專利名稱：用于巷道監(jiān)控的系統(tǒng)、便攜式終端、耳麥、傳感器系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及巷道監(jiān)控系統(tǒng)，尤其涉及能夠?qū)崟r監(jiān)控巷道內(nèi)環(huán)境和作業(yè)者位置的巷道監(jiān)控系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
巷道內(nèi)的環(huán)境非常惡劣。巷道位于地下，不僅照明不足，而且從礦物和土壤中產(chǎn)生的有毒物質(zhì)會危及人體。在此情況下，當(dāng)巷道崩塌或產(chǎn)生有毒氣體時，巷道內(nèi)的作業(yè)者的生命會受到危險。事實上，只要發(fā)生一次巷道事故就會有很多犧牲者。由于在巷道崩塌時，作業(yè)者會完全被埋在地下，因此不易掌握其位置而給營救帶來很多困難。隨著發(fā)展中國家對化石燃料需求的增加，地下資源的開采從未間斷過，作業(yè)者始終暴露在危險的環(huán)境中
發(fā)明內(nèi)容
·本發(fā)明是為了解決上述問題而提出的，其目的在于提供一種能夠通過在地上或巷道的外部監(jiān)控巷道內(nèi)的環(huán)境來應(yīng)對危險的系統(tǒng)。并且，提供一種實時監(jiān)控作業(yè)者的位置，以在發(fā)生事故時能夠迅速營救作業(yè)者的系統(tǒng)。為了解決如上所述的問題，根據(jù)本發(fā)明的一方面所提供的巷道監(jiān)控系統(tǒng)包含傳感器網(wǎng)絡(luò)，包含設(shè)置在巷道的墻壁上，以檢測巷道內(nèi)的環(huán)境而生成檢測信號的兩個以上的固定傳感器；傳送器，接收所述檢測信號，向總部傳輸信號；移動式傳感器，可由作業(yè)者攜帶，并用于檢測巷道內(nèi)的環(huán)境；便攜式終端，接收來自所述移動式傳感器的信號，與總部進行通信，并可由所述作業(yè)者攜帶。所述便攜式終端可以通過所述傳送器與所述總部進行通信。所述便攜式終端還可以向所述總部傳送有關(guān)作業(yè)者的位置信息。所述系統(tǒng)還包括位置標(biāo)記(marker),能夠與預(yù)定覆蓋范圍內(nèi)的標(biāo)簽進行通信；位置標(biāo)簽，與所述位置標(biāo)記進行通信；其中，所述位置標(biāo)記將與所述位置標(biāo)簽之間的通信信息通知給所述便攜式終端，所述便攜式終端可以基于來自所述位置標(biāo)記的信號，向所述總部傳送有關(guān)所述作業(yè)者的位置信息。優(yōu)選地，所述位置標(biāo)記周期性地與其覆蓋范圍內(nèi)的所述位置標(biāo)簽進行通信。優(yōu)選地，所述位置標(biāo)簽內(nèi)設(shè)在作業(yè)者能夠佩戴的耳麥中。所述耳麥還包含揚聲器和話筒，所述便攜式終端將從所述話筒接收的語音信號傳送至所述總部，向所述耳麥傳送將由所述揚聲器輸出的信號。 所述移動式傳感器可以包含在所述耳麥中。所述固定傳感器或所述移動式傳感器可以檢測甲燒、LP(liquefied petroleum)氣體、一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)、揮發(fā)性有機化合物(VOC)、振動、溫度、濕度、亮度中的至少一種。所述傳感器網(wǎng)絡(luò)可以是泛在傳感器網(wǎng)絡(luò)(USN ubiquitous sensor network)或無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN wireless sensor network)。來自所述傳感器網(wǎng)絡(luò)的信號使用與所述傳送器可接收的信號不同的通信協(xié)議或不同的頻率，所述系統(tǒng)還可以包括中繼器(relay)，接收所述檢測信號，基于所述傳送器能夠接收的通信協(xié)議或頻率對所接收到的所述檢測信號進行轉(zhuǎn)換，然后傳送至所述傳送器。根據(jù)本發(fā)明的另一方面所提供的用于巷道監(jiān)控的便攜式終端，作為可由巷道內(nèi)的作業(yè)者能夠攜帶的便攜式終端，從用于檢測巷道內(nèi)環(huán)境的移動式傳感器接收信號，并與總部進行通信。所述便攜式終端還可以向所述總部發(fā)送有關(guān)作業(yè)者的位置信息。所述便攜式終端基于來自位置標(biāo)記的信號，還向所述總部傳送有關(guān)所述作業(yè)者的
