓。
[0072]可預(yù)設(shè)多個(gè)低電壓報(bào)警值，根據(jù)礦工設(shè)備的主板各功能模塊優(yōu)先級(jí)和耗電情況，在電源的電量減少時(shí)，逐步關(guān)閉非必要的消耗，具體地說，射頻讀卡裝置主動(dòng)通知其主板進(jìn)入不同的低功耗模式。
[0073]步驟404、射頻讀卡裝置比較所述輸入電壓與圖像傳輸電壓標(biāo)準(zhǔn)值V3，當(dāng)所述輸入電壓大于圖像傳輸電壓標(biāo)準(zhǔn)值V3時(shí)，執(zhí)行步驟405，否則，執(zhí)行步驟406。
[0074]步驟405、射頻讀卡裝置檢測(cè)網(wǎng)速，當(dāng)所述網(wǎng)速大于網(wǎng)速標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，判斷網(wǎng)速正常，執(zhí)行步驟407，否則執(zhí)行步驟408。
[0075]步驟406、射頻讀卡裝置比較所述輸入電壓與圖像拍攝電壓標(biāo)準(zhǔn)值V2，當(dāng)所述輸入電壓大于圖像拍攝電壓標(biāo)準(zhǔn)值V2且小于等于圖像傳輸電壓標(biāo)準(zhǔn)值V3時(shí)，執(zhí)行步驟408，否則，執(zhí)行步驟409。
[0076]步驟407、將檢測(cè)到的射頻定位卡的位置標(biāo)識(shí)符和和射頻讀卡裝置的裝置標(biāo)識(shí)號(hào)實(shí)時(shí)傳輸?shù)骄?，并且將拍攝到的井下圖像實(shí)時(shí)傳輸?shù)骄稀?br> [0077]步驟408、將檢測(cè)到的射頻定位卡的位置標(biāo)識(shí)符和和射頻讀卡裝置的裝置標(biāo)識(shí)號(hào)實(shí)時(shí)傳輸?shù)骄?，并且將拍攝到的井下圖像保存至本地存儲(chǔ)器中，停止傳輸所拍攝到的井下圖像。
[0078]步驟409、位置標(biāo)識(shí)符比較所述輸入電壓與數(shù)據(jù)傳輸電壓標(biāo)準(zhǔn)值VI，當(dāng)所述輸入電壓大于數(shù)據(jù)傳輸電壓標(biāo)準(zhǔn)值Vl且小于等于圖像拍攝電壓標(biāo)準(zhǔn)值V2時(shí)，執(zhí)行步驟410，否貝U，執(zhí)行步驟411。
[0079]步驟410、將檢測(cè)到的射頻定位卡的位置標(biāo)識(shí)符和和射頻讀卡裝置的裝置標(biāo)識(shí)號(hào)實(shí)時(shí)傳輸?shù)骄?，并且停止拍攝井下圖像，以低能耗。
[0080]步驟411、將檢測(cè)到的射頻定位卡的位置標(biāo)識(shí)符和和射頻讀卡裝置的裝置標(biāo)識(shí)號(hào)定時(shí)傳輸?shù)骄希⑶彝Ｖ古c其它礦工設(shè)備的通話，以降低能耗。
[0081]也就是說，當(dāng)電源裝置的電量不足時(shí)，射頻讀卡裝置立即通知其主板，并在其主板的指令下關(guān)閉主板電源。隨后，射頻讀卡裝置每隔固定時(shí)間定時(shí)開啟主板電源，并告知主板目前處于緊急狀況，只能開啟WiFi數(shù)據(jù)傳輸功能，待位置標(biāo)示符和裝置標(biāo)識(shí)號(hào)傳輸至井上后，按照其主板的指令再次關(guān)閉主板電源，直至下次喚醒時(shí)間，或讀取到關(guān)機(jī)卡進(jìn)入正常關(guān)機(jī)狀態(tài)。
[0082]在上述步驟中，在將檢測(cè)到的射頻定位卡的位置標(biāo)識(shí)符和射頻讀卡裝置的裝置標(biāo)識(shí)號(hào)實(shí)時(shí)傳輸?shù)骄掀陂g，所述礦工設(shè)備可以與其它礦工設(shè)備進(jìn)行語音通話。
[0083]進(jìn)一步地，射頻讀卡裝置檢測(cè)射頻定位卡期間，射頻讀卡裝置還可以實(shí)時(shí)檢測(cè)其輸出電流，即第一副板輸出的電流，當(dāng)輸出電流大于預(yù)設(shè)的輸出電流標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，說明負(fù)載存在用電異常情況，例如負(fù)載局部線路短路，這樣會(huì)導(dǎo)致電源無法支撐礦工設(shè)備攜帶者在一個(gè)工作日內(nèi)的正常工作，并且短路容易產(chǎn)生火花，存在安全隱患，此時(shí)，射頻讀卡裝置直接關(guān)斷其主板電源，即所述射頻讀卡裝置使所述礦工設(shè)備中的用于讀取射頻卡的部件處于待機(jī)狀態(tài)，其他部件處于關(guān)機(jī)狀態(tài)。
