基于CSS和ZigBee技術(shù)的煤礦人員定位終端的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種基于CSS和ZigBee技術(shù)的煤礦人員定位終端。該定位終端由單片機(jī)微處理器、CSS無線模塊、ZigBee無線模塊、電源模塊、LED顯示模塊、RS485通訊模塊、撥碼開關(guān)、輸入按鍵組成,通過撥碼開關(guān)可以將定位終端配置為移動定位終端或者基站。本發(fā)明將CSS和ZigBee無線技術(shù)結(jié)合應(yīng)用到煤礦井下,實(shí)現(xiàn)了對移動定位終端信息的采集和精確定位,解決了井下數(shù)據(jù)流量大時(shí)的漏讀現(xiàn)象,并能夠判斷出移動定位終端在巷道口處的進(jìn)出方向,將移動定位終端佩戴在礦工身上或者井下重要設(shè)備上,可以預(yù)防重大災(zāi)害的發(fā)生,在災(zāi)難發(fā)生后通過精確定位迅速對被困人員進(jìn)行搶救,轉(zhuǎn)移重要設(shè)備,極大的減少人員傷亡和財(cái)產(chǎn)的損失。
【專利說明】基于CSS和ZigBee技術(shù)的煤礦人員定位終端
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于無線通信定位【技術(shù)領(lǐng)域】,涉及一種基于CSS和ZigBee技術(shù)的煤礦人員定位終端。
【背景技術(shù)】
[0002]煤礦人員定位終端在煤礦生產(chǎn)、礦難救援中發(fā)揮著越來越重要的作用?,F(xiàn)有的人員定位終端,雖然具有人員定位、考勤統(tǒng)計(jì)等多項(xiàng)功能,但是系統(tǒng)讀卡速度十分有限,不能處理多人同時(shí)快速通過讀卡系統(tǒng)的情況(例如乘車下井),此時(shí),系統(tǒng)往往會出現(xiàn)漏讀,而且對于人員定位的精確度還不能盡如人意,不能夠?qū)轮匾O(shè)備進(jìn)行定位,不能夠識別出人員在巷道口處的進(jìn)出方向。一旦發(fā)生事故,搶險(xiǎn)救災(zāi)、安全救護(hù)的效率低,特別是事故發(fā)生后對礦井人員的搶救缺乏可靠的位置信息,對下井搶救的人員不能掌握實(shí)際位置分布,井下人員的搜救盲目,知道大致位置也不能精確搜救,嚴(yán)重地制約了搶險(xiǎn)救災(zāi)的效率,失去最寶貴地?fù)尵葧r(shí)機(jī)。而且發(fā)生礦難后不能及時(shí)的定位和轉(zhuǎn)移井下的重要設(shè)備,增加了煤礦的損失。
[0003]井下人員和設(shè)備的位置信息的準(zhǔn)確度直接決定事故的傷亡和財(cái)產(chǎn)損失的程度。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明的目的是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種基于CSS和ZigBee技術(shù)的煤礦人員定位終端。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)解決方案是,該定位終端由單片機(jī)微處理器、CSS無線模塊、ZigBee無線模塊、電源模塊、LED顯示模塊、RS485通訊模塊、撥碼開關(guān)、輸入按鍵構(gòu)成,各部分的連接方式為:CSS無線模塊的PONRESET、SPICLK, SPITXD, SPIRXD管腳分別與單片機(jī)微處理器的輸入輸出端口 P4.0?P4.3相連,ZigBee無線模塊的串口 O與單片機(jī)微處理器的串口 O的P3.4/UCAOTXD、P3.5/UCA0RXD相連,電源模塊與單片機(jī)微處理器的電源管腳和地管腳相連,LED顯示模塊的數(shù)碼管段控制與單片機(jī)微處理器的輸入輸出端口 P4.4?P4.7相連,LED顯示模塊的數(shù)碼管位控制與單片機(jī)微處理器的輸入輸出端口 P2.0?P2.7相連,RS485通訊模塊的TXD、RXD管腳分別與單片機(jī)微處理器串口 I的P3.6/UCA1TXD、P3.7/UCA1RXD相連,RS485通訊模塊的CON管腳與單片機(jī)微處理器的輸入輸出端口 P3.0相連,撥碼開關(guān)與單片機(jī)微處理器的輸入輸出端口 P5.0?P5.7相連,輸入按鍵與單片機(jī)微處理器的輸入輸出端口 P3.1相連。