位置信息，所述位置標(biāo)記與一定覆蓋范圍內(nèi)的位置標(biāo)簽進行通信，并將與所述位置標(biāo)簽之間的通信信息可以通知給所述便攜式終端。所述位置標(biāo)記周期性地與其覆蓋范圍內(nèi)的所述位置標(biāo)簽進行通信。所述位置標(biāo)簽可以內(nèi)設(shè)在作業(yè)者可佩戴的耳麥中。所述耳麥還包括揚聲器和話筒，所述便攜式終端可以向所述總部傳送從所述話筒接收的語音信號，可以向所述耳麥傳送將由所述揚聲器輸出的信號。所述移動式傳感器可以檢測甲燒、LP(liquefied petroleum)氣體、一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)、揮發(fā)性有機化合物(VOC)、振動、溫度、濕度、照度中的至少一種。所述便攜式終端還可以基于來自所述移動式傳感器的信號，顯示出有關(guān)所述移動式傳感器所檢測內(nèi)容的信息。所述便攜式終端可以通過互聯(lián)網(wǎng)與所述總部進行通信。根據(jù)本發(fā)明的又一方面所提供的用于巷道監(jiān)控的耳麥，包含可由作業(yè)者佩戴的位置標(biāo)簽，所述位置標(biāo)簽?zāi)軌蚺c一定覆蓋范圍內(nèi)的標(biāo)簽進行通信的位置標(biāo)記(marker)進行通信，所述位置標(biāo)記將與所述位置標(biāo)簽之間的通信信息通知給便攜式終端，所述便攜式終端基于來自所述位置標(biāo)記的信號，還向所述總部傳送所述作業(yè)者的位置。所述位置標(biāo)記可以周期性地與其覆蓋范圍內(nèi)的所述位置標(biāo)簽進行通信。所述耳麥還包括揚聲器和話筒，所述便攜式終端可以向所述總部傳送從所述話筒接收的語音信號，可以向所述耳麥傳送將由所述揚聲器輸出的信號。所述耳麥還包括用于檢測巷道內(nèi)環(huán)境的傳感器，可以將所述傳感器產(chǎn)生的檢測信號傳送至所述便攜式終端。根據(jù)本發(fā)明的另一方面所提供的用于巷道監(jiān)控的傳感器系統(tǒng)，包括傳感器網(wǎng)絡(luò)，包含設(shè)置在巷道的墻壁上，用于檢測巷道內(nèi)的環(huán)境的兩個以上的固定傳感器；傳送器，從所述傳感器網(wǎng)絡(luò)接收信號，向總部傳輸信號。來自所述傳感器網(wǎng)絡(luò)的信號使用與所述傳送器能夠接收的信號不同的通信協(xié)議或不同的頻率，所述傳送器通過將來自所述傳感器網(wǎng)絡(luò)的信號變換為所述傳送器能夠接收的信號的中繼器，與所述總部進行通信。所述傳送器通過無線通信向所述總部傳輸信號，傳感器系統(tǒng)還可以包括接收來自所述傳送器的信號而傳送至所述總部的中繼器(relay)。根據(jù)本發(fā)明的另一方面所提供的巷道監(jiān)控方法，包含如下步驟從設(shè)置在巷道內(nèi)的傳送器接收來自傳感器網(wǎng)絡(luò)的檢測信號，其中所述傳感器網(wǎng)絡(luò)包括設(shè)置在巷道的墻壁上而檢測巷道內(nèi)環(huán)境的兩個以上的固定傳感器；通過所述傳送器，從所述作業(yè)者能夠攜帶的便攜式終端接收來自移動式傳感器的檢測信號，其中所述移動式傳感器可由作業(yè)者攜帶且用于檢測巷道內(nèi)環(huán)境；當(dāng)所述傳感器網(wǎng)絡(luò)檢測的信號與所述移動式傳感器檢測的信號中的至少一個表示異常情況時，向所述便攜式終端傳送警告消息。所述方法還包括從所述便攜式終端接收有關(guān)所述作業(yè)者的位置信息的步驟。根據(jù)本發(fā)明，可以在地上或巷道的外部監(jiān)控巷道內(nèi)的環(huán)境來應(yīng)對危險情況。并且，由于能夠?qū)崟r監(jiān)控作業(yè)者的位置，因此在發(fā)生事故時，可以迅速地營救作業(yè)者。


圖I為示出本發(fā)明實施例的巷道監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成圖；圖2為示出本發(fā)明實施例的便攜式終端的圖； 圖3為示出本發(fā)明實施例的便攜式終端的結(jié)構(gòu)框圖；圖4為示出本發(fā)明實施例的耳麥的圖；圖5為用于說明本發(fā)明實施例的巷道監(jiān)控方法的流程圖。
具體實施例方式以下，參照附圖對本發(fā)明的具體實施例進行說明。但是，以下的說明僅作為示例目的而提供，本發(fā)明不限于所記載的實施形態(tài)或構(gòu)成。圖I是示出本發(fā)明實施例的巷道監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成圖。巷道由已經(jīng)結(jié)束挖掘作業(yè)的安全區(qū)域10和正在進行新的挖掘工作的危險區(qū)域20構(gòu)成。作業(yè)者(OP)主要在危險區(qū)域20進行挖掘作業(yè)。為了保護作業(yè)者在巷道內(nèi)安裝傳感器系統(tǒng)，該傳感器系統(tǒng)檢測周圍環(huán)境，并將該檢測信號傳輸?shù)娇偛?。傳感器系統(tǒng)包括傳感器網(wǎng)絡(luò)和傳送器。其中在安全區(qū)域10的墻壁上設(shè)置傳感器網(wǎng)絡(luò)200，該傳感器網(wǎng)絡(luò)200包含用于檢測巷道內(nèi)環(huán)境的、兩個以上固定傳感器210。在此，可以在安全區(qū)域10的作業(yè)結(jié)束后安裝傳感器網(wǎng)絡(luò)200。