[0084]進(jìn)一步地，射頻讀卡裝置檢測(cè)射頻定位卡期間，射頻讀卡裝置還可以實(shí)時(shí)檢測(cè)射頻充電卡，所述充電卡設(shè)置在充電站的入口。當(dāng)射頻讀卡裝置檢測(cè)到充電卡時(shí)，打開礦工設(shè)備的主板電源并告知其主板處于充電狀態(tài)。在充電狀態(tài)下，礦工設(shè)備可以自動(dòng)檢查是否有本地存儲(chǔ)的井下圖像，若有，則在輸入電壓大于圖像拍攝電壓標(biāo)準(zhǔn)值V2時(shí)，通過wifi將所存儲(chǔ)的井下圖像上傳至井上的服務(wù)器存檔
[0085]射頻讀卡裝置內(nèi)置一個(gè)13.56MHz頻段的inlay，用于存儲(chǔ)每個(gè)射頻讀卡裝置特定的裝置標(biāo)識(shí)號(hào)(0x0000?OxFFFF)。每次領(lǐng)用設(shè)備時(shí)，可用雙頻讀寫器(13.56MHz/2.45GHz)將其設(shè)備號(hào)讀出，再加上人員身份編號(hào)(0x0000?OxEFFF) —起通過2.45GHz寫入射頻讀卡裝置的flash中，該信息將連同定位標(biāo)識(shí)符一同傳輸給主板。
[0086]圖5是本發(fā)明實(shí)施例提供的節(jié)能式井下礦工安全實(shí)施的應(yīng)用場(chǎng)景圖，如圖4所示，如圖5所示。
[0087]當(dāng)?shù)V工A取到礦工設(shè)備并正確佩戴后，行至圖5中的射頻開機(jī)卡處，整個(gè)礦工設(shè)備就處于開機(jī)狀態(tài)，對(duì)射頻讀卡裝置的輸入電壓進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。
[0088]若礦工A在工作中所佩戴的礦工設(shè)備中的射頻讀卡裝置讀取到射頻定位卡(若同時(shí)讀到多個(gè)，則選信號(hào)最強(qiáng)者)，則射頻讀卡裝置將射頻定位卡的位置標(biāo)識(shí)符、礦工A的ID號(hào)、電池電量、裝置標(biāo)識(shí)號(hào)等信息通過UART傳給主板，有效讀取距離應(yīng)大于25米(礦道環(huán)境)/50米(空曠環(huán)境)。同時(shí)，讀頭根據(jù)所讀到不同射頻卡的信號(hào)強(qiáng)度，可以推算出礦工A所處的精確位置(定位精度小于5米)，并將位置數(shù)據(jù)傳遞給主板，以便通過WiFi路由器傳輸至井上監(jiān)控中心。例如，礦工A在區(qū)域A時(shí)，將讀取的射頻定位卡的位置標(biāo)識(shí)符、礦工A的ID號(hào)、電池電量、裝置標(biāo)識(shí)號(hào)、位置數(shù)據(jù)等信息通過WiFi路由器A傳輸至井上監(jiān)控中心。
[0089]當(dāng)?shù)V工A處于井下工作模式期間，射頻讀卡裝置實(shí)時(shí)檢測(cè)其輸入電壓，若所述輸入電壓低于預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)值，則主動(dòng)進(jìn)入不同的低功耗模式。
[0090]進(jìn)一步地，當(dāng)?shù)V工A處于井下工作模式期間，射頻讀卡裝置實(shí)時(shí)檢測(cè)其輸出電流，當(dāng)所述輸出電流大于預(yù)設(shè)的輸出電流標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，直接關(guān)斷礦工設(shè)備中的主板電源。
[0091]當(dāng)電池電量不足時(shí)，射頻讀卡裝置立即通知其主板，并在其主板的指令下關(guān)閉主板電源。隨后每隔固定時(shí)間定時(shí)開啟主板電源，并告知其主板目前處于緊急狀況，但必須開啟WiFi數(shù)據(jù)傳輸功能，待定位標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)發(fā)送后，按照其主板的指令再次關(guān)閉主板電源，直至下次喚醒時(shí)間到達(dá)，或讀取到射頻關(guān)機(jī)卡進(jìn)入正常關(guān)機(jī)狀態(tài)。
[0092]當(dāng)?shù)V工A行至圖4中的關(guān)機(jī)卡處，整個(gè)礦工設(shè)備中的射頻讀卡裝置使其用于讀取射頻卡的部件處于待機(jī)狀態(tài)，使其其它部件處于關(guān)機(jī)狀態(tài)
[0093]當(dāng)?shù)V工A行至圖4中的充電卡處，系統(tǒng)處于充電站模式，礦工設(shè)備打開其主板電源并告知其主板處于充電狀態(tài)。
[0094]綜上所述，本發(fā)明具有以下技術(shù)效果:
[0095]1、本發(fā)明在礦工設(shè)備中設(shè)置射頻讀卡裝置，實(shí)現(xiàn)對(duì)井下人員實(shí)時(shí)、精確定位，保證搶險(xiǎn)救災(zāi)、安全救護(hù)的高效運(yùn)作，實(shí)現(xiàn)管理的現(xiàn)代化、信息化；
[0096]2、本發(fā)明減少了射頻讀卡裝置中用于讀取射頻卡的部件的需求數(shù)量，大大降低了定位成本；
[0097]3、本發(fā)明使井下工作人員之間隨時(shí)進(jìn)行即時(shí)通話；
[0098]4、本發(fā)明通過對(duì)井下圖像進(jìn)行拍攝，使井上管理人員能夠了解礦井實(shí)際環(huán)境，特別是井下事故發(fā)生期間的礦井情況；
[0099]5、本發(fā)明通過開機(jī)卡和關(guān)機(jī)卡，能夠及時(shí)地自動(dòng)控制礦工設(shè)備的開啟或關(guān)機(jī)，為攜帶礦工設(shè)備的井下工作人員帶來便利；
[0100]6、本發(fā)明在電源電壓不斷降低的過程中，能夠及時(shí)關(guān)閉非必要的電能消耗，延長(zhǎng)礦工設(shè)備的工作時(shí)間，從而進(jìn)一步保障攜帶礦工設(shè)備的井下工作人員的安全；
[0101]7、本發(fā)明通過對(duì)射頻讀卡裝置的輸出電流進(jìn)行檢測(cè)，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對(duì)礦工設(shè)備安全檢測(cè)。
[0102]盡管上文對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，但是本發(fā)明不限于此，本【技術(shù)領(lǐng)域】技術(shù)人員可以根據(jù)本發(fā)明的原理進(jìn)行各種修改。因此，凡按照本發(fā)明原理所作的修改，都應(yīng)當(dāng)理解為落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種節(jié)能式井下礦工安全設(shè)施的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，包括: 在礦井下設(shè)置具有開機(jī)標(biāo)識(shí)符的射頻開機(jī)卡和具有關(guān)機(jī)標(biāo)識(shí)符的射頻關(guān)機(jī)卡； 在礦井下設(shè)置多個(gè)射頻定位卡，其每個(gè)射頻定位卡分別具有不同的位置標(biāo)識(shí)符； 在礦工隨身攜帶的所述礦工設(shè)備中安裝射頻讀卡裝置； 所述射頻讀卡裝置隨著礦工移動(dòng)對(duì)設(shè)置在礦井下的所述射頻開機(jī)卡、多個(gè)射頻定位卡、射頻關(guān)機(jī)卡進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，并進(jìn)行相應(yīng)處理； 其中，所述礦工設(shè)備包括礦工帽、礦燈和電源設(shè)備； 其中，所述射頻讀卡裝置安裝在礦工帽或礦燈或電源設(shè)備中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，若檢測(cè)到射頻開機(jī)卡，則所述射頻讀卡裝置使所述礦工設(shè)備處于開啟狀態(tài)，并將其裝置標(biāo)識(shí)號(hào)與射頻開機(jī)卡的開機(jī)標(biāo)識(shí)符進(jìn)行打包處理，并傳輸?shù)骄稀?br> 3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，若檢測(cè)到射頻關(guān)機(jī)卡，則所述射頻讀卡裝置將其裝置標(biāo)識(shí)號(hào)與射頻關(guān)機(jī)卡的關(guān)機(jī)標(biāo)識(shí)符進(jìn)行打包處理，并傳輸?shù)骄?，并使其用于檢測(cè)所述射頻開機(jī)卡、多個(gè)射頻定位卡、射頻關(guān)機(jī)卡的部件處于待機(jī)狀態(tài)，使其其它部件處于關(guān)機(jī)狀態(tài)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，在所述礦工設(shè)備處于開啟狀態(tài)，并檢測(cè)射頻定位卡期間，所述射頻讀卡裝置對(duì)其輸入電壓進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)檢測(cè)到輸入電壓小于或等于數(shù)據(jù)傳輸電壓標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，將檢測(cè)到的射頻定位卡的位置標(biāo)識(shí)符與所述裝置標(biāo)識(shí)號(hào)進(jìn)行打包處理，并定時(shí)傳輸?shù)骄稀?br> 