[0006]所述定位終端的撥碼開關(guān)的最低位撥到“開”時(shí),作為移動定位終端,撥碼開關(guān)的最低位撥到“關(guān)”時(shí),作為基站。
[0007]移動定位終端和基站之間通過CSS無線模塊進(jìn)行測距,由移動定位終端計(jì)算出移動定位終端與基站之間的距離,移動定位終端通過ZigBee模塊將計(jì)算的距離值和移動定位終端的信息發(fā)送給基站。
[0008]所述的移動定位終端的信息包括方向、地址、編號、電量。[0009]本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和有益效果是:
[0010]1.本發(fā)明將CSS無線模塊和ZigBee無線模塊相結(jié)合并應(yīng)用到煤礦人員定位設(shè)備上。實(shí)現(xiàn)了對煤礦井下人員和設(shè)備的精確定位,能夠預(yù)防井下礦難的發(fā)生,在災(zāi)難發(fā)生后可以減少人員的傷亡和財(cái)產(chǎn)的損失。
[0011]2.基于CSS和ZigBee技術(shù)的煤礦人員定位終端,定位終端的撥碼開關(guān)的最低位撥到“開”時(shí),作為移動定位終端,撥碼開關(guān)最低位撥到“關(guān)”時(shí),作為基站,使得該定位終端具有更好的通用性和適用性。
[0012]3.基于CSS和ZigBee技術(shù)的煤礦人員定位終端,具有RS485總線接口,能夠?qū)崿F(xiàn)與井下分站的通信,保證了整個(gè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾?,也保證了距離數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性。
[0013]4.基于CSS和ZigBee技術(shù)的煤礦人員定位終端,將CSS無線定位技術(shù)和ZigBee無線通信技術(shù)相結(jié)合,既實(shí)現(xiàn)了對井下工作人員信息的采集,避免了在數(shù)據(jù)流量大時(shí)出現(xiàn)漏讀的現(xiàn)象,又能夠?qū)崿F(xiàn)對工作人員和井下設(shè)備的精確定位。
[0014]5.基于CSS和ZigBee技術(shù)的煤礦人員定位終端,可以判斷出人員在的巷道處的進(jìn)出方向,能夠?qū)崟r(shí)掌握井下人員在巷道各分支的去向,進(jìn)而提高定位的精確度。
[0015]6.基于CSS和ZigBee技術(shù)的煤礦人員定位終端,能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測井下人員和設(shè)備的位置,將被困人員的位置信息快速傳遞到井上中心站,為救援人員提供可靠的救援依據(jù),提高救援的速度和準(zhǔn)確性,極大的減少人員的傷亡和財(cái)產(chǎn)的損失。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1是基于CSS和ZigBee技術(shù)的煤礦人員定位終端結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明最佳實(shí)施方案進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0018]該定位終端由單片機(jī)微處理器1、CSS無線模塊2、ZigBee無線模塊3、電源模塊4、LED顯示模塊5、RS485通訊模塊6、撥碼開關(guān)7、輸入按鍵8構(gòu)成,各部分的連接方式為:CSS無線模塊2的PONRESET、SPICLK、SPITXD、SPIRXD管腳分別與單片機(jī)微處理器I的輸入輸出端口 P4.0?P4.3相連,ZigBee無線模塊3的串口 O與單片機(jī)微處理器I的串口 O的P3.4/UCAOTXD, P3.5/UCA0RXD相連,電源模塊4與單片機(jī)微處理器I的電源管腳和地管腳相連,LED顯示模塊5的數(shù)碼管段控制與單片機(jī)微處理器I的輸入輸出端口 P4.4?P4.7相連,LED顯示模塊5的數(shù)碼管位控制與單片機(jī)微處理器I的輸入輸出端口 P2.0?P2.7相連,RS485通訊模塊6的TXD、RXD管腳分別與單片機(jī)微處理器I串口 I的P3.6/UCAlTXD、P3.7/UCAIRXD相連,RS485通訊模塊6的CON管腳與單片機(jī)微處理器I的輸入輸出端口 P3.0相連,撥碼開關(guān)7與單片機(jī)微處理器I的輸入輸出端口 P5.0?P5.7相連,輸入按鍵8與單片機(jī)微處理器I的輸入輸出端口 P3.1相連。