傳感器210可以是檢測甲燒、LP(liquefied petroleum)氣體、一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)、揮發(fā)性有機化合物(VOP)、振動、溫度、濕度、亮度中的至少一種的傳感器。甲燒、LP(liquefied petroleum)氣體、一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)、揮發(fā)性有機化合物(VOP)為有毒物質(zhì)，因此作業(yè)者暴露在其中時身體會受到傷害。進而，可以通過傳感器210來檢測這些物質(zhì)，并警告作業(yè)者。并且，傳感器210通過檢測振動、溫度、濕度、亮度等，可以協(xié)助作業(yè)者事先感知發(fā)生在巷道內(nèi)的振動、崩塌等，以便迅速應(yīng)對。另外，在安全區(qū)域10的墻壁或底板上可以設(shè)置傳送器110。傳感器網(wǎng)絡(luò)200將傳感器210檢測而產(chǎn)生的信號傳送至傳送器110，傳送器110將接收到的信號再次傳送至總部(head office)600。本說明書中的“總部”是指位于地上或巷道的外部且將有關(guān)巷道內(nèi)環(huán)境的信息提供給用戶的臺式電腦(desktop computer)、膝上型電腦(laptop computer) >PDA、智能手機以及其他電子設(shè)備等，但不局限于此。作為一種實施方式，傳送器110可以通過以太網(wǎng)(ethernet)電纜等連接到互聯(lián)網(wǎng)。作業(yè)者可以將電纜延伸至安全區(qū)域的內(nèi)側(cè)。在一種實施方式中，在傳感器網(wǎng)絡(luò)200所使用的通信協(xié)議或頻率可以不同于傳送器110所能接收的通信協(xié)議或頻率。在一種實施方式中，所述傳感器網(wǎng)絡(luò)200作為泛在傳感器網(wǎng)絡(luò)(USN ubiquitous sensor network)或無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN wireless sensornetwork)，傳感器網(wǎng)絡(luò) 200 可以使用 6L0WPAN，ROLL，CoRE，ZigBee，Wireless HART, ISA 100等通信協(xié)議進行通信。相反，傳送器110可以Wi-Fi方式接收信號，通過以太網(wǎng)向總部600傳輸信號。此時，傳感器網(wǎng)絡(luò)200首先向中繼器(relay) 120傳輸信號，中繼器將來自傳感器網(wǎng)絡(luò)200的信號(例如ZigBee協(xié)議的信號)轉(zhuǎn)換成傳送器110所使用的信號(例如Wi-Fi信號)后，傳輸?shù)絺魉推?10。在另一種實施方式中，在傳感器網(wǎng)絡(luò)200所使用的通信協(xié)議或頻率可以與傳送器110所能接收的通信協(xié)議或頻率相同。例如，包含在傳感器網(wǎng)絡(luò)200中的各傳感器可以利用Wi-Fi通信將檢測信號傳輸至傳送器110，而傳送器110可直接接收此信號。此時，由于不需要如上所述的中繼器120，因此系統(tǒng)會變得簡單。另外，傳感器網(wǎng)絡(luò)200可以包含一個以上的作為檢測巷道內(nèi)部環(huán)境的構(gòu)成要素的 傳感器，即使僅包含一個傳感器，也屬于本發(fā)明的傳感器網(wǎng)絡(luò)200。如上所述，通過傳感器網(wǎng)絡(luò)200和傳送器110以及視情況增加的中繼器120來檢測安全區(qū)域10的環(huán)境，并將之傳輸至總部600，因此用戶可實時監(jiān)控巷道安全區(qū)域10的環(huán)境。在進行著挖掘施工的危險區(qū)域20，很難設(shè)置固定傳感器。因此，向作業(yè)者(OP)提供作業(yè)者可攜帶且用于檢測巷道內(nèi)環(huán)境的移動式傳感器410及便攜式終端400。傳感器210可以是檢測甲燒、LP(liquefied petroleum)氣體、一氧化碳(CO)、二氧化碳(C02)、揮發(fā)性有機化合物(VOC)、振動、溫度、濕度、亮度中的至少一種的傳感器。便攜式終端400接收來自移動式傳感器410的信號，并將之傳輸至總部600。而且，便攜式終端400與總部600進行通信，從而接收來自總部的信號，并可以將之提示給用戶。在一種實施方式中，移動式傳感器410通過電纜與便攜式終端400相連，由此由移動式傳感器410產(chǎn)生的檢測信號傳輸至便攜式終端400。但是，本發(fā)明不限于此類情形，移動式傳感器410還可以通過無線通信向便攜式終端400傳輸信號。在一種實施方式中，便攜式終端400可以通過傳送器110，或通過中繼器120和傳送器Iio與總部600進行通信。因此，在傳送器110連接于因特網(wǎng)的實施方式中，便攜式終端400也通過因特網(wǎng)與總部600進行通信。在另一種實施方式中，移動式傳感器410可以內(nèi)設(shè)在提供于作業(yè)者(OP)的耳麥500中。此時，作業(yè)者(OP)佩戴耳麥500即可得到在身上附著傳感器的效果，從而可以自由使用雙手。