5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，在所述礦工設(shè)備處于開啟狀態(tài)，并檢測(cè)射頻定位卡期間，所述射頻讀卡裝置對(duì)其輸入電壓進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)檢測(cè)到輸入電壓大于數(shù)據(jù)傳輸電壓標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，將檢測(cè)到的射頻定位卡的位置標(biāo)識(shí)符與所述裝置標(biāo)識(shí)號(hào)進(jìn)行打包處理，并實(shí)時(shí)傳輸?shù)骄稀?br> 6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，還包括: 在將檢測(cè)到的射頻定位卡的位置標(biāo)識(shí)符與所述裝置標(biāo)識(shí)號(hào)進(jìn)行打包處理，并實(shí)時(shí)傳輸?shù)骄掀陂g，所述礦工設(shè)備與其它礦工設(shè)備進(jìn)行語音通話。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，還包括: 在所述礦工設(shè)備處于開啟狀態(tài)，并檢測(cè)射頻定位卡期間，所述射頻讀卡裝置對(duì)其輸入電壓進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)檢測(cè)到的輸入電壓大于圖像拍攝電壓標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，通過所述礦工設(shè)備中的攝像頭拍攝井下圖像，否則，停止拍攝井下圖像，其中，所述數(shù)據(jù)傳輸電壓標(biāo)準(zhǔn)值小于所述圖像拍攝電壓標(biāo)準(zhǔn)值。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，還包括: 在所述礦工設(shè)備處于開啟狀態(tài)，并檢測(cè)射頻定位卡期間，所述射頻讀卡裝置對(duì)其輸入電壓和網(wǎng)速進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)檢測(cè)到的輸入電壓大于圖像傳輸電壓標(biāo)準(zhǔn)值，且網(wǎng)速大于網(wǎng)速標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，將所拍攝的井下圖像傳輸?shù)骄稀?br> 9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，還包括: 在所述礦工設(shè)備處于開啟狀態(tài)，并檢測(cè)射頻定位卡期間，所述射頻讀卡裝置對(duì)其輸入電壓和網(wǎng)速進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)檢測(cè)到的輸入電壓大于圖像拍攝電壓標(biāo)準(zhǔn)值，且網(wǎng)速小于或等于網(wǎng)速標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，將所拍攝的圖像保存至礦工設(shè)備中。
10.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的方法，其特征在于，在所述礦工設(shè)備處于開啟狀態(tài)，并檢測(cè)射頻定位卡期間，所述射頻讀卡裝置對(duì)其輸出電流進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)檢測(cè)到輸出電流大于輸出電流標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，所述射頻讀卡裝置使其用于檢測(cè)所述射頻開機(jī)卡、多個(gè)射頻定位卡、射頻關(guān)機(jī)卡的部件處于待機(jī)狀態(tài)，使其其它部件處于關(guān)機(jī)狀態(tài)。
【文檔編號(hào)】G06Q10/06GK104134082SQ201310293395
【公開日】2014年11月5日 申請(qǐng)日期:2013年7月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月12日
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