[0019]所述定位終端的撥碼開關(guān)7的最低位撥到“開”時(shí),作為移動定位終端,撥碼開關(guān)7的最低位撥到“關(guān)”時(shí),作為基站。
[0020]移動定位終端和基站之間通過CSS無線模塊2進(jìn)行測距,由移動定位終端計(jì)算出移動定位終端與基站之間的距離,移動定位終端通過ZigBee無線模塊3將計(jì)算的距離值和移動定位終端的信息發(fā)送給基站。基站通過RS485總線發(fā)送給井下分站,然后通過井下井上傳輸接口發(fā)送到井上中心站。中心站可以最終計(jì)算出各移動定位終端的坐標(biāo)并顯示。
[0021]所述的移動定位終端的信息包括方向、地址、編號、電量。
[0022]移動定位終端通過ZigBee模塊將計(jì)算的距離值和移動定位終端的信息發(fā)送給基站,通過制定相應(yīng)的ZigBee協(xié)議,大大的提高了讀取速度,解決了井下數(shù)據(jù)流量大時(shí)出現(xiàn)的漏讀現(xiàn)象。
[0023]移動定位終端發(fā)送到井上中心站的信息中具有方向信息,移動定位終端在巷道口處移動時(shí),中心站能夠判別出移動定位終端的進(jìn)出方向并進(jìn)行顯示。
【權(quán)利要求】
1.一種基于CSS和ZigBee技術(shù)的煤礦人員定位終端,其特征在于:該定位終端由單片機(jī)微處理器(I)、CSS無線模塊(2)、ZigBee無線模塊(3)、電源模塊(4)、LED顯示模塊(5)、RS485通訊模塊(6)、撥碼開關(guān)(7)、輸入按鍵(8)構(gòu)成,各部分的連接方式為:CSS無線模塊(2)的PONRESET、SPICLK、SPITXD、SPIRXD管腳分別與單片機(jī)微處理器(I)的輸入輸出端口P4.0?P4.3相連,ZigBee無線模塊(3)的串口 O與單片機(jī)微處理器(I)的串口 O的P3.4/UCAOTXD, P3.5/UCA0RXD相連,電源模塊(4)與單片機(jī)微處理器(I)的電源管腳和地管腳相連,LED顯示模塊(5)的數(shù)碼管段控制與單片機(jī)微處理器(I)的輸入輸出端口 P4.4?P4.7相連,LED顯示模塊(5)的數(shù)碼管位控制與單片機(jī)微處理器(I)的輸入輸出端口 P2.0?P2.7相連,RS485通訊模塊(6)的TXD、RXD管腳分別與單片機(jī)微處理器(I)串口 I的P3.6/UCAITXD, P3.7/UCA1RXD相連,RS485通訊模塊(6)的CON管腳與單片機(jī)微處理器(I)的輸入輸出端口 P3.0相連,撥碼開關(guān)(7)與單片機(jī)微處理器(I)的輸入輸出端口 P5.0?P5.7相連,輸入按鍵(8)與單片機(jī)微處理器(I)的輸入輸出端口 P3.1相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于CSS和ZigBee技術(shù)的煤礦人員定位終端,其特征在于:所述定位終端的撥碼開關(guān)(7)的最低位撥到“開”時(shí),作為移動定位終端,撥碼開關(guān)(7)的最低位撥到“關(guān)”時(shí),作為基站。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于CSS和ZigBee技術(shù)的煤礦人員定位終端,其特征在于:移動定位終端和基站之間通過CSS無線模塊進(jìn)行測距,由移動定位終端計(jì)算出移動定位終端與基站之間的距離,移動定位終端通過ZigBee模塊將計(jì)算的距離值和移動定位終端的信息發(fā)送給基站。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于CSS和ZigBee技術(shù)的煤礦人員定位終端,其特征在于:所述的移動定位終端的信息包括方向、地址、編號、電量。
【文檔編號】H04W84/18GK103619063SQ201310648151
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年12月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月4日
【發(fā)明者】苗丙, 郭磊, 龔水朋 申請人:北京瑞賽長城航空測控技術(shù)有限公司, 中航高科智能測控有限公司