關(guān)于耳麥500將在后面進行敘述。據(jù)此，在危險區(qū)域20，可以通過移動式傳感器410來檢測巷道內(nèi)的環(huán)境，并將檢測結(jié)果傳送至總部600。而且，可以將來自移動式傳感器410的信號直接顯示在便攜式終端400上，從而作業(yè)者能夠根據(jù)便攜式終端400的顯示內(nèi)容掌握是否存在有毒氣體或是否發(fā)生危險情況。不僅如此，總部600也可以根據(jù)需要向便攜式終端400傳送警告或指示信息，而便攜式終端400將之顯示給用戶或通過生成語音、警告音等來告知用戶，從而可以根據(jù)巷道外部的監(jiān)控結(jié)果使作業(yè)者采取適當(dāng)?shù)膽?yīng)對措施。在一種實施方式中，便攜式終端400還向總部600發(fā)送有關(guān)作業(yè)者的位置信息。在巷道內(nèi)部無法接收來自衛(wèi)星的GPS(global positioning system)信號，因此為了掌握作業(yè)者的位置，在巷道的內(nèi)部提供位置標(biāo)記(marker)310。位置標(biāo)記310具有關(guān)于自身位置的信息，并與一定覆蓋范圍(coverage) C內(nèi)的位置標(biāo)簽(tag) 510進行通信。在一種實施方式中，標(biāo)簽510為無源(passive)標(biāo)簽，此時位置標(biāo)記310發(fā)送查詢查詢信號，而標(biāo)簽510被查詢信號激活，從而向位置標(biāo)記310傳送應(yīng)答信號。為了對覆蓋范圍C內(nèi)的標(biāo)簽?zāi)夸浘S持最新狀態(tài)，位置標(biāo)記310可以周期性地發(fā)送查詢信號，以與標(biāo)簽510進行通信。在另一種實施方式中，標(biāo)簽510為有源(active)標(biāo)簽，此時無需位置標(biāo)記310的查詢信號也處于激活狀態(tài)，從而向位置標(biāo)記310傳輸信號。在此情況下，標(biāo)簽510可以周期性地向標(biāo)記310傳輸信號。為了位置標(biāo)記310與標(biāo)簽510之間的通信，可以使用公知的無線射頻識別(RFID:Radio FrequencyIdentification)技術(shù)或 USN 技術(shù)。便攜式終端400可以接收來自位置標(biāo)記310的信號。位置標(biāo)記310向所述便攜式終端400通知與位置標(biāo)簽510之間的通信信息。在一種實施方式中，位置標(biāo)記310將自身的識別信息或自身的位置信息和所覆蓋范圍內(nèi)存在的標(biāo)簽510的信息一同傳送給便攜式終端400。從而便攜式終端400可以掌握何種標(biāo)簽存在于何種位置標(biāo)記的覆蓋范圍內(nèi)，從而 并將如此掌握的位置信息傳送給總部600。在一種實施方式中，便攜式終端400傳送至總部600的位置信息可以包括從位置標(biāo)記310接收的信息。在另一種實施方式中，位置信息可以是在便攜式終端400基于從位置標(biāo)記310接收的信息所生成的用于表示標(biāo)簽位置的信息。提供給作業(yè)者(OP)的各位置標(biāo)簽510，可以包含用于識別作業(yè)者(OP)的信息，從而總部600可以實時掌握作業(yè)者的位置，因此當(dāng)發(fā)生事故時可以迅速地展開營救工作。在一種實施方式中，位置標(biāo)記310可以向便攜式終端400周期性地發(fā)送信息。另外，用戶為了與總部600進行語音通信，可以佩戴耳麥500，而位置標(biāo)簽510可以內(nèi)設(shè)在耳麥500中。關(guān)于耳麥500，參照圖4進行說明。如上所述，根據(jù)本發(fā)明的實施例，在巷道的外部不僅可以容易監(jiān)控巷道內(nèi)的環(huán)境，而且還可以掌握作業(yè)者的位置，從而可以適當(dāng)?shù)貞?yīng)對環(huán)境變化。并且，當(dāng)傳送器與因特網(wǎng)連接時，在巷道的外部只要連接因特網(wǎng)就能夠容易監(jiān)控巷道內(nèi)的環(huán)境。接著，參照圖2說明根據(jù)本發(fā)明一實施例的便攜式終端。本實施例的便攜式終端400包含顯示部402和輸入部404。便攜式終端400通過內(nèi)設(shè)的通信模塊與總部(在一種實施方式中利用傳送器)進行通信的同時，利用其他通信模塊或同一個通信模塊而與移動式傳感器進行通信。顯示部402用于顯示移動式傳感器檢測的內(nèi)容、從位置標(biāo)記接收的內(nèi)容、從總部接收的內(nèi)容中的至少一種。例如在圖2，顯示部402顯示出基于從位置標(biāo)記所接收的信息而生成的用戶位置信息。顯示部420的顯示內(nèi)容可以由輸入部404的操作進行選擇。并且視需求，可以通過輸入部404輸入用于向總部傳送的信息。圖3是示出本發(fā)明實施例的便攜式終端的結(jié)構(gòu)框圖。便攜式終端400包含控制部420，控制部用于進行信號處理以及對與之相連的其他裝置進行控制。控制部420與存儲器422相連，可以執(zhí)行存儲在存儲部422的命令或向存儲部422存儲處理結(jié)果。另外，在一種實施方式中，便攜式終端400需要支持三個種類的通信，即，與傳送器之間的通信、與位置標(biāo)記之間的通信以及與移動式傳感器之間的通信。在一種實施方式中，便攜式終端400為了與傳送器之間通信而包含因特網(wǎng)通信模塊424。因特網(wǎng)通信模塊可以是Wi-Fi通信模塊，并且可以包含用于收發(fā)信號的天線。但是，用于和傳送器進行通信的模塊并非局限在因特網(wǎng)通信模塊424，而可以使用能夠支持藍牙、Zigbee, UffB等各種無線通信協(xié)議中的至少一種的模塊。并且，在傳送器沒有連接因特網(wǎng)的情況下，用于和傳送器進行通信的模塊可以是非因特網(wǎng)通信模塊424的其他通信模塊。在一種實施方式中，便攜式終端400為了與位置標(biāo)記進行通信而包含RF通信模塊426，而RF通信模塊426包含用于收發(fā)信號的天線。由于作業(yè)者攜帶便攜式終端400在巷道內(nèi)移動，優(yōu)選地，便攜式終端400與位置標(biāo)記進行無線通信。在一種實施方式中，便攜式終端400與位置標(biāo)記之間的通信和與傳送器之間的通信可以使用相同的協(xié)議，此時可以整合因特網(wǎng)通信模塊424與RF通信模塊426。另外，為了與移動式傳感器進行通信而提供電纜通信模塊428。對于電纜通信模塊428而言，當(dāng)移動式傳感器通過電纜與便攜式終端400相連時所提供，從而可以包含USB (universal serial bus)端口、用于連接同軸電纜的連接器、插頭連接器(pinconnector)中的至少一個。當(dāng)移動式傳感器與便攜式終端400進行無線通信時，便攜式終端400不包含電纜通信模塊428，而是通過RF通信模塊426來支持與移動式傳感器之間的通信。 便攜式終端400可以包含用于接收來自用戶的語音輸入的話筒408和向用戶提供語音輸出的揚聲器406。由于提供揚聲器406和話筒408,因此可以利用便攜式終端400與巷道外部的用戶進行對話或交換信息。在一種實施方式中，揚聲器406和話筒408內(nèi)設(shè)在便攜式終端400中，但在另一種實施方式中，揚聲器406和話筒408可以不包含在便攜式終端400，而是包含在后述的耳麥中。此時，耳麥可以通過I/O模塊432與便攜式終端400相連。在又一種實施方式中，耳麥可以與便攜式終端400進行無線通信，在此類通信中，可以使用如藍牙、Zigbee, UffB等近距離無線通信協(xié)議。此時，便攜式終端400可以包含用于支持相關(guān)無線通信協(xié)議的通信模塊，而該通信模塊需要支持跟與傳送器之間的通信或與位置標(biāo)記之間的通信相同的通信協(xié)議時，可由因特網(wǎng)通信模塊424或RF通信模塊426進行與耳麥之間的通信。在一種實施方式中，移動式傳感器可以內(nèi)設(shè)在耳麥里。此時，不需要專門用于移動式傳感器的通信模塊，根據(jù)便攜式終端400與耳麥之間的通信，可以對移動式傳感器產(chǎn)生的檢測信號進行通信。從而，便攜式終端400可以不包含RF通信模塊426而只包含I/O模塊432 (耳麥與便攜式終端有線連接時)，或者只包含RF通信模塊426而不包含I/O模塊432 (耳麥與便攜式終端進行無線通信時)。圖4是示出本發(fā)明實施例的耳麥500的圖。耳麥500包含揚聲器部506和話筒部508,從而向用戶提供聲音的輸入及輸出。耳麥500構(gòu)成為作業(yè)者可以佩戴,在一種實施方式中，形成有耳掛502，從而可以掛在作業(yè)者的耳朵上使用。另外，在耳麥500的主體520中內(nèi)設(shè)有用于實現(xiàn)耳麥功能的各種元件及/或電路。在一種實施方式中，移動式傳感器內(nèi)設(shè)在主體520中，從而作業(yè)者無需手持移動式傳感器，便于自由使用雙手。話筒部508設(shè)計成可相對于主體520轉(zhuǎn)動，從而能夠?qū)⒅m當(dāng)調(diào)節(jié)到作業(yè)者的口部位置。在一種實施方式中，在主體520中可以內(nèi)設(shè)用于和便攜式終端進行通信的通信模塊。在圖示的實施方式中，耳麥500與便攜式終端進行無線通信，因此在主體520中內(nèi)設(shè)有用于無線通信的模塊，而該模塊可以是藍牙模塊、Zigbee模塊、UffB模塊、其他公知的近距離無線通信模塊中的至少一個或它們的組合。在另一實施方式中，耳麥500可以利用電纜與便攜式終端相連，此時，在主體520中內(nèi)設(shè)有用于有線通信的模塊。在耳麥500中內(nèi)設(shè)有移動式傳感器時，通信模塊還將傳感器生成的檢測信號傳送至便攜式終端。
另外，在主體520還可以內(nèi)設(shè)與位置標(biāo)記進行通信的位置標(biāo)簽。位置標(biāo)簽用于掌握作業(yè)者的位置，因此優(yōu)選地內(nèi)設(shè)在耳麥500中，以使作業(yè)者佩戴。但是，在另一種實施方式中，位置標(biāo)簽可以不內(nèi)設(shè)于耳麥500中，而是設(shè)置在作業(yè)者的安全帽或工作服上，或者還能夠以卡片的形式提供給作業(yè)者。圖5是用于說明本發(fā)明實施例的巷道監(jiān)控方法的流程圖。圖5的方法可以在總部中執(zhí)行。首先，在步驟S510，通過巷道內(nèi)的傳送器接收來自傳感器網(wǎng)絡(luò)的檢測信號。如前述，傳感器網(wǎng)絡(luò)可以使用Wi-Fi協(xié)議，并通過傳送器向總部傳輸信號。接著，在步驟S520，通過傳送器接收來自便攜式終端的信號。來自便攜式終端的信號可以包含便攜式終端所接收的來自移動式傳感器的檢測信號、來自位置標(biāo)記的位置信息、來自耳麥的用戶輸入中的至少一種。在步驟S530，基于接收到的信號判斷是否檢測到異常。在一種實施方式中，基于自傳感器網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臋z測信號或者自移動式傳感器傳輸?shù)臋z測信號，當(dāng)檢測出存在超過預(yù)定基準(zhǔn)值的有害物質(zhì)或者檢測出超過預(yù)定基準(zhǔn)值的振動時，判定為檢測到異常情況。 在另一實施方式中，當(dāng)來自傳感器網(wǎng)絡(luò)或移動式傳感器的檢測信號的變化超過預(yù)定基準(zhǔn)時，判定為檢測到異常情況。在步驟S530判定為檢測到異常情況時，執(zhí)行步驟S540而向作業(yè)者的便攜式終端傳送警告信號。警告信號可以通過互聯(lián)網(wǎng)傳送至傳送器，而傳送器接收信號后再傳送至便攜式終端。當(dāng)便攜式終端接收到警告信號時，通過顯示部顯示出警告消息，或者通過揚聲器輸出警告信號。在另一種實施方式中，便攜式終端向耳麥傳送警告信號，以通過耳麥向用戶提供警告音。在一種實施方式中，在步驟S530檢測到異常時，可以發(fā)送救援請求，此時，可以一同傳送在步驟S520所接收的來自便攜式終端的信號中所包含的位置信息。從而可展開迅速的營救工作。相反，在步驟S530未檢測到異常時，返回步驟S510而繼續(xù)進行監(jiān)控。以上，基于本發(fā)明的具體實施例說明了本發(fā)明，但本發(fā)明并非局限于此，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在不超出本發(fā)明范圍的情況下，可以對已說明的實施例進行各種變形或變更。例如，對于提及到的通信方式可以由公知的其他通信方式來替換，可以將有線通信替換為無線通信，將無線通信替換為有線通信。并且，功能上區(qū)分的構(gòu)成要素能夠相互整合或以其他方式進行分類，因此所提及的功能只要包含在至少一個構(gòu)成要素中時都屬于本發(fā)明的范圍。而且，在本發(fā)明中，將構(gòu)成要素由表示其功能的名稱命名時，并非意指該構(gòu)成要素不能執(zhí)行所提及功能以外的其他功能。例如，本說明書中記載的傳送器不僅可以實現(xiàn)將來自天線的信號傳送至終端的功能，而且還可以實現(xiàn)將來自終端的信號傳送至天線的功能。從而，本發(fā)明的范圍應(yīng)當(dāng)根據(jù)權(quán)利要求書中記載的內(nèi)容及其等同物來定義。
權(quán)利要求
1.一種巷道監(jiān)控系統(tǒng)，包含 傳感器網(wǎng)絡(luò)，包含設(shè)置在巷道的墻壁上，以檢測巷道內(nèi)的環(huán)境而生成檢測信號的兩個以上的固定傳感器； 傳送器，接收所述檢測信號，向總部傳輸信號； 移動式傳感器，可由作業(yè)者攜帶，并用于檢測巷道內(nèi)的環(huán)境； 便攜式終端，接收來自所述移動式傳感器的信號，與總部進行通信，并可由所述作業(yè)者攜帶。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的巷道監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述便攜式終端通過所述傳送器與所述總部進行通信。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的巷道監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述便攜式終端還向所述總部傳送有關(guān)作業(yè)者的位置信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的巷道監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于還包括 位置標(biāo)記，能夠與預(yù)定覆蓋范圍內(nèi)的標(biāo)簽進行通信； 位置標(biāo)簽，與所述位置標(biāo)記進行通信； 其中，所述位置標(biāo)記將與所述位置標(biāo)簽之間的通信信息通知給所述便攜式終端， 所述便攜式終端基于來自所述位置標(biāo)記的信號，向所述總部傳送有關(guān)所述作業(yè)者的位置信息。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的巷道監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述位置標(biāo)記周期性地與所述覆蓋范圍內(nèi)的所述位置標(biāo)簽進行通信。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的巷道監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述位置標(biāo)簽內(nèi)設(shè)在可由作業(yè)者佩戴的耳麥中。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的巷道監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述耳麥還包含揚聲器和話筒， 所述便攜式終端將從所述話筒接收的語音信號傳送至所述總部，向所述耳麥傳送將由所述揚聲器輸出的信號。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的巷道監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述移動式傳感器包含在所述耳麥中。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的巷道監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述固定傳感器或所述移動式傳感器檢測甲烷、液化石油氣、一氧化碳、二氧化碳、揮發(fā)性有機化合物、振動、溫度、濕度、亮度中的至少一種。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的巷道監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述傳感器網(wǎng)絡(luò)是泛在傳感器網(wǎng)絡(luò)或無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。
11.根據(jù)權(quán)利要求I所述的巷道監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于來自所述傳感器網(wǎng)絡(luò)的信號使用與所述傳送器可接收的信號不同的通信協(xié)議或不同的頻率， 所述系統(tǒng)還包括 中繼器，接收所述檢測信號，按照所述傳送器能夠接收的通信協(xié)議或頻率對所接收到的所述檢測信號進行轉(zhuǎn)換，然后傳送至所述傳送器。
12.一種用于巷道監(jiān)控的便攜式終端，作為可由巷道內(nèi)的作業(yè)者攜帶的便攜式終端，從用于檢測巷道內(nèi)環(huán)境的移動式傳感器接收信號，并與總部進行通信。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的用于巷道監(jiān)控的便攜式終端，其特征在于所述便攜式終端還向所述總部發(fā)送有關(guān)作業(yè)者的位置信息。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的用于巷道監(jiān)控的便攜式終端，其特征在于所述便攜式終端基于來自位置標(biāo)記的信號，還向所述總部傳送有關(guān)所述作業(yè)者的位置信息， 所述位置標(biāo)記與預(yù)定覆蓋范圍內(nèi)的位置標(biāo)簽進行通信，并將與所述位置標(biāo)簽之間的通信信息通知給所述便攜式終端。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的用于巷道監(jiān)控的便攜式終端，其特征在于所述位置標(biāo)記周期性地與所述覆蓋范圍內(nèi)的所述位置標(biāo)簽進行通信。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的用于巷道監(jiān)控的便攜式終端，其特征在于所述位置標(biāo)簽內(nèi)設(shè)在作業(yè)者可佩戴的耳麥中。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的用于巷道監(jiān)控的便攜式終端，其特征在于所述耳麥還包括揚聲器和話筒， 所述便攜式終端向所述總部傳送從所述話筒接收的語音信號，向所述耳 麥傳送將由所述揚聲器輸出的信號。
18.根據(jù)權(quán)利要求12所述的用于巷道監(jiān)控的便攜式終端，其特征在于所述移動式傳感器檢測甲烷、液化石油氣、一氧化碳、二氧化碳、揮發(fā)性有機化合物、振動、溫度、濕度、亮度中的至少一種。
19.根據(jù)權(quán)利要求12所述的用于巷道監(jiān)控的便攜式終端，其特征在于所述便攜式終端基于來自所述移動式傳感器的信號，顯示出有關(guān)所述移動式傳感器所檢測內(nèi)容的信息。
20.根據(jù)權(quán)利要求12所述的用于巷道監(jiān)控的便攜式終端，其特征在于所述便攜式終端通過互聯(lián)網(wǎng)與所述總部進行通信。
21.一種用于巷道監(jiān)控的耳麥，包含可由作業(yè)者佩戴的位置標(biāo)簽，所述位置標(biāo)簽?zāi)軌蚺c預(yù)定覆蓋范圍內(nèi)的標(biāo)簽進行通信的位置標(biāo)記進行通信， 所述位置標(biāo)記將與所述位置標(biāo)簽之間的通信信息通知給便攜式終端， 所述便攜式終端基于來自所述位置標(biāo)記的信號，還向所述總部傳送所述作業(yè)者的位置。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的用于巷道監(jiān)控的耳麥，其特征在于所述位置標(biāo)記周期性地與其覆蓋范圍內(nèi)的所述位置標(biāo)簽進行通信。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的用于巷道監(jiān)控的耳麥，其特征在于所述耳麥還包括揚聲器和話筒， 所述便攜式終端向所述總部傳送從所述話筒接收的語音信號，向所述耳麥傳送將由所述揚聲器輸出的信號。
24.根據(jù)權(quán)利要求21所述的用于巷道監(jiān)控的耳麥，其特征在于所述耳麥還包括用于檢測巷道內(nèi)環(huán)境的傳感器，將所述傳感器產(chǎn)生的檢測信號傳送至所述便攜式終端。
25.一種用于巷道監(jiān)控的傳感器系統(tǒng)，包括 傳感器網(wǎng)絡(luò)，包含設(shè)置在巷道的墻壁上，用于檢測巷道內(nèi)的環(huán)境的兩個以上的固定傳感器； 傳送器，從所述傳感器網(wǎng)絡(luò)接收信號，向總部傳輸信號， 來自所述傳感器網(wǎng)絡(luò)的信號使用與所述傳送器能夠接收的信號不同的通信協(xié)議或不同的頻率，所述傳送器通過將來自所述傳感器網(wǎng)絡(luò)的信號轉(zhuǎn)換為所述傳送器能夠接收的信號的中繼器，與所述總部進行通信。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的用于巷道監(jiān)控的傳感器系統(tǒng)，其特征在于所述固定傳感器檢測甲烷、液化石油氣、一氧化碳、二氧化碳、揮發(fā)性有機化合物、振動、溫度、濕度、亮度中的至少一種。
27.根據(jù)權(quán)利要求25所述的用于巷道監(jiān)控的傳感器系統(tǒng)，其特征在于所述傳感器網(wǎng)絡(luò)是泛在傳感器網(wǎng)絡(luò)或無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。
28.根據(jù)權(quán)利要求25所述的用于巷道監(jiān)控的傳感器系統(tǒng)，其特征在于所述傳送器通過無線通信向所述總部傳輸信號， 還包括接收來自所述傳送器的信號而傳送至所述總部的中繼器。
29.—種監(jiān)控巷道內(nèi)部環(huán)境的巷道監(jiān)控方法，包含如下步驟 從設(shè)置在巷道內(nèi)的傳送器接收來自傳感器網(wǎng)絡(luò)的檢測信號，其中所述傳感器網(wǎng)絡(luò)包括設(shè)置在巷道的墻壁上而檢測巷道內(nèi)環(huán)境的兩個以上的固定傳感器； 通過所述傳送器，從所述作業(yè)者能夠攜帶的便攜式終端接收來自移動式傳感器的檢測信號，其中所述移動式傳感器可由作業(yè)者攜帶且用于檢測巷道內(nèi)環(huán)境； 當(dāng)所述傳感器網(wǎng)絡(luò)檢測的信號與所述移動式傳感器檢測的信號中的至少一個表示異常情況時，向所述便攜式終端傳送警告消息。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的巷道監(jiān)控方法，其特征在于還包括從所述便攜式終端接收有關(guān)所述作業(yè)者的位置信息的步驟。
全文摘要
本發(fā)明公開巷道監(jiān)控系統(tǒng)、便攜式終端、傳感器網(wǎng)絡(luò)、耳麥以及巷道監(jiān)控方法。巷道監(jiān)控系統(tǒng)包含傳感器網(wǎng)絡(luò)，包含設(shè)置在巷道的墻壁上，以檢測巷道內(nèi)的環(huán)境而生成檢測信號的兩個以上的固定傳感器；傳送器，接收所述檢測信號，向總部傳輸信號。并且，系統(tǒng)包括移動式傳感器，能夠由作業(yè)者攜帶，用于檢測巷道內(nèi)的環(huán)境；便攜式終端，接收來自移動式傳感器的信號，與總部進行通信，能夠被所述作業(yè)者攜帶。通過巷道監(jiān)控系統(tǒng)，可以在巷道外部實時監(jiān)控巷道以及掌握作業(yè)者的位置。
文檔編號H04W88/02GK102905393SQ201110234729
公開日2013年1月30日 申請日期2011年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月28日
發(fā)明者樸正范, 樸癸澈 申請人:樸正范, 樸癸澈